Понижение метилирования ДНК гена аргинин-вазопрессина у мышей происходит по иной схеме, нежели та, что наблюдается у крыс при активации гиппокампом гена рецептора кортизола.
В экспериментах с мышами отлучение их от матери побуждало активность нейронов в гипоталамусе. Это запускало сигнальную систему, воздействующую на белок МеСР2. Белок МеСР2, с которым мы уже встречались в главе 4, связывается с метилированной ДНК и способствует подавлению экспрессии генов. Это также тот самый ген, который мутирует при синдроме Ретта, тяжелом неврологическом расстройстве. Эдриан Берд показал, что белок МеСР2 чрезвычайно активно экспрессируется в нейронах[211].
Обычно белок МеСР2 связывается с метилированной ДНК гена аргинин-вазопрессин. Но у новорожденных мышей в стрессовой ситуации сигнальная система, упомянутая в предыдущем абзаце, добавляет к белку МеСР2 небольшую химическую группу под названием фосфат, и вследствие этого белок МеСР2 отсоединяется от гена аргинин-вазопрессина. Одно из важнейших предназначений МеСР2 состоит в привлечении других эпигенетических белков к области, где он связывается с геном. Это те белки, которые, взаимодействуя между собой, добавляют все больше и больше репрессивных меток к данному участку генома. Когда фосфорилированный МеСР2 отсоединяется от гена аргинин-вазопрессина, он теряет способность привлекать эти разнообразные эпигенетические белки. Как следствие, хроматин утрачивает свои репрессивные метки. Вместо этого на него накладываются активирующие модификации, такие как высокие уровни гистонового ацетилирования. В конечном итоге, даже метилирование ДНК утрачивается безвозвратно.
Самое удивительное то, что все это происходит у мышей в течение первых десяти дней после рождения. Через десять дней нейроны, по большому счету, теряют свою пластичность. Схема метилирования ДНК, устанавливающаяся к концу этого периода, становится в этом участке стабильной. Если уровни метилирования ДНК низкие, это обычно связано с аномально высокой экспрессией гена аргинин-вазопрессина. В этом случае события раннего периода жизни инициируют эпигенетические изменения, которые оказываются «зафиксированными». По этой причине животное остается в состоянии высокого напряжения, сопровождаемого аномальным производством гормонов, в течение длительного времени после завершения вызвавшего стресс события. Эта реакция сохраняется долгое время даже после того, как животное перестанет «переживать» отсутствие матери. В конце концов, мыши, как известно, не принадлежат к числу тех, кто всеми силами стремится ухаживать за своими стареющими родителями.
Исследователи постепенно накапливают сведения, подтверждающие, что некоторые изменения, обнаруженные у грызунов на ранних этапах развития, могут быть присущи и человеку. Как уже отмечалось выше, существует множество различных, и в первую очередь этических препятствий, не позволяющих проводить подобные исследования на людях. Однако, несмотря на это, ученым все же удалось обнаружить некие интригующие взаимосвязи.
Описанные выше эксперименты с крысами первым провел профессор Майкл Мини из университета Макгилла в Монреале. Затем работавшая под его руководством группа ученых провела в высшей степени интересные исследования образцов человеческого мозга, полученных у людей, как это ни прискорбно, покончивших жизнь самоубийством. Исследователи проанализировали уровни метилирования ДНК на гене рецептора кортизола в гиппокампе этих образцов. Согласно полученным ими результатам, метилирование ДНК оказалось выше в образцах мозга тех людей, которые в раннем детстве испытали на себе равнодушное отношение или жестокое обращение. И, напротив, уровни метилирования ДНК этого гена были относительно низкими у тех покончивших с собой людей, которые избежали в детстве психологических травм[212]. Высокие уровни метилирования ДНК у жертв насилия понижали экспрессию гена рецептора кортизола, что делало отрицательную петлю обратной связи менее эффективной и повышало уровни циркуляции кортизола. Эти результаты вполне соотносятся с выводами, сделанными на основе экспериментов с крысами, когда у подверженного стрессам потомства «равнодушных» матерей обнаруживались высокие уровни метилирования ДНК на гене рецептора кортизола в гиппокампе.