การบาดเจ็บสามารถถ่ายทอดจากรุ่นหนึ่งไปสู่รุ่นต่อไปได้หรือไม่?

เรากำลังอยู่ในช่วงเวลาที่แปลกประหลาด โดยที่โลกส่วนใหญ่อยู่ภายใต้การกักกันสำหรับ coronavirus นวนิยาย - และนั่นเป็นความเครียดที่อาจส่งผลกระทบต่อลูกหลานในอนาคตได้อย่างแม่นยำตามที่นักวิทยาศาสตร์บางคน.การวิจัยที่เพิ่มขึ้นแสดงให้เห็นว่าบาดแผล (เช่น จากความเครียดที่รุนแรงหรือความอดอยากในหลายๆ อย่าง) สามารถส่งต่อจากรุ่นหนึ่งไปสู่อีกรุ่นหนึ่งได้

โดยมีวิธีการดังนี้: การบาดเจ็บสามารถทิ้งร่องรอยทางเคมีไว้บนยีนของบุคคล ซึ่งสามารถส่งต่อไปยังคนรุ่นต่อไปได้ เครื่องหมายนี้ไม่ก่อให้เกิดการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรม แต่จะเปลี่ยนแปลงกลไกในการแสดงออกของยีน การเปลี่ยนแปลงนี้ไม่ใช่กรรมพันธุ์ แต่อีพีเจเนติก

วิธีช่วยเหลือผู้ที่มีอาการตื่นตระหนก

เราได้พูดคุยกับ ดร.คริส เมสัน รองศาสตราจารย์ที่ Weill Cornell Medicine โดยได้รับการแต่งตั้งที่ Tri-Institutional Program in Computational Biology and Medicine ระหว่าง Cornell, Memorial Sloan-Kettering Cancer Center และ Rockefeller University และผู้อำนวยการของ Mason Lab . เขาแบ่งปันว่าepigenetics ในแง่ง่ายคือการศึกษากลไกการควบคุมทางชีวภาพของ DNA—สวิตช์ไฟที่เปิดหรือปิดยีน นั่นหมายความว่าอย่างไร? ในสาระสำคัญ: การควบคุม epigeneticsอย่างไรหรือทำไมยีนของคุณจะแสดงออกมา

สิ่งที่ดูจะไร้สาระเมื่อ 20 ปีที่แล้วได้กลายเป็นสาขาวิชาที่กำลังเติบโตอย่างรวดเร็ว ทุกวันนี้ ความคิดที่ว่าประสบการณ์ของบุคคลสามารถเปลี่ยนแปลงชีววิทยาของพวกเขาได้ และพฤติกรรมของลูกๆ และหลานๆ ของพวกเขาได้รับแรงฉุดอย่างมาก จากการศึกษาในสัตว์และมนุษย์ที่มีขนาดเล็กกว่าบางชิ้นได้แสดงให้เห็นว่าการสัมผัสกับความเครียด เช่น ความเครียดมหาศาลหรือความหนาวเย็นสามารถกระตุ้นการเปลี่ยนแปลงทางเมตาบอลิซึมในรุ่นต่อๆ ไป และเราอาจแค่อยู่ในช่วงเวลาที่เราต้องต่อสู้กับวิกฤตโควิด-19 ที่เพิ่มสูงขึ้น

ดังนั้นการศึกษา Epigenetic เหล่านี้คืออะไร?

ความแตกต่างระหว่างกลุ่มต่างๆ ที่เคยผ่านความเครียดทางร่างกายและจิตใจอย่างสุดโต่ง เช่น ผู้รอดชีวิตจากการฆ่าล้างเผ่าพันธุ์ กลุ่มที่เกิดมาจากพ่อแม่ที่อาศัยใน The Dutch Hunger Winter และบุตรชายของทหารเชลยศึกร่วมใจในสงครามกลางเมืองอเมริกา ชัดเจนที่สุด แต่ไม่ใช่ภาพรวมทั้งหมด ยังมีงานอีกมากในห้องปฏิบัติการที่เน้นไปที่ปรากฏการณ์นี้ และงานนั้นก็เร่งขึ้นจริง ๆ หลังจากโครงการจีโนมมนุษย์ (HGP) เสร็จสมบูรณ์ในปี 2546 นี่คือสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์ได้เรียนรู้จากทั้งกรณีศึกษาและการทดลอง

สถานการณ์ที่รุนแรงส่งผลกระทบต่อลูกหลานอย่างไร

Mason เล่าว่าสาขา epigenetics ได้รับความสนใจอย่างมากเมื่อประมาณหนึ่งทศวรรษที่แล้ว เมื่อนักวิทยาศาสตร์ตีพิมพ์งานวิจัยเกี่ยวกับ Dutch Hunger Winter ซึ่งเป็นช่วงเวลาแห่งความอดอยากที่ยืดเยื้อซึ่งเกิดขึ้นในช่วงปลายสงครามโลกครั้งที่ 2 เมื่อพวกนาซีปิดกั้นเสบียงอาหารในเดือนตุลาคม ค.ศ. 1944 ผลักดันให้เนเธอร์แลนด์จำนวนมากเข้าสู่ภาวะกันดารอาหาร เมื่อชาวดัตช์ได้รับอิสรภาพในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2488 มีผู้เสียชีวิตจากความอดอยากมากกว่า 20,000 คน หญิงตั้งครรภ์มีความเสี่ยงเป็นพิเศษ และความอดอยากส่งผลกระทบต่อเด็กในครรภ์ไปตลอดชีวิต

นักวิทยาศาสตร์พบว่าผู้ที่อยู่ในครรภ์ระหว่างกันดารอาหารมีน้ำหนักเพียงไม่กี่ปอนด์หนักกว่ากว่าค่าเฉลี่ย (ความคิดไปว่า เพราะพวกเขากำลังหิวโหย ยีนในเด็กที่ยังไม่เกิดของพวกเขาเงียบโดยอัตโนมัติที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญเชื้อเพลิงของร่างกาย) เมื่อเด็กถึงวัยกลางคน พวกเขามีระดับคอเลสเตอรอลและไตรกลีเซอไรด์ LDL (ไม่ดี) สูงขึ้น พวกเขายังประสบกับโรคอ้วน เบาหวาน โรคหัวใจและหลอดเลือด และโรคจิตเภทในอัตราที่สูงขึ้น เมื่อนักวิทยาศาสตร์ตรวจสอบสาเหตุ พวกเขาพบว่าเด็กเหล่านี้มีเครื่องหมายทางเคมีเฉพาะ ซึ่งเป็นลายเซ็นอีพีเจเนติกส์บนยีนของพวกเขา

Dr. Rachel Yehuda ผู้อำนวยการแผนกการศึกษาความเครียดที่กระทบกระเทือนจิตใจที่ Icahn School of Medicine ที่ Mount Sinai ในนิวยอร์กซิตี้ ได้ทำการศึกษาในปี 2015 เกี่ยวกับเด็ก ๆ ของผู้รอดชีวิตจากความหายนะ 40 คน เธอพบว่าพวกมันมีการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมของยีนที่เชื่อมโยงกับระดับคอร์ติซอลซึ่งเป็นฮอร์โมนที่เกี่ยวข้องกับการตอบสนองต่อความเครียด เธอยังพบรูปแบบที่โดดเด่นของ DNA methylation ซึ่งเป็นเครื่องหมายอีพีเจเนติกอีกตัวหนึ่ง ผลการศึกษาสรุปได้ว่าทั้งพ่อแม่และลูกในครรภ์ได้รับผลกระทบในระดับพันธุกรรม

แม้ว่างานส่วนใหญ่ของ Yehuda จะเน้นไปที่เด็ก ๆ ของผู้รอดชีวิตจากการฆ่าล้างเผ่าพันธุ์ เธอยังสังเกตด้วยว่าทารกที่เกิดจากมารดาที่ตั้งครรภ์ในวันที่ 9/11 มีระดับคอร์ติซอลต่ำ ซึ่งสัมพันธ์กับการปรากฏตัวของมารดา PTSD . อีกครั้ง หลักฐานเพิ่มเติมสำหรับทฤษฎีอีพีเจเนติกส์ ถึงกระนั้น เธอบอกว่ายังเร็วเกินไปที่จะสรุปว่าความบอบช้ำสามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่สืบทอดได้ และกังวลว่าการวิจัยอาจสร้างเรื่องเล่าที่เยือกเย็นว่าความบอบช้ำของคนรุ่นหนึ่งอาจทำให้คนรุ่นหลังต้องเจ็บปวดอย่างถาวร

มีหลักฐานในสัตว์อื่นด้วย

หลักฐานอาจอยู่ในเวิร์ม แชร์เมสัน อืม. มาสำรวจกัน ไม่มีใครโต้แย้งว่าการเน่าเปื่อยของอินทรียวัตถุและผลเน่าทำให้เกิดแบคทีเรียมากมาย กล่าวอีกนัยหนึ่ง: อาหารที่ดีสำหรับไส้เดือนฝอย แต่แบคทีเรียที่เป็นอันตรายบางชนิดแฝงตัวอยู่ในเงินรางวัลที่เน่าเปื่อย ซึ่งทำให้เป็นอาหารอันตรายเมื่อกินเข้าไป น่าเสียดายที่เวิร์มไม่สามารถแยกแยะแบคทีเรียที่ดี (มีคุณค่าทางโภชนาการ) ออกจากแบคทีเรียที่ไม่ดีได้จนกว่าจะสายเกินไป อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ไม่ได้หยุดเวิร์มจากการกลืนกินแบคทีเรียทั้งหมด

สิ่งที่น่าสนใจก็คือ นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยพรินซ์ตันสังเกตว่าก่อนที่หนอนจะตายจากการกินแบคทีเรียที่เป็นอันตรายเข้าไป พวกมันมักจะวางไข่ เวลาที่แปลกใช่มั้ย? ที่แปลกกว่านั้นก็คือ ลูกหลานเหล่านี้หลีกเลี่ยงแบคทีเรียจำเพาะนั้นอย่างสม่ำเสมอ—แสดงสิ่งที่เรียกว่าการหลีกเลี่ยงเชื้อโรค—ซึ่งเป็นลักษณะพฤติกรรมที่มารดาได้เรียนรู้จากมากบั้นปลายชีวิตของพวกเขา ผลการวิจัยเหล่านี้ตีพิมพ์ใน เซลล์ ในเดือนมิถุนายน 2019—แสดงให้เห็นว่าพฤติกรรมที่เรียนรู้นี้สามารถถ่ายทอดไปยังลูกหลานของหนอนได้ผ่านรุ่นที่สี่ ทำให้พวกเขามีความได้เปรียบในการเอาชีวิตรอดผ่านกลไกอีพีเจเนติกที่เกี่ยวข้องกับอาร์เอ็นเอ

นั่นเป็นหลักฐานที่น่าเชื่อสำหรับการโต้แย้งเกี่ยวกับอีพีเจเนติก และยังมีอีกมาก งานวิจัยอื่นๆ ในหนูพบว่าพ่อแม่ที่สัมผัสกับสารพิษ อาหารที่ถูกดัดแปลง หรือสภาพแวดล้อมที่ท้าทายมีลูกที่แสดงออกถึงการเปลี่ยนแปลงทางพฤติกรรม น้ำหนักที่เพิ่มขึ้น และอาจส่งผลต่อการพัฒนาสมองของลูกหลาน

ที่ทำให้เราอยู่กับ COVID-19?

งานวิจัยนี้ส่วนใหญ่มีความน่าสนใจอย่างเหลือเชื่อ แต่จนกว่าจะมีการศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลกระทบระหว่างรุ่นของการบาดเจ็บ เราต้องรอที่จะหยอกล้อถึงความหมายที่เป็นไปได้ทั้งหมด การระบาดใหญ่ของ COVID-19 ในปัจจุบันและความเครียดที่รุนแรงทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของ epigenetic ในลูกหลานหรือไม่? เป็นไปได้ แต่เวลาเท่านั้นที่จะบอกได้