Ankstyvojo gyvenimo streso viršūnė?
Pelės, keliamos esant įtemptoms sąlygoms, yra labiau pritaikomos kaip suaugusieji, ir gali perduoti šį bruožą savo jaunikiams.
Kate Yandell | 18, 2014
Kai kurie tyrimai rodo, kad labai jaunų gyvūnų ar žmonių patiriamas stresas gali turėti neigiamą poveikį psichinei ir pažintinei sveikatai, kuri vėliau gali būti perduodama palikuonims per epigenetinį modifikavimą. Tačiau ankstyvojo gyvenimo stresas pelėms taip pat gali turėti teigiamą poveikį, kuris gali būti perduotas jaunikliams, remiantis šiandien paskelbtu tyrimu (lapkričio 18) Gamta Pranešimai. Stresuojančių vyrų pelės buvo elgsenai lanksčios, kaip rodo jų gebėjimas atlikti užduotis, reikalaujančias laukti arba koreguoti jų elgesį laikui bėgant. Ir šie kūdikiai pakeitė savo hipokampio modifikacijas į histonus, susijusius su mineralokortikoidų receptoriaus genu, kuris dalyvauja atsakant į stresą.
„Žmonės daug kartų parodė, kad neigiamą streso poveikį galima perduoti kitai kartai“, - sakė jis Deena Walker- Niujorko Sinajaus medicinos mokyklos neurologijos postdokas, kuris nebuvo įtrauktas į tyrimą. "Tai įdomu . . . kad dabar matome ir kai kuriuos iš šių teigiamų streso pasekmių. “
„Traumos poveikis gali būti apskritai neigiamas, bet taip pat gali būti ir teigiamų pusių“, - sakė tyrimo bendradarbis Isabelle Mansuy, Ciuricho universiteto ir Šveicarijos federalinio technologijos instituto neuroepigenetikos profesorius.
Mansuy ir jos kolegos pelnė naujagimius dėl nenuspėjamos motinos atskyrimo ir neprognozuojamo motinos streso (MSUS) dvi savaites. MSUS reiškia, kad jauniklių motinos atimamos nenuspėjamais intervalais ir jų motinos patiria stresines situacijas, pvz., Dedamos į ankštus mėgintuvėlius ar puodelius šalto vandens. Komanda „bandė atkartoti drąsiąsias sąlygas ankstyvojo gyvenimo metu, apimdama aplaidumą, nenuspėjamumą ir nepatikimą priežiūrą“, - sakė Mansuy.
Tuomet mokslininkai atlikė užduotis, reikalaujančias, kad jos laikytųsi greitai kintančių taisyklių, kad gautų vandens ir maisto. Pavyzdžiui, vienoje užduotyje pelės gavo atlygį, jei jie užsikabino nosį į skylę reikiamu laiku po vėlavimo, apie kurį pranešė šviesa. Kai uždelsimas buvo trumpas, kontrolinės ir MSUS pelės buvo atliekamos panašiai, bet ilgesniam atidėjimui pelės, kurios buvo pradžioje pabrėžtos, viršijo kontrolę. Mokslininkai, auginantys MSUS vyrus, turinčius laukinės rūšies patelėles, taip pat buvo patyrę nosies kiškio testą.
Mokslininkai taip pat atliko tam tikrus testus su tik moteriškais vaikais ir tėvais, nes šioms užduotims atlikti reikėjo būsto pelių grupių narvuose, kurie gali sutrikdyti vyrų hierarchiją. Vienu bandymu pelės pirmą kartą gavo gėrimą, jei jos pakaitomis lankėsi dviejuose narvų kampuose priešais vienas kitą. Vėliau gyvūnai gavo tik atlygį, jei jie persikėlė įstrižai tarp kitų dviejų narvų kampų. MSUS pelių dukterys sėkmingiau atliko užduotis dažniau nei kontroliniai gyvūnai.
„Manau [MSUS] suteikia pranašumą sudėtingomis sąlygomis“, - sakė Mansuy. „Kadangi [pelės] buvo įtrauktos į tokias traumines sąlygas. . . jie kuria strategijas, kad būtų geriau, kai jų gyvenimas kažkaip gresia. “
Toliau mokslininkai nustatė, kaip pelės įgyja ir perduoda šiuos elgesio bruožus. Jie nusprendė ištirti mineralokortikoidų receptoriaus išraišką, kuri vaidina streso atsaką, nerimą ir tikslinį elgesį. Jie nustatė, kad jis buvo nepakankamai išreikštas MSUS pelių ir jų kūdikių hipokampyje. Nors DNR metilinimo lygiai tarp kontrolinių ir įtemptų pelių mineralokortikoidų receptorių buvo panašūs, MSUS pelių palikuonių acetilinimas ir kai kurių netoliminių histonų metilinimas.
Kai tyrėjai sušvirkštė pelių su fermentais, blokuojančiais acetilinimą ir metilinimą, mineralokortikoidų receptorių ekspresija buvo suspausta. Panašiai, kai jie švirkščia peles su šiais fermentais arba blokavo mineralokortikoidų receptorių, pelės parodė panašius elgesio pokyčius, lyginant su MSUS pelėmis. Komanda „atliko puikų darbą, naudodama farmakologinius inhibitorius, kad atkartotų išvadą, kurią jie matė su stresoriumi“, - sakė Walker.
Vis dar neaišku, kaip patyrę vyrų pelės perduoda savo elgesį jaunikliams. Mokslininkai nustatė, kad įtemptų tėvų spermatozoidai padidino DNR metilinimą ant mineralokortikoidų receptoriaus promotoriaus.
Bet Sarah Kimminsreprodukcinis biologas, studijuojantis epigenetiką Monrealio universiteto McGill universitete, nemano, kad DNR metilinimo rezultatai yra prasmingi. „Jūsų metilavimas yra jūsų bandymo klaidoje“, - sakė ji. Be to, ji sakė, kad metilinimo lygis buvo toks mažas, kad mažai tikėtina, kad jis turės didelį biologinį poveikį.
Mansuy sako, kad kai kurie kiti epigenetiniai pokyčiai taip pat gali prisidėti prie savybių perdavimo. Pavyzdžiui, ankstesnis darbas, atliktas iš laboratorijos, parodė, kad nekoduojančio RNR gausumo spermoje gali pasikeisti perduoti traumos poveikį kartų.
Vis dar nežinoma, kaip epigenetiniai modifikacijos spermoje pabėgia nuo masinio epigenetinio perprogramavimo, kuris atsiranda po kiaušinio apvaisinimo. Bendrasis tėvų streso reiškinys, turintis poveikį tolesnei kartai, yra realus, sakė Kimmins. „Kyla klausimas: kaip tai vyksta?“
Mansuy sakė, kad jos laboratorija toliau dirba, kad suprastų, kaip MSUS poveikis perduodamas ateities kartoms. Šiuo metu šis tyrimas rodo, kad mokslininkai turėtų atkreipti dėmesį į nedidelį sidabro pamušalą. „Stebėtina, kad elgesio lankstumas buvo pastebėtas skirtingoms užduotims, kad jis buvo pastebėtas tiek vyrams, tiek moterims, ir kad jis buvo perduotas per kartas“, - sakė Mansuy.
K. Gapp ir kt., „Ankstyvasis gyvenimo stresas tėvams pagerina savo palikuonių elgesio lankstumą“, „Nature Communications“, doi: 10.1038 / ncomms6466, 2014.
;
