Can trauma be inherited through genes?

A life-changing experience "doesn't die with you," says one expert. "It goes on to take on a life of its own after that."

New scientific research suggests that the effects of trauma - from war and genocide to abuse and environmental factors - can be passed genetically from one generation to the next.

Epigenetics is the study of how genes are turned on and off. This molecular process, known as gene expression, increases the activity of some genes and silences others by adding and removing chemical tags - called methyl groups - on genes.

More research has shown that this may be a mechanism through which parental trauma can be imprinted in the genes of offspring, and epigenetic effects can be transmitted through multiple generations, National Geographic writes.

The field "touches all the questions that humanity has asked since it walked this planet," says Moshe Schiff, a professor of pharmacology at McGill University.

“How much of our destiny is predetermined? How much do we control?” For some people, the idea that we may carry the legacy of trauma makes sense because it confirms their sense that they are more than the sum of their experiences.

"If you feel like you've been hit by a very traumatic, difficult, life-changing experience, like your father or mother had, there's really something to that," says Rachel Yehuda, a professor of psychiatry and trauma neuroscience at Mount Sinai Medical Center in New York. Her research shows a small epigenetic "signal" that a life-changing experience "doesn't just die with you," she says. "It continues to exist in some form after that."

To understand how emotional trauma can cross generations, it's important to distinguish between the genome — an organism's entire body of DNA — and the epigenome. Isabelle Mansoui, a professor of neuroepigenetics at the University of Zurich, likens it to the difference between hardware and software.

You need genomic "hardware" to function. But epigenetic "software" instructs how genes in the genome should behave.

"All the time, in every cell, at every moment, the epigenome is changing," says Mansui.

It responds to a variety of environmental factors, from exposure to chemicals to nutritional deficiencies. The epigenome determines which genes will be activated at a given time and which will remain inactive.

Mental health of the post-traumatic generation

Yehuda discovered an epigenetic mark in Holocaust survivors and their descendants, a group at higher risk for mental health problems.

Në vitin 2015, ajo analizoi 32 të mbijetuar dhe fëmijët e tyre të rritur, duke shqyrtuar gjenin FKBP5, i cili është i lidhur me ankthin dhe probleme të tjera të shëndetit mendor.

Duke nxjerrë ADN-në nga mostrat e gjakut, ekipi identifikoi ndryshime epigjenetike në të njëjtën pjesë të gjenit tek të mbijetuarit dhe fëmijët e tyre. Megjithatë, këto ndryshime nuk ishin të pranishme në ADN-në e një grupi të vogël prindërish hebrenj dhe fëmijëve të tyre që jetonin jashtë Evropës dhe nuk e përjetuan Holokaustin.

Në një studim pasues të botuar në vitin 2020, Yehuda anketoi një grup më të madh të anketuarish, duke marrë parasysh faktorë të tillë si gjinia dhe mosha e prindërve gjatë Holokaustit.

Ajo studioi metilimin e ADN-së, një mënyrë se si epigjenomi i aktivizon ose i çaktivizon gjenet. Metilimi i ADN-së në përgjithësi përfshin shtimin e një etikete kimike në ADN, ndërsa demetilimi përfshin heqjen e saj.

Yehuda zbuloi se nivelet e metilimit të ADN-së në gjenin FKBP5 ishin më të ulëta tek fëmijët e nënave që i mbijetuan Holokaustit sesa tek subjektet hebrenj të kontrollit, prindërit e të cilëve nuk përjetuan Holokaustin.

Disa studime e kanë lidhur metilimin e reduktuar të ADN-së në gjenin FKBP5 me një rrezik në rritje të çrregullimeve të tilla si çrregullimi i stresit post-traumatik (PTSD) tek të rriturit.

Rezultatet sugjerojnë që trauma e një nëne - edhe nëse ka ndodhur gjatë fëmijërisë - mund të çojë në ndryshime epigjenetike në ADN-në e qelizave të saj vezë dhe kështu të ndikojë në shëndetin mendor të fëmijëve të saj.

Një studim i vitit 2019 mbi veteranët meshkuj të Luftës së Vietnamit nga Australia dha të dhëna të mëtejshme se si trauma tejkalon brezat.

Studiuesit kërkuan ndryshime në metilimin e ADN-së që përmbahej në spermën e veteranëve që vuanin nga PTSD (çrregullimi i stresit post-traumatik) dhe i krahasuan ato me ADN-në e veteranëve pa këtë çrregullim.

Dhjetë rajone të ADN-së treguan modele të ndryshme të metilimit tek veteranët me PTSD krahasuar me ata pa të. Ndryshimet ishin të pranishme në nëntë gjene të ndryshme të shoqëruara me çrregullime psikiatrike, përfshirë PTSD-në.Modelet e metilimit tek veteranët me PTSD ishin të lidhura me çrregullime mendore të diagnostikuara tek fëmijët e tyre, sipas studimit.

Gjetjet identifikuan një model unik të ndryshimeve të ADN-së që mund të trashëgohen, "veçanërisht ato ndryshime që shoqërohen me reagimin e trupit ndaj stresit", thotë Divya Mehta, një bashkëpunëtore e lartë kërkimore në Universitetin e Teknologjisë të Queensland në Australi, siç raportohet nga National Geographic .

Simptomat e traumës tek prindërit dhe fëmijët

Për shkak të jetëgjatësisë së gjatë të njerëzve dhe kohës që duhet për të prodhuar pasardhës, është shumë më e lehtë për studiuesit të studiojnë traumat trashëgimore te minjtë ose minjtë, të cilët kanë pjellë të shumta në vit.

Në një seri eksperimentesh, Brian Dias, një neuroshkencëtar në Spitalin e Fëmijëve në Los Angeles dhe profesor i asociuar në Universitetin e Kalifornisë Jugore, i ekspozoi minjtë ndaj një kimikati që kishte erë si lulet e qershisë dhe e shoqëroi atë erë me një goditje të lehtë elektrike.

Minjtë mësuan natyrshëm të kishin frikë nga ajo erë. Dy brezat e ardhshëm të minjve u drodhën kur e nuhatën erën, edhe pse nuk ishin ekspozuar kurrë ndaj saj më parë.

Më vonë, Dias e përsëriti eksperimentin me një kimikat tjetër që kishte erë bajamesh. Këtë herë, një grup minjsh u ekspozuan ndaj një kombinimi ere dhe shoku, dhe vetëm ndaj erës pa shok. Me kalimin e kohës, këta minj ndaluan së perceptuari erën si një kërcënim.

Edhe pasardhësit e tyre nuk kishin frikë nga ajo erë."Trashëgimia" nuk do të thotë që fëmijët do të tregojnë gjithmonë të njëjtat shenja traume si prindërit e tyre.

Në disa studime, Mansui hetoi efektet epigjenetike të shkaktuara nga ndarja e nënave minj nga këlyshët e tyre, ku nënat ishin gjithashtu të ekspozuara ndaj faktorëve stresues gjatë ndarjes.

Si shkakton një mjedis stresues, siç është ndarja nga nëna, ndryshime epigjenetike tek këlyshët? "Nuk e dimë saktësisht," pranon Mansui. Mekanizmi që lidh stresin dhe epigjenomin në tru dhe qeliza të tjera "nuk është sqaruar mjaftueshëm", shkruan National Geographic .

Megjithatë, studimi zbuloi se këlyshët dhe pasardhësit e tyre shfaqnin depresion, probleme me kujtesën dhe një tendencë për të ndërmarrë sjellje të rrezikshme, të tilla si pamundësia për të vlerësuar rreziqet e mundshme, ndër shumë ndryshime të tjera në sjellje.

Ndërsa depresioni dhe humbja e kujtesës vazhduan deri në brezin e tretë, sjellja e marrjes së rrezikut filloi të binte vetëm pas brezit të pestë.

"Është e mahnitshme që disa simptoma vazhdojnë për kaq gjatë", thotë Mansui.Kur simptomat filluan të zhdukeshin, Mansui zbuloi se kishte ndryshime në metilimin e ADN-së në spermë dhe në trurin e pasardhësve meshkuj.

Trauma e shkaktuar nga faktorët mjedisorë

Trauma nuk ka të bëjë vetëm me ngjarje shkatërruese si abuzimi me fëmijët ose lufta. Dëmtimi i ADN-së mund të ndodhë edhe për shkak të faktorëve mjedisorë.

Një studim i hershëm në vitin 2005 hetoi nëse ekspozimi ndaj fungicidit bujqësor vinclozolin (vinclozolin) mund të ndikonte në seksin e pasardhësve te minjtë shtëpiakë.

Ajo nuk mundi. Megjithatë, kur pasardhësit meshkuj ishin rreth një vjeç, studiuesit vunë re se një përqindje e madhe e spermës së tyre vdiq.

I njëjti fenomen u vu re në tre brezat e ardhshëm, megjithëse vetëm pasardhëset femra u ekspozuan ndaj vinclozolinës.

Ishte "vëzhgimi i parë i trashëgimisë jo-gjenetike", thotë Michael Skinner, autor i studimit dhe themelues i Qendrës për Biologji Riprodhuese në Universitetin Shtetëror të Uashingtonit. Skinner dhe kolegët e tij vunë re modele të ndryshuara të metilimit të ADN-së.

"Spermatozoidet pësuan një ndryshim epigjenetik dhe ia kaluan atë brezave të ardhshëm."Skinner më vonë testoi ekspozimin e minjve ndaj herbicidit glifosat.

Kimikati nuk i dëmtoi pasardhësit e minjve. Megjithatë, brezat e tretë dhe të katërt (nipërit dhe mbesat dhe stërnipërit) treguan një incidencë më të lartë të sëmundjeve të prostatës, veshkave dhe vezoreve, si dhe obezitetit dhe anomalive kongjenitale.

Analiza e spermës zbuloi ndryshime në metilimin e ADN-së të shoqëruara me një incidencë më të lartë të sëmundjes.

Hulumtimi sugjeroi që efektet e glifosatit, megjithëse ato anashkaluan një brez, u transmetuan epigjenetikisht te brezat e ardhshëm.

A mund të përmbysen ndryshimet epigjenetike?

Nëse këto studime tingëllojnë shqetësuese, provat paraprake sugjerojnë se disa ndryshime epigjenetike mund të jenë të kthyeshme.

Mansui dhe kolegët e saj hipotezuan se një mjedis stimulues mund të moderojë sjelljet e lidhura me traumën. Në disa eksperimente, ajo vendosi minj të rritur që kishin pësuar trauma në fazat e hershme të jetës në kafaze me shumë minj të tjerë, rrota vrapimi, lodra dhe labirinte.

Krahasuar me minjtë e traumatizuar në kushte standarde, ata që jetonin në një mjedis më stimulues nuk shfaqën simptoma të sjelljes traumatike.

As pasardhësit e tyre nuk i treguan ato.  Mansui vërejti ndryshime në gjenin e receptorit të glukokortikoideve, i cili ndihmon në rregullimin e përgjigjes së trupit ndaj stresit , midis minjve që përfituan nga një mjedis i pasuruar dhe atyre që nuk e bënë këtë. Rezultatet sugjeruan që efektet epigjenetike të traumës u korrigjuan.

Schiff zbuloi se ishte e mundur të përmbyseshin efektet e metilimit të ADN-së tek minjtë që ishin bërë të shqetësuar nga kujdesi i dobët i nënës.Kur ata u rritën, ai u injektoi ilaçin trikostatinë A dhe vuri re se ata tregonin më pak shenja stresi dhe "filluan të silleshin si kafshë që nuk ishin ekspozuar ndaj kësaj fatkeqësie të hershme të jetës".

Ilaçi shkaktoi gjithashtu demetilimin e ADN-së, ose heqjen e etiketave, në gjenin e receptorit glukokortikoid të studiuar nga Mansui.

Disa studime sugjerojnë se edhe aktiviteti fizik mund të ndikojë në epigjenom.

Skinner studioi 70 çifte binjakësh identikë të cilët pranuan që nivelet e tyre të aktivitetit fizik të monitoroheshin.

Binjakët më aktivë fizikisht kishin shkallë më të ulëta të obezitetit dhe sëmundjeve metabolike.

Ndryshime u regjistruan edhe në epigjenomin e tyre.

Binjakët që ushtroheshin më shumë kishin shënjues kimikë në gjenet e tyre të lidhur me një rrezik më të ulët të sindromës metabolike.

“Të gjithë faktorët mjedisorë, nga substancat toksike te dieta, ushtrimet dhe ndryshimet klimatike, ndikojnë në shëndet përmes epigjenetikës”, thotë Skinner, siç raportohet nga National Geographic .

Përballimi i fatkeqësive

Although it is easy to focus on the negative aspects of the possible inheritance of the consequences of trauma, epigenetic changes can also help future generations by activating genes that help offspring cope with adversity.

“I think that's exactly what's happening,” says Yehuda.

"But it depends on the circumstances. If you don't live in difficult conditions, you can become overly cautious. And if you live in hardship, you can have a set of survival skills that have been somewhat honed by the lessons of your past life."

With the development of technologies like next-generation sequencing, which allow researchers to analyze different cell types and their response to stressors, "we are now living in a golden age" of research, according to Dias.

His current research examines how many sperm cells carry these marks before the effects of trauma are transmitted, how persistent these marks are, and how embryos might retain the marks of trauma.

The story of how we may inherit the effects of trauma from our parents or ancestors is just beginning to unfold.

Some scientists are still not convinced that the existing evidence supports this.

"I don't think any study so far has reached the level of evidence to show that this is probably happening in mammals," says John Greeley, director of genomics and professor of genetics at Albert Einstein College of Medicine in New York.

He fears that such studies actually "exacerbate the damage" because they can make people from communities with multigenerational trauma, such as Native American peoples, "feel like they are fundamentally damaged and can't do anything about it," while distracting attention from the real causes of trauma.

Other critics point out that many DNA methylation marks are removed when a human sperm and egg unite.

However, Dias claims that there are scientific papers that show that some genes go through this process with preserved marks.

He is among those who believe that more research is needed to unequivocally prove the mechanisms of transmission.

What is clear is that humanity has learned to cope with the consequences of trauma, whether inherited or not, because otherwise we would not survive.

Resilience is the most dominant trait, says Schiff, "otherwise we wouldn't survive as a species."