В ходе нового исследования международная группа ученых из Медицинского исследовательского совета (Medical Research Council — MRC), базирующегося в Гамбии, Западная Африка, и Медицинского колледжа Бэйлор (Baylor College of Medicine), Хьюстон, США, впервые получили доказательства того, что факторы окружающей среды, влияющие на женщину до наступления у нее беременности, могут быть причиной возникновения различных патологий у будущего ребенка. В частности, они пришли к выводу, что отдельные экзогенные агенты, оказывающие влияние на организм женщины незадолго до наступления зачатия, могут приводить к изменению активность определенных генов плода, которые определяют состояние иммунной системы и риск развития онкологического заболевания. Результаты работы опубликованы в журнале «Genome Biology».
Известно, что даже небольшие изменения в структуре отдельных генов могут приводить к значительному повышению риска развития множества патологий. Весь генетический набор ребенок наследует напрямую от родителей, однако особенности экспрессии этих генов контролируются эпигенетическими модификациями ДНК. Большинство исследований, посвященных данному вопросу, были направлены на изучение метилирования ДНК как структурного признака эпигенетических модификаций, который, являясь следствием экзогенного воздействия, нарушал экспрессию генов и синтез ряда белков. Проанализировав гены, которые схожим образом метилируются в разных тканях, ученые пришли к выводу, что данные изменения, названные «метастабильными эпиаллелями», происходят на ранних стадиях эмбриогенеза, до дифференциации зародышевых листков. Поскольку для самого процесса метилирования необходимо наличие определенных нутриентов, исследователи подчеркнули, что питание женщины до и в период беременности оказывает большое влияние на активность данного процесса и функции генов ее ребенка в будущем.
Таким образом, в ходе предыдущих исследований ученые обратили внимание на то, что рацион питания будущей матери еще до наступления беременности оказывает значимое воздействие на ДНК ребенка, однако в ходе данной работы они получили доказательства того, что диетологические факторы влияют непосредственно на активность гена VTRNA2-1, который определяет восприимчивость организма к вирусным инфекциям и принимает участие в супрессии канцерогенеза. Так, в Гамбии исследователям удалось провести уникальный «естественный эксперимент». Основу рациона у населения этой страны составляют собственноручно выращенные продукты. Однако их количество и разнообразие отличаются в дождливые («голодные») и засушливые («урожайные») сезоны. Ученые проанализировали состояние 120 беременных в различные периоды года и определили концентрации основных нутриентов у них в крови, а позже — в волосах их детей (возраст — 2–8 мес).
Автор работы доктор Метт Силвер (Matt Silver) отметил, что от сезона рождения ребенка зависел уровень экспрессии и выраженность метилирования гена VTRNA2-1. Вероятно, что рацион питания будущей матери был фактором, определяющим выявленные различия. В ходе следующих работ ученые надеются подробней изучить влияние метилирования гена VTRNA2-1 на состояние здоровья людей в долгосрочной перспективе.
- Dominguez-Salas P., Moore S.E., Baker M.S. et al. (2015) Maternal nutrition at conception modulates DNA methylation of human metastable epialleles. Nature Communications. doi:10.1038/ncomms4746.
- London School of Hygiene & Tropical Medi (2015) Mother’s environment before conception may affect her child’s life long risk of disease. Medical News Today, June 11 (http://www.medicalnewstoday.com/releases/295191.php).
- Silver M.J., Kessler N.J., Hennig B.J. et al. (2015) Independent genomewide screens identify the tumor suppressor VTRNA2-1 as a human epiallele responsive to periconceptional environment. Genome Biology, June 11 [Epub ahead of print].
Юлия Котикович
