gerelateerde inhoud
- Hoe de depressie van een moeder verschijnt in het DNA van haar baby
DNA is het genetische materiaal dat ons maakt tot wie we zijn, het bepaalt onze fysieke kenmerken en helpt zelfs onze persoonlijkheid vorm te geven. Er zijn veel kwalen die een sterke erfelijke component hebben - onder andere Alzheimer, de ziekte van Huntington, kankers en diabetes - en het risico om hieraan te lijden wordt doorgegeven aan onze ouders via ons DNA.
Maar we ontdekken dat ons DNA niet altijd in steen vastzit. Nu heeft een team van onderzoekers van de Northwestern University onder leiding van professor Thom McDade, antropologie, aangetoond dat DNA ook door je omgeving kan worden aangepast tijdens de kindertijd. Wat meer is, concluderen de auteurs in het tijdschrift Proceedings van de National Academy of Sciences, dat die wijzigingen van invloed kunnen zijn op hoe of wanneer je bepaalde ziekten ontwikkelt tijdens de volwassenheid.
Hun onderzoek volgde meer dan 500 kinderen in de Filippijnen en ontdekte dat bepaalde situaties in de kindertijd modificaties kunnen veroorzaken in genen die verband houden met ontsteking, die van invloed is op hoe gevoelig we zijn voor bepaalde ziekten. Deze factoren omvatten met name de sociaaleconomische status, de langdurige afwezigheid van een ouder, de duur van borstvoeding, geboorte tijdens het droge seizoen en blootstelling aan microben in de kindertijd.
Maar wat betekenen de bevindingen precies?
DNA is in wezen een heel lange tekst die bestaat uit een 4-letterig alfabet dat onze cellen gebruiken als een handleiding voor het maken van eiwitten. De volgorde waarin de letters zijn gerangschikt (de DNA-volgorde) definieert de genen die een persoon heeft, die hetzelfde blijven in het lichaam van die persoon. Ondanks dat zijn slechts enkele genen (of zinnen in de DNA-tekst) nodig voor elk celtype om te functioneren.
Als genen zinnen in de DNA-tekst zijn, zijn epigenetische markeringen als verschillend gekleurde markeerstiften die aangeven welke genen een cel moet uitdrukken (belangrijk is dat ze de volgorde van het DNA niet veranderen). De belangrijkste van deze kenmerken is methylatie, of de toevoeging van een methylgroep aan het DNA-molecuul, die de expressie van bepaalde eiwitten bevordert of remt, afhankelijk van het gen waarop het zich bevindt en waar het zich bevindt.
"We kunnen genen in ons lichaam hebben die kunnen leiden tot een aantal slechte resultaten of negatieve gezondheidsresultaten, maar als die genen stil zijn, als ze worden uitgeschakeld vanwege epigenetische processen, kan dat een goede zaak zijn", legt McDade uit, directeur auteur van de PNAS- studie.
McDade voegt eraan toe dat, als een gen grotendeels is gemethyleerd, het permanent gemethyleerd blijft. Hoewel het niet helemaal duidelijk is hoe iemands jeugdomgeving de methylering van sommige genen veroorzaakt, is het mogelijk om het effect ervan te onderzoeken.
Hoe het milieu de gezondheid beïnvloedt
Ontsteking - de reactie van het lichaam op infecties en wonden - speelt een centrale rol in de menselijke gezondheid. Het is een belangrijke speler bij veel dodelijke ziekten die verband houden met ouderdom, zoals diabetes, hart- en vaatziekten en dementie. Bovendien zijn er steeds meer aanwijzingen dat ontstekingsniveaus tijdens de zwangerschap het gewicht van de baby kunnen beïnvloeden of kunnen beïnvloeden of een baby te vroeg wordt geboren.
Het lichaam moet in staat zijn een ontstekingsreactie op te zetten tegen verschillende dreigingen en dreigingsniveaus. McDade vergelijkt het werk van ontsteking met het werk van brandweerlieden.
Laten we aannemen dat de brand een infectie of een verwonding is en dat de brandweer de ontstekingsreactie is. U wilt dat de brandweer zo snel mogelijk komt en de minste hoeveelheid water gebruikt om een brand te blussen, en dan wilt u dat ze vertrekken. Je wilt niet dat ze je huis binnenkomen met meer brandweerlieden dan nodig is en alles doorspoelen om een klein vuurtje te blussen; je wilt ook niet dat ze met een emmer water een enorm vuur kunnen laten zien. Denk aan de potentiële schade in beide scenario's.
De onderzoekers richtten zich om twee redenen op deze lichaamsfunctie. Ten eerste heeft eerder onderzoek aangetoond dat omgevingen in de kindertijd onjuiste regulatie van ontstekingen tijdens de volwassenheid kunnen veroorzaken. Ten tweede hadden ze toegang tot letterlijk levenslange gegevens van een cohort baby's in de Filippijnen die ze konden verzamelen voor methylatie- en ontstekingsgegevens.
Dit cohort bestond uit meer dan 3.000 zwangere vrouwen die in 1983 op de Filippijnen werden aangeworven. Deze vrouwen kwamen uit alle lagen van de bevolking: ze verschilden in toegang tot schoon water of een dak boven hun hoofd, of ze nu in een stedelijk of landelijk gebied woonden, en of ze frequent in contact zijn gekomen met dieren. Uit de gegevens keken ze naar meer dan 500 van die vrouwen om erachter te komen of de omgeving van hun kind opgroeide tot epigenetische wijzigingen in hun DNA - en later tot een verandering in inflammatoire eiwitten in hun bloed op volwassen leeftijd.
Toen hun kinderen eenmaal waren geboren, hielden de onderzoekers hen en de omgevingen waaraan ze hun hele leven waren blootgesteld, bij. Toen ze 21 werden, namen de onderzoekers een bloedmonster dat ze gebruikten om de DNA-methylatie in hun genoom te meten, evenals ontstekingsgerelateerde eiwitten die eerder zijn geassocieerd met hart- en vaatziekten en andere verouderingsgerelateerde ziekten.
De auteurs bepaalden dat de jeugdomgeving van deze jongeren het niveau van ontstekingsgerelateerde eiwitten (biomarkers) in hun bloed tijdens de volwassenheid beïnvloedde, waarschijnlijk als gevolg van methylering van sommige van hun ontstekingsgerelateerde genen. De ontregeling van deze eiwitten kan de gezondheid en het risico op ziekten beïnvloeden.
De voedings-, microbiële, psychologische en sociale omgevingen die kinderen opgroeien, zijn cruciaal voor hun fysiologie en gezondheid op latere leeftijd, zegt McDade. Wat betreft de effecten van specifieke kinderomgevingen, wees hij op langdurige borstvoeding, blootstelling aan microben en een overvloed aan familiale activa die hebben geleid tot een betere regulering van de ontstekingsproteïnen.
Op zijn beurt waren de langdurige afwezigheid van een ouder, het gebrek aan blootstelling aan microben en het gebrek aan familiale activa voorspellend voor een hogere ontregeling van de inflammatoire eiwitten.
Dit is niet de eerste keer dat onderzoek heeft aangetoond dat de opgroeiende omgeving van een kind kan helpen bij het bepalen van zijn of haar toekomstige gezondheid. Dit is niet eens de eerste keer dat wetenschappers het milieu in verband brengen met DNA-methylatie en methylatie met gezondheid (deze onderzoeken zijn uitgevoerd bij muizen). Dit is echter een van de eerste en meest complete onderzoeken die aantonen dat epigenetische modificaties die door het milieu zijn gecreëerd, blijvende gevolgen hebben voor de menselijke gezondheid.
