Pelēm, kas paaugstinātas stresa apstākļos, ir labāk pielāgojamas kā pieaugušie, un tās var nodot šīs pazīmes saviem mazuļiem.
Kate Yandell | Novembris 18, 2014
Vairāki pētījumi liecina, ka ļoti jauniem dzīvniekiem vai cilvēkiem radītais stress var negatīvi ietekmēt garīgo un kognitīvo veselību, ko vēlāk var nodot pēcnācējiem, veicot epigenetisko modifikāciju. Taču agrīnās dzīves spriegums pelēm var arī pozitīvi ietekmēt mazuļus, saskaņā ar šodien publicēto pētījumu (novembris 18) Nature Communications. Stingrās vīriešu peles kucēni bija uzvedības ziņā elastīgi, kā to pierāda viņu spēja veikt uzdevumus, kas bija vajadzīgi gaidīšanai vai to uzvedības pielāgošanai laikā. Un šie mazuļi bija mainījuši hipokampu modifikācijas histoniem, kas saistīti ar minerālkortikoīdu receptoru gēnu, kas ir saistīts ar stresa reakciju.
„Cilvēki daudzkārt ir parādījuši, ka stresa negatīvās sekas var nodot nākamajai paaudzei,” sacīja Deena Walker, neirozinātnes postdokuments Ņujorkas Sinaja kalna medicīnas skolā, kurš pētījumā nebija iesaistīts. "Tas ir interesanti . . . ka tagad mēs redzam arī dažas no šīm stresa radītajām labvēlīgajām sekām. ”
„Trauma ietekme var būt vispārēja negatīva, bet arī tā var sniegt dažas pozitīvas puses,” sacīja pētījuma līdzautors Isabelle Mansuy, Zurichas Universitātes un Šveices Federālā Tehnoloģijas institūta neuroepigenetikas profesors.
Mansuy un viņas kolēģi divās nedēļās pakļāva jaundzimušajām pelēm neparedzamu atdalīšanu no mātes kopā ar neparedzamu mātes stresu (MSUS). MSUS ietver mazuļu mātes atņemšanu no neparedzamiem intervāliem un pakļaujot viņu mātēm stresa situācijas, piemēram, ievietojot saspringtās caurulēs vai aukstā ūdens glāzēs. Komanda “mēģināja atkārto drudžainus apstākļus agrīnā dzīves laikā, iesaistot nolaidību, neparedzamību un neuzticamu aprūpi,” sacīja Mansuy.
Pēc tam pētnieki pelēm pabeidza uzdevumus, kas prasīja, lai viņi ievērotu strauji mainīgus noteikumus, lai iegūtu ūdeni un pārtiku. Piemēram, vienā uzdevumā pelēm tika piešķirta atlīdzība, ja viņi nokļuva degunā caurumu pareizajā laikā pēc aizkaves, ko norādīja gaisma. Kad aizkavēšanās bija īsa, kontroles un MSUS peles tika veiktas līdzīgi, bet ar ilgāku aizkavēšanos peles, kas bija uzsvērtas agrīnā dzīves posmā, pārspēja kontroles. Kad pētnieki audzēja MSUS tēviņus ar savvaļas mātītēm, iegūtie pēcnācēji līdzīgi izcēlās deguna kūtī.
Pētnieki veica arī dažus testus tikai ar mazuļiem un bez tēviem, jo šiem uzdevumiem bija nepieciešamas mājokļu peles grupas būros, kas var traucēt vīriešu hierarhiju. Vienā testā peles pirmo reizi ieguva dzērienu, ja tie mainījās starp apmeklējuma diviem stūriem, kas atrodas pretī viens otram. Vēlāk dzīvnieki saņēma atlīdzību tikai tad, ja viņi pārvietojās pa diagonāli starp pārējiem diviem būru stūriem. MSUS peles meitas bieži izpildīja uzdevumus biežāk nekā kontroles dzīvnieki.
„Es domāju, ka [MSUS] sniedz priekšrocības sarežģītos apstākļos,” teica Mansuy. “Tā kā [peles] ir tikušas ievietotas šādos traumatiskos apstākļos. . . viņi izstrādā stratēģijas, lai būtu labāk, ja viņu dzīve kaut kādā veidā tiek apdraudēta. ”
Nākamie pētnieki nolēma noteikt, kā peles ieguva un nodod šīs uzvedības iezīmes. Viņi nolēma izpētīt minerālkortikoīdu receptoru izpausmi, kas spēlē lomu stresa reakcijā, trauksmē un mērķtiecīgā uzvedībā. Viņi konstatēja, ka tas bija nepietiekami izteikts MSUS pelēm un viņu mazuļiem. Lai gan DNS metilēšanas līmeņi starp kontroli un saspringtām pelēm minerokortikoīdu receptoros bija līdzīgi, MSUS pelēm pēcnācējiem tika samazināta acetilēšana un dažu tuvumā esošo histonu metilēšana.
Kad pētnieki injicēja peles ar fermentiem, kas bloķē acetilēšanu un metilēšanu, minerokortikoīdu receptoru ekspresija tika represēta. Tāpat, ievadot peles ar šiem enzīmiem vai bloķējot minerālkortikoīdu receptoru, pelēm bija līdzīgas uzvedības izmaiņas, salīdzinot ar tām, kas novērotas MSUS pelēm. Komanda „veica patiešām jauku darbu, izmantojot farmakoloģiskos inhibitorus, lai atveidotu secinājumu, ko viņi redzēja ar stresa faktoru,” sacīja Walkers.
Joprojām nav skaidrs, kā stresa vīriešu peles nodod savu uzvedību mazuļiem. Pētnieki atklāja, ka spriedzes tēvu spermai bija paaugstināta DNS metilēšana uz minerālkortikoīdu receptoru promotora.
Bet Sāra Kimminsreproduktīvais biologs, kurš studē epigenetiku Monreālas McGill universitātē, neuzskatīja, ka DNS metilēšanas rezultāti ir nozīmīgi. „Jūsu metilēšana ir jūsu kļūdas kļūda jūsu analīzē,” viņa teica. Turklāt viņa teica, ka metilēšanas līmenis bija tik zems, ka tiem, visticamāk, nebūtu ievērojamas bioloģiskas iedarbības.
Mansuy saka, ka vairākas citas epigenetiskas izmaiņas var arī veicināt īpašību pārraidi. Piemēram, iepriekšējais darbs no viņas laboratorijas ir norādījis, ka izmaiņas nekodētā RNS pārpilnībā spermas spermā var traumas sekas paaudzēs.
Vēl nav zināms, kā spermas epigenetiskās modifikācijas izbēg no masas epigenetiskās pārprogrammēšanas, kas rodas pēc olas apaugļošanas. Vispārējā parādība par vecāku stresu, kam ir ietekme uz turpmāko paaudzi, ir reāla, sacīja Kimmins. "Jautājums ir: kā tas notiek?"
Mansuy teica, ka viņas laboratorija turpina strādāt, lai saprastu, kā MSUS ietekme tiek nodota nākamajām paaudzēm. Pašlaik šis pētījums liecina, ka pētniekiem ir jāpievērš uzmanība nelielai sudraba oderei. „Tas bija pārsteidzoši, redzot, ka uzvedības elastība tika novērota dažādos uzdevumos, ka tā tika novērota gan vīriešiem, gan sievietēm, un ka tā tika pārraidīta pāri paaudzēm,” sacīja Mansuy.
K. Gapp et al., “Agrīnā dzīves stress tēviem uzlabo uzvedības elastību viņu pēcnācējiem”, Dabas sakari, doi: 10.1038 / ncomms6466, 2014.
;
