Исследование Överkalix ( швед . Överkalixstudien ) было исследованием физиологических эффектов различных факторов окружающей среды на трансгенерационное эпигенетическое наследование. Исследование называлось « Сердечно-сосудистая и диабетическая смертность, определяемая питанием в период медленного роста родителей и бабушек и дедушек » и было опубликовано в журнале European Journal of Human Genetics в 2002 году. [1] Исследование проводилось с использованием исторических записей, включая урожаи и цены на продукты питания , в Överkalix , небольшом изолированном муниципалитете на северо-востоке Швеции . Коэффициенты риска смертности (RR) для детей и внуков определялись на основе доступного продовольствия , как указано в этих исторических данных.
Исследование началось с 320 пробандов , 164 мужчин и 139 женщин, родившихся в 1890, 1905 или 1920 годах, и их 1818 детей и внуков. 44 были еще живы в 1995 году, когда наблюдение за смертностью прекратилось, а другие проблемы (например, отсутствие года рождения, неизвестная причина смерти) сократили окончательный анализ до 239 пробандов. От 7 до 22% из них были дополнительно удалены из каждого анализа, специфичного для предка, поскольку предок пережил как «хорошие», так и «плохие» годы в течение периода выборки.
Исследование показало, что резкое увеличение/уменьшение поставок продовольствия у предков-мужчин незадолго до полового созревания было связано с изменением показателей смертности от сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) и диабета у их потомков. В частности, дети отца, страдавшего от дефицита продовольствия, имели более низкие показатели смертности от ССЗ, а дед по отцовской линии, страдавший от аналогичного дефицита, наблюдал снижение смертности от диабета у своих внуков. И наоборот, избыток поставок продовольствия у деда по отцовской линии наблюдал 4-кратное увеличение числа смертей, связанных с диабетом, у его внуков.
Эти эффекты были замечены в корреляции с избытком/дефицитом пищи в период медленного роста (SGP). SGP — это время до начала полового созревания , когда факторы окружающей среды оказывают большее влияние на организм. SGP предков в этом исследовании был установлен в возрасте 9–12 лет для мальчиков и 8–10 лет для девочек. Это произошло в SGP обоих бабушек и дедушек или в период беременности /младенчества бабушек, но не во время полового созревания ни одной из бабушек и дедушек.
В исследовании отмечен ряд потенциальных проблем, включая небольшие размеры выборки, пограничную статистическую значимость , эффекты размера потомства, оценку полового созревания, региональный доступ к продуктам питания и воздействие на окружающую среду . [1] Исследование 2018 года попыталось воспроизвести эти результаты, используя гораздо большую выборку из более чем 11 500 внуков, используя данные из Uppsala Multigeneration Study. Оно не смогло воспроизвести связь ни со смертностью от сердечно-сосудистых заболеваний, ни со смертностью от диабета, но сообщило о повышенной смертности по всем причинам, связанной с потреблением пищи SGP, в основном из-за рака . [2]
Специфические для пола эффекты могут быть вызваны родительским импринтингом, процессом, который приводит к аллель-специфическим различиям в транскрипции, метилировании ДНК и времени репликации ДНК . Импринтинг является важным процессом в развитии человека, и его дерегуляция может вызывать определенные определенные болезненные состояния других импринтированных локусов болезней человека. Установление родительских импринтов происходит во время гаметогенеза , когда гомологичная ДНК проходит через сперму или яйцеклетку ; впоследствии во время эмбриогенеза и во взрослом возрасте аллели импринтированных генов поддерживаются в двух «конформационных»/эпигенетических состояниях: отцовском или материнском . Таким образом, геномные импринты задают шаблон своей собственной репликации, являются наследуемыми, могут быть идентифицированы с помощью молекулярного анализа и служат маркерами родительского происхождения геномных регионов.
Оценка процента человеческих генов, подверженных родительскому импринтингу, составляет приблизительно один-два процента, в настоящее время родительский импринтинг выявлен менее чем у 100 отдельных названных генов. [3]