Nový výzkum ukazuje, proč jsou někteří lidé více zranitelní vůči stresu

Nová studie může vysvětlit, proč jsou někteří lidé náchylnější ke stresu a psychiatrickým poruchám souvisejícím se stresem.

Vědci z Duke University zjistili, že přidání chemické značky na gen známý pro jeho účast na klinické depresi a posttraumatické stresové poruše (PTSD) může ovlivnit způsob, jakým mozek člověka reaguje na hrozby.

Studie, která se objevila v Přírodní neurovědy, zaměřený na molekulu známou jako transportér serotoninu, který reguluje množství serotoninové signalizace mezi mozkovými buňkami.

V 90. letech 20. století vědci zjistili, že rozdíly v sekvenci DNA genu pro transport serotoninu dávají některým lidem přehnanou odezvu na stres, včetně rozvoje deprese. Proto se podle výzkumníků stala terčem léčby deprese a dalších poruch nálady.

Na vrcholu DNA transportéru serotoninu jsou chemické značky nazývané methylové skupiny, které pomáhají regulovat, kde a kdy je gen aktivní.

Methylace DNA je jednou z forem epigenetické modifikace, kterou studují vědci, kteří se snaží pochopit, jak stejný genetický kód může produkovat tolik různých buněk a tkání, stejně jako rozdíly mezi jednotlivci, kteří jsou si blízcí jako dvojčata, vysvětlili vědci.

"Rozhodli jsme se začít s transportérem serotoninu, protože o něm víme hodně biologicky, farmakologicky, behaviorálně a je to jeden z nejlépe charakterizovaných genů v neurovědě," řekl hlavní autor Ahmad Hariri, profesor psychologie a neurovědy a člen Duke Institute for Brain Sciences.

"Pokud budeme tvrdit o důležitosti epigenetiky v lidském mozku, chtěli jsme začít genem, o kterém celkem dobře rozumíme."

Nejnovější experimenty jsou součástí Duke Neurogenetics Study (DNS), která se zabývá geny, mozkovou aktivitou a dalšími biologickými markery rizika duševních chorob u mladých dospělých.

Pro tuto studii vědci provedli neinvazivní zobrazování mozku u prvních 80 účastníků DNS ve vysokém věku, ukazovali jim obrázky rozzlobených nebo ustráchaných tváří a sledovali reakce hluboké mozkové oblasti zvané amygdala, která pomáhá formovat naše chování a biologické reakce na hrozbu a stres.

Také měřili množství methylace na DNA transportéru serotoninu izolované ze slin studentů.

Studie zjistila, že čím větší je methylace, tím větší je reaktivita amygdaly. Zvýšená reaktivita amygdaly může zase přispět k přehnané stresové reakci a zranitelnosti vůči poruchám souvisejícím se stresem, vysvětlují vědci.

"K našemu překvapení stačily i malé variace methylace k vytvoření rozdílů mezi amygdalovou reaktivitou studentů," uvedla hlavní autorka Yuliya Nikolova, postgraduální studentka ve skupině Hariri.

"Množství methylace bylo lepším prediktorem aktivity amygdaly než variace sekvence DNA, která byla dříve spojována s rizikem deprese a úzkosti," poznamenal.

Vědci uvádějí, že byli z objevu nadšení, ale také opatrní, protože v genetice bylo mnoho nálezů, které se nikdy neopakovaly.

Proto skočili na šanci hledat stejný vzor u jiné skupiny účastníků, tentokrát v Teen Alcohol Outcomes Study (TAOS) na University of Texas Health Science Center v San Antoniu.

Ve spolupráci s ředitelem TAOS Douglasem Williamsonem vědci měřili reaktivitu amygdaly na rozzlobené a ustráchané tváře, stejně jako methylaci genu pro transport serotoninu u 96 dospívajících ve věku od 11 do 15 let. Analýzy odhalily podle vědců ještě silnější souvislost mezi methylací a reaktivitou amygdaly.

"Nyní více než 10 procent rozdílů ve funkci amygdaly mapovalo tyto malé rozdíly v methylaci," řekl Hariri. Studie DNS zjistila necelých sedm procent.

Posunutí studie o krok dále vědci také analyzovali vzorce methylace v mozku mrtvých lidí ve spolupráci s Etienne Sibille z University of Pittsburgh, nyní v Centru pro závislost a duševní zdraví v Torontu.

Opět viděli, že methylace jedné skvrny v genu pro transport serotoninu byla spojena s nižšími hladinami exprese serotoninového transportéru v amygdale.

"Tehdy jsme si mysleli: 'Dobře, to je docela úžasné,' 'řekl Hariri.

Podle Haririho práce odhaluje souvislost: Vyšší methylace je spojena s menším čtením genu. Vysvětlil, že methylace tlumí expresi genu, který pak ovlivňuje reaktivitu amygdaly, pravděpodobně změnou serotoninové signalizace.

"Máme v plánu studovat, jak methylace tohoto specifického kousku DNA ovlivňuje mozek." Zejména tato oblast genu by mohla sloužit jako místo přistání pro buněčný aparát, který se váže na DNA a čte ji, “řekla Nikolova.

Vědci dodávají, že také plánují podívat se na methylační vzorce jiných genů v serotoninovém systému, které mohou přispět k reakci mozku na ohrožující podněty.

Zdroj: Duke University