IPM, квітень 2015 р

епігенетичних змін

Діти агресивних, прихильних або навіть необережних батьків часто вирішують, що вони будуть виховувати своїх дітей зовсім по-іншому. Вони навіть не уявляють, наскільки всі поклялися не допустити цього.

Дарвін і Фрейд заходять у бар. Дві алкогольні миші, мати та син, сидять на барних стільцях, потягуючи джин із наперстка. Мати-мишка дивиться на вчених:

  • Гей, ви, генії, розкажіть, як мій син потрапив у цей жалюгідний стан?
  • Погана спадщина, каже Дарвін.
  • Поводження », - говорить Фрейд.

Що спричиняє відмінності між особами? Те, що фіксується при народженні і навіть задовго до нього, і що залежить від навколишнього середовища - це питання, про яке філософи сперечаються століттями. До 20 століття дискусія спиралася лише на концепції невизначених контурів. Так, наприклад, той факт, що кров може бути благородною, не викликав сумнівів протягом століть; проте вони уникали того, щоб сказати, що насправді передається від тіла аристократичних батьків їхнім дітям. Більше того, у XIX столітті алкоголізм та такі захворювання, як хвороби легенів, вважалися успадкованими «кров’ю». Чи піддаються люди долі, перед якою вони безпомічні і яку передадуть своїм дітям?

Ця ДНК вирішує колір наших очей або шкіри незабаром. Але як бути, скажімо, із зайвою вагою, інтелектуальними та художніми здібностями чи просто стилем навчання? Найзапекліші чубки вирували тоді, коли конкретні заяви можна було перевести в політику.

У 1950-х роках через ще свіжу живу пам’ять про нацистські та інші расистські жахи ніхто не наважився відверто стверджувати, що інтелект, мовний чи музичний сенс криються в генах. Але час скасує каяття. Коли в статті "Природа" 1965 р. Повідомляється про кореляцію між надлишком Y-хромосоми у кожної людини та вогненною температурою крові, мова ваг схиляється до його народження. Чотири роки потому інше опитування показало, що різниця в рівні IQ між чорношкірими та білими в США зумовлена ​​генетичними факторами, що призвело до політичного висновку про те, що менше чорних дітей слід інвестувати менше державних грошей.

Революційні прозріння

Довгий час, здавалося, гени походять з одного напрямку, а обставини - з іншого, і взаємозв'язок та сила обох визначатимуть кінцевий результат. До 1992 року двоє молодих учених, генетик Моше Шиф та дослідник мозку Майкл Міні з Університету Макгілла (Монреаль) - слідом за Фрейдом і Дарвіном - самі зайшли в бар. І до того часу, коли вони вийшли після декількох сортів пива, народилася нова, революційна точка зору. Справа в тому: наше виховання, наш життєвий досвід можуть безпосередньо впливати на наші гени! Більше того, це також те, що наші батьки, бабусі, дідусі, прадідусі тощо. вони пережили.

Цей бар знаходиться в Мадриді; Інститут Кахаль, найстаріший центр неврології в Іспанії, на той час проводив тут міжнародну зустріч.

Вчені вели захоплений діалог про гаряче поле генетики: епігенетичні зміни. При цьому самі сегменти ДНК не модифікуються, але відбувається їх транскрипція. І це може мати далекосяжні наслідки для здоров’я чи поведінки людини.

Зміна кольору над генами

З 1970-х років було відомо, що щільно намотаній подвійній спіралі ДНК потрібне щось додаткове в кожному ядрі, яке точно повідомляє, які гени транскрибувати - будь то серце, печінка або клітини мозку. Прикладом такого додаткового фактора є метилова група, складова органічних молекул. Метильні групи розташовані поруч з ДНК у кожній клітині, і транскрибувати дозволяється лише гени, необхідні для цієї клітини. Транскрипція генів також змінюється з часом, наприклад, залежно від того, скільки ми спали, чи перебуваємо в стресі чи, можливо, хворі. Грецький префікс epi означає поверхневу, поверхневу модифікацію чогось. Епігенетична модифікація - це зміна структури ДНК, яка не передбачає зміни базової області, що визначає генетичний код. Метильований зріз стає лише неактивним.

Ренді Джиртл (Університет Дьюка) у багато цитованому та вражаючому експерименті під час вагітності годував великих жовтих мишей, що несли жовту версію гена агуті, дієтою, багатою метилом, тобто їм вводили велику кількість фолієвої кислоти, вітаміну В12, бетаїну та холін. Нащадки цих самок набули коричневого кольору і не були схильні до ожиріння та діабету порівняно з їхніми матерями. Багато метильних груп вимкнули ген. І ця ознака успадковувалася далі, як і генна мутація!

Післяпологове успадкування

У барі в Мадриді Шиф і Міні були зроблені сміливим висновком, який на даний момент здавався дуже малоймовірним. Якщо їжа та хімічні речовини можуть спричинити епігенетичні зміни, чи не може батьківська наркоманія, недбалість чи інші наслідки психічного стресу також змінити ДНК у клітинах мозку? Ця пропозиція заклала основи поведінкової епігенетики, а разом з нею і нові способи зцілення мозку.

Довгострокові наслідки ранніх та сімейних травм були вагомим припущенням лише протягом дуже довгого часу. Зараз науковим фактом є те, що частина досвіду нас самих і наших попередників не зникає навіть тоді, коли про них давно забули. Вони стають частинами, молекулярними залишками, які швидко накопичуються на наших генетичних лісах. Чоловік може успадкувати від дідуся не лише коріні коліна, але й схильність до депресії, яка розвинулася через те, що в ранньому дитинстві йому не було про кого піклуватися.

Якщо, навпаки, ці дідолюбні прийомні батьки взяли це на нас, ми теж можемо насолоджуватися отриманою ними допомогою! Епігенетично ми можемо отримати не тільки слабкі сторони, але і сильні сторони, стійкість. А тим, хто несе на собі сліди жалюгідних переживань своїх предків, на допомогу може поспішати все більше і більше наркотиків чи терапії. Вони самі можуть спричинити епігенетичні зміни в нашому мозку. Так само, як ми можемо носити або переодягати бабусину бальну сукню, наш епігеном. Геном давно відомий як план життя. Епігеном, навпаки, є каракулем життя: якщо ми вирішимо, сімейне прокляття з нього можна стерти.

Навіть дивне визнання прийшло з 1950-х років. Щенята щурів, з якими дослідники обробляли 15 хвилин щодня, росли спокійнішими та стійкішими до стресів, ніж їхні однолітки. Але що може бути за цим? Міні зрозумів, що перевага зовсім не беручи його. Але що мати, коли вона хотіла вилучити відбиток людської руки з свого дитинча, ще більше лизнула його. Тобто він більше дбав про нього.

У своїй статті "Наука" Міні показав, що догляд за дитиною безпосередньо впливає на експресію генів гормонів стресу, таких як кортикостерон, у зрілому віці. Чим більше мати лиже цуценя, тим нижче буде рівень цього гормону стресу в подальшому. Таким чином, материнська допомога впливає на певні гени, підсумував Міні. Він просто ще не знав як.

Генетика вуду

Моше Шиф досліджував в Університеті Макгілла з кінця 1980-х років як експерт з епігенетичних змін. Однак до того, як вона познайомилася з Мінні, вона ніколи ні від кого не чула, що такі зміни можуть відбуватися в мозку виключно в результаті материнської допомоги.

Спочатку це звучало трохи вуду, зізнається Шиф. Для молекулярного біолога, коли він не бачить чітко молекулярних шляхів, не є серйозною наукою. Однак повільно їй стало зрозуміло, що материнська допомога дійсно може спричинити епігенетичні зміни, як би божевільно це не звучало.

Зрештою двоє вчених вирішили розпочати спільний експеримент. У матерів-щурів поведінка очищення показує, наскільки хороші батьки. Виходячи з цього, дослідники вибрали надзвичайно турботливих матерів, а потім і необережних. По мірі дорослішання щенят вони досліджували свій гіпокамп: ця область мозку відіграє фундаментальну роль у реакції на стрес. Гени одного з рецепторів гормону стресу були сильно метильовані у нехтуваних нащадків, але навряд чи у добросовісно вирощених цуценят. Останні були набагато толерантнішими до стресів.

Постійні, але оборотні пошкодження

У своєму другому експерименті вчені хотіли показати, що це пов’язано лише з поведінкою матері, а не з генами. Тож вони обмінялися цуценятами: віддали дітей недбалої матері турботливій матері, і навпаки. Діти, які росли з поганою матір’ю, мали мало рецепторів у своєму гіпокампі і поводились нервово. Цуценята, яких виховувала хороша мати, стали спокійними і сміливими дорослими з багатьма рецепторами.

Все ще залишається питання, чи є ці зміни оборотними. Дослідники вирощували нових щурів з непридатними матерями. Після того, як відбулося нормальне пошкодження, трихостатин А вливали в мозок нащадків: за допомогою цього агента можна видалити метильні групи. Ці тварини не виявляли таких самих поведінкових проблем, як цуценята поганих матерів загалом, а також не виявляли епігенетичних змін у своєму мозку.

У людини перші дані свідчать про те, що жорстоке поводження з дитинством призводить до серйозних епігенетичних змін, які також можна виявити в мозку дорослого. Суф дослідив мозок тридцяти чоловіків після їх смерті. 18 покінчили життя самогубством і в дитинстві зазнавали жорстокого поводження або нехтування ними, тоді як раптова смерть 12 чоловіків була спричинена іншими, і я не зазнаю особливих знущань у дитинстві. Дослідник виявив епігенетичні зміни у всіх 18 суїцидальних гіпокампах, інші 12 чоловіків цього не зробили.

Оскільки зразків мозку у живих людей бракує, Шиф досліджує кров на наявність ознак епігенетичних уражень. Однак питання полягає в тому, чи є такі зміни оборотними. Ерік Нестлер з Медичної школи Техаського університету вважає, що деякі шкідливі епігенетичні зміни в мозку можна усунути за допомогою ліків і навіть психотерапії.

Переосмислення освіти

Наш ранній життєвий досвід, на щастя чи ні, був вбудований у наше тіло та мозок. Ранні хронічні стреси заважають не тільки інтелектуальному та емоційному розвитку дитини, але й особливим здібностям, необхідним для виховання наступного покоління.

Передчасне нехтування або жорстоке поводження, швидше за все, погіршує функцію лобової частки. Дитина, яка зазнала жорстокого поводження, незважаючи на свої найкращі рішення, може стати батьком, який реагує на стрес спалахом гніву або прагне негайного заспокоєння, що може призвести до надмірного вживання алкоголю, вживання інших речовин та запоїв. Тривалий ранній стрес впливає не тільки на функціонування, але і на структуру мозку. Гіпокампу особливо схильний до ризику, оскільки його розвиток падає переважно протягом перших двох років життя. Психічні збитки, які зазнали в цей час, зменшать обсяг гіпокампу, що також проявляється в біднішій пам’яті. Крім того, буде менше контакту нейронів по корі головного мозку, що може зробити його більш сприйнятливим до психічних захворювань.

Дарлін Френсіс (Каліфорнійський університет, Берклі) продемонструвала, що материнська поведінка програмує не тільки реакцію нащадків на стрес, але і материнську поведінку жіночих нащадків. Якість материнської поведінки передається від покоління до покоління не малим епігенетичним шляхом. Ми виховуємо так, як нас виховували? Принаймні ми схильні до цього.

Експеримент під керівництвом студентки Міні Френсіс Шампань (Колумбійський університет, Нью-Йорк), одного з провідних дослідників материнського ефекту, показав, що у цуценят необережних матерів рецептори статевих гормонів естрогену також метилюються в мозку. Коли ці цуценята були дорослими, вони також були менш уважними до власного потомства через меншу кількість рецепторів естрогену.

Головний висновок Шампані з її власних робіт полягає в тому, що стрес сильно пригнічує поведінку матері, будь то тварини чи людина. Тому дослідник радить матерям постійно не турбуватися про те, чи добре вони виконують свою роботу. Головне - утримувати стрес на низькому рівні. І дотик, який сприяє розвитку мозку. Відсутність контакту недостатньо розвиває рецептори серотоніну, внутрішніх опіатів та окситоцину в перші роки. Ці месенджери необхідні для відчуття спокою і щастя, а окситоцин також важливий у материнських та любовних зв'язках.

Няня може передбачити ваш стиль виховання

Іноді майже неможливо здогадатися, яким із батьків стає хтось. Але згідно з дослідженням, це все-таки передбачувано, а саме з того, як майбутні батько і мати граються з дитиною. Дослідники з Університету штату Огайо зняли на відео вечірку, яка очікує 200 дітей під час няні. Їм сказали, що лялька-іграшка представляє їх майбутню дитину.

Після пологів вечірку знову зняли разом з дитиною і порівняли ці два записи. Схожість була приголомшливою. Під час няні, заохочення та співпраці пари робили те саме, коли мали своїх дітей. Ті, хто говорив такі речі, як "ти не схопиш свою справжню дитину", коли ти сиділа за дітьми тощо, згодом також сперечалися за голову своєї дитини.

Один дослідник був дуже здивований цією подібністю. Це означає, що батьківська поведінка батька і матері розвивається задовго до народження дитини, і навіть 5-хвилинна гра може передбачити майбутню поведінку. Там, де це необхідно, рання терапія може допомогти парам налагодити надійний зв’язок зі своєю дитиною.

Вміст цього блогу захищено авторським правом, а це означає, що його НЕ МОЖЕ КОПІЮВАТИ