Изследователите са използвали функционално измерване, за да документират устойчивостта към нараняване на ретината на възрастни мишки, родени от родители, които са били изложени на периодична, лека системна хипоксия (намалена концентрация на кислород) в продължение на няколко месеца преди чифтосването, дори въпреки че самите мишки, защитени от нараняване, не са получавали лечение. Терапията, подобна на кратки експозиции на въздух от голяма надморска височина, се счита за „епигенетична“, защото модифицира кои гени се превръщат в протеини в тъканите в цялото тяло, включително зародишните клетки (сперма и яйца).
„Изложихме мишките на безвредна хипоксия, за да предизвикаме тези адаптивни промени“, казва първият автор Джарод Харман, докторант в лабораторията на д-р Гидей. „Но има много епигенетични стимули, които също могат да причинят тези промени, включително упражнения и други „положителни“стресори. Не всеки стрес е лош за вас.“
Изследователите също така подробно анализираха ретината, устойчива на наранявания. Чрез сравняване на протеиновите профили на тези ретини с тези на мишки, получени от нелекувани родители с помощта на масспектрометрия, те идентифицират много от потенциалните протеини и свързаните с тях биохимични механизми, чрез които се постига това между поколенията, устойчиво на наранявания състояние. Тези протеини, изпълняващи както функционални, така и структурни роли, представляват потенциални терапевтични цели за разработване на лекарства за защита срещу заболявания на ретината, свързани с неадекватно кръвоснабдяване (исхемични ретинопатии).
Други проучвания показват, че повтарящото се излагане на неблагоприятни стимули може да повиши чувствителността на поколението от първо поколение към болести. Но Гидей твърди, че обратното, това е първото проучване, което използва лек, невреден стрес като периодична системна хипоксия, за да осигури защита срещу болести при поколение от първо поколение.
"Изследванията показват, че обогатяването на околната среда може да подобри някои базови показатели на паметта както при родителите, така и при потомството," казва Гидей, "но нито едно проучване не е показало, че потомството може да наследи невропротективен фенотип, индуциран у родителите от епигенетика. Последиците от тази констатация по отношение на нашето разбиране за наследствеността на податливостта към болести и устойчивостта към болести е дълбоко."
Придружаващи проучвания, насочени към профила на безопасност на лечението, показаха, че периодично намаленият кислороден стимул, използван за предизвикване на устойчивост на наранявания през поколенията, не причинява нараняване на най-чувствителните към кислород клетки на мозъка на мишките, получаващи лечението, нито засяга нормална структура или функция на ретината на възрастните потомци, получени от третирани мишки.
Исхемичните ретинопатии са заболявания, които са резултат от известна степен на продължителен, по-нисък от нормалното приток на кръв към ретината, компрометиращ доставянето на така необходимите кислород и глюкоза към тази много метаболитно активна тъкан. Най-известните примери са глаукома и диабетна ретинопатия, но ретината също може да бъде лишена от кръвен поток остро, както се случва при инфаркт или инсулт. Като цяло, резултатното зрително увреждане, претърпяно от тези с тези ретинопатии, е зашеметяващо и в голям процент от случаите може да настъпи пълна слепота.
"Прякото наследяване на индуциран фенотип е това, което Ламарк е предложил по прочутата през 1809 г., годината, в която е роден Дарвин", казва Гидей. „Ето ни, почти 200 години по-късно, намираме доказателства в подкрепа на тази концепция, въпреки че е била до голяма степен изместена през последните 150 години от теорията на Дарвин за естествения подбор. Повече от вероятно и двете работят в различни ситуации на околната среда, за да подобрят както краткосрочните, така и дългите -срочна репродуктивна годност.„
Изследването е подкрепено от грантове от Националния очен институт на Националния
