Учёные утверждают: питание женщины в момент зачатия может вызвать долгосрочные изменения в ДНК её детей, что в будущем может сказаться на их развитии.

В ходе нового исследования специалисты проанализировали рацион питания женщин, проживающих в сельских районах Гамбии в Западной Африке.

Жители этого региона подвержены значительным изменениям в их рационе в течение каждого года, так как в этой области сезон дождей сменяется сухим сезоном.

«Сезон дождей часто называют голодным сезоном, а вот на сухой сезон приходится время сбора урожая, — рассказывает автор исследования Роберт Уотерленд (Robert Waterland), эпигенетик из Медицинского колледжа Бэйлора в Хьюстоне. — Во время сезона дождей сельским жителям приходится постоянно трудиться по хозяйству, ведь постепенно заканчиваются припасы, полученные от предыдущего урожая».

Круглогодичное питание гамбийской женщины включает рис, просо, арахис и маниок. Но во время сезона дождей в основном приходится питаться листовыми зелёными овощами вроде шпината, в которых содержится много фолиевой кислоты — питательного вещества, особенно важного во время беременности.

Учёные исследовали концентрацию питательных веществ в крови 84 женщин, забеременевших на пике сезона дождей, и 83 женщин, зачавших ребёнка в разгар сухого сезона. Затем они проанализировали ДНК шести специфических генов детей в возрасте от 2 до 8 месяцев.

Оказалось, что

во всех шести генах у младенцев, зачатых во время сезона дождей, наблюдаются более высокие темпы метилирования ДНК. Это эпигенетическое изменение в ДНК, заключающееся в добавление метильных групп к цепи ДНК. Такой процесс может подавить экспрессию гена.

Как правило, метилирование зависит от наличия питательных веществ, таких, как фолиевая кислота, холин, метионин и витамины B2 и B6. В ходе исследования учёные выяснили, что метилирование в генах младенцев напрямую связано с уровнями различных питательных веществ в крови матери.

«Наши результаты впервые продемонстрировали, что питание матери на момент зачатия может оказать пожизненное влияние на экспрессию генов её ребёнка», — комментирует соавтор работы Бранвен Хенниг (Branwen Hennig) из Лондонской школы гигиены и тропической медицины.

В ходе предыдущих экспериментов на животных учёные выдвинули предположение, что влияние окружающей среды до зачатия способно привести к эпигенетическим изменениям у потомства. Например, в 2003 году выяснилось, что с помощью особой диеты самки-мыши можно добиться изменения цвета её детёнышей из-за постоянного изменения метилирования ДНК.

Подобные эпигенетические маркеры стабильны и остаются в организме навсегда.

Однако раньше было мало убедительных доказательств, что факторы окружающей среды способны вызывать необратимые изменения в ДНК у человека.

«Важно отметить также, что питание — это не единственное, что менялось с приходом сезона дождей, — рассказывает Уотерленд. — Например, женщинам приходилось больше заниматься сельскохозяйственным трудом: увеличение физических нагрузок способствовало потере веса. Вес восстанавливался во время сухого сезона, а такие изменения способствует циркуляции питательных веществ в организме».

Почти идентичные эпигенетические эффекты были обнаружены в крови и волосяных фолликулах младенцев. Это свидетельствует о том, что клетки почти всех органов детей подвергаются изменениям, связанным с сезоном их зачатия. Однако долгосрочные последствия эпигенетических эффектов у этих детей на настоящий момент остаются неизвестными, но, вполне возможно, что некоторые болезни, проявившиеся в будущем, будут иметь эпигенетические характеристики.

В данный момент учёные стараются понять, какие сочетания питательных веществ необходимы для рождения и развития здорового ребёнка.

Подробности исследования были опубликованы в журнале Nature Communications.