Естественный отбор в матке может объяснить проблемы со здоровьем в зрелом возрасте

womb
                Кредит: CC0 Public Domain

Состояния, встречающиеся в матке — когда эмбрион состоит всего из примерно 100 клеток — могут оказывать пожизненное влияние на здоровье. Ученые ранее предполагали, что это потому, что эмбрионы реагируют на неблагоприятные условия, программируя экспрессию их генов. В настоящее время международная команда исследователей из Медицинского центра Лейденского университета, Университета Вагенингена и исследований, Лундского университета, Школы общественного здравоохранения имени Мейлмана при Колумбийском университете в Нью-Йорке предлагает принципиально иную альтернативу. Вместо того, чтобы быть запрограммированным окружающей средой, случайные различия в экспрессии генов могут дать некоторым эмбрионам преимущество в выживании, в частности, когда условия жесткие. Изучая метилирование ДНК, важный механизм контроля активности генов, исследователи обнаружили, что определенная часть паттерна метилирования ДНК отсутствовала среди людей, подвергшихся воздействию голода. Полученные результаты опубликованы в журнале Cell Reports.
                                                                                       

Новое исследование было мотивировано наблюдением, что люди, зачатые во время голландской голодной зимы 1944-1945 годов, страдают от ухудшения сердечно-сосудистых заболеваний в возрасте 60 лет. Это может быть связано с постоянными изменениями в экспрессии генов посредством так называемой эпигенетической модификации ДНК. «Мы знаем, что недостаток питания снижает вероятность выживания эмбриона. Наше новое исследование показывает, что выживание голода в матке зависит от наличия паттерна метилирования ДНК, позволяющего продолжать рост эмбриона, несмотря на ограниченные ресурсы. Но это же метилирование паттерны могут оказывать неблагоприятное воздействие на здоровье гораздо позже в жизни «, — говорит Бас Хейманс, эпигенетик из Медицинского центра Лейденского университета.

Чтобы понять взаимосвязь между эпигенетикой и выживанием эмбриона, исследователи взяли вдохновениеион из эволюционной биологии. В эволюции случайные генетические вариации фильтруются естественным отбором, что приводит к накоплению вариантов, которые наилучшим образом «соответствуют» окружающей среде. Компьютерная модель показала, что случайные эпигенетические различия между эмбрионами неизбежны, как генетическая мутация. Некоторые из случайных вариантов метилирования ДНК могут повысить шанс зародыша выжить при низком питании. Как следствие, эти эпигенетические варианты станут более распространенными в когортах, подвергшихся воздействию голода в виде эмбрионов. «Мы всегда изо всех сил пытались объяснить, как ранние эмбрионы могли бы модифицировать специфические эпигенетические метки в ответ на питание. Удивительно, что селективная выживаемость, основанная на случайных эпигенетических вариациях, лучше всего соответствует данным», — говорит Тобиас Уллер, биолог-эволюционист из Университета Лунда.

Некоторые последствия голландского голода для здоровья проявляются только в более позднем возрасте, и, по-видимому, это больше всего сказывается на ранних сроках беременности. «Эти результаты часто интерпретируются как убедительное доказательство адаптации плода в матке, которая приведет к болезни взрослого человека, если среда взрослого изменится в лучшую сторону. Но наши выводы указывают на другой механизм», — говорит доктор медицинских наук Л.Х. Люмей, эпидемиолог из Колумбии. Школа почтальона и главный исследователь голландских семей по изучению голода.

Похожие новости

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *