21. okt. 2010

Debeli očetje, bolne hčerke

Ni (še) čas za paniko: kar je zapisano v naslovu, velja za podgane. A ljudje in podgane smo si v marsičem podobni...

V reviji Nature so danes objavili članek, v katerem avstralski znanstveniki poročajo o rezultatih poskusa, v katerem so samci podgan uživali prekomerno mastno hrano (kalorična vrednost je bila 40 % višja od normalne), kar je povzročilo povečano telesno težo, povečan delež maščevja v telesu in znake sladkorne bolezni (diabetesa tipa 2). Te samce so parili s samicami, ki so jim dajali normalno hrano in niso imele bolezenskih znakov. Nato so opazovali zdravstveno stanje samic, ki so se skotile ter ga primerjali z zdravstvenim stanjem kontrolnih podgan, katerih očetje so bili zdravi.

Ugotovili so, da imajo potomke debelih podganjih samcev že zgodaj v življenju okvare v izločanju inzulina, čeprav njihovo maščevje ni bilo povečano v primerjavi s kontrolnimi podganami. Z biočipi so preverili, kateri geni se pri potomkah debelih 'očetov' se izražajo drugače in ugotovili, da so v celicah trebušne slinavke, ki izločajo inzulin. Kar 642 genov je kazalo spremenjeno raven izražanja, geni pa so zapisovali za proteine z različnimi funkcijami. Natančneje so preverili morebitne spremembe gena, ki je kazaj največjo razliko v izražanju. Izkazalo se je, da gen ni mutiran, pač pa je spremenjen njegov vzorec metilacije.

Čeprav je bilo že prej znano, da se okvare 'matere' pri poskusnih živalih v času brejosti lahko prenesejo na potomce, pa ni bilo eksperimentalnih dokazov, da se dedujejo tudi 'očetove' težave. Prav tako je bilo očitno, da težave potomcev niso posledica mutacij, torej sprememb v zaporedju nukleotidov, pač pa gre za različen vzorec metilacije DNA. Govorimo o epigenetskih spremembah v genomu, metilacija pa ni stalna, pač pa se s časom, včasih šele po več generacijah, spremeni in zato ne vpliva več na izražanje genov.

V spremnem članku v reviji Nature razlagajo, da za zdaj še nimamo podatkov o tem, kako se zdravstveno stanje očeta odraža na zdravje moških potomcev. V raziskavah so namreč opazili, da so vplivi na 'hčerke' bolj očitni kot vplivi na 'sinove'. V komentarju tudi opozarjajo, da rezultatov na podganah ni mogoče kar avtomatsko interpretirati, kot da bi enak rezultat dobili tudi pri ljudeh.

Omenjajo pa tudi nekatere pomisleke glede izvedbe raziskave. Ni namreč mogoče povedati, ali je pomembno, da očeti vse življenje jedo mastno hrano ali samo neko krajše obdobje v življenju. V poskusu so namreč samce krmili s posebno hrano od zgodnje mladosti naprej. Sicer pa so bile razlike v uravnavanju glukoze v krvi med poskusno in kontrolno skupino dokaj majhne in bi verjetno morali v raziskavo vključiti več živali. Predvidevam, da so to opazili tudi recenzenti, saj so avtorji članek poslali v objavo že decembra lani, uredništvo pa je objavo odobrilo šele letos septembra, kar kaže na to, da so od avtorjev pred objavo zahtevali dodatne eksperimentalne podatke.

O članku poročajo tudi pri reviji The Scientist. Zapisali so, da je raziskava nakazala, da lahko na primer prehrana ene generacije vpliva na značilnosti dveh naslednjih generacij - tako je vsaj pokazala druga raziskava, ki se je osredotočila na prehrano samic (tudi te so krmili s prekomerno mastno hrano), spremljali pa so dve generaciji potomcev.

Raziskava sicer ni presenetila strokovnjakov, je pa verjetno dokazala, da metilacijski vzorec potomcev ni samo posledica razmer, v katerih je živela mati, pač pa k temu prispeva tudi oče. V nadaljevanju bo treba ugotoviti, kdaj v procesu spermatogeneze pride do ključnih sprememb v vzorcu metilacije in kako daleč v naslednje generacije se ti vzorci lahko prenašajo.

Za natančnejšo razlago, kako metilacija lahko spremeni izražanje genov in kaj preučuje epigenetika, si preberite sestavek Imajo geni spomin? Saše Dolenca na portalu Kvarkadabra in obsežno razlago epigenetike v Wikipediji.

Ni komentarjev: