Сон при свете изменил эпигеном хомячков — Naked Science
Редакция

Сон при свете изменил эпигеном хомячков

Исследователи из Медицинского центра Векснера при Университете штата Огайо показали, что искусственное освещение в темное время суток изменяет эпигеном хомячков.

iwus_01
©Wikipedia

Масштабная электрификация на рубеже XX века значительно изменила облик Земли. Однако то, как искусственное ночное освещение влияет на экосистемы, изучено недостаточно. Предыдущие исследования показали, что у животных такое освещение может самостоятельно «сдвигать» репродуктивные циклы, снижать избирательность самок и подавлять иммунные реакции. Негативное воздействие ночного освещения связывается с нарушением циркадных ритмов, анатомическим субстратом которых выступает супрахиазматическое ядро гипоталамуса. Известно, что синхронизация этой структуры со световым днем чрезвычайно важна для нормальной физиологии живых организмов.

 

Помимо иммунных и поведенческих нарушений, искусственное ночное освещение может влиять на эндокринную систему. При этом, согласно прошлым работам, эпигенетические изменения, вызванные такими эффектами, могут передаваться следующему поколению. Тем не менее, механизм и популяционные перспективы подобных дефектов остаются неясными. Чтобы восполнить пробел, американские ученые провели эксперимент на джунгарских хомячках (Phodopus sungorus). Авторы разделили 46 взрослых особей на две группы и в течение девяти недель с 22:00 до 14:00 содержали их в клетках при полной темноте или при тусклом белом свете (5 люкс). В остальное время обе клетки освещались ярким белым светом (150 люкс).

 

Четыре типа пар, образованных после смешивания групп / ©Yasmine M. Cissé et al., Scientific Reports, 2017

 

Затем из экспериментальной и контрольной групп были сформированы четыре разнополые группы, которые спаривались при естественном цикле освещения. В результате команда получила 88 детенышей хомячков, не подвергавшихся воздействию ночного освещения. Спустя восемь недель ученые проверяли иммунные реакции и генетические дефекты потомства. Для этого они проводили анализ гиперчувствительности замедленного типа (DTH) путем введения животным 2,4-динитрофторбензола, изучали гуморальный иммунитет по уровню антител на гемиацин лимфы улитки (KLH), а также оценивали общую экспрессию РНК и ДНК в клетках их селезенки — крупнейшего лимфоидного органа позвоночных.

 

Анализ показал, что последствия ночного освещения зависели от пола подопытного родителя и детеныша. В частности, DTH-индуцированное воспаление спадало у самцов от подопытных родителей на второй день после инъекции, тогда как у самок от пар, в которых отец подвергался обработке тусклым светом, иммунная реакция начиналась только на третий день. При этом после введения KLH у потомства от матерей из экспериментальной группы наблюдался рост иммуноглобулина G (фактор риска аутоиммунных заболеваний), а обработка отцов не влияла на уровень антигенов. В то же время в селезенке детенышей последних хуже экспрессировался мелатонин и гиперэкспрессировалась ДНК-метилтрансфераза.

 

Динамика реакции на DTH у самок и самцов от разных родителей / ©©Yasmine M. Cissé et al., Scientific Reports, 2017

 

По мнению ученых, полученные данные указывают на то, что физиологические изменения, вызванные ночным освещением, происходят на эпигенетическом уровне и могут представлять угрозу для здоровья потомков. «Проблемы возникали не в утробе, а в яйцеклетках и сперматозоидах. Обычно за эпигенетическими эффектами стоят матери, однако мы зафиксировали изменения, также связанные с отцами», — сообщил соавтор работы Рэнди Нельсон (Randy Nelson). Эксперимент должен обратить внимание людей на проблему светового загрязнения, считает он.

 

Статья опубликована в журнале Scientific Reports.

 

Ранее исследователи показали, что нарушить циркадные ритмы, а также повысить риск рака, может даже чтение в темное время суток. Кроме того, в подчинении «биологическим часам» уличили лимфоциты и воспалительные процессы.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 09:28
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

Вчера, 20:52
Мария Азарова

Проект назвали в честь Галилео Галилея — итальянского ученого эпохи Возрождения, который задействовал разработанный им телескоп для наблюдения за астрономическими объектами, такими как луны Юпитера, кратеры спутника Земли и кольца Сатурна. Пока программа получила финансирование в 1,75 миллиона долларов, но возглавляющий ее профессор Ави Леб надеется на большее.

Вчера, 21:44
Василий Парфенов

Винтокрылый дрон Ingenuity продолжает демонстрировать свою исключительную пользу в качестве инструмента для изучения Марса. Он совершил уже десятый полет, преодолев в сумме 1838 метров, а также разогнался до рекордной скорости и поднялся на впечатляющую высоту.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

Вчера, 09:28
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: