Darwin vertelde ons toch dat epigenetische factoren – levenservaringen die bepaalde genen aan of uit zetten – geen invloed hebben op je genotype en daarom niet overerfbaar zijn? Deze theorie is achterhaald, tonen Amerikaanse onderzoekers aan in Nature Neuroscience. “Dit zijn heldere aanwijzingen dat angst-ervaringen zuiver biologisch kunnen worden overgeërfd, generaties lang.”
Als je wil overleven, is het van cruciaal belang dat je effectief op omgevingsfactoren kan reageren. Om jou hiertoe in staat te stellen, ondergaat je brein continu structurele en functionele veranderingen. Wanneer en hoe deze aanpassingen plaatsvinden, blijft echter nog één van de grootste mysteries binnen de neurowetenschap.
Een belangrijke oorzaak van deze veranderingen wordt nog nauwelijks erkend, zeggen hersenonderzoekers Kerry Ressler en Brian Dias van de Emory School of Medicine, Atlanta. Dit is de blootstelling van de ouders aan traumatische omgevingsfactoren, nog voordat hun kinderen zijn geboren. De ‘afdruk’ die deze ervaring in de hersenen van de ouders heeft gemaakt, geven zij via overerving door aan hun kinderen, en zou een efficiënte manier zijn om hun nageslacht te ‘informeren’ over mogelijke gevaren.
Epigenetica
Hè? Hebben we niet van Darwin geleerd dat ervaringen die tijdens het leven worden opgedaan – epigenetische invloeden – geen invloed hebben op je genotype en daarom niet worden overgeërfd? En voegden genetici daar niet aan toe dat epigenetische markeringen op je DNA – moleculaire processen als methylering en acetylering – bepaalde genen alleen tijdelijk aan of uit kunnen zetten? Biologen – zo ook Dias en Ressler – zijn er van overuigd dat deze visie achterhaald is.
Ze onderzochten of reuk-ervaringen van jonge volwassen muizen de structuur en activiteit van het brein van hun kinderen en kleinkinderen verandert. Een muis vertrouwt namelijk erg op geur: zijn neus is zijn beste zintuig. Het voorste deel van zijn brein is dan ook volledig gewijd aan reuk, de zogeheten bulbus olfactorius.
Angst voor kersenbloesem
Het mannetje van de eerste generatie kreeg telkens weer een elektrische voetschok, die iedere keer werd vergezeld door een kersenbloesem-achtige geur. Zo werd hij sterk geconditioneerd om de angst die bij de voetschok hoort, te koppelen aan de bloesemgeur.
Zowel de eerste generatie als de tweede generatie nageslacht van de getraumatiseerde muizen bleek angstiger na het ruiken van kersenbloesemgeur dan andere muizen wiens voorouder geen angstreactie was aangeleerd. Ze konden deze specifieke geur namelijk al bij veel lagere concentraties detecteren, omdat de genen voor hun reukreceptor epigenetische veranderingen hadden ondergaan.
Dat de receptor een sterker reukpad in de hersenen had aangelegd, bleek ook te zien aan hun bulbus olfactorius, die was in het midden groter geworden. En deze overerving moest wel via de genen zijn gebeurd, benadrukken de onderzoekers, omdat het nageslacht elke keer door middel van in vitro fertilisatie (IVF) was gecreëerd en de muizen elkaar nooit leerden kennen.
Ervaringen overerven door zaadcellen
Overerving van traumatische ervaringen lijkt dus mogelijk, concluderen Gias en Ressler in Nature Neuroscience. Marten Smidt, hoogleraar Moleculaire Neurobiologie aan de Universiteit van Amsterdam, is het hier mee eens. “Dit zijn hele mooie, heldere aanwijzingen dat ervaringen puur biologisch kunnen worden overgeërfd. Alleen de zaadcellen van de getraumatiseerde mannetjes waren hiervoor namelijk al voldoende.”
En ook nog bij muizen van de tweede generatie, wiens ‘opa’ getraumatiseerd was. Dat is volgens Smidt wel heel opmerkelijk. “De volgende vraag is: hoeveel generaties houdt zo’n verandering stand, en welke factoren bepalen dit?” Smidt legt uit dat het inderdaad achterhaald is om te denken dat epigenetische markeringen niet worden overgeërfd. “Dit weten we sinds we ons genoom kennen, sinds we weten waar bijvoorbeeld methyleringsgebieden rondom onze genen zitten.”
De laatste vijf jaar gaan zulk soort ontdekkingen razendsnel, zegt Smidt, en blijkt: epigenetica is overal. “Er zijn bijvoorbeeld aanwijzingen dat nakomelingen van mensen die de hongerwinter hebben overleefd,” zegt Smidt voorzichtig, “zelf ook een aangepast metabolisme hebben dat efficiënt met voedsel omgaat. Natuurlijk kunnen deze een sociale oorsprong hebben. Maar dat hier een biologische component inzit, is dus niet ondenkbaar.”