A balszerencse biológiája – A szociális státusz a génkifejeződésen keresztül befolyásolja az egészséget

Az alacsony társadalmi státuszhoz rossz egészség társul – számos tanulmány jutott erre a megállapításra, a háttérben lévő biológiai okok pedig mostanában kezdenek tisztázódni. Amerikai kutatók friss eredményei szerint közel ezer gén működésére van jelentős hatással az, hogy egy főemlős éppen milyen társadalmi státuszt foglal el környezetében, és ehhez milyen stressz kapcsolódik.

Az amerikai tudományos akadémia folyóiratában, a PNAS-ben ismertetett tanulmányban rhesus makákókat vizsgáltak, amelyek szigorú hierarchiában élnek. Ez az első alkalom, hogy kutatási eredményekkel demonstrálták a társadalmi hely és a genetikai szabályozás között meglévő összefüggést főemlősöknél, igazolva, hogy a szociális környezet és a biológia között erős, de képlékeny kapcsolat áll fenn.

Az alacsony szociális státusz és a hozzá kapcsolódó krónikus stressz gyengíti az immunrendszert.

Jenny Tung és Yoav Gilad, a Chicagói Egyetem munkatársai mesterségesen hoztak létre alá- és fölérendeltségi helyzetet a főemlősök között. Ezt követően magas rangú nőstények genomját hasonlították össze alacsonyabb rangú társaikéval.

A vizsgált rhesusmajmok az atlantai Yerkes Nemzeti Főemlőskutató Központban ötfős csoportokban éltek.

Ahogy vadon élő társaiknál is van, minden egyes csoport hatalmi hierarchiába szerveződött. A szabadon élő állatoknál a sorrendet az határozza meg, hogy melyik egyed hódol be elsőként az étel, ital és tisztálkodás körüli versenyben.

Fogságban azonban a dominanciasorrend egybeesik az érkezési sorrenddel, ami lehetőséget adott a kutatóknak, hogy tanulmányozhassák: a rang, a szociális státusz megváltoztatása milyen biológiai következményekkel jár.
Az immunrendszerhez és más funkciókhoz köthető gének kifejeződését vizsgálva azt tapasztalták, hogy jelentős különbségek vannak az eltérő rangú egyedek között.

A vadon élő makákóknál a nőstények általában abban a társadalmi pozícióban élik le életüket, ahová születtek, rangjukat anyai ágon örökítik tovább. A különleges kísérleti helyzetben azonban a később érkezett vált a legalacsonyabb rangú egyeddé az egyébként idegengyűlölő majomcsoportban.

Korábbi kutatások is kimutatták már, hogy a rhesus makákók által elfoglalt társadalmi hely befolyásolja a stresszre adott válaszukat, agyműködésüket és immunválaszukat. A mostani tanulmányban génchipekkel vizsgálták több mint 6 ezer gén kifejeződését, vagyis aktuális működését. A 6097 elemzett gén a teljes rhesusgenom 30 százalékát teszi ki, tehát igen alapos áttekintést végeztek a kutatók.

A 49, különböző szociális rangú nőstény majom génműködésének összehasonlításakor összességében 987 gén kifejeződésében tártak fel jelentős eltérést. Közülük 112 gén az immunrendszer működésében játszik szerepet. Ez alátámasztja azt a megállapítást, hogy az alacsony szociális státusz és a hozzá kapcsolódó krónikus stressz a makákóknál gyengíti immunrendszerük működését, növeli náluk a betegségek megjelenésének kockázatát.

Az összefüggéseket keresve kiderült, hogy egyes gének aktívabbak voltak a magas rangú állatoknál. A kapcsolat ráadásul elég erős volt ahhoz, hogy fordítva is érvényes legyen. Amikor név nélküli, jelöletlen vérmintát elemeztek a kutatók, 80 százalékos valószínűséggel tudták megjósolni, hogy az adott egyed milyen státuszt tölt be csoportjában. Különösen érdekes, hogy az ilyen „jelzőgének” jelentős része az immunrendszerben töltött be szabályozó szerepet. Az alacsony rangú makákóknál azok a gének voltak nagyon aktívak, amelyek egy általános immunválasszal, a gyulladással vannak összefüggésben.

A test szöveteiben zajló gyulladásos folyamatok számos krónikus betegség előjelei. A szociális hatások gyorsan befolyásolják a genetikai szabályozást.

A következő lépésben azt vizsgálták, hogy az immunrendszer aktivitását és a stresszre adott választ szabályozó glükokortikoid hormonokra miként reagálnak a különböző rangú egyedek. Ennek során változásokat találtak az állatok immunrendszerének sejtjeiben, és elsőként találtak bizonyítékot az úgynevezett epigenetikai változásokra.

Az emberi DNS betűsorrendjének leírása, majd a gének azonosítása után kiderült, hogy a DNS-lánc fölötti hálózat, a genom környezete dönti el, hogy melyik gén van éppen bekapcsolt vagy kikapcsolt állapotban.
Az egyes gének aktivitásától (kifejeződésétől) függ, hogy az általa kódolt fehérje termelődik-e vagy nem.

Az epigenetikus mintázat kétféleképpen kódolja az információt. Egyrészt a DNS-szálat körülvevő, hol feltekert, hol kicsavarodott állapotban lévő hisztonon keresztül, másrészt a metilációs mintázat segítségével.
A metilációs mintázat azt takarja, hogy a DNS-molekula egyik építőeleméhez, a citozinhoz (C) hol csatlakoznak metilcsoportok.
A DNS-metiláció mintázata is öröklődő információ, kötődik a DNS-hez, de nem az alapláncban van kódolva.

Tung és Gilad mostani munkájában úgy találta, hogy a metilációs mintázat következetesen eltért az alacsony és a magas státuszú állatoknál. Ezek a változások osztódáskor általában továbbadódnak a sejtekről az utódsejtekre, ezért jelentős a hosszabb távú hatásuk is.

Jó hír, hogy amikor egy nőstény társadalmi helye javult, azzal együtt heteken belül megváltozott génkifejeződése, ami arra utal, hogy a szociális hatások gyorsan befolyásolják a genetikai szabályozást. Ez azt jelenti, hogy az epigenetika nem a végzetet hordozza, az epigenom képes a rugalmas átalakulásra. Ha az egyed életkörülményei megváltoznak, akkor módosul a metilációs mintázat és bekapcsolódhatnak a korábban nem működő gének.

Mint általában az állatkísérleteknél, itt is érvényes, hogy szóról szóra nem ültethetőek át az emberre. A főemlősök genetikája azonban nagyon hasonlít az emberéhez, ezért legalábbis figyelemre érdemes az a tény, hogy pusztán a társadalmi státusz, vele pedig a bánásmód megváltoztatása ilyen mértékű biológiai változást vonhat maga után.