Rastros de trauma en el ARN espermático
WIKIMEDIA, RAMALas crías de ratones que sufrieron estrés en la infancia muestran signos de la perturbación que experimentaron sus padres, según descubrieron investigadores de la Universidad de Zúrich en Suiza y sus colegas, que apuntan a un mecanismo potencial basado en ARN por el cual el trauma puede heredarse epigenéticamente. El trabajo del equipo se publicó hoy (13 de abril) en Nature Neuroscience.
Isabelle Mansuy de Zurich y sus colaboradores buscaron evaluar los factores ambientales y genéticos detrás de enfermedades neurológicas complejas. asociados con traumas infantiles, como el trastorno límite de la personalidad. El equipo usó un modelo de ratón de «separación materna impredecible combinada con estrés materno impredecible», o MSUS. Las madres MSUS fueron separadas de sus crías en diferentes momentos una vez al día durante dos semanas. Si bien la imprevisibilidad de este evento traumatizó a los cachorros, las madres también estaban estresadas durante estos períodos de separación, por ejemplo, al estar confinadas en un tubo estrecho.
Cuando los jóvenes MSUS se convirtieron en adultos, los.. .
Y esos cambios no se limitaron a los adultos una vez traumatizados. Cuando los investigadores criaron esos ratones MSUS emparejados con animales de control, encontraron que la progenie también tenía menos aversión al riesgo y mostraba más signos de depresión que los animales de control. Incluso los descendientes exhibieron un metabolismo alterado de la glucosa.
Este paradigma indujo cambios de comportamiento entre generaciones, dijo Mansuy.
Para discernir cómo se podría transmitir ese estrés, los investigadores aislaron ARN de MSUS. espermatozoides, sueros e hipocampos de animales, y lo compararon con animales de control. Detectaron cambios en la abundancia de varios microARN no codificantes (miARN) y miARN que interactúan con PIWI (piARN) en el esperma, incluidos algunos que anteriormente estaban implicados en la regulación epigenética. Estos cambios moleculares generalmente se trasladaron a la generación F2, donde se observaron diferencias en la abundancia de ARN en el hipocampo y el suero, pero la F3 desapareció en gran medida. Los cambios de comportamiento se mantuvieron en ambas generaciones.
Luego, para solidificar el vínculo observado entre el ARN y el comportamiento, Mansuy y sus colegas aislaron ARN del esperma de ratones MSUS, lo inyectaron en óvulos fertilizados y reimplantaron los óvulos en hembras pseudoembarazadas. Cuando los cachorros resultantes se convirtieron en adultos, exhibieron los mismos rasgos metabólicos y de comportamiento que los ratones MSUS.
Esa fue la mejor y más causal evidencia que pudimos proporcionar, dijo Mansuy.
La El estudio representa un trabajo bastante emocionante, dijo Stephen Krawetz, director asociado del Centro CS Mott para el Crecimiento y Desarrollo Humano de la Facultad de Medicina de la Universidad Estatal de Wayne en Detroit, Michigan, que estudia el ARN del esperma pero no participó en la investigación.
Lo que hace es basarse en la noción de que la contribución del padre es en realidad algo más que sus genes cuando fertiliza el ovocito, continuó Krawetz. [Esto] realmente agrega una nueva dimensión en términos del impacto que puede tener papá.
Sin embargo, los mecanismos que median tal impacto siguen sin estar claros, dijo Minoo Rassoulzadegan de la Universidad de Niza en Francia, quien asesoró a Mansuys. equipo sobre cómo aislar el ARN del esperma. Los experimentos de microinyección demostraron que el ARN asociado al estrés puede inducir el fenotipo, dijo, pero no sabemos cómo. Esta es la pregunta para el futuro, descubrir qué le está haciendo [el ARN] al genoma.
El equipo de Mansuy ahora se está enfocando en precisar cómo el estrés altera los perfiles de ARN de las células germinales, y qué, exactamente. , diana de esos ARN alterados.
K. Gapp et al., Implicación de los ARN de esperma en la herencia transgeneracional de los efectos del trauma temprano en ratones, Nature Neuroscience, doi:10.1038/nn.3695, 2014.
Corrección (13 de abril): este artículo se actualizó para reflejar que al examinar el ARN de esperma, suero e hipocampo de ratón, el equipo de Mansuy detectó cambios en la abundancia de miARN y piARN solo en esperma, no en todos. tres fuentes como se indicó originalmente. The Scientist lamenta el error.
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