Люди, пережившие травматические переживания в детстве, часто страдают от длительных последствий, которые влияют на их психическое и физическое здоровье.
Но оказывается, что их дети и внуки тоже могут пострадать. В этой специфической форме наследования сперматозоиды и яйцеклетки передают информацию потомству не через последовательность ДНК, как классическая генетическая наследственность, а скорее через биологические факторы, регулирующие активность генома.
Однако главный вопрос заключается в том, каким образом сигналы, вызванные травматическими событиями, внедряются в половые клетки? Гипотеза ученых заключалась в том, что циркулирующие факторы в крови играют определенную роль. Исследователи смогли продемонстрировать, что детская травма действительно оказывает пожизненное влияние на состав крови, и что эти изменения также передаются следующему поколению.
Травматический стресс приводит к метаболическим изменениям в разных поколениях. Свои эксперименты ученые проводили на мышах, на которых изучали модель того, как последствия травмы в раннем периоде жизни самцов мышей передаются их потомству.
Чтобы определить, влияют ли эти ранние переживания на состав крови, исследователи провели ряд анализов и обнаружили большие и значимые различия между кровью взрослых травмированных животных и кровью нормальной, нетравматизированной контрольной группы.
Особенно поразительными были изменения в липидном обмене, когда некоторые метаболиты полиненасыщенных жирных кислот появлялись в более высоких концентрациях в крови травмированных самцов мышей.
Такие же изменения наблюдались и у их потомства. Еще более поразительно то, что,при неоднократном вводе сыворотки травмированных самцов в нетравматизированных самцов, у их потомства также развивались метаболические симптомы травмы, обеспечивая прямую связь между циркулирующими факторами и половыми клетками, тем самым подтверждая гипотезу о том, что кровь доставляет сигналы стресса в гаметы.
Следующим шагом ученых были исследования присутствия подобных эффектов у людей. Для этого они исследовали группу из 25 детей из SOS Children’sVillageв Пакистане, потерявших родителей, и проанализировали их кровь и слюну. По сравнению с детьми из нормальных семей, сироты показали более высокий уровень некоторых липидных метаболитов — так же, как и травмированные мыши.
Ученые сделали вывод о том, что эти детские травматические переживания сопоставимы с теми, что наблюдаются в лабораторных исследованиях с мышами, и ихметаболизм показывает аналогичные изменения в крови. По мнению ученых эти результаты демонстрируют важность исследований на животных для предоставления нам фундаментальных знаний о здоровье человека.
До одной четверти детей во всем мире сталкиваются с насилием, жестоким обращением и безнадзорностью, что можетпривести к хроническим заболеваниям на более позднем этапе их жизни.
Дальнейшие эксперименты привели команду к открытию молекулярного механизма, с помощью которого липидные метаболиты могут передавать сигналы зародышевым клеткам животных. Рецептор клеточного ядра (PPAR) на поверхности клетокиграет ключевую роль в этом процессе. Он активируется жирными кислотами и регулирует структуру ДНК во многих тканях, а также процесс, в ходе которого наследственная информация от гена преобразуется в функциональный продукт — РНК или белок. Исследователи обнаружили, что этот рецептор регулируется в сперме травмированных мужчин.
Искусственная активация этого рецептора у самцов мышей приводила к снижению массы тела и нарушению метаболизма глюкозы — эффект, который также наблюдался у их потомства и внуков.Эти и другие эксперименты привели исследователей к выводу, что активация группы рецепторов клеточного ядра в сперматозоидах играет значительную роль в наследуемости метаболических дисфункций, вызванных травматическим опытом у предков.
Улучшение понимания лежащих в основе биологических процессов может помочь практикующим врачам предотвратить поздние последствия неблагоприятного жизненного опыта у своих пациентов и их потомства в будущем.
