Профессор ИЭМ: Малые дозы яда, попавшие в организм беременных, сказываются на детях через десятилетия

09:41, 13.01.2020 / Верcия для печати / 0 комментариев

Почему нужно выбросить пластиковые электрочайники и не следует разогревать детское питание в пластиковых бутылочках? Как связано поступление вредных веществ в организм беременной женщины и проявление заболевания у ее уже взрослых детей? Ответы на эти и другие вопросы нашли ученые Института экспериментальной медицины.

Профессор ИЭМ: Малые дозы яда, попавшие в организм беременных, сказываются на детях через десятилетия
Фото: pixabay

В конце прошлого года премию им. принца А.П. Ольденбургского за достижения в науке получила научная группа Института экспериментальной медицины. Ученые провели несколько экспериментов, в которых показали, как токсиканты, попадающие в организм в небольших количествах из окружающей среды, запускают процессы, способные со временем привести к серьезным нарушениям здоровья. Причем, если яд поступает в организм ребенка в раннем детстве или во время внутриутробного развития, заболеть человек может уже в довольно зрелом возрасте. 

«Доктору Питеру» Евгений Паткин, заведующий лабораторией молекулярной цитогенетики развития млекопитающих ИЭМа, руководитель научной группы рассказал, как и почему это происходит.

- Известно, что во время вьетнамской войны американские военные «травили» джунгли реагентом «оранж», содержащим диоксин, чтобы уничтожить деревья, в которых прятались люди. Но джунгли выстояли, а вот люди стали инвалидами. И наша лаборатория в сотрудничестве с вьетнамскими коллегами исследует, как уже через поколения передается эпигеномная информация о разрушительном воздействии этого реагента на человека. Это продолжение работы, начатой несколько лет назад: второй лидер нашей научной группы - академик РАН Генрих Софронов долгое время изучал влияние ядов, использовавшихся во время войны во Вьетнаме, на население этой страны. 

Как известно, ДНК, главное хранилище наследственной информации, не «плавает» в клетке отдельно, а входит в состав хроматина — вещества ядра клетки. На уровне именно этого вещества и определяется, как тот иной ген будет работать, какой будет его активность (экспрессия). Это как  в оркестре: в музыке всего семь нот, которые располагаются в разной последовательности, но играть одну и ту же мелодию можно по-разному – зачастую дирижер решает, где будет громкое и быстрое звучание, а где – едва слышное и медленное. 

Читайте также: Сбой на генном уровне. Что мы должны о нём знать

Высокие дозы ядов могут вызывать мутации в генах, а дозы малые к этому не приводят, но они могут как раз стать тем самым «дирижером», из-за которого одни и те же гены в разных органах по-разному работают, и этот феномен называется эпигенетикой.

Приставка «эпи-» означает «над», «выше», «поверх» в переводе с греческого. Генетика изучает процессы, которые изменяют гены и ДНК, эпигенетика изучает изменения активности генов, при которых структура ДНК остается прежней

Для эпигенетических изменений не нужно сильного воздействия на организм — достаточно, допустим, приема пищи, содержащей тяжелые металлы, или воды из пластиковой бутылки, куда попадает ничтожное количество бисфенола. Официально содержание яда будет в пределах санитарных норм – мутаций он не вызовет, а эпигенетические изменения – безусловно. Кстати, бесфенол активнее выделяется при нагревании – значит, необходимо выбросить пластиковые электрочайники и не разогревать детское питание в пластиковых бутылочках…

- Какие яды были в роли «дирижеров» в вашем эксперименте?

- В качестве химических токсических агентов использовали диоксин, хлористый кадмий (этот тяжелый металл накапливается в морской рыбе, особенно, в тунце) и бисфенол А. 

Мы изучили влияние этих веществ на уровень стабильности генома и метилирования ДНК (метилирование - изменение в структуре ДНК, при котором последовательность её нуклеотидов остаётся неизменной) у зародышей мышей, а затем и у их потомства. Исследовали и состояние хроматина в клеточных культурах человека под воздействием экотоксикантов — так называют вредные химические веществ, загрязняющие окружающую среду и отравляющие живые организмы, в том числе диоксин или бисфенол. Мы впервые показали, что в еще недифференцированных клетках зародыша при воздействии экотоксикантов процесс метилирования снижается, тогда как в уже дифференцированных тканях этого не происходит, но наблюдаются серьезные нарушения в развитии – процесс формирования органов замедляется в зависимости от концентрации экотоксиканта. Причем, этот эффект обнаруживается и в следующем поколении животных, хотя на них воздействия токсикантов не было. 

- Когда впервые ученые заговорили о возможной передаче через поколение не только генетической информации, но и эпигенетической?

- Всерьез об этом задумались после одного нидерландского исследования: обнаружилось, что гораздо выше процент сердечно-сосудистых заболеваний среди потомков голландцев, переживших во время Второй мировой войны голод (далеко не такой, какой пришелся на долю ленинградцев, но тем не менее). То есть, сами дети не голодали, и никаких других «классических» объяснений этого феномена не было. 

Тогда ученые и задали себе вопрос о межпоколенческой передаче эпигенетических изменений. Сейчас уже понятно, что решающую роль в этом процессе играет эмбриональный период: если эмбриону в самом начале его развития была «сообщена» какая-то негативная информация от матери, то потом, уже во взрослом человеке, она может проявиться серьезной болезнью. Например, онкологической – когда никаких явных мутаций в генах мы не обнаруживаем, а недуг развился.

Видимо, именно с эпигенетическими изменениями в ДНК и связаны в основном заболевания человека. Голландцы подробно изучали свой опыт, и у нас, кстати, появились некоторые исследования особенностей здоровья детей, чьи родители пережили блокаду. В итоге появилось новое направление – изучение фетальных (развившихся внутриутробно) причин «взрослых» заболеваний: исследуется вероятность возникновения болезни у взрослого, организм которого на этапе раннего развития получил некое воздействие через организм его матери. Ведь для успешного лечения болезни хорошо бы понимать причины ее появления…

- Получается, принципиально важно здоровье женщины? А мужчина, который будет отцом ребенка, науке в этом плане не интересен?

- Конечно, внутри женщины развивается новое поколение. К тому же у мужчины сперматогенез длится на протяжении всей жизни, и если в какой-то период он перенес, например, воздействие яда или радиации, то спустя время его сперма «очистится». А у женщины все яйцеклетки заложены при рождении, и если они пострадали, то такими останутся, видимо, навсегда.

То, что мы начинаем понимать эпигенетические механизмы заболеваний, дает надежду: значит, можно найти способы лечения, которые на этот механизм смогут влиять.

Ольга Островская

© Доктор Питер

Рубрики: Генетика

Ещё нет комментариев

Написать комментарий:

Вы также можете оставить комментарий, авторизировавшись.

Самое обсуждаемое

Самое читаемое

Читать все отзывы
Читать дальше

Нашли ошибку?

captcha Обновить картинку
×