Lęk w genach

Wpływ bolesnych doświadczeń rodziców może zostać przekazany dzieciom – przekonują autorzy badań nad osobami z traumą.

13.09.2015

Czyta się kilka minut

 / Fot. Nick Dolding / GETTY IMAGES
/ Fot. Nick Dolding / GETTY IMAGES

Z ogarniętej wojną Syrii uciekają tysiące młodych ludzi, którzy szukają bezpieczeństwa i normalności dla siebie i swoich przyszłych rodzin. Sami doświadczyli wojennej traumy i teraz marzą, by ich dzieci dorastały w spokojnym świecie. Ale czy jest możliwe, że śladytej traumy zapisały się już na trwałe w ich genomie? Czy mogą zostać przekazane kolejnym pokoleniom?

Nadpisane na DNA

Nasz genom składasię nie tylko z informacji genetycznej, czyli ściśle określonego zapisu DNA, ale także z informacji „nadpisanej” na cząsteczce DNA. Są to tzw. zmiany epigenetyczne. Można je sobie wyobrazić jako metki przyczepiane w pewnych miejscach do DNA. Są one niezwykle ważne, ponieważ bardzo często regulują włączanie i wyłączanie naszych genów, czyli ich ekspresję w komórce (patrz ramka).

Naukowcy z nowojorskiego szpitala Mount Sinai opublikowali niedawno wyniki badań, w świetle których ocaleni z Holokaustu mogli przekazać swoim dzieciom zmiany genetyczne powstałe na skutek traumy. W badaniu pod kierownictwem prof. Rachel Yehudy wzięły udział 32 osoby, które były więzione w nazistowskich obozach koncentracyjnych, doświadczyły lub były świadkami tortur, albo musiały się ukrywać w czasie II wojny światowej. Analizie poddano także ich dzieci. Uzyskane wyniki porównano do analogicznych badań żydowskich rodzin, które w tym czasie mieszkały poza Europą.

Naukowcy przestudiowali geny związane z regulacją hormonów stresu, takich jak kortyzol. Odkryli epigenetyczne metki zlokalizowane w dokładnie tych samych miejscach sekwencji genu u ocalałych z Holokaustu i u ich dzieci. Taka zbieżność nie występowała w grupie kontrolnej.

Co istotne, badaczez Nowego Jorku wykluczyli możliwość, by takie zmiany zaszły niezależnie od siebie zarówno u rodziców, jak i u dzieci. Jak podkreśliła prof. Yehuda w rozmowie z „The Guardian”, są to pierwsze wyniki badań dowodzące, że u ludzi możliwe jest przekazanie kolejnemu pokoleniu efektów epigenetycznych wywołanych stresem.

Badania nowojorskich naukowców są dość kontrowersyjne i ostrożnie przyjmowane w środowisku naukowym. Powszechnie uważa się, że zmiany epigenetyczne nie są przekazywane z pokolenia na pokolenie i przy zapłodnieniu zostają „wymazane”. Pojawia się jednak coraz więcej doniesień, że nie wszystkie metki są efektywnie usuwane. W rezultacie wpływ środowiska, w którym rozwijali się nasi rodzice, może nam zostać przekazany wraz z DNA w pakiecie.

Zespół prof. Yehudyod lat zajmuje się badaniami nad syndromem stresu pourazowego (PTSD – patrz ramka), często diagnozowanym m.in. u byłych więźniów obozów koncentracyjnych.

Walcz albo uciekaj

W jednym z badań wzięła udział Josie Glausiusz, która opowiedziała o nich w zeszłym roku na łamach czasopisma „Nature”. Jej ojciec, Gershon Glausiusz, został uwolniony z nazistowskiej niewoli w kwietniu 1945 r. Miał wtedy 10 lat. Josie zdecydowała się dołączyć do badań w 2012 r.

W pierwszym etapiewypełniła internetową ankietę, której autorzy pytali głównie o zdrowie emocjonalne i objawy PTSD u rodziców ankietowanych. Następnie opowiedziała psychologowi wojenną historię rodziców oraz podsumowała własne doświadczenia ze stresem i stanami lękowymi. Pobrano od niej także próbki krwi i moczu, w których oznaczono poziom kortyzolu oraz ometkowanie sekwencji DNA regulującej włączanie i wyłączanie (czyli tzw. promotora) genu receptora glukokortykoidowego (GCR). Ów receptor wychwytuje kortyzol i tym samym wycisza reakcję stresową w naszym organizmie.

Kortyzol, często nazywany hormonem stresu, jest odpowiedzialny za reakcje typu „walcz albo uciekaj”. Jego wydzielanie przez korę nadnerczy powoduje przekierowanie glukozy z mózgu do mięśni. Pod jego wpływem naczynia krwionośne się zwężają, serce zaczyna szybciej bić, a pamięć długotrwała może nawet przestać działać na rzecz sprawnego przetwarzania przez mózg bieżących informacji. Taka reakcja to pozostałość ewolucyjna z wczesnych etapów rozwoju rodzaju ludzkiego, kiedy nasze przetrwanie zależało od tego, jak radzimy sobie w nieprzyjaznym środowisku.

Ometkowanie promotora genu receptora glukokortykoidowego powiązano z reakcją na stres już w 2004 r. Badania Michaela Meaneya z Uniwersytetu Montrealskiego w Kanadzie pokazały, że małe szczury, którymi samice się troskliwie opiekowały, miały słabsze ometkowanie promotora tego genu. W komórkach zwierząt było więcej receptora, co wiązało się z niższym poziomem agresji i lęku.

Jak się okazało, podobny mechanizm zachodzi prawdopodobnie u rodziców ocalałych z Zagłady i ich potomstwa. Dzieci, których ojcowie cierpieli na PTSD, miały mocniej ometkowany promotor genu GCR, co szło w parze z jego mniejszą aktywnością i skutkowało większą ilością wolnego kortyzolu mierzonego we krwi. Osoby te były bardziej podatne na depresję i chroniczny stres.

Sytuacja wygląda inaczej u dzieci, których matki doświadczyły PTSD. Miały one bardziej aktywny receptor GCR i w ich moczu wykrywano mniej kortyzolu. Naukowcy łączą ten efekt z nadopiekuńczością, którą bardzo często obserwuje się u byłych więźniarek obozów koncentracyjnych.

Zapach wiśni

Zmiany epigenetyczne różnią się w zależności od tego, które z rodziców było wystawione na traumę. Według prof. Yehudy jeszcze bardziej uwiarygadnia to jej badania. Krytycy zastanawiają się tymczasem, czy do zmian ometkowania nie mogło dojść wskutek opowiadania dzieciom historii wojennych, co było przyczyną ich adaptacji do stresu.

Warto zwrócićtakże uwagę na fakt, iż gen GCR ma aż sześć różnych promotorów, a badanie ometkowania skupiło się tylko na jednym z nich. W publikacji nie znalazło się wytłumaczenie, dlaczego właśnie na nim. Również skromny rozmiar grupy badawczej każe z ostrożnością podchodzić do wyników.

Z drugiej strony, dzięki badaniom innych amerykańskich naukowców z uniwersytetu w Atlancie wiemy, że takie „dziedziczeniestrachu” jest możliwe np. u myszy. Zwierzęta, które zostały nauczone, że zapach kwiatu wiśni łączy się z impulsem prądu elektrycznego, bały się samego zapachu. Takie same objawy lęku na ten konkretny zapach zaobserwowano u ich potomstwa, choć nie doświadczyło ono w swoim życiu podobnego treningu.

Na razie naukowcy wciąż nie wiedzą, jakie są molekularne podstawy dziedziczenia epigenetycznego i jaki wpływ na geny potomstwa ma środowisko, w którym się wychowujemy. Jak podkreśla prof. Yehuda, dopiero zaczynamy poznawać te skomplikowane procesy. ©


Korzystałam z: Tori Rodriguez, „Descendants of Holocaust survivors have altered stress hormones”, „Scientific American”, luty 2015; Helen Thomson, „Study of Holocaust survivors finds trauma passed on to children’s genes”, „The Guardian”, sierpień 2015; Josie Glausiusz, „Searching chromosomes for the legacy of trauma”, „Nature”, czerwiec 2014.

Dr ANNA BARTOSIK jest biolożką i popularyzatorką nauki. W trakcie studiów prowadziła badania naukowe w Instytucie Biochemii Maxa Plancka w Monachium, studia doktoranckie odbyła w Europejskim Laboratorium Biologii Molekularnej w Heidelbergu.
 

JAK AKTYWUJĄ SIĘ GENY

Chemiczne modyfikacje cząsteczki DNA mają kluczowe znaczenie dla ekspresji, czyli ujawniania się genów w komórkach. Za sprawą dodawania małych tzw. reszt metylowych – zbudowanych jedynie z jednego atomu węgla i trzech atomów wodoru – maszyneria odpowiedzialna za ekspresję genów rozróżnia w obrębie DNA te fragmenty, które mają zostać aktywne, od tych nieaktywnych. Właśnie dzięki epigenetyce w różnych organach i tkankach naszego ciała ujawniają się inne geny, chociaż każda komórka zawiera pełen ich komplet. Zmiany epigenetyczne są przekazywane w trakcie podziału komórek. Powszechnie uważa się, że zostają one wymazane przy zapłodnieniu i nałożone na nowo w rozwijającym się zarodku. Jest jednak wiele badań, które donoszą o możliwości dziedziczenia metylacji DNA. Takie poglądy określa się czasem mianem neolamarkizmu. Nazwa pochodzi od teorii dziedziczenia sformułowanej przez francuskiego biologa Jeana-Baptiste’a Lamarcka. Uważał on, że organizm może przekazywać kolejnym pokoleniom cechy nabyte w trakcie swojego życia. Pogląd ten został obalony przez Darwina i jego teorię ewolucji.
 

ZESPÓŁ STRESU POURAZOWEGO

Post-traumatic stress disorder (PTSD) jest zaburzeniem lękowym wywołanym przez bardzo silny stres – wojnę, gwałt, doświadczenie obozu koncentracyjnego. Stan taki może trwać nawet wiele lat i prowadzić do trwałych zmian osobowości. Termin powstał w USA w latach 70., w celu określenia wspólnej diagnozy dla wielu weteranów powracających z wojny w Wietnamie. Zmiany biologiczne w organizmach z objawami PTSD dotyczą przede wszystkim podwzgórza, przysadki i nadnerczy, kluczowych w odpowiedzi organizmu na stres, jako że wydzielają odpowiednie hormony. Naukowcy nie są jednak zgodni co do molekularnych podstaw tych procesów, gdyż wyniki badań są różne dla grup wystawionych na odmienne rodzaje stresu oraz długość ich trwania.

Dziękujemy, że nas czytasz!

Wykupienie dostępu pozwoli Ci czytać artykuły wysokiej jakości i wspierać niezależne dziennikarstwo w wymagających dla wydawców czasach. Rośnij z nami! Pełna oferta →

Dostęp 10/10

  • 10 dni dostępu - poznaj nas
  • Natychmiastowy dostęp
  • Ogromne archiwum
  • Zapamiętaj i czytaj później
  • Wybrane teksty dostępne przed wydaniem w kiosku
  • Także w formatach PDF, EPUB i MOBI
10,00 zł

Dostęp kwartalny

Kwartalny dostęp do TygodnikPowszechny.pl
  • Natychmiastowy dostęp
  • 92 dni dostępu = aż 13 numerów Tygodnika
  • Ogromne archiwum
  • Zapamiętaj i czytaj później
  • Wybrane teksty dostępne przed wydaniem w kiosku
  • Także w formatach PDF, EPUB i MOBI
79,90 zł
© Wszelkie prawa w tym prawa autorów i wydawcy zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów i innych części czasopisma bez zgody wydawcy zabronione [nota wydawnicza]. Jeśli na końcu artykułu znajduje się znak ℗, wówczas istnieje możliwość przedruku po zakupieniu licencji od Wydawcy [kontakt z Wydawcą]
Doktor biologii molekularnej i popularyzatorka nauki, autorka „Tygodnikowego” działu Nauka. Absolwentka kierunku biotechnologia medyczna na Uniwersytecie Jagiellońskim. W czasie studiów magisterskich prowadziła badania naukowe w Instytucie Biochemii Maxa… więcej

Artykuł pochodzi z numeru TP 38/2015