Çocukluk döneminde yaşanan ağır stresin, ilerleyen yaşlarda kaygı ve depresyon gibi ruhsal sorunlara karşı duyarlılığı artırabileceği belirlendi. Washington Üniversitesi Tıp Fakültesi ile Princeton Üniversitesi'nden araştırmacıların yürüttüğü çalışmada, çocukluk stresi ile beynin ilerleyen yıllarda strese verdiği tepki arasında biyolojik bir bağlantı tespit edildi. Araştırma, erken yaşta yaşanan travmaların beyin hücrelerindeki DNA paketlenmesini değiştirebildiğini ve bu değişikliğin uzun süre devam edebildiğini ortaya koydu.
Çalışma 7 Ağustos'ta Neuron dergisinde yayımlandı. Bilim insanları, erken gelişim döneminde yaşanan olumsuz deneyimlerin genlerin çalışma biçimini değiştirebildiğini daha önce de biliyordu. Yeni araştırmada ise bu değişikliklerin nasıl meydana gelebileceğine ilişkin daha somut bir mekanizma üzerinde duruldu.
Araştırmacılara göre stres, beynin belirli bölgelerinde bulunan hücrelerin DNA'yı paketleme biçimini etkileyebiliyor. Bunun sonucunda stresle ilişkili bazı genlerin ilerleyen dönemlerde aktif hale gelmesi kolaylaşıyor. Beyin böylece yeni stres kaynaklarına karşı daha hassas bir tepki verebiliyor.
ÇOCUKLUK STRESİ DNA'NIN YAPISINI ETKİLİYOR
Araştırmada beynin ventral tegmental alanı olarak adlandırılan bölgesine odaklanıldı. Bu bölgede dopamin üreten nöronlar bulunuyor. Dopamin, ödül mekanizması başta olmak üzere insanların önemli deneyimleri işlemesinde görev alan kimyasal bir haberci.
Stres nedeniyle bu nöronların normalden fazla çalışması, ödül işleme süreçlerini bozabiliyor. Araştırmacılar bunun kaygı ve depresyona karşı duyarlılıkla bağlantılı olabileceğini belirtiyor.
Ekip, dopamin üreten nöronların içindeki epigenomu da inceledi. Epigenom, DNA üzerindeki kimyasal işaretler aracılığıyla genlerin açılıp kapanmasını etkileyen mekanizmaları ifade ediyor.
Princeton Üniversitesi Nörobilim Enstitüsü'nden çalışmanın kıdemli ve ortak sorumlu yazarı Catherine Jensen Peña, hücrelerin içindeki DNA'nın kıvrılmış bir yay gibi düşünülebileceğini belirtti. DNA, histon adı verilen proteinlerin çevresine sarılıyor. Yapı sıkı olduğunda genlerin hücre tarafından kullanılması zorlaşıyor. DNA'nın gevşemesi ise bazı genlerin daha kolay aktive edilmesine imkan sağlıyor.
Araştırmacılar, stres altında yetiştirilen genç farelerin dopamin nöronlarında SETD7 adlı enzimin seviyesinin yükseldiğini tespit etti.
SETD7 ENZİMİ STRES YANITINDA ROL OYNUYOR
SETD7, DNA'nın paketlenmesinde görev alan sisteme H3K4me1 adı verilen kimyasal bir işaretin eklenmesine yardımcı oluyor. Araştırmacılara göre bu işaret, DNA yapısının daha açık hale gelmesini sağlayarak hücrelerin çevresel etkilere karşı daha duyarlı olmasına yol açabiliyor.
Bilim insanları SETD7'nin tek başına bu değişiklikleri oluşturup oluşturamayacağını görmek için erken yaşam döneminde strese maruz kalmamış genç farelerde enzimin seviyesini yapay olarak yükseltti.
Hayvanlar yetişkin hale geldiğinde dopamin üreten beyin hücrelerinde daha açık bir DNA yapısı oluştu. Stres tepkisiyle ilişkili genlerin aktif hale gelmesi de kolaylaştı.
SETD7 seviyesi gençlik döneminde yükseltilen farelerin yetişkinlikte strese karşı toleransının azaldığı görüldü. Bu hayvanların dopamin nöronları strese daha güçlü tepki verirken, davranışlarında da daha yüksek kaygı belirtileri gözlendi.
Araştırmanın ortak sorumlu yazarı Meaghan Creed, çalışmanın erken yaşamda yaşanan olumsuzluklarla ilerleyen yıllardaki ruhsal hastalıklara yatkınlık arasında biyolojik bir bağlantı ortaya koyduğunu söyledi.
Creed, “Erken yaşamda yaşanan olumsuzluklarla ilerleyen dönemlerde ortaya çıkan ruhsal hastalıklara karşı uzun süreli savunmasızlık arasındaki bağlantıyı sağlayan yeni bir biyolojik süreç ortaya çıkardık. Bu bulgu, gelişim sırasında yaşanan travmanın beyin hücrelerinde bıraktığı fiziksel bir izi ortaya koyuyor ve bilim insanlarına yeni tedaviler ile müdahaleler geliştirmek için somut bir biyolojik hedef sağlıyor” dedi.
BEYİNDEKİ MOLEKÜLER DEĞİŞİKLİK ENGELLENEBİLİR Mİ?
Araştırmacılar çalışmanın bir sonraki aşamasında SETD7'nin etkisini azaltmayı denedi. Erken yaşam stresinden sonra enzimin H3K4me1 işaretini aşırı miktarda eklemesi engellendi.
Bu müdahalenin ardından DNA'nın daha sıkı paketlendiği ve farelerin yetişkinlikte strese karşı olağandışı hassasiyet geliştirmediği görüldü.
Hem gençlik hem de yetişkinlik döneminde strese maruz kalan SETD7 aktivitesi azaltılmış farelerin davranışları, stres yaşamamış hayvanlara benzerdi. Hayvanların sosyal ve keşfedici davranışları korunurken dopamin nöronlarındaki aktivite de normal seviyelerde kaldı.
Bulgular, SETD7 enziminin erken yaşamda yaşanan olumsuzlukların beyinde kalıcı bir moleküler iz bırakmasında rol oynayabileceğine işaret ediyor. Araştırmacılar bu mekanizmanın ileride tedavi ve koruyucu müdahaleler açısından araştırılabilecek bir hedef olabileceğini belirtiyor.
Peña, “Erken yaşam stresinin beyin üzerinde oluşturduğu etkiler için şu anda herhangi bir tedavi bulunmuyor. Bunun nedenlerinden biri, hangi moleküler mekanizmaların hedef alınması gerektiğine ilişkin net bir tabloya sahip olmamamızdı” dedi.
Peña, erken gelişim dönemindeki çocuklara sağlanacak destek, terapi ve sosyal kaynakların stresin etkilerini azaltabileceğini ve beynin gelişim sürecinde daha sağlıklı bir dayanıklılık oluşturmasına yardımcı olabileceğini ifade etti.
Araştırma fareler üzerinde yürütüldüğü için bulguların insanlarda aynı şekilde geçerli olup olmadığının belirlenmesi gerekiyor. Bilim insanlarının bundan sonraki çalışmalarda SETD7 ve DNA paketlenmesindeki değişikliklerin insan beynindeki karşılığını incelemesi bekleniyor.
