Эпигенетика: иммунизация передается потомству

Влияет ли инфекция также на иммунизацию последующих поколений? Исследователи из Университета Радбуда (Нидерланды) изучали это вместе с коллегами из университетов Бонна, Саара (Германия), Лозанны (Швейцария) и Афин (Греция). Отцы мышей, которые ранее преодолели инфекцию грибками или были стимулированы грибковыми соединениями, также передавали свою улучшенную защиту своим потомкам через несколько поколений, тем самым подтверждая, что улучшенная иммунная реакция передается потомкам. Исследование было опубликовано в известном журнале Иммунология природы.

 
  Наследуется не только то, что записано в последовательности ДНК. Научные исследования показывают, что влияние окружающей среды также передается следующему поколению. Один пример: дети, выросшие в утробе матери во время голодной зимы 1944/45 года, демонстрируют типичные изменения в своем метаболизме в результате адаптации к нехватке продовольствия в процессе развития, и это связано с более высоким риском диабета и ожирения.

Эпигенетические исследования исследуют такие взаимосвязи на молекулярном уровне. Они исследуют изменения в функции генов.

“Не все области ДНК одинаково доступны для считывания генетической информации, – объясняет профессор доктор Андреас Шлитцер из Института ЛАЙМОВ Боннского университета. – Например, если метильные группы блокируют доступ, ген не может быть правильно прочитан. Эти ассоциации исследовались в течение десятилетий. Передача устойчивости к инфекции следующему поколению ранее была показана у растений и беспозвоночных животных”.

В время проведения исследования, учёные заразили мышей-самцов грибами молочницы (Candida albicans). После выздоровления от инфекции животные были скрещены с полностью здоровыми самками. Исследователи сравнили полученное потомство с потомством от пар мышей, которые ранее не были инфицированы кандидой. Чтобы экспериментально исследовать состояние иммунной системы, команда заразила самцов мышей последующего поколения бактериями кишечной палочки.

“Потомство самцов мышей, ранее подвергавшихся воздействию кандиды, было значительно лучше защищено от последующего E. инфекция кишечной палочки, чем у потомства неинфицированных самцов мышей. Этот эффект все еще был очевиден в следующем поколении”, – сообщает проф. Михай Г. Нетеа из Центра инфекционных заболеваний Радбуда.

Как работает эта передача иммунизации последующим поколениям? Команда исследовала типичные иммунные клетки, такие как моноциты или нейтрофилы. Не было обнаружено различий между потомством самцов мышей, инфицированных кандидой, и неинфицированной контрольной группой. Однако у потомства ранее инфицированных мышиных отцов был повышен уровень комплекса MHC II класса, который активирует части иммунной системы. Кроме того, было также обнаружено, что активность генов, участвующих в воспалении, повышена у потомства самцов мышей, инфицированных кандидой. У потомства отцов, ранее инфицированных грибами молочницы, было обнаружено, что гены, связанные с воспалением, легче считывались у предшественников моноцитов, чем у сыновей неинфицированных отцов.

Как происходит передача этой информации следующему поколению? В сотрудничестве с Саарским университетом исследователи исследовали генную активность спермы отцов мышей, инфицированных кандидой. Они проанализировали, в какой степени метильные группы блокируют доступ к генам.

“Здесь был очевиден сдвиг в геномных маркерах, – говорит профессор д-р Йорн Вальтер из Саарского университета. – Потомство самцов мышей, инфицированных кандидой показано меньшее количество блокировок генов в областях генов, важных для воспалительных процессов и созревания моноцитов. Как информация о маркировке сперматозоидов достигает костного мозга, места рождения многих иммунных клеток, еще предстоит изучить в дальнейших исследованиях”.

Это исследование впервые показало у млекопитающих, что адаптация к инфекционным заболеваниям также передается потомству. В отличие от классической теории эволюции, которая предполагает медленную адаптацию за счет изменений в генетическом коде, это предполагает очень быстрые изменения через эпигенетическую регуляцию активности генов, независимо от генетического кода. Дальнейшие исследования помогут понять, могут ли результаты, полученные на мышах, также быть перенесены на людей.

med-heal.ru