Исследователи из Мельбурна (Австралия) обнаружили, что мыши, зачатые от самцов, которые были заражены токсоплазмой (Toxoplasma gondii), показывали измененные поведение и функции мозга.
Исследование, опубликованное в журнале Cell Reports, продемонстрировала, что токсоплазмоз у самцов мышей вызывал изменения в уровне молекул малых РНК в сперматозоидах, что приводило к изменению экспрессии генов у потомства.
Токсоплазма – один из наиболее распространенных в мире паразитов. По различным оценкам, носителями становятся от 25 до 80 процентов населения мира. Инфицирование токсоплазмой может вызвать легкие первичные симптомы у большинства людей, однако у беременных женщин, детей и людей с ослабленным иммунитетом развиваются гораздо более серьезные последствия инфекции.
Эти одноклеточные паразиты, обитающие внутри клеток, имеют способность проникать в центральную нервную систему, где в форме цист они могут сохраняться в течение всей жизни хозяина, становясь причиной скрытой хронической инфекции. У мышей, как и у людей, такие паразиты вызывают модификации поведения, и до сих пор нет четкого объяснения механизмов, с помощью которых инфицирование токсоплазмой приводит к таким проявлениям.
«Люди могут быть носителями дремлющих форм токсоплазмы в течение десятилетий, и была выявлена связь наличия инфекции с появлением симптомов психических расстройств, таких как шизофрения и биполярное расстройство. Было показано, что токсоплазмоз вызывает долгосрочные эпигенетические изменения в ряде клеток нашего тела, что означает включение или выключение отдельных генов», — комментирует Кристофер Тонкин (Christopher J. Tonkin), один из авторов исследования.
Токсоплазма селится в яичках теплокровных млекопитающих и способна изменять свойства спермы. До сих пор считалось, что сперматозоиды едва ли вносят какой-то вклад в развитие зиготы, кроме собственного гаплоидного набора хромосом. Однако становится все более очевидным, что сперма передает значительное количество информации от отцов, которая сильно влияет на «траекторию» развития плода, а также на фенотип зрелого потомства в течение нескольких поколений.
На сегодняшний день в литературе описаны только случаи психических изменений потомства от инфицированной токсоплазмой матери. Авторы этой статьи впервые показали, что самцы, зараженные токсоплазмой, также могут передать негативные последствия собственной инфекции своему потомству. Они обнаружили, что токсоплазмоз изменяет уровни ДНК-подобных молекул, называемых малыми РНК, которые переносятся спермой. Изменения в уровне малых РНК влияют на экспрессию генов, и таким образом могут потенциально влиять на развитие мозга и поведение потомства.
«Мы были ошеломлены, увидев, что даже следующее поколение – внуки первоначально зараженного самца – продемонстрировали изменения в своем поведении», – говорят авторы.
Авторы подчеркивают, что теперь остро встает вопрос в отношении человеческой популяции, а именно, влияют ли инфекции отцов на здоровье их детей:
«Обычно мы больше думаем о том, как инфекционные заболевания у женщин влияют на развивающийся плод, но, возможно, что и у мужчин некоторые инфекции могут иметь долгосрочные последствия для здоровья последующих поколений».
Необходимо также следить за развитием и влиянием на потомство других инфекций, отличных от токсоплазмы, включая модели заражения животных вирусом SARS-CoV-2, который вызывает COVID-19, как отмечают авторы.
Текст: Диана Галимова