Hulumtimi i fundit i publikuar në Psikiatria molekulare jep dëshmi se stresi kronik mund të ndikojë në materialin gjenetik në spermë dhe si pasojë të ndikojë në sjelljen e pasardhësve. Studimi zbulon se nivelet e larta të hormoneve të stresit prishin ARN-të e gjata jo-koduese në spermë. Kur këto ARN të ndryshuara injektohen në vezë të fekonduara, ato çojnë në ndryshime zhvillimore dhe ndryshime të sjelljes që lidhen me çrregullimet afektive si ankthi dhe depresioni.
Studiuesit synonin të eksploronin sesi stresi i babait para ngjizjes ndikon në sjelljen e brezave të ardhshëm. Studimet e mëparshme kishin treguar se faktorët mjedisorë të përjetuar nga prindërit mund të ndikonin në sjelljen e pasardhësve të tyre, një fenomen i njohur si trashëgimi epigjenetike. Ekipi zbuloi më parë se ndryshimet e lidhura me stresin në ARN të vogla jo-koduese në spermë mund të çojnë në rritjen e sjelljeve të ngjashme me ankthin tek pasardhësit meshkuj. Megjithatë, roli i ARN-ve të gjata jo-koduese në këtë proces mbeti i paqartë.
ARN, ose acidi ribonukleik, është një molekulë thelbësore për kodimin, dekodimin, rregullimin dhe shprehjen e gjeneve. Ai vepron si një lajmëtar që bart udhëzime nga ADN-ja për të kontrolluar sintezën e proteinave.
ARN-të e vogla jo-koduese janë një kategori e molekulave të ARN-së, zakonisht rreth 20-30 nukleotide të gjata, që nuk kodojnë për proteinat, por luajnë një rol vendimtar në rregullimin e shprehjes së gjeneve dhe ruajtjen e stabilitetit gjenomik. Nga ana tjetër, ARN-të e gjata jo-koduese janë molekula më të gjata të ARN-së, me gjatësi mbi 200 nukleotide, të cilat janë të përfshira në një sërë procesesh qelizore, duke përfshirë rimodelimin e kromatinës, rregullimin e shprehjes së gjeneve dhe modifikimin e molekulave të tjera të ARN-së.
“Ne publikuam një studim 8 vjet më parë (Short AK et al., 2016, Psikiatria Translationale) që tregon se rritja e hormoneve të stresit shkaktoi ndryshime në ARN-të e vogla jo-koduese në spermën e minjve baba dhe ndryshime në ankth dhe sjellje sociale tek pasardhësit e tyre. Prandaj ne donim të studionim ARN-të e gjata jo-koduese dhe të hetojmë nëse këto ndryshime në ARN-të e spermës mund të kontribuojnë në ndryshime në trurin dhe sjelljen e pasardhësve,” shpjegoi autori i studimit Anthony Hannan i Institutit Florey të Neuroshkencës dhe Shëndetit Mendor në Universitetin e Melburnit.
Studimi u krye duke përdorur minj. Studiuesit përdorën minj meshkuj të llojit C57BL/6 nga dy objekte të ndryshme në Australi. Këta minj meshkuj u ndanë në dy grupe: një grup mori kortikosterone (një hormon stresi) në ujin e tyre të pijshëm për katër javë për të imituar stresin kronik, ndërsa grupi i kontrollit mori ujë të pijshëm normal.
Pas trajtimit, sperma u mblodh nga meshkujt dhe u analizua duke përdorur një teknikë të quajtur CaptureSeq për të identifikuar ndryshimet në ARN-të e gjata jo-koduese. Për të testuar ndikimin e këtyre ndryshimeve, studiuesit injektuan ARN të gjata jo-koduese nga të dy grupet e trajtuara me kortikosterone dhe grupet e kontrollit në vezët e fekonduara të miut. Këto vezë u implantuan më pas tek minjtë femra për të prodhuar pasardhës.
Pasardhësit iu nënshtruan testeve të ndryshme të sjelljes për të vlerësuar ankthin, depresionin, dominimin social dhe atraktivitetin. Testet përfshinin labirintin e ngritur plus, kutinë dritë-errësirë, testin e tubit të dominimit social, testin e zgjedhjes së partnerit dhe testin e notit Porsolt.
Studimi zbuloi se ekspozimi ndaj kortikosteronit çoi në ndryshime të rëndësishme në profilin e gjatë të ARN-së jo-koduese të spermës. Nga 7,552 ARN të gjata jo-koduese, 2,382 u shprehën në mënyrë diferenciale, me 772 të rregulluara lart dhe 1,610 të rregulluara poshtë. Këto ndryshime përfshinin ndryshime në ARN specifike të gjata jo-koduese, të njohura si të përfshira në diferencimin nervor.
“Unë u befasova që kaq shumë (mbi 2000) ARN të ndryshme të mëdha jo-koduese u ndryshuan nga rritja e niveleve të hormonit të stresit,” tha Hannan për PsyPost.
Kur ARN-të e ndryshuara jo-koduese u injektuan në vezë të fekonduara, pasardhësit që rezultuan shfaqën dallime të dukshme në sjellje. Pasardhësit meshkuj nga grupi i mikroinjektimit kaluan më shumë kohë në zonën e dritës së kutisë dritë-errësirë, duke sugjeruar rritjen e sjelljes së ngjashme me ankthin. Ata gjithashtu shfaqën sjellje më depresive në testin e notit Porsolt, duke kaluar më shumë kohë të palëvizur në krahasim me pasardhësit e kontrollit.
Studimi zbuloi gjithashtu se pasardhësit e mikroinjektuar kishin rritur peshën trupore në krahasim me minjtë e konceptuar natyrshëm, duke theksuar se prania e ARN-ve shtesë të gjata jo-koduese mund të ndikojë në rritjen fizike gjatë moshës madhore të hershme.
“Këto gjetje sugjerojnë se nivelet e rritura të hormonit të stresit (modelimi i stresit kronik) mund të shkaktojnë ndryshime të mëdha në ARN-të e gjata jo-koduese në spermë dhe se këto ndryshime mund të kontribuojnë në sjelljen e ndryshuar te pasardhësit,” shpjegoi Hannan. “Këto ndryshime te pasardhësit janë të rëndësishme për depresionin dhe çrregullimet e ankthit. Ne duhet të dimë nëse këto ndryshime ndodhin edhe në spermën njerëzore dhe nëse ato kontribuojnë në çrregullimet e trurit në gjeneratën e ardhshme”.
Studimi ofron prova bindëse që lidhin stresin e babait me ndryshimet e sjelljes tek pasardhësit, por është e rëndësishme të theksohet se hulumtimi u krye te minjtë. Studimet njerëzore janë të nevojshme për të përcaktuar nëse mekanizma të ngjashëm janë në lojë.
“Kujdesi kryesor është se studimi ynë ishte te minjtë dhe ne duhet urgjentisht të dimë nëse kjo ndodh edhe në spermën njerëzore,” vuri në dukje Hannan. “Por ne e dimë se sperma njerëzore ka një grup të ngjashëm të ARN-ve të mëdha jo-koduese. Ne gjithashtu e dimë se përmbajtja e ARN-së e spermës njerëzore mund të ndryshohet nga ekspozimet mjedisore, duke përfshirë stresin.”
“Ne duam urgjentisht të kuptojmë mekanizmat e përfshirë, si para dhe pas konceptimit. Ndërsa eksplorojmë këto mekanizma në modelet e miut, ne duam gjithashtu të ndjekim studime njerëzore, duke përfshirë studime të grupeve afatgjata me të dhëna të detajuara për nënat, baballarët dhe fëmijët e tyre.”
Kuptimi i këtyre mekanizmave mund të ketë implikime të rëndësishme për shëndetin e njeriut, veçanërisht në kuptimin e trashëgimisë së çrregullimeve afektive si ankthi dhe depresioni. Kjo linjë kërkimi ka gjithashtu një ndikim më të gjerë në të kuptuarit tonë të evolucionit. Studiuesit sugjerojnë që mekanizma të tillë të trashëgimisë epigjenetike mund të jenë një përgjigje adaptive, duke lejuar që pasardhësit të përballen më mirë me kushtet mjedisore të përjetuara nga prindërit e tyre.
“Këto lloj studimesh të trashëgimisë epigjenetike kanë implikime të rëndësishme evolucionare,” tha Hannan. “Unë propozoj që evolucioni darvinian (i cili vepron shumë ngadalë dhe përfshin mutacione gjenetike dhe përzgjedhje natyrore gjatë shumë brezave) ka gjeneruar “mekanizma lamarckian” të cilët lejojnë që informacioni mbi ndryshimin e ekspozimeve mjedisore atërore t’u transmetohet pasardhësve në mënyrë që të përmirësojë aftësinë adaptive në të ardhmen. brezi.”
Studimi, “Nivelet kronike të larta të hormoneve të stresit çrregullojnë ARN-të e gjata jokoduese të spermës dhe mikroinjektimi i tyre embrional ndryshon zhvillimin dhe sjelljet afektive”, u autorizua nga LB Hoffmann, B. Li, Q. Zhao, W. Wei, LJ Leighton, TW Bredy, TY. Pang dhe AJ Hannan.