Изучая мышей, инфицированных обычным паразитом Toxoplasma, команда обнаружила, что сперма инфицированных отцов несет измененную «эпигенетическую» сигнатуру, которая влияет на мозг полученного потомства. Молекулы в сперматозоиде под названием «малая РНК», по-видимому, влияют на развитие мозга и поведение потомства.
«Наследование от поколения к поколению» аналогичных эпигенетических изменений от мужчин, подвергшихся тяжелой травме, хорошо задокументировано. Это последнее исследование, опубликованное в Cell Reports, подняло вопрос о том, могут ли инфекции Toxoplasma – или даже, возможно, другие инфекции – у мужчин до зачатия, повлиять на здоровье последующих поколений.
Исследованием руководили исследователи Института Уолтера и Элизы Холл доктор Шираз Тайбджи и доцент Крис Тонкин в сотрудничестве с профессором Энтони Ханнаном из Института неврологии и психического здоровья Флори.
С одного взгляда
Исследователи из Мельбурна обнаружили, что у мышей, зачатых от сперматозоидов самцов, инфицированных паразитом Toxoplasma, наблюдались изменения в функциях и поведении их мозга.
Исследование показало, что инфекция токсоплазмой у самцов мышей вызывает изменения в уровнях молекул «малых РНК», содержащихся в их сперматозоидах, потенциально изменяя экспрессию генов в полученном потомстве.
Поскольку травма у мужчин также может вызывать эпигенетические изменения в сперме и связана с нейропсихиатрическими изменениями у их детей и внуков, исследование поднимает вероятность того, что мужчины также могут передавать изменения, связанные с инфекцией токсоплазмы, своим детям.
Инфекционная наследственность
Токсоплазма – один из самых распространенных паразитов в мире, который, по оценкам, переносится от 25 до 80 процентов населения мира. Инфекция токсоплазмы может вызвать у большинства людей начальное легкое заболевание, однако беременные женщины, младенцы и люди с ослабленным иммунитетом переносят более тяжелые инфекции.
Доцент Тонкин сказал, что люди могут переносить спящего паразита Toxoplasma десятилетиями, и что это было связано с появлением симптомов психических расстройств, таких как шизофрения и биполярное расстройство.
«Доказано, что токсоплазменные инфекции вызывают долгосрочные эпигенетические изменения в ряде клеток нашего тела. Это изменения, которые не изменяют генетическую последовательность ДНК, но влияют на экспрессию генов, то есть на то, какие гены включены или выключены », – сказал он.
«Поскольку другие эпигенетические изменения у отцов – например, вызванные травмой или курением – могут влиять на их детей, мы решили посмотреть, могут ли эффекты эпигенетических изменений, вызванных инфекцией токсоплазмы, также передаваться между поколениями."
По словам доктора Тайебджи, изучая мышей-самцов, инфицированных токсоплазмой, исследователи смогли сузить свои исследования до передачи эпигенетической информации через сперму.
«Мы обнаружили, что инфекция токсоплазмой изменяет уровни ДНК-подобных молекул, называемых малой РНК, которые переносятся сперматозоидами», – сказал он. "Эти изменения в уровнях малых РНК влияют на экспрессию генов и потенциально могут влиять на развитие мозга и поведение потомства.
«Мы были ошеломлены, увидев, что даже следующее поколение -« внуки »первоначального зараженного мужчины – показало изменения в своем поведении», – сказал доктор Тайбджи.
Воздействие на общественное здоровье
Профессор Ханнан сказал, что это первый раз, когда было показано, что инфекция у мужчин может приводить к эпигенетическим изменениям, передаваемым последующим поколениям. «Хотя наши исследования проводились на мышах, возникает важный вопрос о том, влияют ли инфекции у отцов-людей до зачатия на их детей», – сказал он.
«Обычно мы больше думаем о том, как инфекционные заболевания у женщин влияют на развивающийся плод, но, возможно, определенные инфекции у мужчин могут иметь долгосрочные последствия для здоровья последующих поколений.
«Это, безусловно, то, что мы отслеживаем, как изучаем, что происходит с людьми, так и изучаем инфекции, отличные от токсоплазмы, включая животные модели заражения вирусом SARS-CoV-2, вызывающим COVID-19», – сказал профессор Ханнан. сказал.
Доцент Тонкин сказал, что это исследование является выдающимся примером того, как сотрудничество способствовало развитию медицинских исследований. «Мы объединили в моей лаборатории более десяти лет исследований токсоплазменных инфекций и их влияния на развитие мозга с опытом, накопленным командой профессора Ханнана для понимания роли эпигенетики в развитии и поведении мозга», – сказал доцент Тонкин.
Исследование было поддержано Фондом Дэвида Уинстона Тернера, Фондом DHB (Доверительные управляющие), Национальным советом по исследованиям в области здравоохранения и медицины и правительством штата Виктория.