Studie myší zjistila, že časný stres může změnit geny v mozku

Stres raného života kóduje celoživotní náchylnost ke stresu prostřednictvím genetických změn v oblasti mozku, která se podílí na náladě a depresi, podle nové studie.

Studie provedená na Icahnově lékařské fakultě na Mount Sinai v New Yorku se zaměřuje na epigenetiku, studium změn v působení genů způsobených nikoli změnami v kódu DNA, které zdědíme po rodičích, ale molekulami, které regulují, kdy , kde a do jaké míry je náš genetický materiál aktivován.

Tato regulace částečně pochází z funkce transkripčních faktorů - specializovaných proteinů, které se vážou na specifické sekvence DNA v našich genech a buď podporují nebo zastavují expresi daného genu, vysvětlují vědci.

Předchozí studie naznačují, že stres v raném věku zvyšuje riziko deprese a dalších psychiatrických syndromů, ale neurobiologie spojující tyto dva druhy je podle vědců dosud nepolapitelná.

„Naše práce identifikuje molekulární základ pro stres během citlivého vývojového okna, které programuje reakci myši na stres v dospělosti,“ uvedla Catherine Peña, Ph.D., hlavní řešitelka studie. "Zjistili jsme, že narušení péče o matku u myší produkuje změny v úrovních stovek genů ve ventrální tegmentální oblasti (VTA), které tuto oblast mozku připraví na depresivní stav, ještě předtím, než zjistíme změny chování."

"Tato oblast mozku v zásadě kóduje celoživotní latentní náchylnost k depresi, která se odhalí až poté, co narazí na další stres," řekla.

Vědci identifikovali roli vývojového transkripčního faktoru orthodenticle homeobox 2 (Otx2) jako hlavního regulátora těchto genových změn.

Výzkumný tým ukázal, že dětské myši, které byly stresovány v citlivém období (od postnatálního dne 10-20), potlačily Otx2 ve VTA. Zatímco hladiny Otx2 se nakonec zotavily v dospělosti, potlačení již vyvolalo změny genových pohybů, které trvaly až do dospělosti, což naznačuje, že stres v raném životě narušuje vývojové programování specifické pro věk organizované Otx2, uvedli vědci.

U myší stresovaných v časném období citlivém na časný život pravděpodobně v dospělosti podlehne depresivnímu chování, ale až po dalším stresu u dospělých.

Studie zjistila, že všechny myši před dalším sociálním stresem dospělých jednaly normálně, ale „druhý zásah“ stresu pravděpodobně způsobil chování podobné depresi u myší stresovaných během citlivého časového období.

Za účelem testování předpovědi, že Otx2 byl ve skutečnosti zodpovědný za citlivost na stres, vyvinul výzkumný tým virové nástroje, které byly použity ke zvýšení nebo snížení hladin Otx2. Zjistili, že potlačení Otx2 v raném věku bylo jak nezbytné, tak dostatečné pro zvýšenou náchylnost ke stresu dospělých.

"Předpokládali jsme, že budeme schopni zmírnit nebo napodobit účinky stresu v raném životě pouze změnou úrovní Otx2 během raného citlivého období," uvedla Peña. "To platilo pro dlouhodobé účinky na chování podobné depresi, ale do jisté míry k našemu překvapení bychom také mohli změnit citlivost na stres na krátkou dobu manipulací s Otx2 v dospělosti."

Podle vědců je známo jen málo o tom, zda v dětství existují citlivá období, kdy stres a neštěstí nejvíce ovlivňují vývoj mozku a zejména systémy regulace emocí.

Tato studie je první, která používá nástroje pro celý genom k ​​pochopení toho, jak stres v raném životě mění vývoj VTA, a poskytuje nové důkazy pro citlivá okna ve vývoji emocí, uvedli vědci.

"Toto myší paradigma bude užitečné pro pochopení molekulárních korelátů zvýšeného rizika deprese v důsledku stresu v raném věku a mohlo by připravit cestu k hledání takových citlivých oken ve studiích na lidech," říká Eric J. Nestler, MD, Ph.D. , Nash Family profesor neurovědy a ředitel Friedman Brain Institute na Mount Sinai a hlavní řešitel studie.

"Konečným translačním cílem tohoto výzkumu je pomoci objevům léčby relevantním pro jednotlivce, kteří zažili dětský stres a trauma."

Studie byla zveřejněna v časopise Věda.

Zdroj: Nemocnice Mount Sinai