MOHLA BY VAŠE KONDICE ZVýŠIT MOZEK VAŠICH DĚTí?

Podle nového německého výzkumu mohou být otcové schopni přenášet zvýšenou schopnost učení, která vychází z fyzické a psychické aktivity, prostřednictvím molekulárních změn v jejich spermatu.

Fyzická zdatnost otců může prospívat mozkové síle jejich dětí.

V článku publikovaném v časopise Zprávy buněk, vysvětlují vědci z Německého centra pro neurodegenerativní nemoci (DZNE) a Univerzitního lékařského centra Göttingen, také v Německu, jak k tomuto závěru dospěli po studiu myší.

Zjistili, že vystavení stimulujícímu prostředí se spoustou cvičení nejen zvýšilo schopnost učení u dospělých samců myší, ale také to, že tuto výhodu zdědili jejich potomci.

Další testy odhalily, že účinek byl přenesen změnami molekul RNA ve spermatu otců.

Vědci identifikovali dvě specifické molekuly mikroRNA - nazývané miRNA212 a miRNA132 - jako primárně zodpovědné. MicroRNA jsou skupina molekul, které řídí aktivitu genů beze změny podkladové DNA.

Nová studie poskytuje další důkazy o „epigenetickém“ procesu dědičnosti, při kterém lze dovednosti předávat další generaci bez zapojení DNA.

Epigenetické dědictví

Ve svém příspěvku hlavní autor studie André Fischer, profesor na katedře psychiatrie a psychoterapie na DZNE, a jeho kolegové rekapitulují nedávné důkazy o „negenetických mechanismech“ dědičnosti.

Mechanismy se týkají vznikající oblasti epigenetiky, ve které vědci shromažďují stále více důkazů o tom, jak faktory prostředí - jako je životní styl a strava - jedné generace ovlivňují biologický vývoj, zdraví a nemoci příští generace.

Epigenetické mechanismy mění genovou expresi beze změny DNA. Ovlivňují buněčnou aktivitu například zapínáním a vypínáním genů a změnou vzorců produkce bílkovin.

Nedávné studie naznačují, že epigenetické změny lze přenášet spermatem. Výzkum, který byl nedávno představen na konferenci, například ukázal, že vystavení celoživotnímu mírnému stresu může změnit spermie u samců myší takovým způsobem, že ovlivňuje vývoj mozku u jejich potomků.

Cvičení a „synaptická plasticita“

Prof. Fischer a kolegové poznamenávají, že tělesné cvičení v kombinaci s kognitivním tréninkem - které označují jako „obohacení prostředí“ - snižuje riziko různých nemocí, včetně těch, které postihují mozek.

Zejména studie na potkanech a lidech prokázaly, že obohacení prostředí může zvýšit „synaptickou plasticitu“, která určuje, jak dobře komunikují mozkové buňky, a je také uznávána jako biologický základ učení.

Přestože studie rovněž ukázaly, že chov myší v obohaceném prostředí může vést ke zvýšení synaptické plasticity u jejich potomků, není jasné, zda je to také pravda, pokud k expozici dochází pouze v dospělosti.

Kromě toho je mechanismus, kterým se dědí zvýšená synaptická plasticita, špatně pochopen, poznamenávají autoři.

Pro jejich studium vědci vzali dvě skupiny myších samců. Umožnily jedné skupině zažít obohacení prostředí, které zahrnovalo spoustu cvičení, po dobu 10 týdnů, zatímco druhá skupina zůstávala v „domácích klecích“.

Zjistili, že ve srovnání s myší v klecích (kontroly) myši, u kterých došlo k obohacení prostředí, vykazovaly „významné zvýšení“ synaptické aktivity v hipokampu, což je oblast mozku, která je důležitá pro učení.

Výhoda se přenáší prostřednictvím spermie RNA

V další fázi studie vědci vzali další dvě skupiny dospělých myší samců a nechali je podstoupit stejný režim, kromě toho, že po 10 týdnech je spojili s domácími klecemi.

Výsledky týmu odhalily, že potomci samců myší, u kterých došlo v dospělosti k obohacení prostředí, měli také zvýšenou synaptickou aktivitu hipokampu ve srovnání s potomky samčích kontrol.

Autoři poznamenávají, že protože matky nikdy nezažily obohacení životního prostředí, výhoda se musela přenést na otce.

V dalších experimentech extrahovali RNA ze spermatu otců a injikovali ji do oplodněných myších vaječných buněk.

Bylo zjištěno, že potomci z vajec se spermatem RNA myší, kteří byli v dospělosti vystaveni obohacení prostředí, měli ve srovnání s potomky z vajec se spermatem RNA z kontrolních myší „zvýšenou synaptickou plasticitu a schopnost učení“.

Vědci dospěli k závěru, že obohacení životního prostředí nebo fyzické a duševní aktivity v dospělosti mohou u potomků zvýšit kognitivní schopnosti a to se přenáší prostřednictvím spermie RNA.

Pomocí přesnějších injekcí RNA se tým poté snažil identifikovat přesné molekuly RNA odpovědné za epigenetickou dědičnost zvýšené schopnosti učení. Zjistili, že miRNA212 a miRNA132 tvoří většinu.