עכברים המועלים בתנאים מלחיצים ניתנים להתאמה רבה יותר כמבוגרים - ועשויים להעביר את התכונה הזו אל הגורים שלהם.
מאת קייט ינדל נובמבר 18, 2014
מספר מחקרים מצביעים על כך שלחץ המתנסה בבעלי חיים צעירים מאוד או בבני אדם יכולים להיות השפעות שליליות על הבריאות הנפשית והקוגניטיבית שיכולה לעבור הלאה לצאצאים באמצעות שינוי אפיגנטי. אבל מתח מוקדם בחיים בעכברים יכול גם להיות בעל השפעות חיוביות שניתן להעביר על גורים, על פי מחקר שפורסם היום (נובמבר 18) ב תקשורת טבע. הגורים של עכברים זכרים הדגיש היו גמישים מבחינה התנהגותית, כפי שניתן לראות על ידי היכולת שלהם להשלים משימות הדורשות לחכות או להתאים את התנהגותם לאורך זמן. וגורמים אלו שינו שינויים בהיפוקמפי שלהם להיסטונים הקשורים לגן הקולטן המינרלוקורטיקואידי, המעורב בתגובה ללחץ.
"אנשים הראו פעמים רבות כי ההשפעות השליליות של מתח ניתן להעביר את הדור הבא", אמר דינה ווקר, פוסט-דוקטורט של מדעי המוח בניו-יורק, שלא היה מעורב במחקר. "זה מעניין . . . כי עכשיו אנחנו רואים כמה מאותם השפעות מועילות של לחץ מועבר, גם כן. "
"ההשפעה של טראומה עשויה להיות שלילית באופן כללי, אבל היא יכולה גם לספק כמה צדדים חיוביים", אמר עמית המחקר איזבל מנסוי, פרופסור לנוירופיגנטיקה באוניברסיטת ציריך והמכון הפדרלי השוויצרי לטכנולוגיה.
מנסוי ועמיתיה העניקו עכברים שזה עתה נולדו להפרדה אימהית בלתי צפויה בשילוב עם מתח אימהי בלתי צפוי (MSUS) למשך שבועיים. MSUS כרוך לוקח את אמהות של גורים במרווחים בלתי צפויים ואת האמהות שלהם למצבים מלחיצים, כגון להיות ממוקם בצינורות צפופים או כוסות מים קרים. הצוות היה "מנסה לשכפל תנאים קדחתני במהלך החיים המוקדמים של הזנחה, בלתי צפוי, וטיפול אמין," אמר Mansuy.
לאחר מכן החוקרים עשו את העכברים להשלים משימות הדורשות מהם לעקוב אחר הכללים המשתנים במהירות כדי לקבל מים ואוכל. לדוגמה, במשימה אחת, עכברים קיבל פרס אם הם תוקעים את האף שלהם לתוך חור בזמן הנכון לאחר עיכוב, מסומן על ידי האור. כאשר העיכוב היה קצר, שליטה ועכברים MSUS ביצעו באופן דומה, אבל עם עיכוב ארוך יותר, עכברים שהודגשו בשלב מוקדם בחיים ביצועים טובים יותר. כאשר החוקרים גידלו MSUS זכרים עם wild-type נקבות, הצאצאים שהתקבלו דומה הצטיינו במבחן האף לתקוע.
החוקרים גם ביצעו כמה בדיקות עם רק גורים נקבה ולא אבות, שכן משימות אלה נדרש עכברים דיור בכלובים הקבוצה שיכולה להפריע ההיררכיות הגבריות. במבחן אחד, העכברים היו הראשונים לשתות אם הם לסירוגין בין ביקור שתי פינות של כלוב אחד מול השני. מאוחר יותר, בעלי החיים רק קיבל את הפרס אם הם עברו באלכסון בין שתי פינות אחרות של הכלוב. הבנות של עכברים MSUS בהצלחה השלימה את המשימות בתדירות גבוהה יותר מאשר בעלי שליטה עשה.
"אני חושב [MSUS] מספק יתרון בתנאים מאתגרים", אמר מנסוי. "כי [העכברים] הוכנסו לתנאים טראומטיים כאלה. . . הם מפתחים אסטרטגיות כדי להיות טובים יותר כאשר חייהם איים איכשהו. "
החוקרים הבאים נקבעו כדי לקבוע כיצד העכברים היו רוכשים ועוברים את התכונות ההתנהגותיות הללו. הם החליטו לבחון את הביטוי של קולטן המינרלוקורטיקואיד, אשר ממלא תפקידים בתגובה ללחץ, חרדה והתנהגות מכוונת-מטרה. הם מצאו כי זה היה underexpressed בהיפוקמפוס של עכברים MSUS ואת הגורים שלהם. בעוד רמות מתילציה DNA בין שליטה עכברים הדגיש בקולטן mineralocorticoid היו דומים, acetylation וכמה סוגים של מתילציה של היסטונים הסמוכים צומצמו צאצא של עכברים MSUS.
כאשר החוקרים הזריקו עכברים עם אנזימים שחוסמים אצטילציה ומתילציה, הביטוי של קולטן המינרלוקורטיקוד הודחק. כמו כן, כאשר הם הזריקו עכברים עם אנזימים אלה או חסם את הקולטן mineralocorticoid, העכברים הראו שינויים התנהגותיים דומים לאלה שנצפו עכברים MSUS. הצוות עשה "עבודה ממש נחמד באמצעות מעכבי פרמקולוגיה כדי מעין לשכפל את הממצא שהם ראו עם הלחץ," אמר ווקר.
זה עדיין לא ברור בדיוק איך עכברים גבריים הדגיש לעבור על ההתנהגויות שלהם לגורים. החוקרים גילו כי הזרע של אבות הדגיש היה מתילציה DNA מוגברת על היזם של הקולטן mineralocorticoid.
אבל שרה קימינס, ביולוג פוריות החוקר אפיגנטיקה באוניברסיטת מקגיל במונטריאול, לא מצא את ממצאי המתילציה של הדנ"א להיות משמעותיים. "המתילציה שלך נמצאת בתוך השגיאה שלך, "אמרה. יתר על כן, היא אמרה כי רמות המתילציה היו כה נמוכות, עד כי לא היו להן השפעות ביולוגיות משמעותיות.
לדברי מנסוי, מספר שינויים אפיגנטיים אחרים עשויים לתרום גם להעברת התכונה. לדוגמה, עבודה קודמת מתוך המעבדה שלה הצביעה על כך ששינויים בשכבת רנ"א לא מזוהמת בזרע יכולים מעבירים את השפעות הטראומה על פני הדורות.
כיצד שינויים epigenetic בזרע להימלט תכנות epigenetic המונית שמגיע לאחר הפריה של ביצה עדיין לא ידוע. התופעה הכללית של לחץ ההורים שיש לה השפעה על הדור הבא היא אמיתית, אמר Kimmins. "השאלה היא: איך זה קורה?"
מנסוי אמרה כי המעבדה שלה ממשיכה לעבוד על ההבנה כיצד ההשפעות של MSUS מועברות לדורות הבאים. לעת עתה, המחקר הנוכחי מציע כי החוקרים צריכים לשים לב להזנחה של כסף קל. "זה היה מפתיע לראות כי גמישות התנהגותית נצפתה על משימות שונות, כי הוא נצפה אצל גברים ונשים כאחד, וכי הוא הועבר לדורות," אמר מנסואי.
K. Gapp et al., "מתח מוקדם בחיים באבות משפר גמישות התנהגותית אצל צאצאיהם" טבע תקשורת, doi: 10.1038 / ncomms6466, 2014.
;
