Czy to, co je człowiek, wpływa na jego nasienie i przyszłe pokolenia?

Wcześniej zdyskredytowana teoria ewolucyjna, zwana lamarcyzmem, odradza się dzięki nowemu rozumieniu dziedziczenia zwanego „dziedziczeniem epigenetycznym”.

W 1809 francuski ewolucjonista Jean-Baptiste Lamarck przedstawił teorię, że nabyte cechy mogą być przekazywane następnemu pokoleniu. Jego teoria sugeruje, że nasze zdrowie jest determinowane przez wybrany styl życia naszych przodków, na długo przed naszym własnym istnieniem. A nasze najnowsze badania zwiększają wiarygodność tej długo lekceważonej teorii.

Powrót Lamarckack

Odkąd Lamarck przedstawił swoją teorię, przenoszenie nabytych cech wykazano u roślin i owadów. Uważano, że zjawisko to ogranicza się do tych gatunków, ale w 2005 r. badanie mieszkańców odległej wioski w północnej Szwecji dostarczyło dowodów na to, że teorię można rozszerzyć na ludzi.

Badanie wykazało, że mieszkańcy byli mniej podatni na choroby kardiometaboliczne, takie jak cukrzyca typu 2, jeśli ich dziadkowie tej samej płci (czyli dziadkowie w przypadku mężczyzn i babcie w przypadku kobiet) byli stosunkowo niedożywieni we wczesnym okresie życia.

Badanie sugerowało, że nawyki żywieniowe rodziców, na długo przed poczęciem, mogą wpływać na przekaz rozwojowy zawarty w ich gametach (plemniku lub jaju) i wpływać na zdrowie kolejnych pokoleń.


wewnętrzna grafika subskrypcji


Przesłanie jest przenoszone w nasieniu

In nasze badanie, chcieliśmy wiedzieć, czy stan odżywienia może zmienić informacje dziedziczne zawarte w gametach.

Skupiliśmy się na nasieniu, a nie na jajeczkach, ponieważ łatwiej je pobrać. Zebraliśmy plemniki od 13 szczupłych i dziesięciu otyłych Duńczyków i porównaliśmy ich odcisk epigenetyczny (znaczniki chemiczne do genomu, które zmieniają ekspresję genów bez zmiany samego kodu DNA).

Odkryliśmy, że w nasieniu otyłych mężczyzn zmieniło się wiele znaków epigenetycznych i, co najbardziej uderzające, były one zbliżone do genów kluczowych dla rozwoju mózgu i regulacji apetytu.

W drugiej grupie sześciu otyłych mężczyzn poddawanych operacji bariatrycznej (operacji mającej na celu zmniejszenie żołądka) porównano nasienie pacjentów przed, tydzień po i rok po operacji. Podczas rocznej wizyty kontrolnej mężczyźni stracili średnio 30 kg, a ich profil metaboliczny znacznie się poprawił.

Kiedy przeanalizowaliśmy ich plemniki, odkryliśmy, że rozkład znaczników epigenetycznych w genach kontrolujących regulację apetytu został radykalnie przemodelowany. Innymi słowy, utrata masy ciała nie zmieniła DNA osoby, ale spowodowała redystrybucję znaczników epigenetycznych w genomie wyspecjalizowanym w „kontroli apetytu”.

Warto zauważyć, że to przemodelowanie epigenetycznego odcisku palca nastąpiło na genie kodującym receptor melanokortyny, który wyczuwa kluczowy hormon w regulacji głodu i sytości. Doszliśmy więc do wniosku, że nasienie otyłych mężczyzn zawiera specyficzne i potencjalnie dziedziczne informacje epigenetyczne, które mogą zmienić zachowania żywieniowe u potomstwa.

Odkrycia te potwierdzają pogląd, że czynniki środowiskowe zmieniają informacje epigenetyczne zawarte w naszych gametach i mogą wpływać na zachowania żywieniowe i ryzyko otyłości naszych dzieci. Chociaż wielkość próby była mała, istotność statystyczna była silna.

Historia przodków mojego syna

Odnosiła się do tego osobista notatka: nazajutrz po urodzeniu syna, gdy trzymałam go w ramionach, nie mogłam powstrzymać się od myślenia o jego biologicznym dziedzictwie. Prawie sto lat temu, w lutym 1916 roku, jego pradziadek rzucał się z głodem w piekielnym polu bitwy pod Verdun w północno-wschodniej Francji.

Przodek mojego syna doświadczył głodu podczas wojen światowych. I, w przeciwieństwie do setek tysięcy innych młodych żołnierzy, przeżył wojnę, wrócił do swojej małej wioski na południu Francji i ostatecznie ustanowił swój rodowód.

Czy różne klęski głodu minionego stulecia miały wpływ na jego biologię? A także, czy wzrost obfitości żywności w ciągu ostatnich 60 lat miał wpływ na jego zdrowie? Ta myśl wywołała nagły przypływ niepokoju.

Jednak patrząc w oczy mojego nowonarodzonego syna, które ledwo mogły się otworzyć w prymitywnym świetle oddziału położniczego, uspokoiłam się. Dzięki postępowi nauki mój syn będzie należał do pierwszego pokolenia ludzi, które będą w pełni świadome władzy, jaką mają nad biologicznym losem swoich dzieci. W porównaniu ze swoimi poprzednikami będzie żył bardziej swobodnie, by rządzić, jeśli nie własnym losem, to przynajmniej losem swojego potomstwa.

O autorzeKonwersacje

Barrres RomainRomain Barres, profesor nadzwyczajny, epigenetyka, Uniwersytet Kopenhaski. Brał udział w pierwszym badaniu wykazującym epigenetyczne dziedziczenie otyłości (Ng i wsp., Nature 2010).

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w Konwersacje. Przeczytać oryginalny artykuł.

Powiązana książka:

at