Ученые выяснили, что у взрослых крыс чаще, чем у молодых, происходит метилирование ДНК, которое может приводить к проблемам со здоровьем у потомства. Но если животное подвергалось воздействию токсичного вещества еще в перинатальном возрасте, то аналогичное явление наблюдалось и у молодых особей. Исследование опубликовано в журнале Epigenomics.
«Полученные результаты на животных моделях требуют подтверждения в исследованиях человека. Но если масштабные эпигенетические изменения, связанные с возрастом, обнаружатся и в сперматозоидах мужчин, это послужит серьезным доводом в поддержку предостережения "отложенного отцовства" в современном обществе», — подчеркнул руководитель проекта по гранту Российского научного фонда, руководитель группы эпигенетической эпидемиологии Научно-исследовательского института физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского МГУ Олег Сергеев.
Проблема мужского бесплодия остается актуальной мировой проблемой. Около 10–20% мужчин репродуктивного возраста страдают от этой болезни. Кроме того, за последние полвека из-за неправильного питания, стресса и загрязнения окружающей среды ученые заметили общее снижение количества сперматозоидов у мужчин из западных стран. При этом сегодня люди все чаще откладывают рождение детей из-за личных или социально-экономических причин.
Сперматозоиды могут производиться всю жизнь благодаря самообновлению первичных половых клеток. Но накопление генетических и эпигенетических ошибок, включающих в себя модификации ДНК, препятствуют этому. Метилирование, то есть химическая модификация ДНК без изменения нуклеотидной последовательности, может приводить к тяжелым заболеваниям у детей и даже мертворождению.
Российские ученые совместно с коллегами из США решили выяснить, как возраст влияет на метилирование ДНК. Для этого исследователи собрали и проанализировали сперму самцов крыс на 65-й (подростковый возраст) и 120-й день (зрелый возраст) после рождения. Чтобы изучить влияние загрязнителей, одну из групп исследуемых животных авторы подвергли воздействию токсичного вещества в перинатальном периоде, от поздних стадий внутриутробного развития плода до родов и первых дней после рождения.
Ученые выяснили, что в позднем возрасте у мышей происходит активное метилирование ДНК спермы на тех участках, которые отвечают за развитие эмбриона и, в частности, его мозга. Иначе говоря, потомки взрослых мышей имеют больше шансов получить проблемы со здоровьем. При этом ДНК спермы крыс-подростков было сильнее подвержено воздействию загрязнителя (ингибитор горения тетрабромдифениловый эфир). В результате своеобразное «эпигенетическое старение» молодых особей приблизило их показатели метилирования ДНК спермы к взрослым животным. При этом, как выяснили ученые, возрастные модификации ДНК оказались похожи на изменения малой некодирующей РНК, которую они исследовали раньше. В обоих случаях основному воздействию подверглись одни и те же гены, кроме того, прослеживался эффект сближения показателей у крыс разных возрастов при воздействии токсичного вещества.
«В дальнейшем предстоит проанализировать такие молекулярные механизмы, как модификация гистонов, замена гистонов на протамины и окислительный стресс, что позволит лучше понять эпигенетические изменения, вызванные возрастом и внешней средой», — рассказал один из авторов исследования, ведущий научный сотрудник группы эпигенетической эпидемиологии НИИ ФХБ имени А.Н. Белозерского МГУ Александр Суворов.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
