Память в ДНК: как эпигенетика объясняет влияние травмы наших предков на следующие поколения

Gettyimages.ru © KATERYNA KON/SCIENCE PHOTO LIBRAR

Они никогда не видели нацистских концлагерей, кроме как в фильмах. Однако перестук колес поездов, лай немецких овчарок, колючая проволока и замкнутые пространства вызывают у них необъяснимое чувство тревоги или даже панические атаки. Некоторые из них страдают депрессией или ПТСР, несмотря на то, что они не переживали травматические события напрямую. Звучит как мистика, да? Как травма может передаваться через поколения? Относительно новая наука эпигенетика говорит, что это возможно.

Замки на генах: как предки передают нам свои травмы

Рэйчел Йехуда, профессор психиатрии и нейронаук, занимается изучением межпоколенческой передачи травмы в Медицинской школе Икана при больнице Маунт-Синай, Нью-Йорк. Результаты ее исследований показывают, что травма предков может перепрограммировать гены, отвечающие за стресс. В результате потомки становятся более чувствительными к определенным триггерам или раздражителям.

Такое перепрограммирование генов называется метилированием, то есть добавлением метильной группы (CH₃) к различным участкам ДНК. Для наглядности, представьте себе, что вы ставите замочек на ген, который не дает ему раскрыться. Это химическое изменение не меняет саму последовательность ДНК, но напрямую влияет на активность генов. Одни гены закрываются, а другие открываются. Такой замочный механизм меняет нашу способность справляться со стрессом и формирует физиологические и поведенческие реакции.

Поколенческие шрамы: следы Холокоста в ДНК

Профессор Рэйчел Йехуда изучила семьи жертв Холокоста и обнаружила изменения в метилировании гена NR3C1 у потомков выживших. Этот ген отвечает за регуляцию уровня кортизола в крови, основного гормона стресса, что снижает способность организма эффективно справляться со стрессом. Иными словами, человек становился более нервным, тревожным и напряженным.

Также Йехуда обнаружила изменения в метилировании гена FKBP5, который участвует в регулировании работы гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой (HPA) оси. Эта система отвечает за адаптацию организма к стрессу. Нарушения в ее работе приводят к гиперреакции на стрессовые триггеры и повышенной уязвимостью к развитию ПТСР, депрессии и тревожных расстройств.

Как окружающая среда меняет нас изнутри

Эпигенетические метки на ДНК формируются под влиянием факторов внешней среды: голод, постоянный стресс или опасное окружение. Среда буквально влезает к нам под кожу. Возможно, для наших предков этот механизм адаптации под среду играл важную роль для выживания и помогал справляться с травмирующим опытом, который пережили их родители, бабушки и дедушки. Однако в современном мире он чаще приносит дискомфорт, чем пользу, повышая риск развития психических и физиологических заболеваний.

Как память о страхе передается через поколения: эксперимент на мышах

В 2013 году ученые из Медицинской школы Университета Эмори (Атланта, США), доказали, что эпигенетические изменения могут передаваться через три и более поколения. Почему именно мыши? Мыши имеют на 99% схожую с людьми генетическую структуру, что делает их идеальными моделями для изучения межпоколенческой передачи изменений в ДНК.

Как проводился эксперимент?

Группу мышей поместили в специально оборудованные клетки. Каждый раз, когда им давали понюхать ацетофенон, —  аромат цветов вишни, — их били легким электрическим разрядом. В результате у них, как у собак Павлова, вырабатывался условный рефлекс. Стоило им почуять запах цветов вишни, как они начинали подпрыгивать, метаться по клетке, либо замирали в ожидании очередного удара током. Запах вишни стал ассоциироваться у них с болью, вызывая стрессовую реакцию.

Изучив мозг этих мышей, ученые обнаружили увеличение области, отвечающей за обонятельные рецепторы, то есть мыши могли легче улавливать запах вишни. Также в их мозгу перестроились нервные связи, связанные с восприятием этого запаха и ассоциирующие его с болью. В сперме мышей были обнаружены эпигенетические изменения, связанные с восприятием ацетофенона.

Что произошло с потомками?

Самое любопытное произошло, когда ученые протестировали потомство этих мышей. Второе и третье поколение никогда не подвергались электрошоку и не видели, как это происходило с их родителями. Но, стоило им почувствовать запах ацетофенона, как они начинали дрожать, метаться и нервничать.

При изучение их мозга ученые обнаружили те же изменения в обонятельных областях, что и у первого поколения мышей. Мыши унаследовали не только повышенную чувствительность к запаху вишни, но и реакцию страха, которая передавалась последующим поколения через эпигенетические метки.

Почему это важно для людей?

Эксперимент на мышах — одно из самых ярких подтверждений того, что опыт и стрессовые события одного поколения влияют на последующие. Он может объяснить, как травматические события такие, как войны или голод, формируют поведение и реакции потомков на биологическом уровне.

Голод в Нидерландах (1944–1945)

Исследование женщин, переживших голод во время беременности в Нидерландах зимой 1944–1945 годов, выявило изменения в метилировании гена IGF2. Данный ген отвечает за рост и метаболизм, включая процесс превращения пищи в энергию. Дети этих женщин чаще страдали ожирением, диабетом второго типа и сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Оба исследования подтверждают, что голод или неправильное питание во время беременности могут иметь тяжелые последствия для ребенка.

Геноцид тутси в Руанде (1994)

Исследование потомков женщин, переживших геноцид во время беременности, выявило эпигенетические изменения, связанные с гипоталамо-гипофизарно-адреналовой (HPA) осью — системой, которая регулирует реакцию организма на стресс. У их дете наблюдались изменения в метилировании генов NR3C1, которые участвуют в регуляции уровня кортизола — основного гормона стресса. Это приводило к повышенной тревожности, депрессии, ПТСР и нарушениям в работе гормональной системы.

Депортации коренных народов в Северной Америке, Австралии и Канаде

Исторические травмы, такие как депортации коренных народов и системы насильственной ассимиляции также оставили эпигенетические следы в ДНК потомков. Например, у детей депортированных родителей в школе-интернат в Канаде наблюдался повышенный риск депрессии, тревожных расстройств и хронических заболеваний.

Чему нас учит эпигенетика?

Память о трагических событиях прошлого передается не только через мемуары, музейные выставки, искусство, семейные традиции и ритуалы, но и через эпигенетические изменения в ДНК. Голодомор, войны, депортации, геноцид и другие катастрофы оставляют след не только в культуре, но и, возможно, на биологическом уровне, влияя на судьбы будущих поколений.

Тем не менее, ученые  до сих пор не до конца понимают, как именно работают эти адаптационные механизмы. Передаются ли эпигенетические метки только по материнской линии или также по отцовской? На протяжении скольких поколений сохраняются эти изменения и насколько сильно они влияют на формирование индивидуального и коллективного опыта? Важно учесть, что результаты экспериментов на людях часто трудно отделить от социальных и культурных факторов, которые также играют огромную роль в передаче межпоколенческой травмы.

Тем не менее, эпигенетика может стать мостом между биологией и культурой. Она показывает, как опыт наших предков может оставлять следы в ДНК. Память о событиях прошлого продолжает жить внутри нас, влияя на поведение, здоровье и судьбы будущих поколений. Как минимум, эти открытия подчеркивают важность гармоничной среды воспитания, здорового образа жизни и правильного питания.

Эпигенетика — это наука не только о прошлом, но и о будущем. О том, что наши действия и выборы сегодня неизбежно влияют на жизни наших детей, внуков и правнуков, наподобие кармы. Каждый шаг, который мы делаем сегодня, становится звеном непрерывной цепочки причинно-следственных связей.