Материнські статеві гормони при полікістозі так впливають на ДНК дитини, що хвороба передається не тільки дітям, а й онукам.
Синдром полікістозних яєчників (або просто полікістоз яєчників) вважається однією з головних причин безпліддя; крім того, жінки з полікістозом ризикують отримати розлад обміну речовин, аж до діабету другого типу. Проблема полягає в засмученій гормональній системі: при полікістозі погано працюють яєчники, підшлункова залоза, кора надниркових, словом, чи не всі залози організму.
Полікістоз зустрічається порівняно часто (їм хворіють близько 10% жінок по всьому світу), його давно і активно вивчають, але його причини залишаються досі багато в чому незрозумілі. Наприклад, відомо, що полікістоз передається у спадок: якщо він був у матері, то з 70-відсотковою ймовірністю він трапиться і у дочки. Але коли генетичні фактори полікістозу почали шукати в людському геномі, то виявилося, що такі фактори пояснюють тільки 10% його спадковості. Тобто якщо взяти всю ймовірність того, що хвороба перейде від матері до дочки, то тільки одна десята цієї ймовірності обумовлена особливостями ДНК, які дочка успадкувала від матері. Тобто полікістоз роблять спадковим якісь інші фактори за межами послідовності ДНК.
І швидше за все звинувачувати слід фактори епігенетичні. Активність генів залежить від хімічних модифікацій на ДНК. Вони не змінюють сам генетичний текст, це не мутації. Вони ніби накладаються поверх генетичного тексту, чому їх називають епігенетичними (у заголовку ми назвали їх «надгенетичними»).
Епігенетичні модифікації частково можна порівняти напівпрозорим папером, який лягає на книжкову сторінку: слова залишаються ті ж, але прочитати їх тепер важче. Насправді, такі модифікації можуть працювати по-різному. Вони можуть як активувати гени, так і придушувати їх активність. Нарешті, є епігенетичні модифікації, які модифікують навіть не саму ДНК, а обслуговуючі її білки; втім, результат виходить той же самий - деякі гени стають активні, а деякі «засипають». Але це вже не такі потрібні подробиці.
Важлива особливість епігенетичних модифікацій полягає в тому, що вони утворюються у відповідь на якісь змінені зовнішні умови (наприклад, у відповідь на стрес, що змінився гормональний фон) і залишаються дуже надовго. Більш того, вони можуть переходити з покоління в покоління. Тобто епігенетична схема регуляції якихось генів, змінившись один раз у батьків, перейде до їх нащадків: у дітей і онуків на тих самих генах будуть ті самі модифікації, що й у їхніх предків.
Два роки тому ми писали про експерименти співробітників Національного інституту здоров'я і медичних досліджень (INSERM): вони з'ясували, що полікістоз починається з надлишку антимюллерівського гормону, що синтезується в яєчниках. Антимюллерівський гормон регулює овуляцію, і якщо його стає занадто багато, баланс статевих гормонів порушується. Зокрема, стає занадто багато тестостерону, який у вагітної з полікістозом проникає до плоду і робить майбутню дівчинку схильною до хвороби.
Подальші експерименти з мишами показали, що симптоми полікістоза переходять не тільки до дітей, а й до онуків. У здорових вагітних мишей в матці штучно підвищували рівень антимюллерівського гормону, і у їх потомства розвивався полікістоз. У цього потомства потім з'являлися свої діти і онуки, і у тих і в інших теж проявлялися симптоми полікістозу, що передавалися по материнській лінії.
Коли у мишей різних поколінь порівняли ДНК, то виявилося, що малюнок епігенетичних модифікацій у хворих мишей відрізняється від малюнка модифікацій у здорових. Відмінності найбільше стосувалися генів, що регулюють репродуктивні функції та обмін речовин, а також запалення. Крім того, модифікації відбувалися на гені, який міг би відновити нормальний епігенетичний малюнок - ген переставав працювати.
Більш того, в статті в Cell Metabolism говориться, що такі ж епігенетичні зміни відбуваються у людей. Це вдалося з'ясувати, порівнявши модифікації ДНК у декількох десятків жінок з полікістозом (деяким з них він дістався від матерів).
В результаті виходить наступна картина: материнський антимюллерівський гормон сам або за допомогою інших гормонів діє на клітини плоду так, що на їх ДНК змінюється малюнок епігенетичних модифікацій. Ситуацію можна було виправити, вводячи мишам особливу молекулу, яка допомагала перегрупувати модифікації на ДНК. Через 2-3 тижні такого експериментального лікування у тварин овуляція поверталася до нормального режиму, а обмін речовин приходив у норму.
Це речовина, яка виправляла епігенетику у мишей, на людях використовувати навряд чи можна, оскільки вона діє на всі клітини тіла. І якщо одним клітинам від нього тільки користь, то іншим втручання в свою епігенетику може не сподобатися. Можливо, в майбутньому вдасться створити препарат, який буде діяти тільки в тих тканинах і клітинах, які обумовлюють полікістоз.
За матеріалами The Scientist.