Связанный контент
- Как депрессия матери проявляется в ДНК ее ребенка
ДНК - это генетический материал, который делает нас теми, кто мы есть, определяя наши физические характеристики и даже помогая формировать нашу личность. Есть много болезней, которые имеют сильный наследственный компонент - болезнь Альцгеймера, болезнь Хантингтона, рак и диабет среди других - и риск их страдания передается от наших родителей через нашу ДНК.
Но мы обнаруживаем, что наша ДНК не всегда находится в камне. Теперь команда исследователей из Северо-западного университета во главе с профессором антропологии Томом МакДейдом доказала, что ДНК также может быть изменена вашей средой в детстве. Более того, авторы делают вывод в журнале Proceedings Национальной академии наук, эти изменения могут повлиять на то, как или когда у вас развиваются определенные заболевания в зрелом возрасте.
Их исследование было проведено после более чем 500 детей на Филиппинах и обнаружило, что определенные детские ситуации могут вызывать изменения в генах, связанных с воспалением, что влияет на то, насколько мы подвержены определенным болезням. В частности, эти факторы включали социально-экономический статус, длительное отсутствие родителей, продолжительность грудного вскармливания, роды в сухой сезон и воздействие микробов в младенчестве.
Но что именно означают результаты?
По сути, ДНК - это действительно длинный текст, состоящий из 4-буквенного алфавита, который наши клетки используют в качестве руководства по производству белков. Порядок, в котором расположены буквы (последовательность ДНК), определяет гены, которые есть у человека, которые остаются неизменными по всему телу этого человека. Несмотря на это, только некоторые гены (или предложения в тексте ДНК) необходимы для функционирования каждого типа клеток.
Если гены - это предложения в тексте ДНК, эпигенетические метки похожи на маркеры разного цвета, которые указывают, какие гены должна экспрессировать клетка (важно, что они не изменяют последовательность ДНК). Наиболее важной из этих меток является метилирование или добавление метильной группы к молекуле ДНК, которая стимулирует или ингибирует экспрессию определенных белков в зависимости от того, в каком гене он находится и в каком месте гена он находится.
«У нас могут быть гены в нашем теле, которые могут привести к некоторым плохим результатам или неблагоприятным последствиям для здоровья, но если эти гены молчат, если они отключены из-за эпигенетических процессов, это может быть хорошо», - объясняет МакДейд, руководитель Автор исследования PNAS .
Макдейд добавляет, что, по большей части, после метилирования гена он остается постоянно метилированным. Хотя не совсем понятно, как детское окружение человека вызывает метилирование некоторых генов, можно исследовать его влияние.
Как окружающая среда влияет на здоровье
Воспаление - реакция организма на инфекции и раны - играет центральную роль в здоровье человека. Это важный игрок во многих смертельных заболеваниях, связанных со старостью, таких как диабет, сердечно-сосудистые заболевания и деменция. Более того, появляется все больше свидетельств того, что уровни воспаления во время беременности могут влиять на вес ребенка или влиять на преждевременные роды.
Организм должен быть в состоянии создать воспалительный ответ на различные угрозы и уровни угрозы. Макдейд сравнивает работу по воспалению с работой пожарных.
Давайте предположим, что пожар является инфекцией или травмой, а пожарная служба - воспалительной реакцией. Вы хотите, чтобы отделение пожарной охраны прибыло как можно быстрее и использовало наименьшее количество воды для тушения пожара, а затем вы хотите, чтобы они ушли. Вы не хотите, чтобы они приходили в ваш дом с большим количеством пожарных, чем нужно, и выкапывали все, чтобы потушить небольшой пожар; и при этом вы не хотите, чтобы они появлялись перед мощным огнем только с ведром воды. Подумайте о потенциальном ущербе в любом сценарии.
Исследователи сосредоточились на этой функции организма по двум причинам. Во-первых, предыдущие исследования показали, что детское окружение может вызывать неправильную регуляцию воспаления во взрослом возрасте. Во-вторых, у них был доступ к буквально на протяжении всей жизни данным от группы детей на Филиппинах, которые они могли бы добывать для метилирования и воспаления.
Эта когорта состояла из более чем 3000 беременных женщин, завербованных на Филиппинах в 1983 году. Эти женщины были из разных слоев общества: они различались по доступу к чистой воде или крыше над головой, независимо от того, проживали ли они в городских или сельских районах, и вступали ли они в частый контакт с животными. Исходя из этих данных, они изучили более 500 из этих женщин, чтобы выяснить, приводит ли взрослая среда их ребенка к эпигенетическим изменениям в их ДНК, а затем к изменению воспалительных белков в их крови во взрослом возрасте.
Как только их дети родились, следователи следили за ними и окружающей средой, которой они подвергались на протяжении всей своей жизни. Когда им исполнился 21 год, исследователи взяли образец крови, который они использовали для измерения метилирования ДНК по всему геному, а также белков, связанных с воспалением, которые ранее были связаны с сердечно-сосудистыми заболеваниями и другими заболеваниями, связанными со старением.
Авторы определили, что детское окружение этих молодых людей влияет на уровень белков, связанных с воспалением (биомаркеры) в их крови во взрослом возрасте, вероятно, в результате метилирования некоторых из их генов, связанных с воспалением. Нарушение регуляции этих белков может повлиять на здоровье и риск заболевания.
Макдейд говорит, что питательная, микробная, психологическая и социальная среда, которой подвергаются дети, очень важна для их физиологии и здоровья в дальнейшей жизни. Что касается воздействия специфической детской среды, он указал на длительное кормление грудью, воздействие микробов и обилие семейных ценностей, что привело к лучшей регуляции воспалительных белков.
В свою очередь, длительное отсутствие родителя, отсутствие контакта с микробами и недостаток семейных активов были предикторами повышенной дисрегуляции воспалительных белков.
Это не первый раз, когда исследование показало, что взросление ребенка может помочь определить его или ее будущее здоровье. Это даже не первый случай, когда ученые связывают окружающую среду с метилированием ДНК и метилированием со здоровьем (эти исследования были проведены на мышах). Это, однако, одно из первых и наиболее полных исследований, которые показывают, что эпигенетические модификации, созданные окружающей средой, оказывают длительное воздействие на здоровье человека.
