Направи дарение на училище!

Изследванията показват, че травматичните преживявания от детството се вграждат в мозъка ни и ни излагат на риск от психични заболявания, но епигенетичното редактиране може да ни предложи надежда да ги премахнем.

Начините, по които депресията се проявява при мишки в лабораторията на психиатъра и невролог Ерик Нестлер, са натрапчиво свързани. Когато те били поставени в заграждение с непозната мишка, те стоели в ъгъла и не показвали особен интерес. Когато им се предостави подсладена напитка, те почти не забелязвали. Когато били пуснати във вода, те не плували, а просто лежали отпуснато, носейки се по водата.

Тези мишки са били изложени на „стрес от социално поражение“, което означава, че по-възрастните, по-големи мишки многократно са заявявали своето господство над тях. Това е протокол, предназначен да предизвиква депресия при мишки, но в лабораторията на Нестлер той засяга някои повече от други – тези с анамнеза за ранна травма.

„Това, което се вижда ясно в тези модели при мишки и плъхове е, че някои, които са били изложени на стрес в ранния си живот, наистина показват по-голяма чувствителност към стрес по-късно в живота“, казва Нестлер, който е работи в Icahn School of Medicine at Mount Sinai в Ню Йорк.

Разбери повече за БГ Наука:

***

Това изглежда важи и при хората. Причините все още са неясни, но има все повече доказателства, че част от отговора се крие в епигенетиката – процеси, които променят функцията на нашите гени, без да променят генетичния код. Много изследователи сега смятат, че травмата от детството се вгражда биологично в телата ни, променя начина, по който работят нашите гени и излага психичното ни здраве на риск.

Ако това мислене се запази, то отваря вратата към радикални нови лечения. Точно както генното редактиране обещава нови терапии за всичко, от сърдечни заболявания до рак, има хора, които вярват, че бърникането в епигенома може да ни помогне да обърнем щетите, причинени от травма – по същество ни дава начин физически да редактираме белезите от миналото.

Въпреки че понякога трудното детство може да направи хората по-устойчиви, „травмата в ранния живот е най-силният рисков фактор за редица психиатрични състояния, най-вече депресия и тревожност“, обяснява Нестлер. Едно от най-големите проучвания, които потвърждават това, е от 2010 г. и включва данни за повече от 50 000 възрастни от 21 държави.

Установено е, че почти всички видове травми в детството – от смъртта на родител до злоупотребата с вещества в семейството – са значително свързани с психични заболявания в зряла възраст. Забележително е, че анализът предполага, че ако по някакъв начин се отървем от всички детски несгоди, ще видим намаляване на диагнозите за психично здраве с почти една трета.
Но за да разберем биологичните компоненти на такава връзка, се нуждаем от контролирани експерименти с животни. Именно в тях изследователите са видели как несгодите в ранния живот водят до епигенетични модификации.

В експерименти изследователите могат да променят генната експресия, като излагат животните на стрес в ранна възраст. В едно проучване, например, Нестлер и колегите му отделяли малките мишки от майките им с часове всеки ден и установили, че в резултат на това няколкостотин гена са променили експресията в мозъчна област, свързана с депресията. Именно мишки като тези продължили да развиват депресия в по-високи нива, когато са подложени на протокола за стрес от социално поражение.

Проблемът е, че няма начин това да се възпроизведе при хора. Би било неморално да се излагат деца на травма и изследователите трябва да премахнат мозъчната тъкан, за да анализират какви епигенетични промени са настъпили там. Но неврологът Елизабет Биндер от Института по психиатрия „Макс Планк“ в Мюнхен казва, че има доказателства от следсмъртни мозъчни данни, че можем да видим подобни неща при хората.
Тя има предвид проучване, изследващо мозъците на хора, които са се самоубили. Авторите откриват епигенетични разлики в свързаните със стреса гени между тези, които са преживели малтретиране в детството си, и индивидите, които не са. Това е добро доказателство, но за да разберат историята на насилието на хората, авторите е трябвало да попитат опечалените роднини, което не винаги може да е надеждно, уточнява Биндер.

Вместо това изследователите искат да тестват живи хора. Това означава да се търсят епигенетични белези извън мозъка, като например в слюнка или кръв. Въпреки че все още не е ясно колко добре те отразяват промените в мозъка, това е най-доброто, с което учените разполагат, и разказва убедителна история – не само за епигенетични белези, но и за екстремни еволюционни стратегии за оцеляване.

Все по-популярен начин за изследване на епигенетичните промени при хората е чрез епигенетични часовници. Докато остаряваме, ние избираме определени маркери, които корелират силно с възрастта и така учените могат да определят количествено нашата „биологична възраст“, като гледат колко от тях имаме. По този начин те могат да определят дали биологично стареем по-бързо или по-бавно.

Наскоро Биндер използва първия по рода си епигенетичен часовник за деца от три до пет годишна възраст, които са имали известна история с малтретиране в миналото си. Тя откри ясен модел: малтретираните деца, които показват признаци на депресия и тревожност, са биологично близо три месеца по-възрастни от връстниците си, което е много за възрастта им. Колкото по-лошо е било малтретирането им, толкова “по-стари” са били те.

На фона на подобни изследвания е изкушаващо да се мисли, че ускореното стареене е изключително вредно. Но реалността вероятно е по-сложна, казва психологът Дженифър Съмнър от Калифорнийския университет в Лос Анджелис.
Тя разграничава два вида травма: заплаха и лишаване.
„Преживявания на заплаха, което е потенциал за насилие, за физическо увреждане, такива преживявания изглежда са особено свързани с тези показатели за ускорено биологично стареене“, казва тя. Според работата ѝ това е свързано и с по-ранен пубертет. Но в случай на лишения, като пренебрегване, тийнейджърите достигат по-късно до пубертета и биологичната им възраст не е засегната.

Погледнато през доста мрачна еволюционна леща, това има смисъл. В заплашителна среда по-бързото израстване означава, че можете да се възпроизвеждате по-бързо, в случай че животът ви е кратък. Но в лишени среди с ограничени ресурси Съмнър казва: „Може да не е толкова полезно да се опитваме да се развиваме и възпроизвеждаме по това време.“

Така че някои от предизвиканите от травма промени може да са част от еволюционна стратегия, която поставя репродуктивното време пред благосъстоянието. „Ускореното стареене всъщност може да повиши тази репродуктивна годност, но в дългосрочен план може да означава по-неблагоприятни последици за физическото и психическото здраве“, допълва тя.
Това изглежда груба сделка за хората, които искат да живеят, а не само да се размножават, и повдига въпроса: ако епигенетичните промени могат просто да се появят, не можем ли просто да ги обърнем?

Краткият отговор е, че е възможно. Учените могат да редактират епигенома, като използват версия на Crispr-Cas9, иновативния инструмент за редактиране на гени, където ензимът Cas9 е дезактивиран, така че да не може да изреже ДНК.
„Не е като да изрежете гена и да вмъкнете нещо“, казва Субхаш Пандай, невролог от Университета на Илинойс в Чикаго. Вместо това той просто намира правилната точка в генома и след това може да премахне или добави маркер.

В проучване миналата година Пандай използва тази епигенетична версия, наречена Crispr-dCas9, за да отмени епигенетична промяна, предизвикана от алкохол при плъхове. Предишната му работа свързва тази конкретна модификация в амигдалата, мозъчния център за страха, с повишена тревожност и употреба на алкохол при възрастни.

Плъховете, които са били инжектирани с алкохол в юношеска възраст, са значително по-тревожни от трезвениците. Но когато Пандай обърна предизвиканата от алкохола промяна, тревожността им спадна до нормални нива. Работи и обратното – когато Пандай въвежда промяната на плъхове, които не са били инжектирани с алкохол в юношеска възраст, те на свой ред се тревожат.

Трябва да се измине дълъг път, преди епигенетичното редактиране да може да се използва при хора, но Пандай вярва, че „епигеномното редактиране има голям потенциал за бъдеща терапия“. Изкривявания като дългосрочна ефикасност и безопасност трябва да бъдат разработени за всяка нова терапия, казва той.

Въпреки това, когато става въпрос за депресия и тревожни разстройства, които се формират от множество различни гени, Нестлер е по-колеблив. „Това, което причинява депресия при един човек, вероятно е много различно от това, което причинява депресия при друг човек“, казва той. Това може да затрудни намирането на правилните етикети за обръщане.

Плъховете на Пандай са имали хирургически инсталирани тръби, за да може системата Crispr да достигне до тяхната амигдала. За повечето разстройства, Нестлер казва: „Ще ни трябва нещо, което е много по-лесно за хората.“ Вместо Crispr, една опция може да бъде вид епигенетично лекарство за премахване на маркери.
Американската администрация по храните и лекарствата вече одобри някои лекарства срещу някои видове рак. Въпреки че остават опасенията относно страничните ефекти, Нестлер казва: „Ние сме много заинтересовани от техния потенциал и при депресия.“

Други смятат, че лекарствата и редактирането не трябва да засенчват най-забележителното в епигенетиката – нейната отзивчивост към околната среда.
„Това са белези, които са динамични в отговор на нашия житейски опит“, казва Дън, чиято цел е да предотвратява депресията, а не само да я лекува. „Има неща, които могат да променят риска на хората да имат здравни резултати.“
С други думи, трябва да се опитаме да поправим травмата на децата, преди да бъдат диагностицирани като възрастни – не с психично здраве Crispr, а със социална подкрепа и терапия. Вместо това, епигенетиката може да играе роля като биомаркер за отбелязване на деца в особен риск, казва тя.

Може да се каже, че не се нуждаем от епигенетиката, за да ни каже, че децата с травма в миналото си се нуждаят от помощ. И все пак Дън казва: „Вие и аз бихме могли да имаме абсолютно същото преживяване по отношение на несгоди, но биологично това ни въздейства по различен начин.“ С ограничени обществени бюджети може да има полза от разделянето на истински травматизираните от издръжливите.
Тя е права, че не всеки, който преминава през травма, е еднакво засегнат; това се проявява дори при мишките на Нестлер. Най-склонните към депресия са преживели травма късно в детството, докато тези, които са били травматизирани рано – и може би са имали повече време за възстановяване – са показали по-голяма устойчивост.

Но ако прегърнем епигенетичните лекарства и редактирането, може да има преки пътища и към това. Нестлер наскоро откри генна мрежа, регулираща устойчивостта, която може да бъде подсилена епигенетично и може да предложи нови лекарствени цели при възрастни.
Според него повечето усилия в тази област в продължение на десетилетия са били за премахване на лошите ефекти от стреса. Можем също така да се опитаме да въведем механизми за естествена устойчивост.

Превод: Радослав Тодоров
Източник: theguardian.com

Вземете (Доживотен) абонамент и Подарете един на училище по избор!