يزيد خطر الإصابة بالأمراض على مدى 20 جيلا.. مخاطر التعرض للمواد السامة
قد يؤدي التعرض لمرة واحدة لمبيد فطري سام أثناء الحمل إلى زيادة خطر الإصابة بالأمراض لعشرين جيلاً لاحقاً، مع تفاقم المشاكل الصحية الوراثية لأجيال عديدة بعد التعرض.
هذه هي نتائج دراسة جديدة أجرتها جامعة ولاية واشنطن على الفئران، والتي توسع فهمنا لمدى استمرار الآثار العابرة للأجيال للتعرض للمواد السامة، حيث تنتقل عبر تغيرات في الخلايا التناسلية.
نُشرت الدراسة هذا الأسبوع في دورية وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم، وشارك في تأليفها عالم الأحياء مايكل سكينر من جامعة ولاية واشنطن، والذي يدرس هذا "التوارث اللاجيني العابر للأجيال" للأمراض منذ عقدين.
ربط التعرضات السابقة بالمرض الحالي
أوضح سكينر أن البحث له آثار مهمة في فهم ارتفاع معدلات الإصابة بالأمراض بين البشر، مشيرًا إلى أن سبب إصابة شخص ما بالسرطان اليوم قد يكون متجذرًا في تعرض أحد أسلافه للسموم قبل عقود.
من جهة أخرى، كشفت أبحاث علم التخلق عن علاجات محتملة من خلال تحديد مؤشرات حيوية قابلة للقياس للأمراض، مما قد يحفز في نهاية المطاف تطوير علاجات وقائية.
"تؤكد هذه الدراسة فعلاً أن هذه المشكلة لن تختفي"، كما قال سكينر، الأستاذ في كلية العلوم البيولوجية والمدير المؤسس لمركز بيولوجيا التكاثر.
وأضاف: "علينا أن نفعل شيئاً حيالها. يمكننا استخدام علم التخلق الجيني للانتقال من الطب العلاجي إلى الطب الوقائي".
كيف تعمل الوراثة اللاجينية في الفئران؟
حدد سكينر لأول مرة الوراثة اللاجينية للأمراض في عام 2005، ونشر منذ ذلك الحين عشرات الأبحاث.
تنتقل هذه التأثيرات عبر تغيرات في الحيوانات المنوية والبويضات - أي الخلايا الجنسية - وقد أظهرت الدراسات السابقة أن معدل الإصابة بالأمراض الوراثية قد يكون أعلى من معدل الإصابة الناجمة عن التعرض المباشر للسموم.
قال: "باختصار، عندما تتعرض الأنثى الحامل، يتعرض الجنين أيضا، ثم تتعرض الخلايا التناسلية داخل الجنين. ومن هذا التعرض، سيتأثر النسل، وأحفاده، وهكذا دواليك. وبمجرد أن تُبرمج هذه التأثيرات في الخلايا التناسلية، تصبح ثابتة كطفرة جينية".
في الآونة الأخيرة، يحاول مختبر سكينر تحديد المدة التي تستمر فيها هذه التأثيرات وما إذا كان خطر الإصابة بالمرض يتغير عبر الأجيال.
تتبع آثار مبيدات الفطريات عبر الأجيال
في دراسة نُشرت أواخر العام الماضي، قام فريق سكينر بفحص عشرة أجيال من الفئران بعد تعرضها الأولي للفينكلوزولين، وهو مبيد فطري يُستخدم بشكل أساسي في محاصيل الفاكهة لمكافحة اللفحة والعفن والتعفن، واستمر ارتفاع معدل انتشار المرض خلال تلك الأجيال.
ضاعفت الدراسة الحالية عدد الأجيال المدروسة، وأظهرت استمرارًا مماثلًا للمرض في الكلى والبروستاتا والخصيتين والمبيضين، فضلًا عن آثار صحية أخرى. والأكثر من ذلك، أنه بدءًا من الأجيال اللاحقة، بدأت الأمهات وذريتهن يموتن بأعداد كبيرة أثناء عملية الولادة.
قال سكينر: "كان انتشار المرض ثابتاً إلى حد كبير، ولكن مع الجيل الخامس عشر تقريباً، بدأنا نلاحظ ازدياداً في حالات المرض. وبحلول الأجيال السادس عشر والسابع عشر والثامن عشر، أصبح المرض بارزاً للغاية، وبدأنا نلاحظ تشوهات أثناء عملية الولادة، فإما أن تموت الأم، أو تموت جميع الجراء، لذا كان مرضاً فتاكاً حقاً".
وقال سكينر إنه قام بتعديل جرعة السم بشكل متحفظ، عند مستوى أقل مما قد يستهلكه الشخص العادي في نظامه الغذائي.
شارك في تأليف الورقة البحثية كل من إريك نيلسون، وهو أستاذ باحث في كلية العلوم البيولوجية؛ وألكسندرا أ. كورولينكو، وهي طالبة دراسات عليا سابقة وباحثة ما بعد الدكتوراه حاليًا في جامعة تكساس التقنية، والتي كانت المؤلفة الرئيسية؛ وسارة دي سانتوس، وهي مساعدة بحثية جامعية في مختبر سكينر.
قال سكينر إن الوراثة اللاجينية للأمراض قد تُفسر ارتفاع معدلات الأمراض المزمنة لدى البشر، وهي زيادة تتزامن مع ازدياد استخدام المبيدات الحشرية والفطرية وغيرها من المواد الكيميائية البيئية في الزراعة وغيرها من الصناعات.
ويُعاني أكثر من ثلاثة أرباع الأمريكيين حاليًا من مرض مزمن واحد على الأقل، مثل أمراض القلب أو السرطان أو التهاب المفاصل، بينما يُعاني أكثر من نصفهم من مرضين، وفقًا لمراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها في الولايات المتحدة.
وقد توصلت الأبحاث التي أجراها سكينر وآخرون إلى وجود تغيرات جينية في الخلايا الجرثومية البشرية تتوافق مع الدراسات التي أجريت على الثدييات، كما أن زيادة معدل الإصابة بالأمراض البشرية تتوافق مع النتائج التي تم التوصل إليها عبر الأجيال في الدراسات التي أجريت على الحيوانات.
إن نطاق الفترة الزمنية المعنية هائل. فعشرون جيلاً في مجموعات الفئران تغطي بضع سنوات؛ أما في البشر، فهي أقرب إلى 500 جيل. مع هذه الفترة الزمنية الطويلة بين السبب المحتمل والنتيجة، كيف يمكن التخفيف من آثار التعرضات؟
أشار سكينر إلى نتاج آخر لأبحاث علم التخلق كإجابة محتملة: اكتشاف المؤشرات الحيوية للتخلق التي تتنبأ بالاستعداد للإصابة بأمراض معينة.
ويمكن أن يوفر تطوير استخدام هذه المؤشرات الحيوية لتوجيه العلاجات الوقائية لدى البشر استراتيجية قيّمة للتخفيف من الآثار طويلة المدى.
وقال: "لدينا في البشر مؤشرات حيوية فوق جينية لحوالي عشرة أمراض مختلفة تزيد من قابلية الإصابة بها، لا تُشير هذه المؤشرات إلى إصابتك بالمرض الآن، بل تُشير إلى احتمالية إصابتك به بعد عشرين عامًا، وهناك سلسلة كاملة من أساليب الطب الوقائي التي يُمكن اتباعها قبل تطور المرض لتأخير ظهوره أو منعه من الحدوث".
