Australische onderzoekers hebben voor het eerst onthuld dat mannen die besmet zijn met de Toxoplasma-parasiet, de gezondheid en het gedrag van hun hersenen kunnen beïnvloeden. Bij het bestuderen van muizen die besmet waren met de gewone parasiet Toxoplasma, ontdekte het team dat het sperma van geïnfecteerde vaders een gewijzigde ‘epigenetische’ signatuur droeg die de hersenen van resulterende nakomelingen beïnvloedde. Moleculen in het sperma die ‘klein RNA’ worden genoemd, bleken de hersenontwikkeling en het gedrag van de nakomelingen te beïnvloeden.
‘Intergenerationele overerving’ van vergelijkbare epigenetische veranderingen van mannen die zijn blootgesteld aan extreem trauma is goed gedocumenteerd. Dit laatste onderzoek, gepubliceerd in Cell Reports, heeft de vraag opgeworpen of Toxoplasma-infecties – of zelfs mogelijk andere infecties – bij mannen voordat conceptie de gezondheid van volgende generaties zou kunnen beïnvloeden.
Het onderzoek werd geleid door Walter en Eliza Hall Institute-onderzoekers Dr Shiraz Tyebji en universitair hoofddocent Chris Tonkin, in samenwerking met professor Anthony Hannan van het Florey Institute of Neuroscience and Mental Health.
In een oogopslag
- Melbourne-onderzoekers hebben onthuld dat muizen die waren verwekt uit het sperma van mannetjes die waren besmet met de parasiet Toxoplasma, veranderingen vertoonden in hun hersenfunctie en gedrag.
- De studie toonde aan dat Toxoplasma-infectie bij mannelijke muizen veranderingen veroorzaakte in de niveaus van ‘kleine RNA’-moleculen in hun sperma, wat mogelijk de genexpressie in de resulterende nakomelingen zou veranderen.
- Aangezien trauma’s bij mannen ook epigenetische veranderingen in het sperma kunnen veroorzaken en in verband zijn gebracht met neuropsychiatrische veranderingen bij hun kinderen en kleinkinderen, vergroot het onderzoek de mogelijkheid dat mannen ook veranderingen in verband met een Toxoplasma-infectie op hun kinderen kunnen overdragen.
Besmettelijke erfenis
Toxoplasma is een van ‘s werelds meest voorkomende parasieten en wordt geschat op 25 tot 80 procent van de wereldbevolking. Toxoplasma-infectie kan bij de meeste mensen een eerste milde ziekte veroorzaken, maar zwangere vrouwen, baby’s en mensen met een verzwakte immuniteit ervaren ernstigere infecties. Universitair hoofddocent Tonkin zei dat mensen de sluimerende Toxoplasma-parasiet decennia lang konden dragen, en dat dit in verband was gebracht met het optreden van symptomen van psychische stoornissen zoals schizofrenie en bipolaire stoornis. “Toxoplasma-infecties hebben aangetoond dat ze epigenetische veranderingen op lange termijn veroorzaken in een reeks cellen rond ons lichaam. Dit zijn veranderingen die de genetische sequentie van DNA niet veranderen, maar de genexpressie beïnvloeden – dat wil zeggen, welke genen worden in- of uitgeschakeld ,” hij zei. “Aangezien andere epigenetische veranderingen bij vaders – zoals die veroorzaakt door trauma of roken – hun kinderen kunnen beïnvloeden, hebben we besloten om te kijken of de effecten van epigenetische veranderingen veroorzaakt door Toxoplasma-infectie ook tussen generaties kunnen worden overgedragen.”
“Toxoplasma-infecties hebben aangetoond dat ze epigenetische veranderingen op lange termijn veroorzaken in een reeks cellen rond ons lichaam. Dit zijn veranderingen die de genetische sequentie van DNA niet veranderen, maar de genexpressie beïnvloeden – dat wil zeggen, welke genen worden in- of uitgeschakeld ,” hij zei. “Aangezien andere epigenetische veranderingen bij vaders – zoals die veroorzaakt door trauma of roken – hun kinderen kunnen beïnvloeden, hebben we besloten om te kijken of de effecten van epigenetische veranderingen veroorzaakt door Toxoplasma-infectie ook tussen generaties kunnen worden overgedragen.” Door mannelijke muizen te bestuderen die besmet waren met Toxoplasma, konden de onderzoekers hun onderzoek beperken tot de overdracht van epigenetische informatie via sperma, zei Dr. Tyebji. “We ontdekten dat Toxoplasma-infectie de niveaus van DNA-achtige moleculen, genaamd klein RNA, die door sperma worden gedragen, verandert”, zei hij. “Deze veranderingen in kleine RNA-niveaus beïnvloeden de genexpressie, en kunnen dus mogelijk de hersenontwikkeling en het gedrag van nakomelingen beïnvloeden. “We waren verbluft toen we zagen dat zelfs de volgende generatie – de ‘kleinkinderen’ van de oorspronkelijke geïnfecteerde man – veranderingen in hun gedrag vertoonde ‘, zei dr. Tyebji.
Gevolgen voor de volksgezondheid
Professor Hannan zei dat dit de eerste keer was dat werd aangetoond dat een infectie bij een man kan leiden tot overdracht van epigenetische veranderingen naar volgende generaties. “Terwijl onze studies bij muizen waren, roept dit een belangrijke vraag op of infecties bij menselijke vaders vóór de conceptie ook hun kinderen treffen”, zei hij. ‘Normaal denken we meer na over de manier waarop infectieziekten bij vrouwen de zich ontwikkelende foetus beïnvloeden, maar misschien kunnen bepaalde infecties bij mannen op lange termijn gevolgen hebben voor de gezondheid van volgende generaties. “Dit is zeker iets dat we opvolgen, zowel kijken naar wat er bij mensen gebeurt, als het onderzoeken van andere infecties dan Toxoplasma, inclusief diermodellen van infectie met het SARS-CoV-2-virus dat COVID-19 veroorzaakt,” Professor Hannan zei. Universitair hoofddocent Tonkin zei dat de studie een uitstekend voorbeeld was van hoe samenwerking medisch onderzoek verbeterde. “We hebben meer dan een decennium van onderzoek in mijn laboratorium naar Toxoplasma-infecties en hun impact op de hersenontwikkeling gecombineerd met de expertise die het team van professor Hannan heeft opgebouwd in het begrijpen van de rol van epigenetica in de ontwikkeling en het gedrag van de hersenen,” zei universitair hoofddocent Tonkin. ### Het onderzoek werd ondersteund door The David Winston Turner Endowment, de DHB Foundation (Equity Trustees), de National Health and Medical Research Council en de Victoriaanse regering.
Vertaling: Pieter Tau