الجزء العلوي من الإجهاد في وقت مبكر الحياة؟
الفئران التي تربى تحت ظروف مرهقة أكثر قدرة على التكيف مع البالغين - وقد تنقل هذه الصفة إلى جروهم.
بواسطة كيت ياندل | نوفمبر 18 ، 2014
تشير عدة دراسات إلى أن الإجهاد الذي يعاني منه الحيوانات الصغيرة جدًا أو البشر قد يكون له آثار سلبية على الصحة العقلية والإدراكية والتي يمكن نقلها لاحقًا إلى ذرية من خلال التعديل اللاجيني. لكن يمكن أن يكون للإجهاد المبكر في الفئران آثار إيجابية يمكن نقلها إلى الجراء ، وفقًا لدراسة نشرت اليوم (نوفمبر 18) في طبيعة الاتصالات. كان جرو الفئران الذكور المجهدة مرنًا من الناحية السلوكية ، كما يتضح من قدرتها على إكمال المهام التي تتطلب الانتظار أو تعديل سلوكها بمرور الوقت. وقد غيرت هذه الجراء التعديلات في الحصين إلى هيستون المرتبطة بجينات مستقبلات القشرانيات المعدنية ، والتي تشارك في الاستجابة للإجهاد.
"لقد أظهر الناس عدة مرات أن الآثار السلبية للتوتر يمكن أن تنتقل إلى الجيل التالي" ، قال ذلك دينا ووكر، وهي مرحلة ما بعد الدكتوراه في علم الأعصاب في كلية طب جبل سيناء في مدينة نيويورك ولم تشارك في هذا البحث. "إنه شيق . . . ونحن الآن نرى بعض تلك الآثار المفيدة للتوتر الذي يمر ، ".
"قد يكون تأثير الصدمة سالبًا بشكل عام ، لكن [قد] قد يوفر أيضًا بعض الجوانب الإيجابية" ، قال المؤلف المشارك في الدراسة إيزابيل مانسويأستاذ علم الوراثة العصبية بجامعة زيورخ والمعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا.
عرّضت مانسوي وزملاؤها الفئران حديثي الولادة إلى انفصال أمومي غير متوقع إلى جانب إجهاد أمومي لا يمكن التنبؤ به لمدة أسبوعين. يستلزم MSUS أخذ أمهات الجراء على فترات غير متوقعة وتعريض أمهاتهن لمواقف مرهقة ، مثل وضعهن في أنابيب ضيقة أو في أكواب من الماء البارد. وقال مانزوي إن "الفريق كان يحاول تكرار الحالات المحمومة خلال حياته المبكرة التي تنطوي على الإهمال وعدم القدرة على التنبؤ والرعاية غير الموثوقة".
ثم جعل الباحثون الفئران المهام كاملة التي تتطلب منهم اتباع القواعد المتغيرة بسرعة للحصول على الماء والغذاء. على سبيل المثال ، في إحدى المهام ، حصلت الفئران على المكافأة إذا ضغطت أنوفها في حفرة في الوقت المناسب بعد تأخير ، يشير إليها الضوء. عندما كان التأخير قصيرًا ، كان أداء الفئران والسيطرة عليها متماثلين ، ولكن مع تأخير أطول ، كانت الفئران التي تم التأكيد عليها مبكرًا في الحياة تفوقت على عناصر التحكم. عندما قام الباحثون بتربية ذكور MSUS مع إناث من النوع البري ، تفوق النسل الناتج في اختبار كزة الأنف.
كما أجرى الباحثون بعض الاختبارات مع صغار الإناث فقط ولا آباء ، لأن هذه المهام تتطلب فئرانًا في أقفاص جماعية يمكن أن تزعج التسلسل الهرمي للذكور. في أحد الاختبارات ، حصلت الفئران أولاً على مشروب إذا بدلت بين زيارة زاويتين من قفص مقابل بعضهما البعض. في وقت لاحق ، حصلت الحيوانات على المكافأة فقط إذا انتقلت قطريًا بين زاويتي القفص الأخريين. بنات الفئران MSUS أكملت بنجاح المهام في كثير من الأحيان أكثر من الحيوانات السيطرة فعلت.
"أعتقد أن [MSUS] يوفر ميزة في الظروف الصعبة" ، قال مانسوي. "لأن [الفئران] وضعت في مثل هذه الظروف المؤلمة. . . يطورون استراتيجيات لتكون أفضل عندما تكون حياتهم مهددة بطريقة ما. "
بعد ذلك ، شرع الباحثون في تحديد كيفية اكتساب الفئران لهذه الصفات السلوكية ونقلها إليها. قرروا دراسة التعبير عن مستقبلات القشرانيات المعدنية ، الذي يلعب أدوارًا في الاستجابة للإجهاد والقلق والسلوك الموجه نحو الهدف. وجدوا أنه كان ناقصا في الحصين من الفئران MSUS والجرو. في حين أن مستويات مثيلة الحمض النووي بين السيطرة والفئران المجهدة في مستقبلات القشرانيات المعدنية كانت متشابهة ، تم تخفيض الأستيل وبعض أنواع مثيلة الهستونات القريبة في ذرية فئران MSUS.
عندما حقن الباحثون الفئران بالأنزيمات التي تعيق الأستيل والميثيل ، تم قمع تعبير مستقبل المستقبلات القشرية المعدنية. وبالمثل ، عندما حقنوا الفئران مع هذه الإنزيمات أو سدوا مستقبلات القشرانيات المعدنية ، أظهرت الفئران تغييرات سلوكية مماثلة لتلك التي لوحظت في الفئران MSUS. وقال ووكر إن الفريق "قام بعمل رائع حقًا باستخدام مثبطات دوائية لتكرار ما اكتشفوه مع الضغوطات".
يبقى غير واضح بالضبط كيف تمر الفئران الذكور المجهدة في سلوكياتها تجاه الجراء. ووجد الباحثون أن الحيوانات المنوية للآباء المجهدة قد رفعت مثيلة الحمض النووي على مروج لمستقبلات القشرانيات المعدنية.
لكن سارة كيمينز، عالم الأحياء الإنجابي الذي يدرس علم التخلق في جامعة ماكجيل في مونتريال ، لم يجد نتائج مثيلة الحمض النووي ذات معنى. قالت: "إن مثلك موجود ضمن خطأك في الفحص". علاوة على ذلك ، قالت إن مستويات المثيلة كانت منخفضة للغاية لدرجة أنه من غير المرجح أن يكون لها تأثير بيولوجي كبير.
يقول مانسوي إن عددًا من التغييرات اللاجينية الأخرى يمكن أن تسهم أيضًا في نقل الصفة. على سبيل المثال ، أشار العمل السابق في مختبرها إلى أن التغييرات في وفرة RNA غير المشفرة في الحيوانات المنوية يمكن نقل آثار الصدمة عبر الأجيال.
كيف لا تزال التعديلات الجينية في الحيوانات المنوية تفلت من إعادة البرمجة الجينية الكتلية التي تأتي بعد إخصاب البويضة. وقال كيمينز إن ظاهرة الإجهاد الوالدي العامة التي لها آثار على الجيل اللاحق هي ظاهرة حقيقية. "السؤال هو: كيف يحدث؟"
قالت Mansuy أن مختبرها مستمر في العمل على فهم كيفية انتقال آثار MSUS إلى الأجيال القادمة. في الوقت الحالي ، تشير الدراسة الحالية إلى أنه ينبغي على الباحثين الانتباه إلى بطانة الفضة الطفيفة للإهمال. "كان من المدهش أن نرى أن المرونة السلوكية لوحظت في مهام مختلفة ، وأنه لوحظ في كل من الذكور والإناث ، وأنه تم نقله عبر الأجيال" ، وقال Mansuy.
K. Gapp et al. ، "الإجهاد المبكر في حياة الآباء يحسن المرونة السلوكية في نسلهم" الاتصالات الطبيعية ، doi: 10.1038 / ncomms6466 ، 2014.
;