Ученые выяснили, как стресс, пережитый отцом, влияет на здоровье потомства — Naked Science
8 минут
Редакция

Ученые выяснили, как стресс, пережитый отцом, влияет на здоровье потомства

Американские генетики описали механизм передачи эпигенетических изменений, вызванных перенесенным отцом стрессом, через модификацию РНК спермы.

lab_mouse_mg_3263
©Wikipedia

На здоровье потомства влияет не только здоровье матери, но и состояние отцовского организма. Пережитый отцом стресс, недоедание, употребление токсичных веществ, ионизирующее излучение приводят как к изменениям структуры ДНК, так и к эпигенетическим изменениям (модификациям экспрессии генов без изменения структуры ДНК) у потомства.

 

Исследования последних лет доказывают, что изменения, вызванные внешними факторами, наследуются от отцов через метилирование ДНК сперматозоидов, модификацию белков, участвующих в упаковке ДНК, а также через эпигенетические модификации, вызванные изменением состава и структуры РНК, содержащейся в сперме. Механизмы влияния стресса на эпигенетику до сих пор не до конца изучены.

Ученым из Пенсильвании под руководством Дженнифер Чан (Jennifer Chan), ранее доказавшим, что за передачу потомству реакции на стресс отвечают девять видов микроРНК, которые накапливаются в сперме, впервые удалось определить, где и когда в процессе развития сперматозоидов закладываются изменения, обусловленные перенесенным отцом стрессом. Чтобы сделать это, ученые сравнили выработку микроРНК тканями репродуктивного тракта самцов мыши под действием гормона стресса и в его отсутствие. Существенные различия обнаружились в работе клеток эпидидимиса (придатка яичка) – длинной извилистой трубки, компактно уложенной позади яичка, где происходит созревание сперматозоидов. Ученые предположили, что именно клетки эпидидимиса способны перепрограммировать сперматозоиды.

 

Цветом показан эпидидимис человека. Wikimedia Commons

 

Известно, что клетки эпидидимиса вырабатывают и выпускают во внеклеточное пространство везикулы (пузырьки) с фрагментами РНК. Во время созревания сперматозоидов везикулы проникают сквозь их мембрану и в дальнейшем контролируют порядок экспрессии генов. В предыдущей работе ученые из группы Чан анализировали состав спермы самцов, подвергавшихся хроническому стрессу: он показал повышенное содержание в ней микроРНК девяти типов. Введя эти микроРНК в искусственно оплодотворенные мышиные яйцеклетки, ученые получили потомство с выраженно замедленной реакцией на стресс. Мышата, зачатые спустя 3 месяца после прекращения действия стрессовых факторов на отцов, также проявляли измененную реакцию на стресс.

Новое исследование связало выработку микроРНК с работой рецепторов гормона стресса кортикостерона, который вырабатывается у мышей, когда они чувствуют запах хищника. Клетки эпидидимиса, подвергавшиеся длительному воздействию гормона стресса, в больших количествах вырабатывали рецептор этого гормона, перепроизводство этого белка сохранялось в течение нескольких месяцев после возвращения концентрации кортикостерона к норме.

 

Деактивация рецепторов этого гормона остановила передачу нетипичных стрессовых реакций из поколения в поколение. У мышат, зачатых от отцов, переживших хронический стресс, запах хищников вызывал перепроизводство гормона стресса кортикостерона. Но у потомства подвергнутых хроническому стрессу самцов, лишенных рецепторов этого гормона в клетках репродуктивного тракта, концентрация кортикостерона в стрессовой ситуации оставалась в рамках нормы.

 

Эксперименты in vitro с клетками мышиного эпидидимиса подтвердили правильность обоих предположений: при постоянном воздействии кортикостерона клетки давали больше везикул с микроРНК тех самых девяти видов и вырабатывали больше глюкокортикоидных рецепторов как во время, так и в течение нескольких месяцев после пережитого стресса.

Везикулы с РНК содержатся и в человеческой сперме, поэтому  Чан и ее коллеги предполагают, что у людей механизм наследственной передачи эпигенетических изменений, вызванных хроническим стрессом, может быть аналогичен мышиному. Сейчас генетики под руководством Чан повторяют свои эксперименты с образцами спермы, полученными у студентов. Стрессовым фактором служит сессия, поясняет ученый.

 

Результаты исследования ученые представили на на ежегодном собрании нейробиологического общества США. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
3 часа назад
39 минут
Александр Березин

В июне 2020 года канадские астрономы рассчитали, что в Млечном Пути может быть пять миллиардов планет, похожих на Землю и вращающихся вокруг звезд, похожих на Солнце. Однако это лишь видимая часть айсберга обитаемых планет. Дело не только в том, что вокруг звезд других типов их больше: и сами условия на экзопланетах в других системах могут быть куда благоприятнее для жизни, чем у нас с вами. Попробуем понять почему.

Позавчера, 12:00
2 минуты
Илья Ведмеденко

Как следует из обнародованных материалов, дальность действия перспективной американской системы гиперзвукового оружия Long Range Hypersonic Weapon превышает 2775 километров.

Позавчера, 09:30
9 минут
РНФ

Лечение онкологических заболеваний стандартным методом химиотерапии не только уничтожает злокачественные клетки, но и повреждает здоровые. Для решения проблемы российские ученые разработали химически «сшитые» вещества, способные избирательно накапливаться в «энергетических станциях» раковых клеток — митохондриях. Липофильный катион транспортирует вещество в клетки, а функционально активный компонент, бетулиновая кислота, провоцирует их гибель. Предполагается, что препарат будет воздействовать только на злокачественные клетки, что в будущем дает возможность лечения онкологии без тяжелых побочных эффектов.

3 часа назад
39 минут
Александр Березин

В июне 2020 года канадские астрономы рассчитали, что в Млечном Пути может быть пять миллиардов планет, похожих на Землю и вращающихся вокруг звезд, похожих на Солнце. Однако это лишь видимая часть айсберга обитаемых планет. Дело не только в том, что вокруг звезд других типов их больше: и сами условия на экзопланетах в других системах могут быть куда благоприятнее для жизни, чем у нас с вами. Попробуем понять почему.

Позавчера, 12:00
2 минуты
Илья Ведмеденко

Как следует из обнародованных материалов, дальность действия перспективной американской системы гиперзвукового оружия Long Range Hypersonic Weapon превышает 2775 километров.

Позавчера, 09:30
9 минут
РНФ

Лечение онкологических заболеваний стандартным методом химиотерапии не только уничтожает злокачественные клетки, но и повреждает здоровые. Для решения проблемы российские ученые разработали химически «сшитые» вещества, способные избирательно накапливаться в «энергетических станциях» раковых клеток — митохондриях. Липофильный катион транспортирует вещество в клетки, а функционально активный компонент, бетулиновая кислота, провоцирует их гибель. Предполагается, что препарат будет воздействовать только на злокачественные клетки, что в будущем дает возможность лечения онкологии без тяжелых побочных эффектов.

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

23 апреля
11 минут
Василий Парфенов

Действующий глава NASA в рамках общения с прессой ответил на ряд вопросов, касающихся недавних заявлений российских политиков и главы «Роскосмоса» о скором отказе от собственного сегмента МКС. Администратор заверил всех, что агентство находится в хороших отношениях с Россией, а также поделился информацией о согласовании обмена местами для астронавтов и космонавтов в пилотируемых миссиях двух стран.

25 апреля
17 минут
Александр Березин

На этой неделе СМИ выдали новость, от которой можно впасть в шок: «Ранее из России уезжало около 14 тысяч исследователей [в год], теперь — 70 тысяч». Мы внимательно разобрались в ситуации и вынуждены отметить, что ничего подобного не было и нет. В реальности речь вовсе не об ученых и даже не о высококвалифицированных специалистах. Проблемы с учеными в России есть. Но в этом случае речь идет не о них, а о том, что отдельные бывшие комсомольские вожаки, удачно устроившиеся в РАН, перепутали утечку мозгов из России с отъездом из нее гастарбайтеров. Разбираемся, как это у них получилось.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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: