Mensen die traumatische ervaringen in hun kindertijd meemaken, hebben vaak langdurige gevolgen die hun mentale en fysieke gezondheid aantasten. Maar bovendien kunnen ook hun kinderen en kleinkinderen worden getroffen. Bij deze specifieke vorm van overerving geven sperma en eicellen informatie door aan nakomelingen, niet via hun DNA-sequentie zoals klassieke genetische erfelijkheid, maar eerder via biologische factoren waarbij het epigenoom betrokken is dat de genoomactiviteit reguleert. De grote vraag is echter hoe de signalen die worden veroorzaakt door traumatische gebeurtenissen, worden ingebed in geslachtscellen.
“Onze hypothese was dat circulerende factoren in het bloed een rol spelen”, zegt Isabelle Mansuy, hoogleraar neuroepigenetica aan het Brain Research Institute van de Universiteit van Zürich en het ETH Zurich’s Institute for Neuroscience. Mansuy en haar team toonden aan dat jeugdtrauma een levenslange invloed heeft op de bloedsamenstelling en dat deze veranderingen ook worden doorgegeven aan de volgende generatie. “Deze bevindingen zijn uitermate belangrijk voor de geneeskunde, aangezien dit de eerste keer is dat een verband tussen vroege trauma en stofwisselingsstoornissen bij nakomelingen wordt gekarakteriseerd”, legt Mansuy uit.
Traumatische stress leidt tot metabolische veranderingen van generatie op generatie
In haar studie gebruikte Mansuy een muismodel voor vroege trauma’s dat in haar laboratorium was ontwikkeld. Het model wordt gebruikt om te bestuderen hoe de effecten van trauma in het vroege postnatale leven op mannelijke muizen worden overgedragen op hun nakomelingen. Om te bepalen of deze vroege ervaringen een impact hebben op de bloedsamenstelling, hebben de onderzoekers meerdere analyses uitgevoerd en grote en significante verschillen gevonden tussen bloed van volwassen getraumatiseerde dieren en bloed van normale, niet-getraumatiseerde controlegroepen.
Veranderingen in het lipidenmetabolisme waren bijzonder opvallend, waarbij bepaalde metabolieten van meervoudig onverzadigde vetzuren in hogere concentraties in het bloed van getraumatiseerde mannelijke muizen voorkwamen. Dezelfde veranderingen werden ook waargenomen bij hun nakomelingen. Nog opvallender is dat wanneer het serum van getraumatiseerde mannen chronisch werd geïnjecteerd bij niet-getraumatiseerde mannen, hun nakomelingen ook metabole symptomen van trauma ontwikkelden – waardoor een direct verband werd gelegd tussen circulerende factoren en geslachtscellen, wat de hypothese bevestigt dat bloed stresssignalen afgeeft aan de gameten.
Vergelijking met getraumatiseerde kinderen
De onderzoekers onderzochten vervolgens of vergelijkbare effecten aanwezig zijn bij mensen. Hiervoor verzamelden ze een cohort van 25 kinderen uit een SOS Kinderdorp in Pakistan die hun vader verloren en gescheiden waren van hun moeder, en analyseerden hun bloed en speeksel. In vergelijking met kinderen uit normale gezinnen vertoonden de wezen een hoger niveau van verschillende lipidenmetabolieten – net als de getraumatiseerde muizen.
“De traumatische ervaringen van deze kinderen zijn vergelijkbaar met die in ons muismodel, en hun metabolisme vertoont vergelijkbare veranderingen in het bloed”, legt Mansuy uit. “Dit toont het belang van dieronderzoek aan om ons fundamentele inzichten in de menselijke gezondheid te verschaffen.” Tot een kwart van de kinderen over de hele wereld ervaart geweld, misbruik en verwaarlozing, wat later in hun leven tot chronische ziekten kan leiden, wat het belang van Mansuy’s onderzoek onderstreept.
Receptor interfereert met gameten
Verdere experimenten leidden ertoe dat het team een moleculair mechanisme ontdekte waarmee lipidemetabolieten signalen kunnen overbrengen naar de geslachtscellen van dieren. PPAR, een receptor aan het oppervlak van cellen, speelt een sleutelrol in dit proces; het wordt geactiveerd door vetzuren en reguleert de genexpressie en de DNA-structuur in tal van weefsels. De onderzoekers ontdekten dat deze receptor opgereguleerd wordt in het sperma van getraumatiseerde mannen.
Het kunstmatig activeren van deze receptor bij mannelijke muizen leidde tot een lager lichaamsgewicht en verstoringen van het glucosemetabolisme – een effect dat ook werd waargenomen bij hun nakomelingen en kleinkinderen. Deze en andere experimenten leidden ertoe dat onderzoekers concluderen dat PPAR-activering in spermacellen een belangrijke rol speelt bij de erfelijkheid van metabole disfuncties veroorzaakt door traumatische ervaringen bij voorouders.
Trauma schaadt de gezondheid van nakomelingen
“Onze bevindingen tonen aan dat vroege trauma’s invloed hebben op zowel de mentale als de fysieke gezondheid op volwassen leeftijd en van generatie op generatie, wat kan worden gezien in factoren als lipidenmetabolisme en glucosespiegels”, zegt Mansuy. “Hiermee wordt zelden rekening gehouden in klinische settings.” Het verbeteren van het begrip van de onderliggende biologische processen zou artsen kunnen helpen de late gevolgen van ongunstige levenservaringen bij hun patiënten in de toekomst te voorkomen.
Links
Videos