Studie hilft zu verstehen, warum Stress im Jugendalter zu psychischen Erkrankungen im Erwachsenenalter führt – Jornal da USP

Von der Agentur Fapesp*

Übermäßiger Stress im Jugendalter kann zu Veränderungen der im Gehirn exprimierten Gene führen, insbesondere derjenigen, die mit bioenergetischen Funktionen verbunden sind. Solche Veränderungen wirken sich auf den Prozess der Zellatmung aus, was im Erwachsenenalter mit Verhaltensproblemen und psychischen Störungen verbunden ist. Die Schlussfolgerung stammt aus einer Studie an Mäusen, die von Forschern der medizinischen Fakultät von Ribeirão Preto (FMRP) an der University of the South Pacific durchgeführt wurde. Die Ergebnisse wurden kürzlich in der Fachzeitschrift veröffentlicht Translationale Psychiatrie.

Es ist keine Neuigkeit, dass die Pubertät durch eine Reihe von Veränderungen in Körper und Verhalten gekennzeichnet ist. Während dieser Zeit erfährt das Gehirn strukturelle und funktionelle Veränderungen, die durch neurobiologische und soziale Faktoren geprägt sind. „Tatsächlich ist das Gehirn jugendlicher Ratten wie beim Menschen sehr plastisch, und diese Plastizität kann sowohl auf molekularer als auch auf Verhaltensebene beobachtet werden.“ Veränderungen in den Expressionsprofilen spezifischer Gene in verschiedenen Regionen des Gehirns führen zu Veränderungen in „Zellulare Konnektivität, die systematisch verstärkt wird, was zu anhaltenden Verhaltensänderungen im Erwachsenenalter führt, die mit psychiatrischen Störungen verbunden sind“, erklärt Thamiris Santos-Silva, damals Doktorand in Pharmakologie am FMRP und Erstautor der Arbeit.

„Die Adoleszenz stellt eine kritische Phase für die Plastizität des Gehirns dar, die vom sozialen Verhalten abhängt“, fügt Felipe Vilela Gomez, Professorin in der Abteilung für Pharmakologie am FMRP und Koordinatorin der Studie, hinzu. „In diesem Stadium nimmt die Anfälligkeit für schädliche soziale und umweltbedingte Faktoren wie Traumata, Beleidigungen und Missbrauch zu, und soziale Erfahrungen können die Anfälligkeit und Widerstandsfähigkeit gegenüber Stress beeinflussen.“

Der präfrontale Kortex ist ein Bereich des Gehirns, der im Jugendalter besonders anfällig für Stressfaktoren ist. Dies ermöglicht mit zunehmender Reife eine größere kognitive Kontrolle über Emotionen, wie man es im Erwachsenenalter beobachten kann. Bei Mäusen, die im Jugendalter gestresst waren, zeigte diese Region geringere Expressionsniveaus von Schlüsselgenen für die mitochondriale Atmungsfunktion. Diese Organellen sind die Hauptproduzenten chemischer Energie, die für die Funktion von Neuronen, den Grundzellen des Gehirns, benötigt wird. Dies verstärkt die Beteiligung von Mitochondrien als Regulatoren des sozialen Verhaltens, einschließlich der Stressreaktion.

Die von Fapesp unterstützte Forschung analysierte die Verhaltensfolgen von Stress – Angst, Geselligkeit und Kognition – in einem ersten Stadium bei Mäusen im späten Jugendalter. Um dies zu erreichen, wurden die Tiere zehn aufeinanderfolgende Tage lang einem Stressprotokoll ausgesetzt, das mit einer intensiven Phase der Gehirnplastizität zusammenfiel. Anschließend wurden die Tiere gezielten Untersuchungen unterzogen, die in allen Verhaltenstests deutliche Verluste zeigten.

„Wir beobachteten, dass die gestressten Tiere in dieser Lebensphase ein ausgeprägteres Fehlverhalten zeigten, mit Angstzuständen und einem Rückgang der Geselligkeit und der kognitiven Funktion“, sagt Gomez.

Um zu beurteilen, ob sich diese Unterschiede auch in der Genexpression widerspiegeln, wurden RNA-Proben an das Behavioral Genetics Laboratory des Brain and Mind Institute der École Polytechnique Fédérale de Lausanne (Schweiz) unter der Leitung von Professorin und Forscherin Carmen Sandi geschickt. Dort wurde eine Messenger-RNA-Sequenzierung durchgeführt, die das Profil der in den analysierten Gehirnen exprimierten Gene widerspiegelt. Die Daten wurden mithilfe von Bioinformatik-Tools analysiert, ein Schritt, der vom Capes/USP-PrInt-Programm finanziert wurde.

„Diese Analyse zeigte Veränderungen in Genen im präfrontalen Kortex von gestressten Tieren – von den zehn am häufigsten betroffenen Genen standen mehrere mit Signalwegen in Zusammenhang, die mit oxidativem Stress und der Mitochondrienfunktion zusammenhängen, einem wesentlichen zellulären Bestandteil der Energieproduktion des Gehirns“, sagt er. Gomez.

Die Arbeit umfasste auch Analysen zur Bewertung des Verbrauchs von mitochondrialem Sauerstoff im Gehirn dieser Tiere, der nachweislich auch durch Stress beeinträchtigt wird.

„Daher verfügen wir nun über mehrere Beweise, die auf die Bedeutung der Mitochondrienfunktion in diesem Verhaltensprofil hinweisen“, sagt Gomez.

Nächste Schritte

Die Idee der Forscher besteht nun darin, zu analysieren, ob sich durch die Identifizierung dieses Verhaltensprofils die Reaktion eines Individuums auf einen potenziellen Stressor vorhersagen lässt und inwieweit dies tatsächlich zur Entwicklung einer Psychopathologie führen kann.

„Eine weitere Möglichkeit, Studien zu stärken, besteht darin, die Bemühungen auf genetische Veränderungen zu konzentrieren. Führen Sie Tests durch, um zu sehen, was passiert, wenn die Genexpression abnimmt oder sich verbessert. Dies könnte mehr Beweise für den Zusammenhang zwischen diesen Veränderungen und Stress liefern und sogar Wege zu ihrer Bekämpfung aufzeigen.“ “ schlägt Gomez vor. .

Artikel Die transkriptomische Analyse deckt mitochondriale Pfade auf, die mit unterschiedlichen Verhaltensmustern und Stress bei Jugendlichen verbunden sind Die Antwort kann gelesen werden unter: https://www.nature.com/articles/s41398-023-02648-3.

Dieser Text wurde ursprünglich veröffentlicht von FASB-Agentur Entsprechend der Creative Commons-Lizenz CC-BY-NC-ND. Lies das Das Original ist hier.

* Giulia Moioli, von der Agentur Fabisp.