1.4. Практически любые внешние воздействия, будь то химическое или какое-либо другое, вызывают эпигенетические мутации в клетках, которые передаются новым поколениям
Практически любые внешние воздействия, будь то химическое или какое-либо другое, вызывают эпигенетические мутации в клетках, дающих начало гаметам (сперматозоидам и яйцеклеткам), и имеют тенденцию фиксироваться и в дальнейшем передаваться новым поколениям. Причём воздействие внешних факторов на животных и растения (например, контакт с некоторыми загрязняющими веществами или стресс различной природы) может повлиять на состояние здоровья потомства без каких-либо изменений в ДНК. Эффект от подобных воздействий может сохраняться на протяжении ряда поколений вследствие специфических процессов, протекающих в репродуктивных клетках (сперматозоидах, яйцеклетках и их клетках-предшественниках).
Это утверждение учёных подтверждает эксперимент на крысах. Внешнее воздействие вызывало у крыс эпимутацию, нарушающюю правильное развитие гонад у эмбрионов мужского пола. Она передаётся из поколения в поколение от сперматозоидов клеткам эмбриона, в том числе примордиальным зародышевым клеткам. Даже сам крошечный эмбрион уже содержит примордиальные зародышевые клетки, которые дают начало и яйцеклеткам и сперматозоидам.
Наследование приобретённых признаков последующим поколениям было экспериментально подтверждено на широком спектре видов, включая растения, мух, червей, рыб, грызунов и свиней.
Причём эксперименты, проведённые Дженнифер Уолстенхолм (Jennifer Wolstenholme) и её коллегами из Медицинской школы Виргинского университета, показывают, что устойчивый эпигенетический эффект наблюдается у животных даже при дозах, сопоставимых с теми, с которыми человек порой сталкивается в повседневной жизни. При этом даже в отдалённых поколениях самцов проявляются всё те же характерные признаки пониженной фертильности, что и у первого поколения.
Согласно эпигенетике существует немало внешних факторов, которые заставляют одни гены трудиться активнее, а другие впадать в спячку. Вредные химические вещества, недостаточное или несбалансированное питание и другие стрессовые воздействия, в частности климатические изменения, могут спровоцировать присоединение или удаление эпигенетических маркеров, что, в свою очередь, повлияет на активность генов, а значит, и на работу тканей и органов.
Приведём несколько примеров, доказывающих, это утверждение.
– Федерике Перера – директору Центра по изучению влияния окружающей среды на здоровье детей при Колумбийском университете, удалось обнаружить, что у людей, подвергавшихся воздействию загрязненного воздуха, был более высокий уровень аддуктов ПАУ-ДНК в крови, в результате которого, возможно, нарушалось поступление питательных веществ и кислорода к плоду, связываясь с рецепторами в плаценте. Кроме того, возможно, происходило выделение ферментов, влияющих на метаболизм, или ростовые гормоны, и что этот высокий уровень, в свою очередь, коррелировал с присутствием генетических мутаций, которые считаются фактором риска возникновения рака и нарушений развития у маленьких детей. В результате новорожденные имели меньшие размеры тела и подвергались повышенному риску возникновения нарушений развития. По словам Переры, уже имеются некоторые данные, показывающие, что ПАУ могут вести к эпигенетическим изменениям в активности генов, которые нельзя выявить, занимаясь поиском нарушений в самом генетическом коде. Например, воздействие ПАУ может усиливать метилирование ДНК, при котором метильные группы (СН