Stress in de kindertijd kan het epigenetische profiel van sperma beïnvloeden. Deze resultaten kunnen ook praktische implicaties hebben voor toekomstige generaties via epigenetische overerving, aangezien veel van de waargenomen epigenetische associaties verband houden met de ontwikkeling van de hersenen. Deze baanbrekende ontdekking is gedaan in de FinnBrain-studie aan de Universiteit van Turku in samenwerking met onderzoekers van de Universiteit van Kopenhagen in Denemarken.
Epigenetische overerving verwijst naar de overdracht van informatie over verworven aandoeningen aan de volgende generatie zonder dat deze is gecodeerd in de DNA-sequentie. Veranderingen veroorzaakt door de omgeving kunnen daarom van generatie op generatie worden doorgegeven via gameten.
Onderzoekers van de FinnBrain-studie aan de Universiteit van Turku hebben eerder een verband gevonden tussen blootstelling aan stress in de vroege levensfase van de vader en de ontwikkeling van de hersenen van het kind. In een recent onderzoek werd ontdekt dat kindermishandeling verband houdt met verschillende epigenetische kenmerken van sperma die de effecten op de ontwikkeling van de hersenen van het nageslacht kunnen mediëren, waaronder expressieniveaus van het niet-coderende RNA-molecuul hsa-miR-34c-5p en methylering van de genen CRTC1 en GBX2.
“Vervolgens willen we kindermishandeling, het epigenoom van sperma en de kenmerken van het nageslacht samen bestuderen. Het aantonen van epigenetische overerving bij mensen zou de regels van overerving herschrijven, wat de noodzaak van verder onderzoek onderstreept”, zegt Jetro Tuulari, de eerste auteur van het artikel.
Hoewel alle cellen in het lichaam dezelfde genen en hetzelfde DNA hebben, hebben ze verschillende epigenetische profielen, die hun verschillende uiterlijk en functie bepalen. Epigenetische regulatie maakt dus verschillen in de cellen van de hersenen, spieren en huid mogelijk door genen tot zwijgen te brengen en te activeren. Epigenetische veranderingen in gameten spelen een speciale rol, omdat ze ook volgende generaties kunnen beïnvloeden via epigenetische overerving.
“Epigenetische overerving via sperma-epigenoom is een fascinerend onderzoeksonderwerp en de betrokken mechanismen worden in mijn onderzoeksgroep actief onderzocht. Er zijn momenteel verschillende projecten die het fenomeen bestuderen in zowel diermodellen als mensen. Deze studie was de grootste en meest uitgebreide menselijke studie die tot nu toe is uitgevoerd,” zegt professor Noora Kotaja, een senior onderzoeker in de studie.
De studie vond lagere niveaus van sperma-DNA-methylering in drie DNA-regio’s en veranderde niveaus van verschillende kleine niet-coderende RNA-moleculen bij mannen met een hoog niveau van mishandeling in hun jeugd. Ze werden vergeleken met mannen die weinig ervaringen hadden met mishandeling, gemeten met vragenlijsten. In totaal namen 55 mannen van middelbare leeftijd deel aan de studie. In de statistische modellering werden veel andere gezondheidsfactoren, zoals de leeftijd, het gewicht en het roken van de respondenten, gecontroleerd.
“Het FinnBrain-cohort en andere multi-generationele gegevens van het Centre for Population Research zullen andere vergelijkbare hoogwaardige studies naar menselijke epigenetische overerving mogelijk maken. De overerving van deze bevindingen is echter nog niet bewezen, dus er is meer onderzoek nodig,” zegt emeritus hoogleraar Hasse Karlsson, die de FinnBrain-studie initieerde.
FinnBrain, dat in 2010 werd gelanceerd, is een geboortecohortstudie van de Universiteit van Turku, waarbij meer dan 4000 gezinnen betrokken zijn en die gericht is op het onderzoeken van omgevings- en genetische factoren die de ontwikkeling van een kind beïnvloeden. De ouderstudie van het cohort is ook een belangrijk onderdeel van het onderzoek van het project en deze substudie richt zich op de gezondheid van de vader in het cohort.
De studie is op 3 januari 2025 gepubliceerd in Molecular Psychiatry.