Рацион питания влияет на развитие и здоровье нервной системы нескольких поколений
Говорят, вы то, что вы едите, но, по всей вероятности, вы также то, что ела ваша мама и ела до нее бабушка. Новое исследование беременности животных добавляет все больше доказательств того, что окружающая среда матери может существенным образом влиять на метаболизм ее потомства в долгосрочной перспективе. Исследование было опубликовано в журнале Nature Cell Biology.
Этот межпоколенческий эффект впервые наблюдался в 1909 году среди молодых шелкопрядов. Поведение этих мотыльков в течение зимнего сезона не связано с конкретными унаследованными генами, а возникает из-за того, как их тела «считывают» эти гены или включают или выключают их. И этот исход регулировался материнским окружением.
С тех пор возможность этих «эпигенетических» изменений была замечена у многих других видов животных, включая нас, но то, как они пересекают межпоколенческие границы, остается неясным.
Исследователи из Университета Монаш в Австралии обнаружили доказательства того, что самки тутового шелкопряда (Caenorhabditis elegans) наделяют своих детей и внуков дополнительной защитой мозга, когда они едят определенные виды пищи.
Исследование проводилось не на людях, но поскольку C. elegans имеет много общих генов с нашим видом, оно дает некоторые интересные сведения о том, как эпигенетические изменения могут работать в естественном мире.
Если зародышевые клетки, такие как яйцеклетки или сперматозоиды, каким-то образом изменяются в результате питания матери в период внутриутробного развития, исследования показывают, что они могут оставаться у потомства в лучшую или худшую сторону.
Когда ученые кормили личинок круглых червей молекулой, обычно встречающейся в яблоках и травах, называемой урсоловой кислотой, они заметили, что потомство было в некоторой степени защищено от естественного нарушения нейронной связи.
В частности, урсоловая кислота, по-видимому, «включает» ген у червей, который производит определенный тип жира, сфингозин-1-фосфат, известный как сфинголипид. Этот жир предотвращает ослабление аксонов нейронов в мозге, и первоначальные результаты показывают, что жир может перемещаться из кишечника червя-матери в яйца в ее матке.
Исследователи обнаружили, что у потомства червей повышенный уровень специфических сфинголипидов вызывает значительные метаболические изменения, которые сохранялись на протяжении всего развития и для следующего дополнительного поколения.
«Впервые показано, что липид/жир передается по наследству», — говорит биомедицинский исследователь Роджер Покок из Монаша.
«Кроме того, кормление матери сфинголипидом защищает аксоны двух последующих поколений. Это означает, что диета матери может повлиять не только на мозг их потомства, но и на последующие поколения. Наша работа поддерживает здоровое питание во время беременности для оптимального развития мозга и здоровья».
Обзор статьи американского эпигенетика Николаса Бертона в журнале Nature дает некоторый важный контекст.
C. elegans — это яйцекладущее животное, объясняет Бертон, что означает, что его яйца вылупляются после того, как они были отложены. Неясно, распространяются ли результаты текущего исследования на живородящих животных, таких как млекопитающие, которые рождаются живыми молодыми.
Тем не менее, отмечает Бертон, эпидемиологические исследования на людях действительно показывают, что низкий вес при рождении, иногда в результате дефицита питательных веществ во время беременности, может увеличить риск развития у потомства проблем с обменом веществ, таких как сердечно-сосудистые заболевания и диабет 2 типа.
Бертон надеется, что «исследования модельных организмов, таких как C. elegans, могут проложить путь ко многим новым открытиям о том, как и почему животные связывают метаболизм матери и потомства».