Пережитый в детстве стресс оставляет шрамы в клетках мозга

Сильный стресс, пережитый в детстве, может сделать человека более уязвимым к тревожности, депрессии и другим расстройствам настроения, когда во взрослом возрасте он сталкивается с трудностями. Исследователи из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе и Принстонского университета выяснили, как травма, полученная в раннем детстве, может оставить неизгладимый след в мозге.

Учёным уже было известно, что стресс в раннем возрасте меняет активность генов в мозге. В ходе нового исследования учёные обнаружили, что это происходит из-за изменений в упаковке ДНК в клетках мозга, в результате чего генетическая реакция мозга на стресс становится уязвимой для быстрого включения и снижает устойчивость к стрессу.

Исследование  опубликовано в журнале Нейрон (Neuron).

“Мы обнаружили новый биологический процесс, связывающий пережитые в раннем возрасте травмирующие события с долгосрочной уязвимостью к психическим расстройствам, – говорит доктор Миган Крид, доцент кафедры анестезиологии в Медицинской школе Вашингтонского университета и соавтор исследования.

“Это открытие показывает, что травма, полученная в процессе развития, оставляет физический шрам в клетках мозга, предоставляя учёным конкретную биологическую мишень для разработки новых методов лечения и вмешательств”.

Стресс растягивает генетическую “пружину”

Более половины детей в мире в раннем возрасте подвергаются стрессу из-за жестокого обращения, бытовых неурядиц, таких как насилие или употребление наркотиков, или других травмирующих переживаний. Накопление четырех и более подобных событий может значительно повысить риск возникновения долгосрочных проблем с психическим и физическим здоровьем во взрослом возрасте.

Исследователи поставили перед собой задачу понять, как травма, полученная в раннем детстве, физически изменяет мозг, делая его более чувствительным к стрессу в более позднем возрасте. Они сосредоточились на области мозга, называемой вентральной тегментальной областью, где клетки мозга, вырабатывающие дофамин – химический мессенджер, – отвечают за обработку важной информации из окружающей среды, включая вознаграждения и неблагоприятные события. Когда эти клетки мозга активируются ненормально, что может произойти в ответ на стресс, они нарушают обработку мозгом вознаграждения, делая людей уязвимыми для тревожности и депрессии.

Исследователи сосредоточили внимание на эпигеноме — наборе молекулярных меток, которые управляют клеточным механизмом включения и выключения генов, что, в свою очередь, влияет на активность клеток.

“Внутри клеток ДНК скручена в тонкую пружинку”, – объясняет доктор Кэтрин Дженсен Пенья, доцент Принстонского института нейронаук и старший автор исследования.

Спирали ДНК обернуты вокруг гистоновых белков, которые определяют, насколько плотно или слабо свернута спираль.

Когда генетическая “пружинка” сжимается, её гены отключаются. Когда спираль ДНК растягивается и распрямляется, гены становятся более доступными для включения.

Исследователи обнаружили, что у молодых мышей, переживших стресс, в дофаминергических нейронах было больше фермента SETD7, чем у мышей, выросших в обычных условиях. “SETD7 помогает помечать генетическую спираль химической меткой H3K4me1, что указывает на готовность “пружинки” к раскручиванию. Это, в свою очередь, делает клетку более восприимчивой ко всему, что происходит в окружающей среде”, – объясняет Пенья.

Затем исследователи искусственно повысили уровень SETD7 у молодых мышей, не подвергавшихся стрессу. Даже без стрессовых факторов в раннем возрасте у этих мышей в дофаминергических клетках мозга сохранялась растянутая и расправленная структура ДНК, что облегчало активацию генов, реагирующих на стресс. Такие мыши во взрослом возрасте хуже переносили стресс.

Исследователи обнаружили, что у взрослых мышей, у которых в молодом возрасте был повышен уровень SETD7, во взрослом возрасте наблюдалось больше реактивных дофаминовых нейронов и более тревожное поведение по сравнению с мышами, у которых уровень SETD7 оставался нормальным на протяжении всей жизни.

Блокирование фермента уменьшило вред

И наоборот, когда исследователи блокировали фермент SETD7, чтобы он не добавлял слишком много меток H3K4me1 после перенесенного в раннем возрасте стресса, «пружинка» оставалась закрытой, защищая мышей от повышенной чувствительности к стрессу в более позднем возрасте. Несмотря на перенесенный стресс в раннем возрасте и взрослом возрасте, мыши с пониженным уровнем SETD7 оставались такими же общительными и любознательными, как и мыши, не подвергавшиеся стрессу, а активность их дофаминовых нейронов была в пределах нормы.

“В настоящее время не существует методов лечения последствий стресса в раннем детстве для мозга, отчасти потому, что у нас нет четкого представления о том, на какие молекулярные механизмы следует воздействовать”, – говорит Пенья.

“Эта работа очень интересна, потому что она раскрывает четкий механизм, а также помогает объяснить, почему последствия стресса носят скрытый и комплексный характер. Кроме того, если мы сможем оказать детям психологическую поддержку, терапию или предоставить им социальные ресурсы, чтобы защитить их в эти чувствительные периоды развития, мы сможем защитить эпигеном, не дав «пружинке» зафиксироваться в открытом положении, и, возможно, дадим развивающемуся мозгу шанс выработать естественную устойчивость к стрессу”.

Подпишитесь на сайт Психолог в интернете
в Telegram, ВКонтакте или в MAX
Помощь психолога