Kajian Tikus mendapati Tekanan Awal Dapat Mengubah Gen di Otak

Tekanan kehidupan awal menyandarkan kerentanan seumur hidup terhadap tekanan melalui perubahan genetik di kawasan otak yang terlibat dalam mood dan kemurungan, menurut sebuah kajian baru.

Kajian yang dilakukan di Icahn School of Medicine di Mount Sinai di New York, memfokuskan pada epigenetik, kajian mengenai perubahan tindakan gen yang disebabkan bukan oleh perubahan kod DNA yang kita warisi dari ibu bapa kita, tetapi oleh molekul yang mengatur ketika , di mana, dan sejauh mana bahan genetik kita diaktifkan.

Peraturan ini berasal, sebahagiannya, dari fungsi faktor transkripsi - protein khusus yang mengikat urutan DNA tertentu dalam gen kita dan sama ada mendorong atau mematikan ekspresi gen tertentu, jelas para penyelidik.

Kajian terdahulu menunjukkan bahawa tekanan kehidupan awal meningkatkan risiko kemurungan dan sindrom psikiatri lain, tetapi neurobiologi yang menghubungkan kedua-duanya tetap sukar difahami hingga sekarang, menurut para saintis.

"Pekerjaan kami mengenal pasti asas molekul untuk tekanan semasa jendela perkembangan sensitif yang memprogramkan tindak balas tikus terhadap tekanan pada masa dewasa," kata Catherine Peña, Ph.D., penyelidik utama kajian ini. "Kami mendapati bahawa mengganggu penjagaan ibu terhadap tikus menghasilkan perubahan tahap ratusan gen di kawasan teralal ventral (VTA) yang menjadikan kawasan otak ini berada dalam keadaan seperti depresi, bahkan sebelum kita mengesan perubahan tingkah laku.

"Pada dasarnya, kawasan otak ini menyandarkan kerentanan laten sepanjang hayat terhadap kemurungan yang terungkap hanya setelah menghadapi tekanan tambahan," katanya.

Para penyelidik mengenal pasti peranan untuk faktor transkripsi perkembangan homeobox 2 orthodenticle (Otx2) sebagai pengatur utama perubahan gen ini.

Pasukan penyelidik menunjukkan bahawa tikus bayi yang tertekan dalam tempoh sensitif (dari hari selepas kelahiran 10-20) telah menekan Otx2 di VTA. Walaupun tahap Otx2 akhirnya pulih pada masa dewasa, penekanan telah menyebabkan perubahan gen gerakan yang berlangsung hingga dewasa, menunjukkan bahawa tekanan kehidupan awal mengganggu program perkembangan khusus usia yang diatur oleh Otx2, kata para penyelidik.

Tikus yang ditekankan dalam jangka waktu sensitif awal kehidupan lebih cenderung untuk mengalami tingkah laku seperti kemurungan pada masa dewasa, tetapi hanya setelah tekanan orang dewasa tambahan.

Semua tikus bertindak normal sebelum tekanan sosial orang dewasa tambahan, tetapi "tekanan kedua" tekanan lebih cenderung mencetuskan tingkah laku seperti kemurungan pada tikus yang mengalami tekanan dalam tempoh masa yang sensitif, kajian itu dijumpai.

Untuk menguji ramalan bahawa Otx2 sebenarnya bertanggungjawab terhadap kepekaan tekanan, pasukan penyelidik mengembangkan alat virus yang digunakan untuk meningkatkan atau menurunkan tahap Otx2. Mereka mendapati bahawa penekanan Otx2 di awal kehidupan adalah perlu dan mencukupi untuk meningkatkan kerentanan terhadap tekanan pada orang dewasa.

"Kami menjangkakan bahawa kami hanya dapat memperbaiki atau meniru kesan tekanan hidup awal dengan mengubah tahap Otx2 selama periode sensitif awal," kata Peña. "Ini berlaku untuk kesan jangka panjang terhadap tingkah laku seperti kemurungan, tetapi agak mengejutkan kami, kami juga dapat mengubah kepekaan tekanan untuk jangka masa yang singkat dengan memanipulasi Otx2 pada masa dewasa."

Menurut para penyelidik, tidak banyak yang diketahui mengenai apakah ada masa sensitif pada masa kanak-kanak ketika tekanan dan kesulitan paling mempengaruhi perkembangan otak dan, terutama, sistem pengaturan emosi.

Kajian ini adalah yang pertama menggunakan alat seluas genom untuk memahami bagaimana tekanan kehidupan awal mengubah perkembangan VTA, memberikan bukti baru untuk tingkap sensitif dalam perkembangan emosi, kata para penyelidik.

"Paradigma tikus ini akan berguna untuk memahami korelasi molekul peningkatan risiko kemurungan akibat tekanan hidup awal dan dapat membuka jalan untuk mencari tingkap sensitif seperti itu dalam kajian manusia," kata Eric J. Nestler, MD, Ph.D. , Profesor Neurosains Keluarga Nash dan Pengarah Friedman Brain Institute di Gunung Sinai dan penyelidik kanan kajian.

"Matlamat terjemahan utama penyelidikan ini adalah untuk membantu penemuan rawatan yang berkaitan dengan individu yang mengalami tekanan dan trauma pada masa kanak-kanak."

Kajian itu diterbitkan dalam jurnal Sains.

Sumber: Hospital Gunung Sinai