Omgeving verandert het genoom in de baarmoeder

Zelfs in de baarmoeder vormt de omgeving het genoom van het kind

07/16/2012

Hoewel het DNA de basis vormt voor de ontwikkeling van een mens, veranderen de erfelijke factoren als gevolg van het zogenaamde epigenetische effect als gevolg van omgevingsinvloeden. Deze veranderingen lijken in de baarmoeder te beginnen, blijkt uit een onderzoek door Australische onderzoekers van het Murdoch Childrens Research Institute in Melbourne.

Wetenschappers onder leiding van Jeffrey Craig en Richard Saffery hebben bestudeerd als onderdeel van hun studie, het genetisch materiaal van de "22 paren van identieke tweelingen en 12 niet-identieke tweelingen" onmiddellijk na de geboorte en "hun epigenetische markers in kaart gebracht", aldus de verklaring van de Murdoch Childrens Research Institute. Verrassend genoeg vonden ze dat de identieke tweelingen al duidelijke verschillen hadden in de expressie van hun DNA bij de geboorte - het zogenaamde epigenetische profiel. Het is duidelijk dat de verschillende omgevingsinvloeden in de baarmoeder van invloed zijn op de methylatie van DNA, waardoor bepaalde genen worden in- of uitgeschakeld.

Epigenetica - Erfelijkheidstheorie van milieu-invloeden
Eenmaal in tussen het belang van DNA als bijna deterministische voor de ontwikkeling van een kind werd vastgesteld, heeft de realisatie inmiddels vastgesteld dat de milieu-invloeden op het effect van de epigenetica hebben een grotere rol in de ontwikkeling, zoals vroeger geloofde. Het epigenetische effect bepaalt welke genen worden geactiveerd of gedeactiveerd. Dit effect wordt biochemisch geconditioneerd door de zogenaamde methylatie van DNA. Het vormt methylgroepen op bepaalde genen, die in cel-eigenschappen kunnen worden doorgegeven aan dochtercellen die niet expliciet door het DNA zijn gecodificeerd. Omdat dit een extra laag heeft toegevoegd aan erfelijkheid, spreken wetenschappers van epigenetica

In hun onderzoek onderzochten de Australische onderzoekers wanneer epigenetische veranderingen bij mensen beginnen door de DNA-methylatie van een tweeling onmiddellijk na de geboorte te analyseren. Voor de eerste keer tonen hun studie "op een genoom-brede schaal die identieke tweelingen hebben hetzelfde DNA-sequentie kunnen verschillende epigenetica bij de geboorte," rapporteren de onderzoekers in de nota van de Murdoch Childrens Research Institute.

Omgevingscondities veranderen het genetische materiaal
Het is al lang bekend dat de omgeving de genetische samenstelling van een persoon kan beïnvloeden door de effecten van epigenetica. Het idee van een vast, onveranderlijk DNA is al lang achterhaald. Veel studies wijzen erop dat iemands manier van leven (bijvoorbeeld door eten, drinken of blootstelling aan milieutoxines) een significante invloed heeft op DNA-methylatie. Dus de erfelijke veranderingen in de loop van het leven, maar tot nu toe bleef onduidelijk of het effect al in de baarmoeder kan beginnen. De Australische onderzoekers zijn nu aan de onderkant van deze vraag gekomen met verbluffend duidelijke resultaten. Op epigenetisch niveau werden duidelijke verschillen gevonden in de monsters genomen uit de placenta, de navelstreng en het navelstrengbloed, zelfs in monozygote tweelingen. Dit zijn te wijten aan gebeurtenissen die een tweeling in de baarmoeder overkomen en niet aan de ander, volgens Craig en Saffery. "De studie toont aan dat de unieke omgeving in de baarmoeder een sleutelrol speelt bij het opbouwen van het epigenetische profiel," zei Jeffrey Craig in een persbericht van het Murdoch Childrens Research Institute.

Verschillende omgevingsinvloeden van een tweeling in de baarmoeder
In feite is de milieu-invloeden op de tweeling in de baarmoeder niet identiek zijn, omdat de embryo's hebben vaak een "eigen navelstreng en in meer dan 95 procent van de gevallen heeft ook een eigen vruchtzak," zei Jeffrey Craig. De omgevingsomstandigheden zijn daarom heel verschillend individueel. De variabele omgevingsinvloeden betekenen dat het epigenetische profiel van eeneiige tweeling zich heel anders in de baarmoeder kan ontwikkelen. Deze bevinding heeft "potentieel verreikende effecten op de gezondheid van de mens, aangezien veel ziekten, zoals diabetes, zich waarschijnlijk heel vroeg in het leven zullen ontwikkelen", concludeerden de Australische onderzoekers..

Ziekvoorspelling met behulp van epigenetica
Epigenetica heeft volgens schattingen van Craig en Saffery een beslissende invloed op de ontwikkeling van verschillende ziekten, en het was belangrijk "om dit potentieel te identificeren en te streven." Op deze manier wordt het risico van de ziekte reeds kon vroeg in het leven te zien. Het kan ook mogelijk zijn om individuele epigenetische gezondheidsbedreigingen te vermijden door middel van een "specifieke omgeving of dieetinterventie", hopen Australische onderzoekers. Hun uitspraken worden ook bevestigd door de waargenomen epigenetische verschillen in tweelingen met verschillende geboortegewichten. Omdat de lichtere tweeling had "vooral in genen geassocieerd met aanleg voor ziekten die eerder werden geassocieerd met een laag geboortegewicht" tentoongesteld veranderingen, rapporteren de onderzoekers in het persbericht van de Murdoch Childrens Research Institute. (Fp)

Lees ook:
Roken beschadigt genetisch materiaal in een paar minuten