Nghiên cứu mới cho thấy lý do tại sao một số người dễ bị căng thẳng hơn

Một nghiên cứu mới có thể giải thích tại sao một số người dễ bị căng thẳng và các rối loạn tâm thần liên quan đến căng thẳng.

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Duke đã phát hiện ra rằng việc bổ sung một dấu hiệu hóa học trên đỉnh một gen được biết đến với liên quan đến chứng trầm cảm lâm sàng và rối loạn căng thẳng sau chấn thương (PTSD) có thể ảnh hưởng đến cách bộ não của một người phản ứng với các mối đe dọa.

Nghiên cứu, xuất hiện trong Khoa học thần kinh tự nhiên, tập trung vào một phân tử được gọi là chất vận chuyển serotonin, điều chỉnh lượng truyền tín hiệu serotonin giữa các tế bào não.

Vào những năm 1990, các nhà khoa học phát hiện ra rằng sự khác biệt trong trình tự DNA của gen vận chuyển serotonin dường như khiến một số người có phản ứng cường điệu với căng thẳng, bao gồm cả sự phát triển của bệnh trầm cảm. Đó là lý do tại sao nó trở thành mục tiêu để điều trị trầm cảm và các rối loạn tâm trạng khác, theo các nhà nghiên cứu.

Nằm trên đầu DNA của chất vận chuyển serotonin là các dấu hiệu hóa học được gọi là nhóm methyl giúp điều chỉnh vị trí và thời điểm một gen hoạt động.

Các nhà khoa học giải thích rằng quá trình methyl hóa DNA là một dạng biến đổi biểu sinh đang được các nhà khoa học nghiên cứu nhằm tìm hiểu cách thức mà cùng một mã di truyền có thể tạo ra nhiều tế bào và mô khác nhau, cũng như sự khác biệt giữa các cá thể có quan hệ gần gũi như anh em sinh đôi, các nhà nghiên cứu giải thích.

“Chúng tôi quyết định bắt đầu với chất vận chuyển serotonin vì chúng tôi biết rất nhiều về nó về mặt sinh học, dược học, hành vi và nó là một trong những gen đặc trưng tốt nhất trong khoa học thần kinh,” tác giả cao cấp Ahmad Hariri, giáo sư tâm lý học và khoa học thần kinh và thành viên của Viện Khoa học Não Duke.

“Nếu chúng tôi định tuyên bố về tầm quan trọng của di truyền biểu sinh trong não người, chúng tôi muốn bắt đầu với một gen mà chúng tôi hiểu khá rõ về nó.”

Các thí nghiệm mới nhất là một phần của Nghiên cứu Di truyền Thần kinh Duke (DNS), nghiên cứu về gen, hoạt động của não và các dấu hiệu sinh học khác về nguy cơ mắc bệnh tâm thần ở thanh niên.

Đối với nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đã thực hiện chụp ảnh não không xâm lấn ở 80 người đầu tiên ở độ tuổi đại học của DNS, cho họ xem hình ảnh khuôn mặt giận dữ hoặc sợ hãi và xem phản ứng của vùng não sâu gọi là hạch hạnh nhân, giúp hình thành hành vi của chúng ta và phản ứng sinh học đối với mối đe dọa và căng thẳng.

Họ cũng đo lượng methyl hóa trên DNA của chất vận chuyển serotonin được phân lập từ nước bọt của học sinh.

Nghiên cứu cho thấy rằng sự metyl hóa càng lớn thì khả năng phản ứng của hạch hạnh nhân càng lớn. Các nhà nghiên cứu giải thích, tăng phản ứng của hạch hạnh nhân có thể góp phần vào phản ứng căng thẳng quá mức và dễ bị tổn thương với các rối loạn liên quan đến căng thẳng, các nhà nghiên cứu giải thích.

Tác giả chính Yuliya Nikolova, một nghiên cứu sinh trong nhóm của Hariri, cho biết: “Trước sự ngạc nhiên của chúng tôi, ngay cả những biến thể metyl hóa nhỏ cũng đủ để tạo ra sự khác biệt giữa phản ứng hạch hạnh nhân của sinh viên.

Ông lưu ý: “Số lượng methyl hóa là một yếu tố dự đoán tốt hơn về hoạt động của hạch hạnh nhân hơn là sự biến đổi trình tự DNA, vốn trước đây có liên quan đến nguy cơ trầm cảm và lo lắng”.

Các nhà nghiên cứu cho biết họ rất vui mừng về khám phá này nhưng cũng rất thận trọng, bởi vì có nhiều phát hiện về di truyền học không bao giờ được tái tạo.

Đó là lý do tại sao họ chớp lấy cơ hội tìm kiếm cùng một mô hình ở một nhóm người tham gia khác, lần này là trong Nghiên cứu kết quả về rượu ở tuổi vị thành niên (TAOS) tại Trung tâm Khoa học Y tế của Đại học Texas ở San Antonio.

Làm việc với giám đốc TAOS Douglas Williamson, các nhà nghiên cứu đã đo khả năng phản ứng của hạch hạnh nhân đối với khuôn mặt giận dữ và sợ hãi cũng như quá trình methyl hóa gen vận chuyển serotonin ở 96 thanh thiếu niên từ 11 đến 15 tuổi. Theo các nhà nghiên cứu, các phân tích cho thấy mối liên hệ thậm chí còn mạnh mẽ hơn giữa quá trình methyl hóa và phản ứng của hạch hạnh nhân.

Hariri nói: “Bây giờ hơn 10% sự khác biệt về chức năng hạch hạnh nhân được ánh xạ dựa trên những khác biệt nhỏ này trong quá trình metyl hóa. Nghiên cứu DNS chỉ tìm thấy dưới bảy phần trăm.

Tiến hành nghiên cứu thêm một bước nữa, các nhà nghiên cứu cũng đã phân tích mô hình methyl hóa trong não của người chết với sự cộng tác của Etienne Sibille tại Đại học Pittsburgh, hiện thuộc Trung tâm Nghiện và Sức khỏe Tâm thần ở Toronto.

Một lần nữa, họ thấy rằng sự methyl hóa một điểm duy nhất trong gen vận chuyển serotonin có liên quan đến mức độ biểu hiện thấp hơn của chất vận chuyển serotonin trong hạch hạnh nhân.

"Đó là khi chúng tôi nghĩ," Được rồi, điều này thật tuyệt vời ", Hariri nói.

Theo Hariri, công trình cho thấy mối liên hệ: Sự metyl hóa cao hơn có liên quan đến việc đọc gen ít hơn. Ông giải thích quá trình methyl hóa làm giảm sự biểu hiện của gen, sau đó ảnh hưởng đến phản ứng của hạch hạnh nhân, có lẽ bằng cách thay đổi tín hiệu serotonin.

“Chúng tôi dự định nghiên cứu xem quá trình methyl hóa một đoạn DNA cụ thể này ảnh hưởng đến não như thế nào. Đặc biệt, vùng gen này có thể đóng vai trò là nơi hạ cánh cho bộ máy tế bào liên kết với DNA và đọc nó, ”Nikolova nói.

Các nhà nghiên cứu cho biết thêm, họ cũng có kế hoạch xem xét các mô hình methyl hóa của các gen khác trong hệ thống serotonin có thể góp phần vào phản ứng của não đối với các kích thích đe dọa.

Nguồn: Đại học Duke