Μια διεθνής ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον ETH Professor Christian Wolfrum έχει δείξει ότι μία βασική μεταβλητή στο σχηματισμό καφέ λιπώδους ιστού έχει οριστεί πριν από τη σύλληψη: τα αρσενικά που περνούν τον χρόνο σε χαμηλές θερμοκρασίες πριν από το ζευγάρωμα θα παράγουν απογόνους με περισσότερο ενεργό καφέ λιπώδη ιστό. Αυτό σημαίνει κυριολεκτικά ότι οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις που αντιμετωπίζει ο πατέρας μεταφέρονται στους απογόνους του.
Οι ερευνητές κατέληξαν σε αυτό το συμπέρασμα μελετώντας ποντίκια, αλλά και στους ανθρώπους υπάρχει συσχέτιση μεταξύ της θερμοκρασίας περιβάλλοντος πριν τη σύλληψη και την επικράτηση του καφέ λίπους. Μαζί με τους συναδέλφους του πανεπιστημιακού νοσοκομείου της Ζυρίχης, οι επιστήμονες της ΕΤΗ ανέλυσαν τις υπολογιστικές τομογραφικές εικόνες των 8.400 ενηλίκων ασθενών. Σημείωσαν ότι οι άνθρωποι που γεννήθηκαν από τον Ιούλιο έως τον Νοέμβριο (δηλαδή είχαν σχεδιαστεί στο ψυχρότερο μισό του έτους) έχουν σημαντικά πιο ενεργό καφέ λιπώδη ιστό από ό, τι οι άνθρωποι που γεννήθηκαν τον Ιανουάριο μέχρι τον Ιούνιο (που είχαν συλληφθεί στο θερμότερο μισό του έτους).
Για να συνεχιστεί αυτή η συσχέτιση, οι ερευνητές πραγματοποίησαν μελέτες σε ποντίκια. Διατήρησαν τα ζώα είτε σε μέτρια (23 ° Celsius) είτε σε δροσερή θερμοκρασία (8 ° Celsius) και τους επέτρεψαν να ζευγαρώσουν. Μια ανάλυση των απογόνων έδειξε ότι οι θηλυκές θερμοκρασίες διατηρήθηκαν πριν και μετά το ζευγάρωμα δεν επηρέαζαν τα επίπεδα καφέ λιπώδους ιστού στους απογόνους τους, αλλά αυτό δεν συνέβαινε για τα αρσενικά.
Οι απόγονοι των αρσενικών διατηρήθηκαν σε ένα δροσερό περιβάλλον για αρκετές ημέρες πριν από το ζευγάρωμα. Eίχαν περισσότερο ενεργό καφέ λιπώδη ιστό από εκείνους των αρσενικών που διατηρήθηκαν σε εύκρατο περιβάλλον. Επιπλέον, οι απόγονοι των αρσενικών που φυλάσσονταν σε ψυχρές συνθήκες προστατεύονταν καλύτερα από το υπερβολικό βάρος – κέρδισαν λιγότερο βάρος σε μια δίαιτα με υψηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά – και κατά των μεταβολικών διαταραχών.
Επιγενετικές αλλαγές στο σπέρμα
Χρησιμοποιώντας τη γονιμοποίηση in vitro και τις μελέτες για το σπέρμα, οι ερευνητές ήταν τελικά σε θέση να αποδείξουν ότι οι πληροφορίες σχετικά με τη θερμοκρασία περιβάλλοντος που ο πατέρας διατηρήθηκε μεταφέρονται στους απογόνους του μέσω του επιγενετικού προγραμματισμού του σπέρματος. Αυτό αναφέρεται στις αλλαγές που έγιναν στο συγκεκριμένο μοτίβο των χημικών σημάνσεων (μεθυλιώσεις) στο DNA.
Έχει γίνει γνωστό εδώ και αρκετά χρόνια ότι ορισμένοι περιβαλλοντικοί παράγοντες μπορούν να τροποποιήσουν το επιγενετικό πρότυπο του σπέρματος. Αυτό που οι επιστήμονες έχουν δείξει για πρώτη φορά είναι ότι η θερμοκρασία περιβάλλοντος μπορεί επίσης να οδηγήσει σε επιγενετικές αλλαγές.
Τα καστανά λιπαρά κύτταρα καίουν ενέργεια για να παράγουν θερμότητα στο σώμα, έτσι τα ποντίκια με περισσότερο καφέ λιπώδη ιστό είναι καλύτερα να ρυθμίζουν τη θερμοκρασία του σώματος τους σε χαμηλές θερμοκρασίες περιβάλλοντος. “Ίσως αυτό να τους προστατεύει από το παγωμένο κρύο, που θα μπορούσε να εξηγήσει γιατί αυτός ο επιγενετικός μηχανισμός έχει επιλεγεί, κατά τη διάρκεια της εξέλιξης”, λέει ο ETH καθηγητής Wolfrum.
Θερμοκρασίες στο σπίτι και υπερβολικό βάρος
Τα αποτελέσματα που έλαβαν οι επιστήμονες της ΕΤΑ από τις μελέτες τους σε ποντίκια και άνδρες συμφωνούν με προηγούμενες παρατηρήσεις ότι οι άνθρωποι σε ψυχρές περιοχές έχουν ιδιαίτερα υψηλά επίπεδα καφέ λιπώδους ιστού . “Μέχρι τώρα, η υπόθεση ήταν ότι αυτό είχε σχέση με τις θερμοκρασίες που οι άνθρωποι βίωσαν κατά τη διάρκεια της ζωής τους”, λέει ο Wolfrum, “αλλά οι παρατηρήσεις μας υποδεικνύουν ότι οι θερμοκρασίες πριν τη σύλληψη μπορεί επίσης να επηρεάσουν τα αργότερα επίπεδα καφέ λίπους”.
Wolfrum επισημαίνει μια άλλη συσχέτιση: Μέσος εσωτερικές θερμοκρασίες έχουν αυξηθεί τις τελευταίες δεκαετίες, τουλάχιστον στις Ηνωμένες Πολιτείες, όπου η έρευνα έχει γίνει για το θέμα αυτό. Επιπλέον, μελέτες έχουν δείξει ότι η θερμοκρασία που οι άνθρωποι αντιμετωπίζουν στο σπίτι συσχετίζονται με το πόσο υπέρβαροι είναι. “Η δουλειά μας υπογραμμίζει έναν πιθανό μηχανισμό για αυτό”, λέει ο Wolfrum.
Μήπως αυτό σημαίνει ότι τα ζευγάρια που προσπαθούν για τα παιδιά θα πρέπει να συμβουλεύονται να έχουν τον άνθρωπο να κολυμπήσει σε μια κρύα λίμνη ή ακόμα να παίξει στο χιόνι πριν από τις σχέσεις; “Προτού μπορέσουμε να δώσουμε αυτού του είδους τις συμβουλές, πρέπει να μελετήσουμε την συσχέτιση στους ανθρώπους πιο στενά”, λέει ο Wolfrum, “αλλά είναι πιθανό η έκθεση στο κρύο να παραμείνει για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα για να επηρεάσει την επιγενετική προγραμματίζοντας μια βουτιά σε κρύο νερό ή ξοδεύοντας ένα μικρό χρονικό διάστημα που βρίσκεται σε ένα μπλοκ πάγου πιθανότατα δεν θα είναι αρκετό. ” Οι επιστήμονες σχεδιάζουν τώρα μια μελέτη που θα συγκρίνει τον επιγενετικό προγραμματισμό του ανθρώπινου σπέρματος το καλοκαίρι και το χειμώνα.