Да ли би ваша кондиција могла да повећа мозак ваше деце?
Очеви ће можда моћи да пренесу побољшану способност учења која потиче од физичке и менталне активности кроз молекуларне промене у њиховој сперми, према новом истраживању из Немачке.
У раду објављеном у часопису Извештаји о ћелијама, истраживачи из Немачког центра за неуродегенеративне болести (ДЗНЕ) и Универзитетског медицинског центра Гетинген, такође у Немачкој, објашњавају како су дошли до овог закључка након проучавања мишева.
Открили су да излагање стимулативном окружењу са пуно вежбања не само да је повећало способност учења код одраслих мушких мишева, већ и да је ту корист наследило њихово потомство.
Даљи тестови су открили да се ефекат преносио кроз промене у молекулима РНК у сперми очева.
Истраживачи су идентификовали два специфична молекула микроРНК - звана миРНА212 и миРНА132 - као примарно одговорна. МикроРНК су група молекула који контролишу активност гена без промене ДНК у основи.
Нова студија пружа додатне доказе о „епигенетском“ процесу наслеђивања у којем се вештине могу пренети на следећу генерацију без укључивања ДНК.
Епигенетско наслеђе
У свом раду, старији аутор студије Андре Фисцхер, професор на Одељењу за психијатрију и психотерапију ДЗНЕ-а, и његове колеге осврћу се на недавне доказе о „не-генетским механизмима“ наслеђивања.
Механизми се тичу новог епигенетског подручја, у којем научници прикупљају све више доказа о томе како фактори околине - попут животног стила и исхране - једне генерације утичу на биолошки развој, здравље и болести следеће генерације.
Епигенетски механизми мењају експресију гена без промене ДНК. Они утичу на активност ћелија укључивањем и искључивањем гена и мењањем образаца производње протеина, на пример.
Недавна истраживања сугеришу да се епигенетске промене могу пренети кроз сперму. На пример, истраживање које је недавно представљено на конференцији, показало је да изложеност благом стресу током живота може променити сперму код мушких мишева на такав начин да обликује развој мозга код њихових потомака.
Вежба и „синаптичка пластичност“
Професор Фисцхер и колеге примећују да је познато да физичко вежбање у комбинацији са когнитивним тренингом - који називају „обогаћивањем животне средине“ смањује ризик од различитих болести, укључујући оне које погађају мозак.
Конкретно, студије на пацовима и људима показале су да обогаћивање околине може појачати „синаптичку пластичност“, која одређује колико добро мождане ћелије комуницирају и која је такође препозната као биолошка основа учења.
Међутим, иако су студије такође откриле да узгајање мишева у обогаћеном окружењу може довести до повећане синаптичке пластичности њихових потомака, није јасно да ли је то такође тачно ако се излагање јавља само у одраслој доби.
Поред тога, механизам путем којег се наслеђује повећана синаптичка пластичност је слабо разумљив, напомињу аутори.
За своје истраживање научници су узели две групе мушких мишева. Омогућили су једној групи да обогати животну средину, што је подразумевало и пуно вежбања, током 10 недеља, док је друга група остала у „кућним кавезима“.
Открили су да у поређењу са мишевима у кавезу (контроле), мишеви који су искусили обогаћивање околине показали су „значајан пораст“ синаптичке активности у хипокампусу, делу мозга који је важан за учење.
Корист се преноси кроз РНК сперме
У следећој фази студије, истраживачи су узели још две групе одраслих мушких мишева и ставили их на исти режим, с тим што су их након 10 недеља парили са женкама у кућном кавезу.
Резултати тима открили су да су потомци мушких мишева који су у одраслој доби доживели обогаћивање околине такође повећали синаптичку активност хипокампуса, у поређењу са потомцима мушких контрола.
Аутори примећују да, с обзиром да мајке никада нису искусиле обогаћивање животне средине, корист се сигурно преносила на очеве.
У даљим експериментима екстраховали су РНК из очеве сперме и убризгавали је у оплођене ћелије јајета миша.
Откривено је да су потомци јајашаца са РНК сперме мишева који су били изложени обогаћивању околине током зрелог доба имали „појачану синаптичку пластичност и способност учења“ у поређењу са потомством из јајашаца са РНК сперматозоида код контролних мишева.
Истраживачи су закључили да обогаћивање околине, или ако су физички и ментално активнији у одраслом добу, могу појачати когнитивне способности код потомака и да се то преноси путем РНК сперме.
Користећи прецизније ињекције РНК, тим је затим покушао да идентификује тачне молекуле РНК одговорне за епигенетско наслеђивање побољшане способности учења. Открили су да миРНА212 и миРНА132 чине већину тога.
„По први пут наш рад посебно повезује епигенетски феномен са одређеним микроРНК.“
Проф. Андре Фисцхер
