Studija miša otkrila je da rani stres može promijeniti gene u mozgu

Rani životni stres kodira cjeloživotnu osjetljivost na stres genetskim promjenama u regiji mozga upletene u raspoloženje i depresiju, prema novoj studiji.

Istraživanje provedeno na Medicinskom fakultetu Icahn na Mount Sinai u New Yorku usredotočeno je na epigenetiku, proučavanje promjena u djelovanju gena uzrokovanih ne promjenama u DNK kodu koji nasljeđujemo od roditelja, već molekulama koje reguliraju kada , gdje i u kojem je stupnju aktiviran naš genetski materijal.

Ova regulacija dijelom proizlazi iz funkcije transkripcijskih čimbenika - specijaliziranih proteina koji se vežu za specifične sekvence DNA u našim genima i ili potiču ili isključuju ekspresiju određenog gena, objašnjavaju istraživači.

Prethodne studije sugerirale su da stres u ranom životnom dobu povećava rizik od depresije i drugih psihijatrijskih sindroma, ali neurobiologija koja ih povezuje i dalje je nedostižna, prema znanstvenicima.

"Naš rad identificira molekularnu osnovu za stres tijekom osjetljivog razvojnog prozora koji programira odgovor mišića na stres u odrasloj dobi", rekla je dr. Catherine Peña, vodeća istražiteljica studije. „Otkrili smo da ometanje majčinske brige o miševima proizvodi promjene u stotinama gena u ventralnom tegmentalnom području (VTA) koje priprema ovu regiju mozga u stanje nalik depresiji, čak i prije nego što otkrijemo promjene u ponašanju.

"U osnovi, ovo područje mozga kodira cjeloživotnu, latentnu osjetljivost na depresiju koja se otkriva tek nakon susreta s dodatnim stresom", rekla je.

Istraživači su identificirali ulogu razvojnog transkripcijskog faktora ortodentikula homeobox 2 (Otx2) kao glavnog regulatora ovih promjena gena.

Istraživački tim pokazao je da su dječji miševi koji su bili pod stresom u osjetljivom razdoblju (od postnatalnog dana 10-20) suzbili Otx2 u VTA. Dok su se razine Otx2 napokon oporavile u odrasloj dobi, suzbijanje je već pokrenulo izmjene gena koje su trajale i u odrasloj dobi, što ukazuje na to da stres u ranom životu remeti dobno specifično razvojno programiranje koje je organizirao Otx2, rekli su istraživači.

Miševi pod stresom tijekom rano osjetljivog vremenskog razdoblja vjerojatnije su podlegli ponašanju sličnom depresiji u odrasloj dobi, ali tek nakon dodatnog stresa kod odraslih.

Svi su miševi ponašali normalno prije dodatnog socijalnog stresa odraslih, no vjerojatnije je da će "drugi pogodak" stresa potaknuti depresivno ponašanje miševa pod stresom tijekom osjetljivog vremenskog razdoblja, pokazalo je istraživanje.

Kako bi testirao predviđanje da je Otx2 zapravo odgovoran za osjetljivost na stres, istraživački tim razvio je virusne alate koji su korišteni za povećanje ili smanjenje razine Otx2. Otkrili su da je suzbijanje Otx2 u ranoj fazi života bilo neophodno i dovoljno za povećanu osjetljivost na stres odraslih.

"Očekivali smo da ćemo uspjeti poboljšati ili oponašati učinke stresa u ranom životu promjenom razine Otx2 tijekom ranog osjetljivog razdoblja", rekao je Peña. "To je vrijedilo za dugotrajne učinke na ponašanje poput depresije, ali donekle na naše iznenađenje mogli bismo i na kratko promijeniti osjetljivost na stres manipulirajući Otx2 u odrasloj dobi."

Prema istraživačima, malo se zna postoje li osjetljiva razdoblja u djetinjstvu kada stres i nedaće najviše utječu na razvoj mozga i, posebno, na sustave za regulaciju emocija.

Ova je studija prva koja koristi alate širom genoma kako bi shvatila kako stres u ranom životnom dobu mijenja razvoj VTA, pružajući nove dokaze za osjetljive prozore u razvoju emocija, rekli su istraživači.

"Ova paradigma miša bit će korisna za razumijevanje molekularnih korelata povećanog rizika od depresije kao posljedice stresa u ranom životu i mogla bi utrti put traženju tako osjetljivih prozora u istraživanjima na ljudima", kaže dr. Eric J. Nestler, dr. Med. , Profesor neurologije u obitelji Nash i direktor Instituta za mozak Friedman na planini Sinaj i viši istražitelj studije.

"Krajnji prijevodni cilj ovog istraživanja je pomoći otkrićima liječenja relevantnim za osobe koje su doživjele stres i traumu u djetinjstvu."

Studija je objavljena u časopisu Znanost.

Izvor: Bolnica Mount Sinai