Перенесенный в детстве стресс оставляет следы на ДНК

Эпигенетические поломки в мозге, вызванные стрессовыми ситуациями в детстве, повышают вероятность депрессии во взрослом состоянии, сообщает «Наука и жизнь».

Ученые показали, что в некоторых зонах молодого мозга из-за стресса меняется активность генов. Среди этих зон — так называемое прилежащее ядро, которое когда-то называли центром удовольствия. Прилежащее ядро входит в систему подкрепления, или систему вознаграждения. Эта система срабатывает, когда мы получаем награду за какое-то выполненное дело. Она формирует мотивацию к тому или иному поведению и связана с зависимостями и неврозами. Очевидно, что она должна быть связана и с депрессией, когда человек теряет мотивацию делать что-либо и не способен получить удовольствие ни от чего.

Можно предположить, что из-за стресса в детстве и юности и изменившейся активности генов прилежащее ядро («центр удовольствия») формируется неправильно. Это сказывается на работе всей системы подкрепления, в результате повышается вероятность депрессии во взрослом возрасте.

Но что именно меняет активность генов?

Их активность может меняться от прямых химических изменений в ДНК на ДНК, или от действия специальных упаковочных белков-гистонов, связанных с нитью ДНК. Во втором случае сама последовательность нуклеотидов в ДНК остаётся неизменной, поэтому и говорят об эпигенетических механизмах — они работают «поверх» неизменного генетического «текста». Тем не менее, этот эпигенетический механизм может менять активность генов надолго, в том числе и на всю жизнь.

В случае с детским стрессом, как оказалось, задействован механизм, в котором участвуют упаковочные белки-гистоны. Они так плотно окружают фрагмент ДНК, что считать информацию с него становится невозможным. Если же упаковка по какой-то причине ослабнет, ген (или гены) станет активен.

В клетках есть ферменты, которые влияют на упаковочные гистоны и заставляют их вести себя по-разному. И через это регулируют активность генов, то есть могут их «включать» и «выключать».

 

Сотрудники Медицинского центра Маунт-Синай в Майами (США) экспериментировали с мышами, которых в детстве подвергали стрессу: регулярно отлучали от матери и регулярно не давали выспаться. Когда такие мышата вырастали, к ним подсаживали более крупную и агрессивную мышь — то есть устраивали второй стресс. И стрессированные мыши переставали интересоваться окружающей обстановкой, не стремились общаться с другими мышами, а когда их бросали в воду, спасались очень вяло. Обычные мыши встречу с агрессивным и крупным соседом переносили лучше: он их конечно, пугал, но они от этого не становились менее общительными и вообще в угнетённое состояние духа не впадали.

Выяснилось, что у депрессивных мышей есть специфические метки на одном из белков-гистонов H3. Если такую метку в клетках прилежащего ядра снять, то мыши перестанут впадать в депрессию от нового взрослого стресса.

Таким образом, детский стресс и взрослую подверженность депрессиям связывает особая группа нейронов в прилежащем ядре. Более того, оказалось, что при детском стрессе в нейронах прилежащего ядра не просто повышается уровень стрессового гистона (уровень может остаться прежним), но изменяется распределение таких молекул на ДНК.

То есть получается, что стресс меняет активность модифицирующих ферментов, из-за чего модифицированные гистоны скапливаются на определенных участках нити ДНК. Активность генов меняется, и мозг начинает хуже справляться со стрессом.

Но если таким мышам дать препарат пинометостат, то их психологическое состояние улучшится: несмотря на детский стресс, они легче перенесут встречу с агрессивной мышью и не утратят общительности.

А пинометостат как раз меняет активность ферментов, модифицирующих гистоны.

И, что особенно интересно — в настоящее время этот препарат проходит клинические испытания как средство от лейкемии. Оказывается, что многие виды рака связаны с нарушениями в эпигенетических механизмах регуляции генетической активности. Там, где речь заходит об эпигенетике, одно и то же лекарство вполне может пригодиться и против рака, и против депрессии.