Nghiên cứu về chuột phát hiện Căng thẳng sớm có thể thay đổi gen trong não

Theo một nghiên cứu mới đây, căng thẳng đầu đời mã hóa khả năng dễ bị căng thẳng suốt đời do những thay đổi di truyền trong vùng não liên quan đến tâm trạng và trầm cảm, theo một nghiên cứu mới.

Nghiên cứu được tiến hành tại Trường Y Icahn ở Mount Sinai ở New York, tập trung vào di truyền học biểu sinh, nghiên cứu về những thay đổi trong hoạt động của gen gây ra không phải do những thay đổi trong mã DNA mà chúng ta thừa hưởng từ cha mẹ của mình, mà thay vào đó là bởi các phân tử quy định khi , ở đâu, và ở mức độ nào mà vật liệu di truyền của chúng ta được kích hoạt.

Các nhà nghiên cứu giải thích rằng quy định này bắt nguồn một phần từ chức năng của các yếu tố phiên mã - các protein chuyên biệt liên kết với các trình tự DNA cụ thể trong gen của chúng ta và khuyến khích hoặc ngăn chặn sự biểu hiện của một gen nhất định.

Các nghiên cứu trước đây cho rằng căng thẳng đầu đời làm tăng nguy cơ mắc bệnh trầm cảm và các hội chứng tâm thần khác, nhưng sinh học thần kinh liên kết hai yếu tố này vẫn khó nắm bắt cho đến nay, theo các nhà khoa học.

Catherine Peña, Tiến sĩ, điều tra viên chính của nghiên cứu cho biết: “Công trình của chúng tôi xác định cơ sở phân tử cho căng thẳng trong thời kỳ phát triển nhạy cảm, lập trình phản ứng của chuột với căng thẳng ở tuổi trưởng thành. “Chúng tôi phát hiện ra rằng việc gián đoạn chăm sóc chuột của bà mẹ tạo ra những thay đổi về mức độ của hàng trăm gen trong vùng não bụng (VTA) khiến vùng não này nguyên tố ở trạng thái giống như trầm cảm, ngay cả trước khi chúng tôi phát hiện ra những thay đổi về hành vi.

Bà nói: “Về cơ bản, vùng não này mã hóa tính nhạy cảm tiềm ẩn, kéo dài suốt đời chỉ bộc lộ sau khi gặp thêm căng thẳng,” cô nói.

Các nhà nghiên cứu đã xác định được vai trò của yếu tố phiên mã phát triển trực tiếp ở homeobox 2 (Otx2) như một cơ quan điều hòa chính của những thay đổi gen này.

Nhóm nghiên cứu đã chỉ ra rằng những con chuột con bị căng thẳng trong giai đoạn nhạy cảm (từ ngày thứ 10-20 sau khi sinh) đã ức chế Otx2 trong VTA. Các nhà nghiên cứu cho biết, trong khi mức độ Otx2 cuối cùng được phục hồi khi trưởng thành, sự ức chế đã gây ra sự thay đổi gen chuyển động kéo dài đến tuổi trưởng thành, cho thấy rằng căng thẳng đầu đời làm gián đoạn chương trình phát triển theo độ tuổi do Otx2 sắp xếp, các nhà nghiên cứu cho biết.

Những con chuột bị căng thẳng trong khoảng thời gian nhạy cảm đầu đời có nhiều khả năng không chống lại được hành vi giống như trầm cảm ở tuổi trưởng thành, nhưng chỉ sau khi có thêm căng thẳng ở tuổi trưởng thành.

Tất cả những con chuột đều hoạt động bình thường trước khi có thêm căng thẳng xã hội ở người trưởng thành, nhưng “cú đánh thứ hai” của căng thẳng có nhiều khả năng gây ra hành vi giống như trầm cảm đối với những con chuột bị căng thẳng trong khoảng thời gian nhạy cảm, nghiên cứu cho thấy.

Để kiểm tra dự đoán rằng Otx2 thực sự là nguyên nhân gây ra sự nhạy cảm với căng thẳng, nhóm nghiên cứu đã phát triển các công cụ virus được sử dụng để tăng hoặc giảm mức Otx2. Họ phát hiện ra rằng việc ức chế Otx2 ngay từ khi còn nhỏ là cần thiết và đủ để làm tăng tính nhạy cảm với căng thẳng ở tuổi trưởng thành.

Peña cho biết: “Chúng tôi dự đoán rằng chúng tôi sẽ chỉ có thể cải thiện hoặc bắt chước những tác động của căng thẳng đầu đời bằng cách thay đổi mức Otx2 trong giai đoạn đầu nhạy cảm. “Điều này đúng với những ảnh hưởng lâu dài đến hành vi giống như trầm cảm, nhưng chúng tôi hơi ngạc nhiên khi chúng tôi cũng có thể thay đổi độ nhạy cảm với căng thẳng trong một khoảng thời gian ngắn bằng cách điều khiển Otx2 ở tuổi trưởng thành.”

Theo các nhà nghiên cứu, ít ai biết được liệu có những giai đoạn nhạy cảm trong thời thơ ấu khi căng thẳng và nghịch cảnh ảnh hưởng nhiều nhất đến sự phát triển của não và đặc biệt là hệ thống điều chỉnh cảm xúc.

Các nhà nghiên cứu cho biết, nghiên cứu này là nghiên cứu đầu tiên sử dụng các công cụ toàn bộ gen để hiểu căng thẳng đầu đời làm thay đổi sự phát triển của VTA, cung cấp bằng chứng mới cho các cửa sổ nhạy cảm trong phát triển cảm xúc, các nhà nghiên cứu cho biết.

Eric J. Nestler, MD, Ph.D. cho biết: “Mô hình chuột này sẽ hữu ích để hiểu các mối tương quan phân tử của việc tăng nguy cơ trầm cảm do căng thẳng đầu đời và có thể mở đường cho việc tìm kiếm các cửa sổ nhạy cảm như vậy trong các nghiên cứu trên người,” Eric J. Nestler, MD, Ph.D. , Giáo sư Khoa học Thần kinh của Gia đình Nash và Giám đốc Viện Não Friedman ở Mount Sinai và điều tra viên cao cấp của nghiên cứu.

“Mục tiêu chuyển dịch cuối cùng của nghiên cứu này là hỗ trợ khám phá điều trị liên quan đến những cá nhân từng trải qua căng thẳng và chấn thương thời thơ ấu.”

Nghiên cứu được đăng trên tạp chí Khoa học.

Nguồn: Bệnh viện Mount Sinai