In de Hongerwinter, aan het eind van de Tweede Wereldoorlog, gingen in het westen van Nederland ongeveer 17 duizend burgers dood door kou en voedselgebrek. Maar er waren ook nieuwe mensen in de maak. Honger of geen honger, vrouwen werden nog steeds zwanger.
De kinderen die vervolgens geboren werden, zijn nu zestigers. Hoewel ze hem niet bewust hebben meegemaakt, heeft de Hongerwinter hun levens beïnvloed. Hun erfelijk materiaal bevat permanente sporen uit die tijd, schrijven Nederlandse en Amerikaanse onderzoekers deze week in Proceedings of the National Academy of Sciences.
De genetische code zelf is niet veranderd door het voedselgebrek, maar de manier waarop de slierten DNA in de cel verpakt zitten wel. “En dat heeft gevolgen voor het aflezen van de genen”, vertelt onderzoeksleider Bas Heijmans, moleculair epidemioloog in het Leids Universitair Medisch Centrum. “Dat heeft op z’n beurt weer effecten op de stofwisseling, en die kunnen levenslang doorwerken.”
Dat honger tijdens de zwangerschap invloed heeft op het hang- en sluitwerk van het erfelijk materiaal bij het nageslacht, is al een jaar of tien bekend, maar alleen uit proefdieronderzoek. De ontdekking verklaarde onder meer hoe het komt dat muizen sneller dik worden als ze onder zware omstandigheden in de baarmoeder hebben gezeten.
Ook voor mensen stapelden de bewijzen van zo’n effect zich op. Vooral de Hongerwinter heeft onderzoekers daarbij geholpen. Dankzij de goede registratie in sommige geboorteklinieken zijn veel mensen opgespoord die in of vlak na deze periode geboren zijn. Zij blijken verhoogde kansen te hebben op overgewicht, diabetes, hartziekten en schizofrenie.
Hoe het zat met hun DNA was nog niet bekend. Heijmans: “Er werd wel heel veel over gespeculeerd, maar wij zijn de eersten die er daadwerkelijk naar hebben gekeken. Om te beginnen bij één gen, en dat was meteen raak.”
Het Leidse team bekeek de zogenoemde methylering van DNA, de aanwezigheid van een koolstofatoom met een paar waterstofatomen tussen twee letters van de genetische code. Die combinatie werkt als een soort slotje in het DNA. Op welke plaatsen zo'n slot terechtkomt, wordt voornamelijk vlak na de bevruchting vastgelegd.
“Je kunt het zien als een extra laag informatie, die voor een deel erfelijk is, maar voor een deel ook flexibel is”, zegt de Leidse onderzoeker. Die informatie is essentieel voor de orde in de cel, blijkt de laatste jaren. Vaak wordt één van de twee kopieën van een gen erdoor uitgeschakeld.
Kijken naar verschillen in DNA-methylering is nog maar kort mogelijk, en kost veel tijd. “Ons vakgebied, de epigenetica, is nog jong. We lopen zo'n vijftien jaar achter op de gewone genetica.”
De Leidse epigenetici onderzochten vijf plaatsen op het gen IGF2, dat een groeibevorderend hormoon aanmaakt. Dat deden ze bij zestig mensen die tijdens de Hongerwinter verwekt waren en daarnaast steeds bij een broer of zus, ter controle. Het percentage methylering bleek bij de 'hongergroep' inderdaad iets lager te zijn dan bij hun verwanten.
Om te testen hoe belangrijk het tijdstip van de honger was, namen Heijmans en zijn collega's ook het DNA onder de loep van 62 mensen die vlak voor de hongersnood verwekt waren en tijdens of vlak na die periode geboren waren. Die hadden dus wel een normaal begin van de embryonale ontwikkeling kunnen doormaken.
Het DNA van deze mensen bleek qua methylering niet te verschillen van dat van broers en zussen. “Je ziet daaraan dat de omstandigheden rond de bevruchting bepalend zijn”, zegt Heijmans. “De periode daarna is wel van belang voor het geboortegewicht, maar niet voor de methylering die levenslang vaststaat.”
In onderzoek naar de invloed van de vroege ontwikkeling op de latere gezondheid van mensen werd tot nu toe vooral dat geboortegewicht gebruikt als maat voor de kwaliteit van de zwangerschap. Dat kan een vertekend beeld opleveren, waarschuwen de onderzoekers in hun artikel. De mensen die afwijkende 'slotjes' op hun DNA hadden, waren als pasgeborene niet lichter dan hun broertjes en zusjes.
Of de afwijkende DNA-methylering gevolgen heeft voor de gezondheid, is in zo'n kleine groep niet te bewijzen. Bovendien is nu nog maar naar een enkel gen gekeken.
Heijmans: “We weten ook nog niet of dit specifieke gen belangrijk is. Daar ging het ook niet zozeer om. De reden dat wij hiervan opgewonden raakten, is dat het voor het eerst is gelukt om epigenetische veranderingen te zien die na zestig jaar nog actief zijn. We gaan dat nu op veel grotere schaal in kaart brengen. Daarvoor zullen we allereerst de techniek verbeteren.”
Hij hoopt er met dit vervolgonderzoek achter te komen of de lagere methylering bij een hongerige start simpelweg een gebrek is of een gerichte aanpassing, die ervoor zorgt dat het lichaam efficiënter met voedsel omgaat. Hoe de natuur het ook bedoeld heeft, in de huidige maatschappij is dat vooralsnog een last, geen zegen.
Elmar Veerman
Bastiaan T. Heijmans e.a.: 'Persistent epigenetic differences associated with prenatal exposure to famine in humans', PNAS Early Edition, oktober 2008