DNA Methylation, Behavior and Early Life Adversity - Szyf (2013) - Artikel

Samenvatting bij het artikel: DNA Methylation, Behavior and Early Life Adversity - Szyf (2013)

DNA-methylatie is een epi genetisch proces waarbij een methylgroep aan een histone wordt toegevoegd binnen het DNA-molecuul. Hierdoor veranderd de structuur van het DNA, waardoor er weefselspecifieke DNA-methylatie patronen worden gevormd. DNA-methylatie heeft een cruciale rol bij het bepalen van weefselspecifieke patronen van genexpressie.

DNA-methylatie in dynamische omgevingen

Het feit dat DNA-methylatie een belangrijke rol speelt bij de specificatie van specifieke celtype programma’s, impliceert dat DNA-methylatie behouden wordt tijdens de levensduur van het weefsel. Hierdoor wordt er aangenomen dat DNA-methylatie patronen zeer bestand zijn tegen lichamelijk weefsel. Uit gegevens is naar voren gekomen dat DNA-methylatie betrokken zou kunnen zijn bij het verlenen van specifieke blootstelling van DNA en dat deze DNA-methylatie verschillen geassocieerd worden met stabiele fenotypen. Dit idee is van bijzonder belang voor de geestelijke gezondheidszorg en gedragsbiologie. Hier zijn genen-omgeving interacties vastgelegd en is de impact van de externe sociale omgeving op het gedrag en de ontwikkeling van de hersenen uitgebreid vastgesteld.

Workinghypothese: DNA-methylatie is een potentieel genomisch mechanisme voor aanpassing van duurzame genoomanalyse programma’s van de sociale omgeving

Er is een belangrijk onderdeel van de menselijke en dierlijke ontwikkeling bekend dat reageert op externe omgevingssignalen. Dit geldt met name voor mentale functies en gedrag, immuniteit en ontsteking en gezonde stofwisseling. Hierdoor wordt er gesteld dat DNA-methylatie zijn aandeel heeft in de vormig van de genoomfunctie in responsie op signalen uit de omgeving. Hierbij is de vroege periode in het leven bijzonder belangrijk. Sociale en fysieke milieu-signalen in de vroege periode zal het genoom dusdanig programmeren dat deze risico’s een levenslang voortzetten. Ervaring met ongunstige omgevingen in de vroege periode leveren signalen die immuniteit, hart reacties en mentale reacties beïnvloeden, die DNA-methylatie verandert in verschillende fysiologische systemen zoals hersenen en perifere systemen.

Het effect van moederlijke zorg

Moederlijke zorg speelt een cruciale rol in het toekomstige welzijn van haar nakomelingen. In deze studie is er onderzocht of natuurlijke variaties in moederzorg net na de geboorte, verschillen in DNA-methylatie aantonen die wellicht waargenomen fenotypische verschillen laten zien tussen de volwassennakomelingen. Deze volwassennakomelingen ervaarden of High licking (HL) en high grooming (HG) moederlijke zorg of Low licking (LL) en low grooming (LG) moederlijke zorg. Nakomelingen die LL moederlijke zorg ontvingen toonde een verhoogd gehalte van glucocorticoide in hun reactie op stress. Er is aangetoond dat variaties in moederlijke zorg leidt tot verschillen in epigenetisch programmeren. Die verschillen blijven zichtbaar in de volwassenheid. Ook is er gekeken of de veranderde DNA-methylatie omkeerbaar was, hier was geen sprake van. Vroege stress bij muizen veroorzaakt blijvende DNA-hypomethylatie in een belangrijk regulerend gebied van het arginine vasopressine gen, dat een rol speelt bij agressie, regulatie bloeddruk en lichaamstemperatuur.

Samenvatting

Gegevens uit het artikel suggereren dat DNA-methylatie een mechanisme is dat reageert op externe ervaringen en de genfunctie en fenotype op een stabiele manier verandert. Deze reacties zijn zichtbaar in het gehele systeem en niet enkel in de hersenen, aangezien sociale nood belangrijke fysieke gevolgen heeft. Omdat het gevolgen voor het hele systeem kunnen plaatsvinden, kan DNA-methylatie belangrijke praktische consequenties hebben.