BI LI VAŠA TJELESNA SPOSOBNOST MOGLA POVEĆATI MOZAK VAŠE DJECE?

Prema novom istraživanju iz Njemačke, očevi će možda moći prenijeti poboljšanu sposobnost učenja koja dolazi zbog fizičke i mentalne aktivnosti kroz molekularne promjene u njihovoj spermi.

Fizička spremnost očeva može imati koristi od mozga njihove djece.

U radu objavljenom u časopisu Izvješća o ćelijama, istraživači iz Njemačkog centra za neurodegenerativne bolesti (DZNE) i Sveučilišnog medicinskog centra Göttingen, također u Njemačkoj, objašnjavaju kako su došli do ovog zaključka nakon proučavanja miševa.

Otkrili su da izlaganje poticajnom okruženju s puno vježbanja ne samo da je povećalo sposobnost učenja kod odraslih muških miševa, već i da je tu korist naslijedilo njihovo potomstvo.

Daljnji testovi otkrili su da se učinak prenosio promjenama u molekulama RNA u spermiju očeva.

Istraživači su identificirali dvije specifične molekule mikroRNA - nazvane miRNA212 i miRNA132 - kao primarno odgovorne. MikroRNA su skupina molekula koje kontroliraju aktivnost gena bez promjene temeljne DNA.

Nova studija pruža daljnje dokaze o "epigenetskom" procesu nasljeđivanja u kojem se vještine mogu prenijeti na sljedeću generaciju bez uključivanja DNA.

Epigenetsko nasljeđivanje

U svom radu, stariji autor studije André Fischer, profesor na Odjelu za psihijatriju i psihoterapiju na DZNE-u, i njegovi kolege osvrću se na nedavne dokaze o "ne-genetskim mehanizmima" nasljeđivanja.

Mehanizmi se tiču novog epigenetskog područja u kojem znanstvenici prikupljaju sve više dokaza o tome kako čimbenici okoliša - poput životnog stila i prehrane - jedne generacije utječu na biološki razvoj, zdravlje i bolesti sljedeće generacije.

Epigenetski mehanizmi mijenjaju ekspresiju gena bez promjene DNK. Oni na primjer utječu na aktivnost stanica uključivanjem i isključivanjem gena i mijenjajući obrasce proizvodnje proteina.

Nedavna istraživanja sugeriraju da se epigenetske promjene mogu prenijeti kroz spermu. Na primjer, istraživanje koje je nedavno predstavljeno na konferenciji, pokazalo je da izloženost laganom stresu tijekom života može promijeniti spermu kod muških miševa na takav način da oblikuje razvoj mozga kod njihovih potomaka.

Tjelovježba i 'sinaptička plastičnost'

Profesor Fischer i kolege primjećuju da tjelesno vježbanje u kombinaciji s kognitivnim treningom - koji nazivaju "obogaćivanjem okoliša" - smanjuje rizik od raznih bolesti, uključujući one koje utječu na mozak.

Studije na štakorima i ljudima posebno su pokazale da obogaćivanje okoliša može potaknuti "sinaptičku plastičnost", koja određuje koliko dobro moždane stanice komuniciraju i koja je također prepoznata kao biološka osnova učenja.

Međutim, iako su studije također otkrile da uzgoj miševa u obogaćenom okruženju može dovesti do pojačane sinaptičke plastičnosti njihovih potomaka, nije jasno je li to istina i ako se izlaganje događa samo u odrasloj dobi.

Osim toga, mehanizam putem kojeg se nasljeđuje povećana sinaptička plastičnost slabo je shvaćen, napominju autori.

Za svoje istraživanje znanstvenici su uzeli dvije skupine muških miševa. Omogućili su jednoj grupi da obogati okoliš, što je uključivalo puno vježbanja, tijekom 10 tjedana, dok je druga skupina ostala u "kućnim kavezima".

Otkrili su da su u usporedbi s miševima u kavezu (kontrole) miševi koji su doživjeli obogaćivanje okoliša pokazali "značajan porast" sinaptičke aktivnosti u hipokampusu, dijelu mozga važnom za učenje.

Korist se prenosi kroz RNK sperme

U sljedećoj fazi studije, istraživači su uzeli još dvije skupine odraslih muških miševa i stavili ih na isti režim, osim što su ih nakon 10 tjedana parili sa ženkama u kućnim kavezima.

Rezultati tima otkrili su da su potomci muških miševa koji su doživjeli obogaćivanje okoliša u odrasloj dobi također povećali sinaptičku aktivnost hipokampusa, u usporedbi s potomcima muških kontrola.

Autori primjećuju da, budući da majke nikada nisu doživjele obogaćivanje okoliša, korist se sigurno prenijela na očeve.

U daljnjim pokusima izvukli su RNK iz očeve sperme i ubrizgali je u oplođene stanice jajeta miša.

Otkriveno je da su potomci jajašaca s RNK sperme miševa koji su bili izloženi obogaćivanju okoliša tijekom odrasle dobi imali "pojačanu sinaptičku plastičnost i sposobnost učenja" u usporedbi s potomstvom jajašaca s RNK sperme kod kontrolnih miševa.

Istraživači su zaključili da obogaćivanje okoliša, ili ako su fizički i mentalno aktivniji, u odrasloj dobi mogu pojačati kognitivne sposobnosti kod potomaka i da se to prenosi putem RNK sperme.

Koristeći preciznije injekcije RNA, tim je zatim pokušao identificirati točne molekule RNA odgovorne za epigenetsko nasljeđivanje poboljšane sposobnosti učenja. Otkrili su da miRNA212 i miRNA132 čine većinu toga.