Nog niet zo lang geleden publiceerden Amerikaanse en Britse wetenschappers een werk waarin werd betoogd dat ernstige stress en ernstige verwondingen niet alleen iemands leven verkorten, maar ook de gezondheid van nakomelingen kunnen aantasten. Eerder rapporteerden Nederlandse onderzoekers dat kinderen die verwekt zijn nadat hun moeders honger hadden geleden, stofwisselingsproblemen hebben. RIA Novosti onderzoekt of een traumatische ervaring die iemand heeft meegemaakt, echt zo'n sterke impact kan hebben op het nageslacht.
Over genen
Eerder dit jaar bestudeerden medewerkers van de Universiteit van Cambridge en Californië lijsten met krijgsgevangenen uit de Amerikaanse Burgeroorlog. Door het lot van soldaten in vredestijd te volgen, ontdekten de onderzoekers dat de zonen van degenen die in gevangenschap werden gemarteld en mishandeld, tien procent vaker jong stierven dan hun leeftijdsgenoten, van wie de ouders nooit werden gevangengenomen.
Dit werd verklaard door de overerving van epigenetische factoren. Aangenomen wordt dat de traumatische ervaring een chemisch teken achterlaat in de genen van een persoon dat wordt doorgegeven aan het nageslacht. De DNA-structuur verandert niet, dat wil zeggen dat er geen mutaties optreden, maar de genexpressie wordt beïnvloed - hun activiteit neemt toe of, omgekeerd, neemt af.
“Overerving van eigenschappen die tijdens het leven zijn verworven, is mogelijk. Het is echter verkeerd om te praten over de overdracht van traumatische ervaringen. Het is juister om te zeggen dat bepaalde kenmerken van de omgeving die een organisme tijdens het leven tegenkomt, het functioneren van cellen kunnen beïnvloeden, en dit wordt al doorgegeven aan de volgende generaties. Dit fenomeen wordt epigenetische overerving genoemd”, legt Yulia Medvedeva uit, hoofd van de groep van regulatoire transcriptomics en epigenomics bij het Federaal Onderzoekscentrum“Fundamental Foundations of Biotechnology”, RAS, aan RIA Novosti.
Overervingsmechanisme
Promotie video:
“Er zijn verschillende mechanismen voor de overdracht van epigenetische factoren. Over het algemeen worden ze geassocieerd met een wijdverbreide modificatie van DNA, de zogenaamde methylering - de aanhechting van koolstof- en waterstofatomen aan bepaalde delen van het DNA, die de activiteit van genen in cellen bepaalt en soms zelfs "uitschakelt". En hier zijn veranderingen mogelijk om vele redenen: vanwege levensstijl, ziekten en nog veel meer. Maar de overerving van een bepaalde methyleringsstatus en de relatie met een bepaalde ervaring die tijdens het leven van een persoon is opgedaan, is relatief recent bestudeerd ", zegt Mikhail Skoblov, hoofd van het laboratorium voor functionele genomica van het Medical Genetic Research Center.
Volgens hem zijn wetenschappers nog steeds voorzichtig met de overerving van epigenetische factoren van generatie op generatie: het is moeilijk aan te geven wat er precies op deze manier overgedragen kan worden.
Voor de zonden van de vaderen
Hier is een voorbeeld van epigenetische overerving. Mannetjesratten van wie de moeders tijdens de zwangerschap het pesticide vinclozoline kregen, ondervonden problemen met de kwaliteit en kwantiteit van het sperma. Dit effect werd gedurende vier generaties proefdieren getraceerd en in de vijfde was het al verdwenen.
Dergelijke studies bij mensen zijn veel moeilijker - al was het maar omdat mensen veel langer leven.
Zweedse wetenschappers hadden echter ongelooflijk veel geluk. Inwoners van het kleine stadje Overkaliks, in het noorden van het land, hebben sinds de 16e eeuw alles wat ze wisten over zichzelf, hun familieleden en buren gedetailleerd vastgelegd: afkomst, sociale status, doodsoorzaak. Ook werd informatie over het weer, oogsten en de belangrijkste gebeurtenissen in de stad gedocumenteerd. Het resultaat was een enorme hoeveelheid gegevens over alles wat een relatief geïsoleerde menselijke populatie bijna vijfhonderd jaar heeft geleefd.
Na analyse van al deze informatie, hebben wetenschappers verschillende belangrijke conclusies getrokken. Ten eerste bleek dat te veel eten in de kindertijd (als deze tijd in de oogstjaren viel) kan leiden tot de ontwikkeling van diabetes en vroegtijdig overlijden door hart- en vaatziekten. Ten tweede zullen kinderen en kleinkinderen vatbaar zijn voor deze ziekten.
Onderzoekers die de zogenaamde Hongerige Winter bestuderen - van september 1944 tot mei 1945, toen ongeveer 18.000 Nederlanders stierven door ondervoeding - hebben een ander patroon ontdekt. Kinderen die in deze periode werden geboren, hadden stofwisselingsproblemen, obesitas, diabetes en hart- en vaatziekten. Hun DNA is niet veranderd in vergelijking met broers en zussen die eerder of later zijn geboren, maar het gen dat de lengte en het gewicht beïnvloedt, was versierd met speciale chemische structuren die de activiteit ervan blokkeerden.
“Strikt genomen is het onmogelijk om de epigenetische overerving van ouders duidelijk te identificeren, aangezien een direct effect op geslachtscellen bij mensen niet kan worden uitgesloten. Ei-voorlopers worden zelfs tijdens de intra-uteriene ontwikkeling van het embryo gevormd. Daarom kan elke impact op de moeder direct invloed hebben op het ongeboren kind. Bij vaders is het iets gemakkelijker: sperma en voorlopers leven niet lang. Maar een situatie is mogelijk wanneer een stof zich eenvoudig ophoopt in het lichaam van de vader en rechtstreeks de geslachtscellen beïnvloedt. Daarom kan men pas echt oordelen over epigenetische overerving als het effect zichtbaar is op de tweede generatie, dat wil zeggen op kleinkinderen. In de meest interessante werken is het mogelijk om het effect op verder weg gelegen generaties te laten zien. Ik ken zulk onderzoek met een mens niet,maar er wordt gewerkt aan epigenetische overerving bij wormen tot aan de 14e generatie”, zegt Yulia Medvedeva.
Opmerking voor biohackers
Volgens de onderzoeker hebben epigenetische mechanismen geen positieve of negatieve effecten. Maar ze zijn absoluut essentieel voor het functioneren van een meercellig organisme.
Zoals Mikhail Skoblov heeft verduidelijkt, zijn er weinig werken over epigenetica, dus het is moeilijk om te praten over voorbeelden van de positieve invloed van epigenetische factoren, maar bij sommige dieren is aangetoond dat deze factoren, naast stress, de levensverwachting van het nageslacht en hun metabolisme beïnvloeden.
Agouti-muizen die van kleur veranderen door epigenetische factoren.
“Is het mogelijk om het epigenetische profiel op de een of andere manier onder invloed van de omgeving te veranderen, zodat het lichaam er baat bij heeft? Ja. Er is een klassiek voorbeeld met agouti-muizen. Hun felgele kleur, overgewicht en inherente ziekten worden geleverd door de expressie van één gen. Het is vastgesteld dat als een muis voer krijgt met methylgroepdonoren, de promotor van dit gen gemethyleerd en onderdrukt wordt, wat leidt tot een erfelijke terugkeer naar het gebruikelijke muizenfenotype (grijze kleur en normaal gewicht). Voor een persoon probeerden ze vergelijkbare effecten te vinden in voeding, lichaamsbeweging en andere dingen, maar tot dusverre niet erg overtuigend”, besluit Yulia Medvedeva.
Alfiya Enikeeva
