Пам’ять про ожиріння у спермі Для науки
Якщо у дітей ожирілих батьків більший ризик ожиріння, це може бути тому, що сперма батьків зберігає пам’ять про їх ожиріння. Команда під керівництвом Ромена Барреса з Університету Копенгагена (Данія) фактично щойно показала, що ожиріння певним чином позначає геном сперми, і що баріатрична хірургія переробляє ці характеристики, особливо в регіонах геному. контроль. Оновлення за допомогою Ромена Барреса.
Чоловік із ожирінням передає свою сперму конкретну інформацію, пов’язану з його ожирінням. Це може пояснити, чому діти повних батьків мають більший ризик ожиріння.
Як ви прийшли до ідеї вивчення передачі ознак, набутих спермою? ?
Під час моїх досліджень я бачив цю роботу, яка показала на мишах, що дієта може змінити епігенетичний статус певних елементів у геномі - тобто змінити характеристики геному, які не кодуються в послідовності ДНК. І що ці модифікації надали нащадкам ще один фенотип, тобто інший аспект. Наприклад, у 1998 році група Емми Уайтлоу в Австралії показала вагітним мишам агуті, що добавки фолієвою кислотою змінюють колір шерсті нащадків через епігенетичні шляхи.
Чи проводились також дослідження з ожирінням ?
Експеримент 1998 р. Став першим концептуальним доказом того, що харчові фактори можуть змінити фенотип наступного покоління і що епігенетика була задіяна. Пізніше, у 2005 році, дослідження реєстрів з невеликого села на півночі Швеції пов'язувало харчовий стрес - тут, голод - з ризиком смерті від метаболічних захворювань у другому поколінні. Це дослідження активізувало поле досліджень. А в 2010 році я брав участь у дослідницькій групі, яка показала, що дієта з високим вмістом жирів у самця щура може спричинити певний переддіабет у його нащадків. Оскільки передача, ймовірно, відбувається через статеві клітини, ми хотіли дізнатись, чи сперма людини також чутлива до навколишнього середовища.
Як ви перевірили гіпотезу ?
Ми порівняли епігеном (усі епігенетичні зміни) сперми чоловіків із ожирінням та худих чоловіків. Ми розглянули три епігенетичні зміни: положення гістонів уздовж ДНК - білків, які упаковують ДНК в ядро і, конденсуючи його, регулюють доступ до генів; послідовність малих некодуючих РНК (короткі молекули, виготовлені з ДНК, які модулюють експресію гена) та метилювання ДНК (хімічні зміни, що регулюють зчитування ДНК).
Ми не виявили жодної зміни в положенні гістонів, але категорії РНК відрізнялися. Важливо те, що профілі метилювання ДНК сильно відрізнялись у людей з ожирінням і худорлявих людей, і відмінності полягали головним чином у генах, важливих для контролю розвитку нашого мозку, включаючи гени, які контролюють апетит і регулюють споживання їжі.
Чи має ожиріння епігенетичний вплив на функції мозку, крім регулювання апетиту? ?
Можливо. Лише частина генів стосувалася апетиту. Інші зосереджувались на більш загальних функціях, таких як нервовий розвиток. Дуже ймовірно, що ці знаки впливають на інші типи поведінки. Але це залишається спекулятивним, оскільки невідомо, чи вплинуть ці марки на наступне покоління.
Ми порівняли ці показники у людей, що страждають ожирінням, з іншим дослідженням, яке розглядало сперму чоловіків, які вже мали одного або більше дітей із захворюваннями спектра аутизму. Ми знаємо, що ці батьки частіше матимуть інших дітей-аутистів, ніж загальне населення. Біологи вивчали метилювання в спермі цих чоловіків, і ми порівняли їх підпис із нашим: приблизно 80% позначених генів були спільними. Це особливо резонувало, оскільки також відомо, що люди з ожирінням мають більший ризик (понад 70%) мати дітей з аутизмом. Таким чином, встановлено зв’язок між ожирінням та порушеннями поведінки, які потенційно передаються епігенетичними факторами в сперматозоїдах.
Це різниця через ожиріння або спосіб життя ?
Нам це неможливо знати. Ми розглянули, чи епігенетичні знаки, виявлені в спермі, пов’язані з клінічними змінними у людей, що страждають ожирінням: рівень жиру, який циркулює в крові, певні гормональні рівні, але чіткого зв’язку не виявлено. Тому ми не можемо визначити, чи різниця пов’язана із надлишком калорій, відсутністю фізичної активності чи певним видом дієти ...
Інша частина вашого дослідження, присвячена ефекту баріатричної хірургії, не дала відповіді ?
Тільки треки. Щоб визначити, чи впливає втрата ваги на епігеном сперми, ми вивчали профіль метилювання ДНК сперми у шести чоловіків із ожирінням до, безпосередньо після та через рік після операції, щоб обмежити споживання їжі. Дійсно відбулося ремоделювання епігенетичного профілю їх сперматозоїдів, особливо в генах, що беруть участь у контролі апетиту. Але можуть бути винні кілька факторів: запалення, пов’язане з операцією, модифікація кишкової флори, спричинена операцією, або погода (ми не проводили подібних довготривалих досліджень на людях, які не були оперовані). Однак нашим переважним підсумком є те, що втрата ваги (ці люди в середньому за рік втратили 32 кілограми) є визначальним фактором, який спричинив ці епігенетичні зміни.
Чи є епігенетичні зміни сперми, що передаються потомству ?
Наразі ми працюємо з датською клінікою допоміжної репродукції, щоб визначити це. Ми маємо доступ до донорської сперми, клітин пуповини їхніх дітей та невикористаних ембріонів від тих самих донорів (у Данії після п’яти років ембріони вже не придатні для продовження роду і доступні для досліджень, що не повинно дозволяти ембріонам перевищувати 32 клітинна стадія). Ми намагаємось встановити, які епігенетичні мітки розташовані в порядку фонового шуму порівняно з тим, що передається дитині. Безсумнівно, для відповіді нам знадобиться кілька років.
Який вплив має ваша робота на наше життя ?
Існує два способи розглянути це. Перше трохи лякає: до цього часу відповідальність за здоров’я майбутньої дитини несла виключно вагітна жінка та її оточення, їх раціон. Наше дослідження припускає, що поведінка чоловіків до зачаття може бути важливою для здоров'я їхніх дітей. Це додає "біологічну" відповідальність батькам, котрі до цього мало що мали.
Але є й більш позитивний погляд: якщо явище, яке припускає наша робота, відповідає дійсності, ми не просто передаємо випадкову суміш наших генів своїм дітям. Ми можемо покращити їхнє здоров’я, можливо, поведінку, звернувши увагу на наш спосіб життя перед зачаттям.