Al het leven heeft een gemeenschappelijk doel: overleven en reproduceren. Maar als het gaat om ouderschap, vertalen prioriteiten niet altijd tussen geslachten. Na het deponeren van hun genetische bijdragen, verlaten de meeste zoogdiervaders het stadium links om andere vrouwtjes te impregneren. Moeders daarentegen hebben de neiging het grootste deel van het werk te dragen als het gaat om het jong krijgen en baren.
Dus hoe toegewijd zal een moeder zijn? Het blijkt dat zelfs nadat papa uit elkaar gaat, hij inspraak heeft.
Tegenwoordig melden wetenschappers dat een vader misschien de mogelijkheid heeft om de aandacht van een moeder voor hun nakomelingen te dicteren - nog voordat het is geboren. De vaderlijke genen die een foetus bij zich heeft, kunnen invloed hebben op het moederbrein tijdens de zwangerschap, waardoor ze meer of minder tijd kan besteden aan het verzorgen van haar kinderen.
Een kind dat zoveel mogelijk voedingsstoffen van zijn moeder verkrijgt, kan de afkomst van een vader kosteloos veilig stellen, maar een moeder moet nog steeds prioriteit geven aan haar eigen welzijn tijdens de zwangerschap en vroege kinderopvang.
Dit seksuele conflict wordt goed geïllustreerd door een gen genaamd Igf2 , dat de snelle groei van foetale cellen stimuleert. Zoals de meeste van ons genetisch materiaal, wordt Igf2 in paren geërfd - een kopie van moeder en een kopie van vader. Maar in tegenstelling tot andere genen wordt alleen de versie van papa aan het werk gezet. De Igf2 van moeder daarentegen wordt verstikt door een chemische modificatie die werkt als een uitlaat op een motor. Mom's Igf2- DNA ondergaat geen veranderingen, maar de instructies van het gen zijn niet langer te horen via het lawaai van het cellulaire milieu. De stilte lijkt zinvol: als er een fout optreedt die ook het exemplaar van de moeder van Igf2 inschakelt, wordt de baby snel in grootte ballonnen. Dit kan goed nieuws zijn voor papa - een grote baby zal eerder overleven - maar mama kan ernstige problemen krijgen als ze een onhandelbaar grote foetus moet dragen en bevallen.
Om zich tegen deze mogelijkheid te beschermen, hebben vrouwtjes hun eigen failsafe ontwikkeld: een ander gen genaamd Igf2r . De "r" staat voor "receptor": het product van dit gen kan vrij zwevende IGF-2-eiwitten opnemen voordat ze hun groeibevorderende effecten uitoefenen. Het is niet verwonderlijk dat papa's exemplaar van Igf2r stil blijft - zijn antwoord op de terughoudendheid van moeders Igf2r - maar als vaderlijke Igf2r per ongeluk afslaat, worden baby's geboren die te weinig wegen. Tussen deze twee uitersten bevindt zich de typische uitkomst: een Goldilocks-nakomeling die niet te groot en niet te klein is en die papa's Igf2 en moeders Igf2r uitdrukt.
Dit is het fenomeen van genomische inprenting - een vorm van niet-genetische overerving waarin beide kopieën van een gen bestaan, maar waarvan slechts één versie van de ouder intact is gebleven. Meer dan 150 ingeprinte genen zijn bevestigd bij muizen, waarvan ongeveer de helft tegenhangers in mensen heeft behouden. Imprinting is in feite het vroegste compromis tussen opvoeding.
Veel van het onderzoek tot dusverre op ingeprinte genen heeft de onmiddellijke effecten bestudeerd op de kinderen die ze erven - bijvoorbeeld hoe vaak een muizenjong huilt om zijn moeder. Maar senior auteur Rosalind John, een professor in de biologie aan de Universiteit van Cardiff, vermoedde dat de genetische erfstukken van een vader ook rechtstreeks het moedergedrag zouden kunnen schaden.
Eerder werk van de onderzoeksgroep van John had ontdekt dat expressie van een ingeprint gen genaamd Phlda2 in een foetus de groei van hormoonafscheidende placentacellen belemmert. Deze hormonen rekruteren voedingsstoffen om de vroege ontwikkeling te ondersteunen. Het is dan ook niet verwonderlijk dat het vaderlijke exemplaar van Phlda2 door de nakomelingen wordt bewaard. Maar moeders willen dat hun exemplaar ingeschakeld blijft: als ze niet worden gecontroleerd door Phlda2, kunnen deze suikerende hormonen in de placenta een hoarder van een foetus creëren, waardoor er weinig energie overblijft voor moeder.
Andere onderzoekers hadden opgemerkt dat deze hormonen niet alleen in de placenta werkten. Tijdens de zwangerschap verspreidden ze zich in feite over het hele lichaam van de moeder en verzamelden zich in haar hersenen - waardoor John vermoedde dat ze ook een moeder konden aanmoedigen om voor haar jongen te zorgen.
Zwangerschap is een levensveranderende gebeurtenis - zoveel is duidelijk. Zelfs voordat een baby wordt geboren, ondergaan vrouwen enorme fysiologische en psychologische veranderingen - inclusief een echte zwerm hormonen - die hen voorbereiden op de ontmoedigende taak van het moederschap. "Een nieuwe moeder is klaargemaakt tijdens de zwangerschap", legt John uit. "Het is echt belangrijk voor het welzijn van de pups."
En de status van Phlda2 als een ingeprent gen kwam hier precies op in lijn: het manipuleren van de opvoedingsaanpak van moeder zou nog een andere manier kunnen zijn waarop een vader stiekem zijn invloed uitoefent op het toekomstige welzijn van zijn kind.
Om deze mogelijkheid te onderzoeken, testte een team van onderzoekers, waaronder hoofdauteur Hugo Creeth, een bioloog die onder Johns toezicht werkte aan Cardiff University, de effecten van knutselen met foetale Phlda2- expressie bij muizen. Typisch, ontwikkelende muizen drukken alleen het exemplaar van de moeder van Phlda2 uit om te voorkomen dat deze placentale hormonen ongebreideld lopen; het zwijgen van papa's kopie halveert de uitvoer van de instructies van het gen effectief. De onderzoekers manipuleerden genetisch gemanipuleerde muisembryo's om beide exemplaren van Phlda2 om te draaien, een extreme versie van het moederoptimum, of geen van beide exemplaren van Phlda2, een aandoening die het vaderlijk ideaal begunstigde. Vervolgens implanteerden ze deze hooggedoseerde en laaggedoseerde embryo's, samen met normale nakomelingen die alleen het exemplaar van de moeder van Phlda2 uitdrukken, in genetisch niet-gemanipuleerde moeders. Zoals verwacht, veranderde de hoeveelheid Phlda2 in de baarmoeder de expressie van neurale genen laat in de zwangerschap, wat bevestigt dat de veranderde genetica de productie (of het ontbreken daarvan) van placentale hormonen veroorzaakten.
Toen de muispups werden geboren, onderzochten de onderzoekers het gedrag van de nieuwe moeders gedurende de eerste paar dagen na de geboorte, toen kinderopvang het meest kritisch was. Nieuwe muizenmoeders brengen hun nakomelingen groot zonder enige inbreng van vaders en moeten hun tijd verdelen tussen zelfzorg, het voeden van verschillende nieuwe pups en het onderhouden van hun huizen. Er is slechts zoveel tijd op de dag, dus de prioriteiten van een moeder geven sterk aan hoe zij haar tijd aan deze taken besteedt. Het team was verheugd te zien dat muizenmoeders die pups met minimale Phlda2 hadden gedragen (en een boost van moederhormonen ) meer tijd besteedden aan het verzorgen van hun nakomelingen en het verzorgen van zichzelf, en minder tijd aan het bouwen van nesten. Aan de andere kant wijdden moeders die werden blootgesteld aan extra Phlda2 (en minder hormonen van de moeder) zich aan het bouwen van nestjes - een show van muis 'huishouden', volgens Creeth - in plaats van overmatig veel ruzie te maken over hun jongen.
De onderzoekers waren enigszins verrast om te zien hoe moeders reageerden op de effecten van gedempte Phlda2 die meer tijd besteedden aan niet alleen hun jongen, maar ook aan zichzelf. Was dit niet intuïtief met de prioriteiten van de vader? Maar Creeth redeneerde dat de muizen voor hun eigen welzijn zorgden zodat ze voldoende voor hun kinderen konden zorgen. De logica is misschien vergelijkbaar met het opzetten van uw eigen zuurstofmasker voordat u uw kind met het hare helpt - sla de eerste stap over en u zult waarschijnlijk allebei de gevolgen ondervinden.
"We moesten heroverwegen wat goed moederschap definieert, " legt Creeth uit. “Er is geen gouden standaard. Het is een glijdende schaal van prioriteiten. ”
Omdat Phlda2 echter ook de voeding van de foetus beïnvloedt, wogen pups met extra Phlda2 ook minder bij de geboorte. Om ervoor te zorgen dat de hersenen tijdens de zwangerschap veranderen, en niet hoe de pups eruit zagen of handelden, zorgden ze voor de veranderingen in gedrag, herhaalden de onderzoekers hun experiment en lieten de moeders verschillende doses foetale Phlda2 gebruiken. Maar deze keer, onmiddellijk nadat de pups waren geboren, werden ze verwisseld voor pasgeborenen met normaal bedrukte Phlda2 - en de resultaten waren hetzelfde.
Dit sloot de deal voor John en haar team. "Veel studies hadden hier eerder op gewezen, maar er waren geen experimenten geweest", zegt ze. "Het was een schot in het donker toen we besloten om dit experiment te doen." Maar de resultaten waren duidelijk: de verschillen in foetale genexpressie tijdens de zwangerschap waren voldoende geweest om het brein van de moeder op een duurzame manier opnieuw te bedraden.
David Haig, een professor in de evolutiebiologie aan de Harvard University die genomische inprentingen bestudeert, prees de "elegante" studie en de "zeer coole resultaten". "We weten al lang dat zwangerschap het moedergedrag na de geboorte beïnvloedt, maar om te laten zien dat er een effect van genen in de foetus is, is nieuw, ”zegt Haig, die niet verbonden was aan het werk.
Het werk van het team geeft geloof aan het idee dat vaders de gezondheid van kinderen niet alleen door genetische erfenis dicteren. In dergelijke gevallen kunnen ze de foetus zelfs gebruiken als chemisch gezant in deze strijd tussen man en vrouw, waardoor de prioriteiten van een moeder op weg naar meer aandachtige kinderopvang worden bewogen.
Marisa Bartolomei, een professor in ontwikkelingsbiologie aan de Universiteit van Pennsylvania, die genomische inprentingen bestudeert, benadrukte het "slimme en creatieve" ontwerp van de studie. "Dit is de eerste keer dat we hebben gezien dat de genen van de foetus de ouderzorg beïnvloeden, ongeacht de genen van de moeder, " zegt Bartolomei, die niet bij het onderzoek betrokken was. "Dit is geen idee waar [veel wetenschappers] over hebben gesproken."
In de toekomst hopen John en haar team een beter inzicht te krijgen in welke exacte hormonen de effecten veroorzaken die ze hebben waargenomen. Bovendien, hoewel de pups in dit onderzoek geen nadelige gevolgen leken te ondervinden van verschuivingen in de zorg voor moeders, kunnen er veranderingen op de lange termijn zijn die niet in deze korte tijd zijn vastgelegd. John maakt zich vooral zorgen over psychologische resultaten, omdat een laag geboortegewicht en postpartumdepressie zijn gekoppeld aan neurologische ontwikkelingsstoornissen bij menselijke kinderen. Ten slotte, omdat problemen met Phlda2 zijn gevonden bij sommige kinderen met een laag geboortegewicht, hoopt John deze bevindingen en anderen te gebruiken om de reproductieve gezondheid van de mens in de toekomst te informeren.
Zelfs vóór de geboorte communiceren kinderen de intentie van hun vaders op een manier die blijft hangen. De prioriteiten van man en vrouw komen niet altijd overeen - en in zekere zin is imprinting een evolutie die timide een witte vlag zwaait tussen de botsende geslachten. Maar aan het einde van de dag wordt een verhandeling, hoe zwak ook, bereikt: alles is eerlijk in de oorlog van liefde. "Het draait allemaal om evenwicht", zegt Creeth. "Wat [ze allebei] uiteindelijk willen ... is het beste voor het nageslacht."
