В паутине семейных травм. Что такое эпигенетическое наследование
Лишь недавно ученые начали понимать биологические процессы, связанные с наследованием травматического опыта. Чтобы узнать больше, они обратились к исследованиям на животных. Генетический состав людей и мышей поразительно схож: 99% человеческих генов имеют мышиные аналоги. Таким образом, исследования на мышах предоставляют нам возможность увидеть последствия генетического стресса у людей. Подобные эксперименты ценны еще и по этой причине: поскольку мыши способны воспроизводить следующее поколение примерно через двенадцать недель после рождения, исследования нескольких поколений можно провести за относительно короткий период времени. Чтобы провести такое же исследование на одном человеке, потребовалось бы около шестидесяти лет. Химические изменения в крови, мозге, яйцеклетках и сперме мышей были связаны с поведенческими моделями их потомства, такими как тревога и депрессия. Например, исследования потомства показали, что травматический опыт, например, разлука с матерью, может привести к изменениям в экспрессии генов, которые можно проследить на протяжении трех поколений.
Хотите реализовать свое желание? Приглашаем вас принять участие в преобразующей интеллектуальной игре и воплотить свои мечты в реальность!
В одном из таких экспериментов ученые запретили матерям кормить детей грудью по три часа в день в течение первых двух недель жизни. Позже эти потомки продемонстрировали поведение, похожее на то, что мы называем депрессией у людей. Кроме того, симптомы могут ухудшаться с возрастом щенков. Удивительно, но некоторые самцы не проявляли такого поведения сами, а эпигенетически передавали эти изменения своим потомкам женского пола. Ученые также обнаружили изменения в метилировании и экспрессии генов у мышей, подвергшихся стрессу. К ним относится ген CRF2, который регулирует тревогу у мышей и людей. Ученые обнаружили, что половые зародышевые клетки (клетки-предшественники яйцеклеток и сперматозоидов) и мозг потомства страдают от стресса, вызванного разлукой с матерью. В другом эксперименте с мышами детеныши, которые мало заботились со стороны своих матерей, во взрослом возрасте стали более тревожными и напряженными, чем щенки, матери которых оказывали им адекватную заботу.
Сейчас известно, что дети, преждевременно разлученные со своими матерями, скорее всего, испытают дальнейшие трудности в жизни.
В исследованиях на мышах-самцах отнятые от груди детеныши демонстрировали повышенную уязвимость к стрессу на протяжении всей своей жизни и рождали потомство, которое демонстрировало схожие модели стресса в разных поколениях. В одном из таких исследований, проведенном в 2014 году Институтом мозга Цюрихского университета, ученые отнимали мышей-самцов от груди, подвергая их периодическому и хроническому стрессу. Впоследствии у них развились симптомы, похожие на депрессию. Затем, когда мыши родили, ученые обнаружили, что второе и третье поколение мышей проявляли одни и те же симптомы травмы, хотя они никогда не испытывали подобного опыта.
исследователи также обнаружили аномально высокие уровни микроРНК (генетического материала, регулирующего экспрессию генов) в сперме, крови и гиппокампе мышей, подвергшихся стрессу. (Гиппокамп — это область мозга, участвующая в реакции на стресс.) Аномальные уровни микроРНК также были обнаружены в крови и гиппокампе мышей второго поколения. Хотя у мышей третьего поколения наблюдались те же симптомы повреждения, что и у их родителей, бабушек и дедушек, повышения уровня микроРНК не наблюдалось. Это привело исследователей к предположению, что поведенческие последствия травмирующих событий могут сохраняться в течение трех поколений, но, возможно, не дольше. «Обнаружив дисбаланс микроРНК в сперме, мы обнаружили ключевой фактор в том, как передаются травматические переживания», — объясняет Изабель Мансуи, соавтор исследования. В настоящее время она и ее коллеги изучают роль микроРНК в наследовании травматического опыта у людей.
В недавнем исследовании, опубликованном в 2016 году, Мансуи и ее коллеги продемонстрировали, что симптомы травмы обратимы, если мыши во взрослом возрасте живут в позитивной, в основном свободной от стресса среде. Улучшилось не только поведение мышей. У них также наблюдаются изменения в метилировании ДНК, что предотвращает передачу симптомов потомству. Последствия этих исследований очень важны. В последующих главах мы научимся создавать позитивные образы и опыт, которые помогут нам изменить модели стресса, которые на протяжении поколений влияли на наши семьи.
Исследование на мышах очень важно, потому что теперь наука может подтвердить доказательства того, что невзгоды, пережитые одним поколением, могут стать наследием, которое можно передать другим. В 2013 году ученые из Медицинской школы Университета Эмори провели исследование на потомстве мышей, подвергшихся стрессу, и обнаружили, что травматические воспоминания могут передаваться потомству через эпигенетические изменения в ДНК. Поколение мышей научили бояться запаха ацетофенона, похожего на запах цветущей вишни. Каждый раз одновременно с ним их трясло. Со временем у мышей развилось большое количество обонятельных рецепторов, специализирующихся на этом запахе, что позволило им чувствовать его в гораздо более низких концентрациях. Области мозга, ответственные за эти рецепторы, также стали больше. Кроме того, исследователи смогли выявить изменения в сперме мышей.
Однако самое интересное в этом исследовании то, что произошло с двумя следующими поколениями мышей. Когда мыши второго и третьего поколений почувствовали запах ацетофенона, они начали подпрыгивать вверх и вниз, пытаясь избежать его, хотя никогда раньше не сталкивались с этим запахом. При этом их мозг претерпел те же изменения, что и в первом поколении. Мыши унаследовали не только чувствительность к запаху, но и связанную с ним реакцию страха.
«В сперме есть что-то, что несет информацию и делает ее наследственной», — сказал Брайан Диас, один из участников исследования. Он и его команда заметили, что сперматозоиды отца и его потомства имели аномально низкий уровень метилирования ДНК. Диас сказал, что, хотя точный механизм того, как травматический опыт родителей сохраняется в ДНК, все еще изучается, «он может позволить предкам говорить своим потомкам, что определенная среда им не подходит».
Это исследование предоставляет нам убедительные доказательства существования того, что ученые называют «эпигенетической наследственностью между поколениями». Это относится к тому, как модели поведения могут передаваться от одного поколения к другому.
Работая с семьями в своей практике, я вижу повторяющиеся эпизоды болезни, депрессии, тревоги, финансовых трудностей или трудностей в отношениях, и мне всегда хочется понять это глубже. Какие неизвестные события прошлых поколений побудили мужчину проиграть все свои деньги на соревнованиях или женщину всегда отдавать предпочтение отношениям только с женатыми мужчинами? Что влияет на их генетическую наследственность?
Диас и его команда надеются продолжить работу, чтобы определить, происходят ли подобные эффекты в генах человека. Пока что данные исследований на людях только собираются, поскольку они должны повлиять на многие поколения.
Но информация, которую мы получаем сегодня в результате экспериментов на животных, заставляет нас остановиться и задуматься о том, как мы родились и унаследовали стресс от наших дедов и прадедов.
В 2013 году ученые из Хайфского университета Хиба Зайдан, Мика Лешем и Инна Гейслер-Саломон опубликовали исследование в журнале Biological Psychiatry. В процессе они обнаружили, что даже относительно небольшой стресс перед зачатием и беременностью может повлиять на потомство. Несколько мышей подверглись легкому стрессу (например, перепаду температуры) через сорок-сорок пять дней после рождения, что эквивалентно подростковым годам человеческой жизни. Эффекты этого влияния ощущаются в следующем поколении.
Сосредоточив внимание на гене CRF1, который отвечает за молекулу, участвующую в реакции организма на стресс, исследователи обнаружили, что количество этой молекулы увеличивается в мозгу самок крыс, подвергшихся стрессу. Они также обнаружили, что концентрации тех же молекул значительно увеличились в яйцах самок, подвергшихся стрессу, и в мозге их потомков. Это говорит нам о том, что информация о стрессовых переживаниях передается через яйца. Ученые утверждают, что изменения в поведении новорожденных крысят не имеют ничего общего с заботой, которую они получают от своих матерей. Это исследование показывает, что, несмотря на то, что в младенчестве мы получаем любящую заботу от наших родителей, мы все равно испытываем тот же стресс, который испытывали наши родители до нашего зачатия. В следующей главе мы исследуем, как дети, рожденные от одних и тех же родителей, могут наследовать разные травматические переживания и жить разной жизнью, несмотря на одинаковое воспитание.
В 2014 году ученые из Университета Летбриджа в Канаде изучали влияние стресса на беременных мышей и преждевременные роды. Результаты показали, что самки мышей, подвергшихся стрессу, рожали раньше срока, а у их потомства беременность была короче. К третьему поколению срок беременности самки становится еще короче, чем у матери. Больше всего исследователей удивило третье поколение. У мышей-«внучек» период беременности был еще короче из-за стресса мышей-«бабушек», хотя на их матерей это не повлияло отрицательно. Герлинде Мец, ведущий автор статьи, написала: «Удивительно, но последствия стресса от слабого до умеренного влияют на несколько поколений. С каждым поколением эффекты становятся сильнее. Мец Считается, что эпигенетические изменения вызваны некодированием». Молекулы РНК. Эти результаты могут быть важны для женщин, которые испытывают трудности во время беременности или родов из-за стресса.
Исследования подобных процессов в человеческих поколениях все еще продолжаются, учитывая, что люди насчитывают одно поколение каждые двадцать лет. Однако исследования на мышах показали, что стресс может передаваться как минимум через три поколения, и ученые предполагают, что у людей дети, рожденные от родителей, переживших травмирующие или стрессовые события, также передадут соответствующие психологические модели своим детям, и для ваших внуков. Пугает то, что Библия, Числа 14:18, подтверждает то, что показывает современная наука, а именно, последствия родительского греха, греха или злых дел (эти термины зависят от того, какой перевод вы читаете) могут передаваться третьему или четвертому поколению потомков. В частности, в современных переводах Библии говорится: «Господь долготерпелив и милостив, прощающий вину и преступление, но не безнаказанный, наказывающий вину отцов на детях до третьего и четвертого рода».
Диас сказал, что, хотя точный механизм того, как травматический опыт родителей сохраняется в ДНК, все еще изучается, «он может позволить предкам говорить своим потомкам, что определенная среда им не подходит».
По мере появления новых открытий в области эпигенетики способы уменьшения воздействия травматического опыта на поколение, могут вскоре стать стандартной практикой. Сегодня исследователи изучают, как мысли, внутренние образы и повседневные практики, такие как визуализация и медитация, меняют экспрессию генов.
Отрывок из книги Марка Уоллина «Все начинается не с тебя. Как мы наследуем негативные сценарии от семьи и как остановить их влияние». — Москва: Издательство «Бомбора», 2020.