ЖироГен. Почему мы едим все меньше, тренируемся все больше, а худеем все хуже

Трансгенерационные эффекты ХВРЭС и жирогенов

Одно из самых поразительных открытий заключается в том, что действие жирогенов передается будущим поколениям. Например, доктор Ракель Чаморро-Гарсия – сотрудник моей лаборатории – обнаружила, что детеныши мышей, которых подвергали воздействию ТБТ, наследовали определенные отклонения[107]. Ракель подмешивала мышам низкие дозы ТБТ (намного ниже уровня, при котором наблюдаются побочные эффекты в токсикологических исследованиях и сопоставимые с допустимым воздействием на человека) в питьевую воду на протяжении всего срока беременности. Используя генетическую терминологию, мы назвали группу беременных мышей F0, а группу их потомства – F1. Мышата, которые подвергались воздействию ТБТ в утробе матери, были немного толще, их МСК был перепрограммирован на то, чтобы создавать больше жировых клеток, у них наблюдалось жировое перерождение печени.

Когда мыши F1 произвели следующее поколение (F2), Ракель обнаружила, что у мышат наблюдались те же признаки, и это продолжалось на протяжении еще двух поколений (F3 и F4). Если говорить о людях, дети женщин, подвергавшихся воздействию ТБТ во время беременности (F1), а также их внуки (F2), правнуки (F3) и праправнуки (F4) будут иметь одни и те же особенности развития. Рассуждая логически, можно заключить, что ТБТ вызвал постоянные генетические мутации в поколении F1, которые затем передавались будущим поколениям, но это не так. Мы следили за многими пометами мышей F0. Невозможно, чтобы одна и та же мутация возникала случайным образом в каждом из них. Произошло что-то другое, и мы обсудим это далее.

Знакомьтесь, эпигенетика

Почему же мы решили искать последствия воздействия ТБТ у потомства подопытных животных? На это вкратце ответил профессор Майкл Скиннер, известный специалист по репродуктивной биологии из Университете штата Вашингтон. В 2005 году группа Майка опубликовала исследование, которое повергло биологов в шок. Его последствия ощущаются до сих пор. Майк и его коллеги вводили беременным крысам относительно высокие дозы популярного фунгицида винклозолина (он противодействует тестостерону и широко используется при выращивании винограда, других фруктов и овощей, а также на полях для гольфа) или пестицида метоксихлора (он имитирует эстроген и в настоящее время запрещен, но до сих пор сохраняется в окружающей среде). В обоих случаях они обнаружили, что мужское потомство имело более низкое количество сперматозоидов по сравнению с обычными взрослыми особями, а также заболевания простаты и почек, нарушения иммунной системы, аномалии семенников, предрасположенность к развитию опухоли, а также высокий уровень холестерина. Когда этим особям удавалось оплодотворить самок, крысята мужского пола рождались с дефицитом сперматозоидов и тем же набором дефектов.

Группа Майка продолжала разводить потомство этих животных и обнаружила, что эффекты сохранялись до поколения F4 (и далее). Это была первая демонстрация того, что химические вещества в окружающей среде вызывают наследственные изменения, которые передаются по наследству. Поскольку эти недостатки усиливаются в группе F3 и у ее потомства, генетические мутации здесь однозначно ни при чем. Такие последствия являются эпигенетическими (это слово буквально означает «поверх генетики». Майк считает, что дело здесь в изменении метилирования ДНК, то есть в ее негенетических мутациях. Сейчас я все объясню.

В следующей главе мы поговорим о том, что метилирование ДНК – это один из способов контролировать экспрессию генов без изменения последовательности самой ДНК. В этом суть эпигенетики. Изменения в эпигеноме называются эпигенетическими метками, или эпимутациями, они считываются механизмом транскрипции в клетках и влияют на экспрессию генов. Эпигенетические метки важны для нашего здоровья и долголетия. Они также отвечают за передачу этих характеристик будущим поколениям.

Несмотря на растущую популярность эпигенетики, новую науку, изучающую влияние факторов окружающей среды на экспрессию генов, до сих пор полностью не приняли. Праотцом эпигенетики считается Жан-Батист Ламарк, живший два столетия назад и полагавший, что приобретенные признаки могут передаваться по наследству. Он был не прав в деталях своей теории (например, что жирафы произошли от антилоп, у которых постепенно вытягивалась шея), но передача по наследству последствий воздействия окружающей среды вполне вписывается в теорию Ламарка о наследовании приобретенных признаков. Противоположная ей доминирующая теория генетического детерминизма утверждает, что наследование полностью контролируется нашими генами.