1. rész. Humán eredmények

A genetika, a kromoszómák, majd a DNS felfedezésével a XX. század közepétől, a tudományos körökben egyre inkább az a nézet vált elfogadottá, hogy tulajdonságainkat a szülőktől kapott génjeink összetétele (szekvenciája), illetve a minket ért környezeti hatások kölcsönhatása határozza meg. A szülőket ért hatások, kivéve, ha azok közvetlenül az ivarsejteket, vagy a terhes anyában a magzatot érik, az utódok egészségét, tulajdonságait nem befolyásolják.

A XX. század vége felé azonban, amikor egyre több és jobb, generációkon átívelő populációs adat állt rendelkezésre, lehetőség nyílt arra, hogy a szülőket és a nagyszülőket ért hatásokat, a gyermekeik, unokáik fenotípusával (az egyén észlelhető tulajdonságai, beleértve a betegségeit) statisztikai módszerekkel összehasonlítsák, egyre inkább megdőlni látszott az addig elfogadott tudományos állítás.

Az első meglepő eredmény egy svéd vizsgálatból származott.

Ebben azt vizsgálták, hogy van-e összefüggés a 19. század végén, 20. század elején gyermekkorban levő fiúk táplálkozása és a napjainkban, már szintén idős unokáik betegsége, halála között. Azt találták, hogyha a nagypapa éhezett a serdülőkora előtt, akkor az unokájának csökkent az esélye, hogy szív és érrendszeri betegségben halljon meg. Ha azonban, az apai nagyapa jól táplálkozott gyermekkorában, nem voltak éhezési időszakok, unokáinak négyszeresére nőtt a kockázata, hogy cukorbetegség következtében meghalljon. Tehát, ez a vizsgálat arra utal, hogy táplálkozásunk akár több generációval későbbi leszármazottaink egészségét, életét is befolyásolhatja!

Ennek a vizsgálatnak a nyomán rengeteg hasonló vizsgálatot végeztek, és ma már szinte megszámlálhatatlan azoknak a vizsgálatoknak a száma, amely összefüggéseket mutatott ki a szülők, nagyszülők viselkedése, az őket, gyermekkorban ért környezeti hatások, és gyermekeik unokáik betegségei, tulajdonságai között, elkülönítve a klasszikus genetikai, gének által közvetített öröklődéstől.

Ezek alapján azt lehet mondani, hogy a bizonyítékok meggyőzőek arra vonatkozóan, hogy a gyermek fogantatása előtt a szülők, nagyszülők viselkedése, az őket ért környezeti hatások befolyásolják későbbi gyermekeik életét, betegségekre való hajlamát!

Meg kell még jegyezni, hogy emberek esetén az eredmények kiértékelése egyáltalán nem egyszerű. Például, a szülőt ért hatás, úgy is befolyásolhatja a gyermeke életét, hogy a szülő máshogy neveli gyermekét. Egy kórosan elhízott, erős dohányos, alkoholista, vagy egy súlyosan asztmás, depressziós, vagy más betegségben szenvedő szülő, nyilván máshogy neveli gyermekét, mint egy egészséges. Hasonlóan a szülő viselkedésmintázatot mutat a gyermekének (ételpreferencia, táplálkozás, dohányzás, tanulás, érdeklődési terület, stb.), ami befolyásolja későbbi életét, egészségét. Itt most nem az ilyen típusú hatásokról van szó, ezeket ezekben a vizsgálatokban különböző módszerekkel megpróbálják kiszűrni.

Az eredmények közül számunkra természetesen az embereken végzett megfigyelések az érdekesebbek, de az állatkísérleteket kontrolláltabb körülmények között lehet elvégezni, illetve könnyebb vizsgálni azt, hogy mindez milyen mechanizmussal történhet.

Először nézzünk néhány érdekesebb humán eredményt, aztán nézzük meg, hogy mi lehet ennek a nem klasszikus öröklődésnek a mechanizmusa. Ez utóbbiaknál főleg állatkísérletek eredményei állnak rendelkezésre, bár van néhány ezeket alátámasztó eredmény humán vizsgálatokból is.

A leggyakrabban tanulmányozott környezeti hatások a gyermekkori táplálkozás, a toxinok (főleg a dohányzás és a kábítószer), és a pszichés stressz.

A táplálkozásra vonatkozó első eredmény az előzőekben említett svéd vizsgálat volt, amelyet aztán később más vizsgálatok is megerősítettek. Érdekes módon az apai nagypapa serdülőkör előtti táplálkozása csak a fiúunokák mortalitását (itt. kb. átlagos várható élettartam csökkenése) befolyásolta, a lányunokákét nem. Tehát, ha az apai nagyapa a serdülőkora előtt (9-12 éves korban) többet evett a szükségesnél (angolul overeating, magyarul kb. túlevés), akkor a fiú unokák várható élettartama átlagosan rövidebb lett, függetlenül a halált kiváltó októl. Az apai nagymama 8-10 éves kori „túlevése” viszont a lányunokák várható élettartamát csökkentette.

Egy kínai vizsgálatban, ha az anya kora gyermekkorában éhezett, akkor átlagosan nagyobb súlyú gyermeke született.

Több vizsgálatban is (dán, svéd, finn) kimutatták, hogy az anya kóros elhízása a terhesség előtt növelte az esélyét, hogy gyermekének ADHD-ja legyen (figyelemhiányos hiperaktivitás). Az apai obezitás az utódok autizmusának kockázatát növelte meg.

A kettes típusú cukorbeteg férfiaknak egy nagy brit vizsgálat (11.276 beteg) alapján átlagosan kisebb súlyú gyermekei születtek.

A fentiekből leszűrhető a gyakorlatban is hasznosítható tanács, hogy a gyermekeink és azok gyermekeinek egészsége érdekében fontos elkerülni a serdülőkor (fiúknál 9-12, lányoknál 8-10 éves kor) előtti túletetést, túlevést, és természetesen minden szempontból, és minden korban a kóros elhízást, az obezitást.

A súlyos pszichológiai stressz hatását a következő generációkra azért nehéz vizsgálni, mert következménye a gyermekek nevelésében is megnyilvánul. Háborút megjárt poszttraumás stresszben (PTSD) szenvedők gyermekeiben több érzelmi, viselkedésbeli zavart lehet megfigyelni, pl. hajlamosabbak erőszakra, ellenségességre. A II. világháborúban fizikai, vagy pszichikai bántalmazáson átesett emberek gyerekeiben is magasabb volt a viselkedésbeli probléma, a depresszió és a figyelemhiány gyakorisága. Hasonló problémákat lehetett megfigyelni a holokauszt túlélők gyermekeiben. Szintén hasonló problémák gyakorisága nő meg azoknak a gyermekeikben, akik nem szeretetteljes családban nőttek fel (szülői elhanyagolás, abúzus, szülő korai halála, vagy gyenge anyai kötődés).

A következő példák azt mutatják, hogy saját magunk szándékos mérgezése különböző mérgekkel nemcsak a mi egészségünket rongálják, hanem károsítják gyermekeink, sőt unokáink egészségét is.

Az apa serdülőkori, illetve a nagymama terhesség alatti dohányzása a második és a harmadik generációban is megnövelte a nem-allergiás asztma gyakoriságát. A hatás apa esetében a legerősebb, ha 15 éves kora előtt kezd el dohányozni, azaz így károsítja legerősebben spermiumát és ezen keresztül későbbi gyermekei egészségét. Sőt, az asztma mellett a gyermekek obezitásra való hajlama is megnő, illetve tanulási nehézségek is gyakrabban fordulnak elő dohányzó apák gyermekeikben. Érdekes módon a dohányzás negatív hatása, egy svéd vizsgálatban csak az apák fiaiban volt megfigyelhető, a lányaiban nem.

A cigarettában levő nikotin tanulási nehézséget, kognitív rendellenességet okoz a férfiak gyermekében, sőt az unokáiban is, azaz itt is megfigyelhető a transzgenerációs hatás.

Férfiak marihuána fogyasztása növelte gyermekeikben az autizmus és a skizofrénia esélyét.

A környezeti faktorok következő generációra átörökítő negatív hatásait könnyebb azonosítani, mint a pozitívokat,

de ez utóbbiakra is van néhány, bár általában közvetett példa. A közvetett itt azt jelenti, hogy ezekben a vizsgálatokban nem mindig az utódok egészségét vizsgálták, hanem olyan molekuláris szignálokat detektáltak, amelyeknek a tapasztalatok alapján pozitív hatása van az egészségre. Pozitív hatást mutatott a férfiaknál a fogantatás előtti D vitamin fogyasztás, 3 hónapos egészségügyi sportolás, és obez férfiaknál a súlycsökkentő műtét.

Természetesen, a terhesség alatt az anyát ért hatások talán a legfontosabbak gyermek későbbi egészségének szempontjából, azonban ez az itt tárgyaltaktól némileg különbözik, hiszen a hatások közvetve, vagy közvetlenül a magzatot is érintik, így ezt itt most nem tárgyaljuk.

Ezekben a vizsgálatokban példákat láttunk, hogy a szülőket, nagyszülőket ért hatások hogyan befolyásolhatják utódaik egészségét. A nagyszülőket ért hatások következményeinek megjelenését az unokákban transzgenerációs öröklődésnek hívjuk.
Ha a hatások csak a következő generációt érintik, de aztán nem öröklődnek tovább, akkor intergenerációs öröklődésről beszélünk. A következőkben nézzük, hogy mi lehet a mechanizmusa az ilyen típusú öröklődéseknek. Annak ellenére, hogy itt az egyes tulajdonságok, betegségek megjelenése nem a gének szerkezetében történt változásának a következménye, mégis ebben az esetben is a gének játszák a főszerepet, azonban itt a szabályozásuk változik meg. Az ilyen típusú öröklődést epigenetikai öröklődésnek nevezzük.

Prof.Dr.Szalai Csaba

Irodalom
Jawaid A, Jehle KL, Mansuy IM. Impact of Parental Exposure on Offspring Health in Humans. Trends Genet. 2020 Nov 11:S0168-9525(20)30295-X.
Saben JL, Boudoures AL, Asghar Z, Thompson A, Drury A, Zhang W, Chi M, Cusumano A, Scheaffer S, Moley KH. Maternal Metabolic Syndrome Programs Mitochondrial Dysfunction via Germline Changes across Three Generations. Cell Rep. 2016 Jun 28;16(1):1-8.
Stanford KI, Rasmussen M, Baer LA, Lehnig AC, Rowland LA, White JD, So K, De Sousa-Coelho AL, Hirshman MF, Patti ME, Rando OJ, Goodyear LJ. Paternal Exercise Improves Glucose Metabolism in Adult Offspring. Diabetes. 2018 Dec;67(12):2530-2540.