В 1864 году в конце гражданской войны в США условия в лагерях военнопленных конфедератов были ужасными, смертность катастрофически возросла.

У тех, кто выжил, мучительный опыт сказался на всей жизни. Они вернулись в общество с ухудшенным состоянием здоровья, худшими перспективами работы и более короткой продолжительностью жизни.

Впрочем, последствия пережитой травмы, кажется, не остановились на одном поколении, а повлияли на жизнь детей и внуков бывших заключенных.

Хотя они родились в мирное время и имели богатое детство, уровень смертности среди них был заметно выше, чем среди остального населения.

Впрочем, в отличие от многих наследственных болезней, ранняя смерть не была вызвана мутациями в генетическом коде.

Исследователи обратили внимание на несколько иной тип наследования: как события в жизни человека могут менять уровень проявления его ДНК и как эти изменения могут передаваться следующему поколению.

Это процессы эпигенетики, когда код ДНК не меняется, а модифицируется экспрессия генов. Крошечные метки добавляются или удаляются из нашей ДНК в ответ на изменения в среде, в которой мы живем.

Эти метки включают или выключают гены, позволяя нам адаптироваться к меняющимся условиям, не меняя сам геном.

АВТОР ФОТО,ALAMY/GETTY IMAGES/BBC

Исследовательница Дора Коста из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе изучила истории более 4600 детей военнопленных гражданской войны в США и сравнила их с жизнью 15 300 детей других ветеранов войны, которые не были захвачены в плен.

Исключив любые другие факторы, например, социально-экономический статус, работу и семейное положение мужчин, ученые увидели, что сыновья пленных имели на 11% более высокий уровень смертности, чем дети остальных ветеранов войны.

Основной причиной смерти у них было кровоизлияние в мозг, а также, в меньшей степени, - рак. Интересно, что негативное влияние коснулось только сыновей пострадавших солдат, но не дочерей.

Эта четкая разница между полами натолкнула Коста на мысль, что речь идет именно об эпигенетических изменениях.

АВТОР ФОТО,ALAMY/GETTY IMAGES/BBC

"Мы предполагаем, что эпигенетический эффект происходит именно на хромосоме Y", - объясняет исследовательница.

Эта гипотеза согласуется с исследованиями в отдаленных шведских поселках, где голод, пережитый одним поколением, сказывался на нескольких последующих, но передался только по мужской линии.

Для подтверждения своей гипотезы исследователи сначала исключили генетические факторы. То есть наследственные черты, например, ожирение, которое помогло выжить в условиях жесткого голода в лагере, но в нормальной жизни имело негативные последствия для здоровья.

Они также опровергли психологические причины. Например, родители с травмированной психикой могли жестоко относиться к своим детям, прежде всего сыновьям, что негативно сказалось на их дальнейшей жизни.

Но и это объяснение ученые быстро опровергли, сравнив состояние здоровья детей, рожденных в семьях военнопленных. У тех из них, кто родился от попавшего в плен отца, уровень смертности не вырос в отличие от братьев, родившихся после войны.

Ученые считают, что эпигенетическая метка передается из поколения в поколение из-за страшных времен, пережитых человечеством: войн, голода и геноцидов.

АВТОР ФОТО,ALAMY / GETTY IMAGES / BBC

Некоторые исследования показали, например, что дети, чьи родители пережили Холокост, имели эпигенетические изменения гена, связанного с уровнем кортизола (гормона стресса).

К подобным выводам ученые пришли при исследовании реакции мышей на запах.

В ходе эксперимента в клетки с самцами мышей накачивали ацетофенон, вещество, похожее по запаху на аромат цветения вишни. При этом ученые ударяли электрическим током по лапкам животных.

После нескольких повторов мыши начали ассоциировать запах с болью.

После размножения детеныши особей, перенесших удары током, реагировали повышенной активностью и нервозностью на запах вишни.

Чтобы исключить возможность того, что родители могли каким-то образом передать это знание детям, ученые сразу после рождения отделили мышат от их биологических родителей.

Эта чувствительность к запаху вишневого цветения была связана с эпигенетическими изменениями в их ДНК. Ученые также обнаружили химические маркеры на генах, кодирующих рецептор запаха, расположенный в обонятельной луковице между носом и головным мозгом.

АВТОР ФОТО,ALAMY / GETTY IMAGES / BBC

Важно, что второе и третье поколение мышей не испытывали страха перед самим запахом, но имели повышенную чувствительность к нему.

Впрочем, даже если эпигенетическое влияние постепенно нивелируется, последствия перенесенной травмы огромны.

Это меняет наши взгляды на то, как жизненный опыт наших родителей влияет на нашу физиологию и психическое здоровье.

Так же и осознание того, что наши собственные действия и опыт могут влиять на жизнь наших потомков, может кардинально изменить наши взгляды на жизнь.

Впрочем, несмотря на такие важные аргументы, исследования в области эпигенетики имеют одну серьезную преграду. Некоторые ученые убеждены, что это действительно очень редкое явление.

Объясняют они это тем, что подавляющее большинство эпигенетических меток стирается полностью из ДНК в процессе зачатия, то есть когда сперматозоид проникает в яйцеклетку.

Вот почему эпигенетическое наследование считают чрезвычайно редким явлением.

АВТОР ФОТО,ALAMY / GETTY IMAGES / BBC

Другие исследователи, однако, убеждены, что нашли отличительные признаки эпигенетического наследования для нескольких черт как у людей, так и у животных. Более того, они уверены, что поняли, как именно это происходит.

Они утверждают, что на работу генов влияют молекулы РНК.

В недавнем эксперименте исследователи извлекли молекулы РНК из спермы мышей, подвергшихся травмированию, и поместили их в эмбрионы животных, чьи отцы не переживали тяжелого опыта.

В результате родившиеся мышата демонстрировали типичное поведение животных, чьи родители имели травматический опыт.

Ученые также обнаружили, что длина молекулы РНК была связана с различными поведенческими моделями. К примеру, более длинная РНК соответствовала чрезмерному потреблению пищи, меняла реакцию организма на инсулин и повышала склонность к риску.

Более короткие молекулы РНК были связаны с признаками отчаяния.

"Такую причинно-следственную связь мы увидели впервые", - говорит руководитель исследования Изабель Мансуй из Университета Цюриха.

АВТОР ФОТО,ALAMY / GETTY IMAGES / BBC

Сейчас ученые проверяют, происходят ли эти процессы так же и у людей. Но первые эксперименты уже подтвердили такую связь у мужчин.

Следующий шаг - это расшифровать эпигенетическое наследования по женской линии. Но задачу осложняет то, что исследовать эти процессы в яйцеклетках гораздо труднее.

Исследование эпигенетики сегодня напоминает времена, когда ученые впервые заговорили о посттравматическом стрессовом расстройстве. Это был очень спорный диагноз.

Далеко не все верили, что травма может быть долгосрочной, отмечает исследовательница Рэйчел Йехуда.

АВТОР ФОТО,ALAMY / GETTY IMAGES / BBC

Теперь почти 30 лет спустя ПТСР является медицински признанным диагнозом, который может влиять на жизнь человека в течение десятилетий после травматического опыта.

В экспериментах с мышами и запахом вишни исследователи также попытались проверить, можно ли животных "отучить" от ассоциации с болью.

Ученые выяснили, что влияние травмы не является необратимым. Это означает, что если люди унаследуют травматический опыт, влияние на их ДНК можно минимизировать с помощью, например, когнитивно- поведенческой терапии.

"Несмотря на то, что среда, в которой мы живем, полна травматических событий, люди - гибкие созданья", - отмечает Брайан Диас из Университета Эмори.

Исследователь уверен, что по крайней мере в некоторых случаях лечение травмы в течение жизни может остановить ее передачу последующим поколениям.

Прочитать оригинал этой статьи на английском вы можете на сайте BBC Future

www.bbc.com