Du bliver hvad din far spiser Eller, hvordan sædcellerne husker dine dårlige vaner

Transkript

1 Du bliver hvad din far spiser Eller, hvordan sædcellerne husker dine dårlige vaner Måske er du heldig at have de lange, slanke ben fra din mors side, og måske lidt mindre heldig at have fået de store fortænder fra din fars del af familien. Vi arver forskellige karaktertræk af vores forældre, præcis som de har nedarvet dem fra deres forfædre. Det kaldes genetisk arvelighed. Og dækker over en overførsel af specifikke gener eller genmutationer fra kønscellerne ved undfangelsen, der former fosterets udvikling og senere opvækst. Og disse gener gives igen videre til de følgende generationer via kønscellerne. Men måske har du arvet mere fra din far end blot hans gener. Det viser sig nemlig, at dine sædceller præges af din livsstil. Alt efter om du er overvægtig, dyrker motion, ryger eller ej, vil sædcellerne huske dine vaner og opførsel - og meget tyder på, at din livsstil derigennem kan påvirke dine fremtidige børns udvikling. En ny form for arvelighed er blevet beskrevet. Vi kalder det epigenetisk arvelighed. Og nu er det altså ikke længere ligegyldigt, hvordan du vælger at leve dit liv i årene før du får børn. Vores forskning viser, at dine fremtidige børns sundhed kan påvirkes af dine dårlige vaner. Vi skal helt tilbage til den franske evolutionsteoretiker Jean- Baptiste Lamarck fra tallet, for rigtigt at forstå fænomenet om epigenetisk arvelighed. Han mente, at vi som pattedyr fødes med erhvervede egenskaber, alt efter hvordan den forrige generation havde levet deres liv. Hans mest kendte eksempel omhandler, hvordan girafferne fik deres lange hals. Ifølge Lamarck strakte de tidlige generationer deres halse så voldsomt for at nå bladene på de øverste grene, at næste generation blev født med et erhvervet fokus omkring halsmuskulaturen, der derved voksede sig en takt længere for hver generation. Denne teori er noget modstridende med den ellers herskende evolutionsteori om arternes udvikling, som vi kender den fra Darwin. Her sker udviklingen af arterne først over flere hundrede generationer, og Darwins teori går fint i samspil med vores kendskab til fænomenet genetisk arvelighed. Genetiske ændringer og mutationer, der kan påvirke en arts fremtoning og udvikling (som vi eksempelvis så det under vores egen udvikling fra aber til mennesker) tager flere tusinde år. Men teorien om arveligheden af erhvervede egenskaber, som Lamarck fremførte den, beskriver hvordan den ene generations handlinger direkte kan

2 påvirke den næstes. Lamarcks teori blev dog aldrig helt anerkendt blandt tidens øvrige evolutionsforskere, og der skulle gå flere hundrede år før hans teorier igen fandt vej til offentlighedens opmærksomhed. I 1999 beskrev forskere fra Tyskland og Californien i tidsskriftet Nature, hvordan dafnier, de små krebsdyr der ofte benyttes som foder til akvariefisk, beskytter deres kommende børn mod rovdyr. Forskerne opdagede, at drægtige dafnier der lever i tæt nærhed med rovdyr fik unger, hvis hoved allerede ved fødslen var dækket af en særlig hård hjelm der kunne beskytte dem mod rovdyrenes angreb. Udviklingen af hjelmen fortsatte to generationer frem. Hvis en hun- dafnie således havde befundet sig i nærværet af rovdyr under graviditeten ville både næste generation, og den følgende, udvikle den beskyttende hjelm. Hvorimod effekten foretog sig efter 3. generation, hvis første og anden generationen voksede op i fredfyldt farvand. Udviklingen af dafnie- ungerne var altså påvirket af morens nærmiljø. En udvikling der er gået alt for stærkt, og med for voldsom en effekt fra den ene generation til den næste, til at kunne forklares ud fra vores forståelse af genetisk arvelighed. Til venstre ses en dafnie undfanget i et miljø omgivet af rovdyr, der under fosterstadiet har udviklet en beskyttende hjelm omkring hovedet. 10 år senere opdagede australske forskere, at rotteunger udvikler sygdomme svarende til sukkersyge, hvis hanrotten er stærkt overvægtig omkring parringstidspunktet. Og det selvom ungerne aldrig er i direkte kontakt med deres far. Ved denne opdagelse kan vi med sikkerhed udelukke påvirkning under opvæksten, - såsom opdragelse og socioøkonomiske faktorer som forklaring på den direkte nedarving, da det eneste de overvægtige hanrotter bidrog med til udviklingen af ungerne var deres sædceller. Senere fandt man ud af, at selve kernematerialet i rotters sædceller ændrer sig hvis de opfedes. Det er ikke selve generne der ændrer sig, men derimod epigenetiske faktorer inde i sædcellernes kerne, der påvirkes af den

3 fede kost. Epigenetiske faktorer betegner små molekyler, der sidder uden på generne, og påvirker, hvilke gener, der skal tændes for, og hvilke der skulle lukkes ned for. Det viser sig, at epigenetikken i sædcellerne kan ændre sig alt efter hannens omgivende miljø og opførsel. Udsætter man eksempelvis en ung hanmus for et psykisk traume, påvirker det ikke blot dens egen reaktion på faresignaler senere hen, men det ændrer også dens sædceller og derigennem påvirkes dens ungers reaktion på selvsamme faresignaler. Fodrer man en hanmus med en proteinrig kost inden parring, ændrer det dens ungers kolesterolprofil i blodet, og deres risiko for at udvikle sygdomme. Vi har længe vidst at epigenetikken er medvirkende ved udviklingen af fosteret, og senere ved udviklingen af sygdomme. Når to tvillinger med ens DNA alligevel adskiller sig lidt fra hinanden med personlighedstræk, deres madpræferencer, deres risiko for at få sygdomme, - så skyldes det groft sagt epigenetikken. De små molekyler der sætter sig omkring vores DNA og styrer vores gener etableres nemlig som respons på vores omgivelser. De sætter sig som en hukommelse i cellerne, og kan derved påvirke cellernes produktion af de forskellige proteiner som kroppen benytter som byggesten. Særligt ved udviklingen af kræftsygdomme og psykiatriske lidelser ved vi, at epigenetikken spiller en stor rolle. Epigenetikken er så at sige det værktøj, der opfatter signalerne fra vores omgivende miljø vores kost, vores motionsvaner, vores sociale relationer og som derefter modulerer cellernes maskineri, DNAet, herefter. Men at epigenetikken kan arves, det er en ny tanke. At vores kønsceller husker vores livsstil, vores miljø, vores omgivelser, og sender molekylerne videre til at påvirke den næste generation, det er ny biologisk viden vi skal have indført i lærebøgerne. Man ved dog endnu ikke om fænomenet også eksisterer hos mennesker. Indtil videre er det kun påvist hos dyr og i planteriget. Scenariet kan dog også forekomme lidt skræmmende. Hvor stor en detaljegrad kan sædcellerne huske? Er det alle vores måltider der sætter spor, og kan vi nå at rette op på eventuel uhensigtsmæssig livsstil fra vores teenageår, inden vi vælger at få vores børn? Vi har længe vidst, at morens opførsel og livsstil under graviditeten kan påvirke barnets udvikling. Vi ved, at man som gravid ikke må drikke alkohol, skal undgå tunkødet til sushiaftenerne, og lade vær med at skifte

4 kattebakker, men nu kan formaningerne skifte retning. Faren har måske også et ansvar, for børnenes sundhed. I mit phd- studie har jeg undersøgt, hvorvidt sædcellernes epigenetik ændrer sig efter ens livsstil. Vi startede med at undersøge, hvorvidt epigenetikken i sædcellerne er anderledes fra mænd, der er normalvægtige, og mænd der er overvægtige. Det viste sig i den grad at være tilfældet. Vi påviste også, at epigenetikken hurtigt ændrer sig, hvis man som mand gennemgår et vægttab efter en fedmeoperation. Og det går stærkt. Allerede to uger efter operationen er sædcellernes kernemateriale, deres epigenetik, påvirket, og efter et helt år med vægttab efter fedmeoperationen er epigenetikken helt anderledes end ved udgangspunktet. Interessant nok er ændringerne særligt placeret omkring gener, der styrer vores hjernes appetitregulering, og kan derved muligvis forklare, hvorfor børn af overvægtige fædre oftere udvikler fedme på trods af moderens slanke figur. Vi undersøgte også, hvad der sker under træning, og opdagede at unge mænd der ellers ikke dyrker motion til dagligt, på blot 6 uger ændrede epigenetikken i deres sædceller. Og da de nu veltrænede, unge mænd holdt inde med træningen de følgende 3 måneder, fjernede de fleste af ændringerne i sædcellerne sig igen. Men nogle af dem vedblev. Det fortæller os, at dele af sædcellernes epigenetik ændres aktivt af vores livsstil, og at nogle af disse ændringer er så dynamiske af natur, at de relativt hurtigt springer tilbage til udgangspunktet ved ophør af livsstilsændringen, mens andre ser ud til at blive påvirket i længere tid. Måske endda permanent. Det mangler vi stadig at blive klogere på. Så langt, så godt. Vi ved altså nu at sædcellernes kernemateriale ændrer sig efter vores livsstil, men vi mangler fortsat at undersøge, hvorvidt fosterets udvikling påvirkes af sædcellernes epigenetik, - præcis som vi ser det i dyreverden. Og vi mangler at undersøge, hvordan de forskellige epigenetiske mærker vi giver videre til vores børn ved undfangelsen, egentligt påvirker deres sundhed. Dette er vores forskergruppe på Københavns Universitet i fuld gang med at undersøge. Indtil vi får svar herpå må vi nøjes med at skæve lidt halvskræmte til resultaterne fra dyrestudierne, der viser os, at sædcellernes ændrede epigenetik kan påvirke både psykisk opførsel og udvikling af sygdomme. Men forhåbentligt kan vi vende det til noget positivt. Blive klogere på, hvordan vi kan indrette vores liv i tiden op til undfangelsen af vores børn, for derigennem at beskytte dem mod en øget risiko for sygdom. Og så kan det jo vise sig at være

5 en ganske fordelagtig viden at ligge inde med. For det er vel ikke kun de dårlige vaner, vores sædceller tager med sig videre.