Μελέτη που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Neuron διερεύνησε τον τρόπο με τον οποίο οι δυσμενείς εμπειρίες κατά την παιδική ηλικία, γνωστές ως πρώιμο στρες ζωής (early-life stress, ELS), μπορεί να προκαλούν επιγενετικές αλλαγές στον εγκέφαλο και να αυξάνουν τη μακροχρόνια ευαισθησία στο στρες.
Τα ευρήματα ενδέχεται να συμβάλουν στην καλύτερη κατανόηση του γιατί η παιδική αντιξοότητα συνδέεται με αυξημένη ευαλωτότητα σε ψυχικές διαταραχές, όπως η κατάθλιψη, το άγχος και οι διαταραχές χρήσης ουσιών.
Προηγούμενες έρευνες έχουν δείξει ότι το παιδικό στρες μπορεί να προκαλέσει μόνιμες μεταβολές στα νευρωνικά κυκλώματα που σχετίζονται με την ανταμοιβή, ιδιαίτερα στην κοιλιακή καλυπτρική περιοχή (VTA) του εγκεφάλου. Ωστόσο, μέχρι σήμερα δεν ήταν πλήρως κατανοητοί οι μηχανισμοί μέσω των οποίων οι αλλαγές αυτές διατηρούνται και επηρεάζουν την αντίδραση του οργανισμού σε μεταγενέστερες στρεσογόνες εμπειρίες.
Στρες: Τι έδειξε η έρευνα
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ποντίκια ως μοντέλο πρώιμου στρες. Κατά την περίοδο P10-P17 μετά τη γέννηση, τα ζώα υποβλήθηκαν σε καθημερινές περιόδους απομάκρυνσης από τη μητέρα τους διάρκειας 3-4 ωρών, σε συνδυασμό με περιορισμό του υλικού φωλιάς.
Στη συνέχεια εξετάστηκαν οι επιγενετικές αλλαγές στη VTA με προηγμένες τεχνικές ανάλυσης του DNA και των ιστονών, των πρωτεϊνών γύρω από τις οποίες οργανώνεται το DNA. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσίασε μια επιγενετική τροποποίηση που ονομάζεται H3K4me1, καθώς και το ένζυμο SETD7, το οποίο συμβάλλει στη δημιουργία αυτής της τροποποίησης.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι το πρώιμο στρες αύξησε τόσο τα επίπεδα της H3K4me1 όσο και την παρουσία του SETD7 στη VTA. Οι αλλαγές αυτές συνδέονται με πιο «ανοιχτή» ή προετοιμασμένη κατάσταση της χρωματίνης, η οποία μπορεί να διευκολύνει την ενεργοποίηση συγκεκριμένων γονιδίων όταν το άτομο αντιμετωπίζει νέο στρες.
Για να εξετάσουν εάν το SETD7 αποτελεί απλώς έναν δείκτη ή παίζει αιτιώδη ρόλο, οι ερευνητές τροποποίησαν τεχνητά τη δραστηριότητά του σε νεαρά ποντίκια. Η αύξηση της έκφρασης του Setd7 προκάλεσε 34% αύξηση της H3K4me1 στη VTA και ενίσχυσε την αντίδραση του εγκεφάλου στο στρες της ενήλικης ζωής. Τα ποντίκια παρουσίασαν επίσης αυξημένη διεγερσιμότητα των νευρώνων ντοπαμίνης μετά από στρεσογόνες εμπειρίες.
Η επίδραση ήταν εμφανής και στη συμπεριφορά: το ποσοστό των ζώων που χαρακτηρίστηκαν ευάλωτα στο στρες αυξήθηκε από 8,3% σε 50% μετά την υπερέκφραση του Setd7. Αντίθετα, όταν οι ερευνητές μείωσαν την έκφραση του Setd7, τα επίπεδα της H3K4me1 μειώθηκαν κατά 37%. Στα ποντίκια που είχαν προηγουμένως εκτεθεί σε πρώιμο στρες, η μείωση του Setd7 περιόρισε την υπερδιεγερσιμότητα των νευρώνων ντοπαμίνης και μείωσε την ευαισθησία στο στρες της ενήλικης ζωής από 85% σε 33%.
Τι αφήνει το πρώιμο στρες
Τα αποτελέσματα παρέχουν ενδείξεις ότι το πρώιμο στρες μπορεί να αφήνει ένα είδος «επιγενετικού αποτυπώματος» στον εγκέφαλο, το οποίο προετοιμάζει τα νευρωνικά κυκλώματα να αντιδρούν εντονότερα σε μελλοντικές στρεσογόνες εμπειρίες. Το σύστημα SETD7/H3K4me1 φαίνεται να αποτελεί έναν από τους μηχανισμούς που συμμετέχουν σε αυτή τη διαδικασία.
Ωστόσο, η μελέτη πραγματοποιήθηκε σε ποντίκια και δεν αποδεικνύει ότι μια θεραπεία που στοχεύει το SETD7 θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί στον άνθρωπο. Επιπλέον, οι ερευνητές επισημαίνουν περιορισμούς, όπως η μη πλήρως εξειδικευμένη δράση ορισμένων γενετικών παρεμβάσεων και οι διαφορετικές μορφές στρες που χρησιμοποιήθηκαν στα πειράματα.
Συνολικά, η μελέτη προσφέρει νέα στοιχεία για το πώς οι δυσμενείς εμπειρίες της παιδικής ηλικίας μπορούν να επηρεάζουν τον εγκέφαλο σε βάθος χρόνου. Η καλύτερη κατανόηση αυτών των επιγενετικών μηχανισμών μπορεί στο μέλλον να βοηθήσει στην ανάπτυξη στρατηγικών που ενισχύουν την ανθεκτικότητα (resilience) απέναντι στις συνέπειες του παιδικού στρες.
