Op zoek naar de klepel

bij dezen en genen

De rol van epigenetica en stress

Experiment #2 toont aan dat stressgevoeligheid niet genetisch maar epigenetisch is. (Jay Smith DISCOVER)

Epigenetica bestudeert de moleculaire veranderingen op (=-epi) het DNA. Het is een onderwerp waar veel discussie over bestaat aangezien deze veranderingen door velen als erfelijk worden beschouwd. Dit zou betekenen dat deze alteraties van het DNA ook doorgegeven worden aan de volgende generatie. In een voorgaand blog werd dit al behandeld naar aanleiding van een artikel in Cell dat aantoonde dat methylatie van het DNA, de belangrijkste factor, zo goed als gewist wordt in de eerste stadia van het embryo. Hoe is het dan mogelijk dat sommige eigenschappen die geen genetische basis hebben toch doorgegeven lijken te worden?

Er verscheen recent een interessant overzicht over epigenetica en stress. Dit artikel in Discover Magazine geeft niet precies aan of het doorgeven van de kenmerken aan de volgende generatie werkelijk plaatsvindt. Er worden veel voorbeelden aangehaald van eigenschappen die lijken samen te hangen met blootstelling van de moeder en zelfs grootmoeder aan honger of alcoholmisbruik. Maar het is daarin niet duidelijk of het de zwangere moeder is die blootgesteld werd aan chemicaliën of traumatische gebeurtenissen of dat ze reeds voor de bevruchting in aanraking kwam met deze factoren.

Het interessantste gedeelte uit dit overzichtsartikel betreft experimenten met muizen, uitgevoerd door Meaney en Szyf. Het bleek al in de jaren 50 dat door mensen geaaide muizen veel meer zorg hadden voor hun jongen. Meaney en Szyf onderzochten dit en het bleek dat hoe meer de muizenmoeder zich bezig hield met verzorging en likken van de kroost, hoe minder stress hormonen er vervolgens aanwezig zijn in de volwassenen van deze eerste generatie.

Er bleken verschillen te zijn op niveau van het DNA, maar niet op de sequentie zelf als wel bovenop het DNA. Deze epigenetische veranderingen kunnen bestaan uit methylatie van Cytosine (één van de 4 nucleotiden van het DNA) maar ook uit methylatie en acetylatie van de histonen. Daarbij onderdukt methylatie de expressie van de genen. Dus hoe sterker een gen gemethyleerd is hoe minder het tot uitdrukking komt.

Werden verzorgende moeders vergeleken met ‘slechte’ moeders dan bleken de genen voor de glucocorticoïd receptor sterker gemethyleerd te zijn in de ‘slechte’ moeders. De receptoren worden in de ‘slechte’ moeders minder afgeschreven en de volgende generatie is nerveuzer. Om aan te tonen dat deze resultaten niet toe te schrijven waren aan de genen zelf, werden de babymuizen verwisseld. De babymuizen van verzorgende moeders kwamen terecht bij de onverschillige moeders en groeiden op als nerveuse volwassen en de babymuizen van de onverschillige moeders groeiden op als rustige muizen bij hun verzorgende adoptieve moeders. Nu kwam het erop op aan te onderzoeken of de methylatie inderdaad verantwoordelijk was voor dit gedrag. Er werd daartoe Trichostatin A geïnjecteerd in de breinen van de muizen. Dit goedje verwijdert methylgroepen en alle dieren gedroegen zich rustig.

Het artikel “Epigenetic programming by maternal behavior,” werd door Meaney and Szyf in Juni 2004 gepubliceerd in het wetenschapsblad Nature Neuroscience.

Let wel, het gaat hier om postnatale erfelijkheid, dus niet om werkelijke erfelijkheid via de geslachtscellen. Het is het gedrag van de moeder dat in de babymuizen epigenetische veranderingen veroorzaakt.

Een aantal studies toonde aan dat zelfmoordplegers een hoge methylatie van bepaalde genen in de hippocampus hebben, een breingebied verantwoordelijk voor geheugen en reactie op stress. Waren de zelfmoordslachtoffers als kinderen misbruikt dan vond men in de hersenen een overmaat aan methylatie.

Afgelopen jaar publiceerde Szyf weer een studie over 14 kinderen in een weeshuis en 14 kinderen van biologische ouders. Er werd (in het bloed) duidelijk meer methylatie gevonden voornamelijk in genen die belangrijk zijn voor communicatie en de ontwikkeling van de hersenen.

Nestler toonde aan dat mannetjesmuizen die blootstonden aan stress als gevolg van gevechten en ‘pesten’ babymuizen verwekten die daarna ook stressgevoelig waren. De vaders kwamen nooit in contact met de kleine muizen. Vooralsnog is voor dit resultaat geen verklaring. Tot nu toe is namelijk aangetoond dat de methylatie in de geslachtscellen uitgewist wordt, ook al zou dit wissen niet perfect zijn en zou een gen eraan kunnen ontsnappen.

Het lijkt erop dat stress bij de moeder een belangrijke factor is in het gedrag van de kroost. Het is al langer bekend dat goede zorg belangrijk is in de opvoeding ook bij de mens. Ziekten als depressie, angst en post-traumatische stress zouden genezen kunnen worden met medicijnen die de graad van methylatie in het brein beïnvloeden. Het zal wel uiterst lastig zijn om niet ook de ‘normale’ methylatie van andere genen aan te tasten.

Uit: DiscoverMagazine.com

14 Reacties op “De rol van epigenetica en stress

  1. pluri bara februari 24, 2014 om 10:57

    Epigenetica is een grote bron van variabiliteit. TE (VIGEs worden er ook toe gerekend). Het is de basis van de variabiliteit die Darwinisten waarnemen. Ze namen aan dat deze variabileit gelegen was in het DNA, niet op het DNA, en evolutie van microbe naar mens zou verklaren. Dat is dus nu een non-sequitur gebaseerd op ignoratie betreffende de biologie. Deze variabilieit is namelijk reversibel en wordt niet vastgelegd in het DNA.

  2. gert korthof februari 24, 2014 om 11:57

    Marleen, heb je blog gezien.
    Zit midden in het schrijven van een blogpost.
    Kan daarom even niet inhoudelijk reageren.

    • pluri bara februari 24, 2014 om 13:02

      Hoeft ook niet. Reageren is niet verplicht, begrijp ik.

      Hoe ontstaan overigens dit soort epigenetische DNA codes, Korthof? Hoe denken Darwinsten daarover? Door selectie neem ik aan, nietwaar?

      Vele van deze epigenetische codes betreft overigens ook redundante genen. Met selectie begin je dus niet veel.

  3. Marleen februari 24, 2014 om 14:24

    Peter, DNA wordt gemethyleerd door methylasen en gedemethyleerd door demethylasen. Hoe deze enzymen geactiveerd worden en selectief een gen methyleren is nog lang niet duidelijk.

    Je laaste zin is voor niemand duidelijk.

    • Pluri Bara februari 25, 2014 om 23:53

      Er is veel meer epigenetische Modifikatie en regulatie dan methylgroepen aan en afkoppelen, Marleen.

    • Pluri Bara februari 25, 2014 om 23:57

      Methylaties van DNA worden al 20 jaar bestudeerd…wat echt interessant is zijn de TEs en hoe ze hele stukken DNA controleren.

  4. Pluri Bara februari 25, 2014 om 23:58

    TEs zijn redundant…weet je nog?

  5. Marleen februari 26, 2014 om 09:16

    Peter, nogmaals de rol van TE’s komt hier niet ter sprake. Je link is zeker interessant, maar deze blog behandelt methylatie in de hersenen en hoe deze doorgegeven wordt aan de volgende generatie. Dat blijkt dus niet via de geslachtscellen te gaan. En dat is een belangrijke conclusie.
    Schrijf een blog over de TE’s.

  6. Pingback:EPIGENETICA | Tsjok's blog

  7. nand braam maart 2, 2014 om 11:13

    @ Marleen

    Je zegt: “ Nestler toonde aan dat mannetjesmuizen die blootstonden aan stress als gevolg van gevechten en ‘pesten’ babymuizen verwekten die daarna ook stressgevoelig waren. De vaders kwamen nooit in contact met de kleine muizen. Vooralsnog is voor dit resultaat geen verklaring. Tot nu toe is namelijk aangetoond dat de methylatie in de geslachtscellen uitgewist wordt, ook al zou dit wissen niet perfect zijn en zou een gen eraan kunnen ontsnappen.”

    Dit klinkt erg tegenstrijdig. Komt met het onderzoek van Nestler de constatering “ Tot nu toe is namelijk aangetoond dat de methylatie in de geslachtcellen uitgewist wordt, ….. “ niet behoorlijk op losse schroeven te staan?

    • Marleen maart 11, 2014 om 15:21

      Nand, zoals ik al zei is er geen verklaring voor. Wat precies de factoren zijn die deel uitmaken van epigenetische markering is nog niet volledig in kaart gebracht en gedefinieerd. In theorie zou je, behalve methylatie van DNA en histonen, ook alle RNA’s, eiwitten en hormonen die in het cytoplasma en de nucleus van de eicel zitten mee kunnen rekenen. Tot nu toe is aangetoond dat uitsluitend methylatie uitgewist wordt. Dat zou slechts een van de meerdere factoren in het spel zijn.

  8. Pingback:Epigenetica wordt sexy | Op zoek naar de klepel

Praat mee en laat hier uw reactie achter

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit / Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit / Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit / Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit / Bijwerken )

Verbinden met %s

Zwervende gedachten

Een filosoof over argumentatie, biologie, handelingstheorie en wat hem verder invalt

Jonas Bruyneel

Literatuur/Journalistiek/Muziek

per amanti della vera musica

SangueVivo

Ancora solo un battito in più

Microplastics

INTERREG MICRO PROJECT

Scientia Salon

Philosophy, Science, and all interesting things in between

Infinite forme bellissime e meravigliose

si sono evolute e continuano a evolversi

Vita da simbionte

perché collaborare è talvolta meglio che combattere

Meneer Opinie

Altijd een mening, maar niet altijd gehinderd door kennis van zaken

The Cambrian Mammal

An evo-devo geek's scientific meanderings

Evolutie blog

bij dezen en genen

The Finch and Pea

The Public House for Science...

voelsprieten

* wonder van het alledaagse *

the aphid room

All about aphids... not simply bugs|

kuifjesimon

Just another WordPress.com site

The Amazing Comics Men

Comics by Dutch cartoonists Jan the Stripman & Wim the Mysterious Helpman

Barbara Jansma

Prenten, spotprenten en schilderijen

%d bloggers op de volgende wijze: