Doświadczenia z dzieciństwa zostawiają komórkowy ślad
Wczesny okres życia jest krytycznym oknem rozwoju biologicznego.
Wydarzenia i przeżycia z wczesnych etapów życia zostawiają w komórkach ślad wpływający na zdrowie przez kolejne dekady - sugeruje badanie na rezusach. Tłumacząc ten mechanizm naukowcy wskazują na to, że wczesne przeżycia wpływają na aktywność genów. Naukowcy z Arizona State University i Vanderbilt University przebadali grupę wolno żyjących rezusów, których losy śledzono przez całe życie, dokumentując ich doświadczenia. Gatunek ten pod względem fizjologii jest bardzo podobny do człowieka.
Uzyskane obserwacje naukowcy zestawili z wynikami badania 237 zwierząt przeprowadzonego pod kątem epigenetyki czyli zmian w aktywności genów. Mówiąc precyzyjnie, naukowcy przeanalizowali metylację - główny epigenetyczny mechanizm, który wiele może powiedzieć m.in. o komórkowym starzeniu się organizmu.
"Naszym celem było zrozumienie, jak starzenie przebiega w całym organizmie, i w jaki sposób wczesne doświadczenia mogą wpływać na ten proces. Odkryliśmy, że przeciwności doświadczane we wczesnym okresie życia pozostawiają skoordynowany ślad epigenetyczny, obejmujący wiele tkanek. Nie przyspieszają jednak tak po prostu starzenia w jednolity sposób" - zaznacza prof. Noah Snyder-Mackler z Arizona State University, współautor badania opisanego na łamach "Science".
Łącznie badacze zidentyfikowali tysiące regionów genomu, w których metylacja DNA była związana z przeciwnościami doświadczanymi we wczesnym okresie życia. Choć wyniki wskazały na istnienie wyraźnych różnic między poszczególnymi tkankami, to zauważyli wyraźną zależność.
Jak się bowiem okazało, przeciwności doświadczane we wczesnym okresie dzieciństwa, takie jak utrata matki, niski status społeczny matki czy dorastanie w zatłoczonej grupie wiązały się nie tylko ze zmianami metylacji DNA, ale też występowały w uderzająco skoordynowany sposób w różnych tkankach.
"Odkryliśmy, że każdy rodzaj przeciwności ma tendencję do oddziaływania na określone regiony genomu. Kiedy jednak już obejmie te regiony, jego skutki są często wspólne dla wielu tkanek" - opowiada prof. Amanda Lea z Vanderbilt University.
Kierunek tych efektów w różnych tkankach nie był spójny. "W niektórych przypadkach zmiany związane z przeciwnościami wyglądały jak przyspieszone starzenie. W innych przebiegały w przeciwnym kierunku. To pokazuje nam, że przeciwności doświadczane we wczesnym okresie życia nie przyspieszają tak po prostu starzenia. Zamiast tego przekształcają epigenom w bardziej złożony sposób" - mówi dr Rachel Petersen z Vanderbilt University.
Jak podkreślają naukowcy, odkrycie to podważa powszechne założenie, że przeciwności doświadczane we wczesnym okresie życia jednolicie przyspieszają biologiczne starzenie. Wyniki sugerują bardziej zniuansowany model, w którym wczesne doświadczenia zmieniają trajektorię starzenia molekularnego - nasilają skutki starzenia w niektórych tkankach, takich jak przysadka mózgowa, a w innych nie.
Jednak wpływ przeciwności w dzieciństwie na zdrowie jest dobrze udokumentowany - przypominają badacze. Rezultaty sugerują, że zachodzi on również poprzez mechanizmy niezwiązane bezpośrednio ze starzeniem. Ponadto - argumentują badacze - pokazując, w jaki sposób wczesne doświadczenia kształtują epigenom w różnych tkankach, rezultaty wskazują potencjalny mechanizm łączący doświadczenia z dzieciństwa z późniejszymi skutkami zdrowotnymi.
"Wczesny okres życia jest krytycznym oknem rozwoju biologicznego. Nasze ustalenia sugerują, że doświadczenia z tego okresu mogą pozostawiać trwałe ślady w genomie, które wpływają na trajektorie zdrowia w ciągu całego życia" - mówi prof. Snyder-Mackler.
"To nie jest prosta historia" - podsumowuje prof. Lea. - "Ale właśnie to czyni ją ekscytującą. Zaczynamy dostrzegać, w jaki sposób doświadczenia życiowe zapisują się w naszej biologii i dlaczego te sygnatury mogą różnić się zarówno u jednej osoby, jak i między różnymi osobami".
Marek Matacz