Una nuova ricerca mostra perché alcune persone sono più vulnerabili allo stress

Un nuovo studio potrebbe spiegare perché alcune persone sono più vulnerabili allo stress e ai disturbi psichiatrici legati allo stress.

I ricercatori della Duke University hanno scoperto che l'aggiunta di un segno chimico su un gene noto per il suo coinvolgimento nella depressione clinica e nel disturbo da stress post-traumatico (PTSD) può influenzare il modo in cui il cervello di una persona risponde alle minacce.

Lo studio, apparso in Nature Neuroscience, incentrato su una molecola nota come trasportatore della serotonina, che regola la quantità di segnalazione della serotonina tra le cellule cerebrali.

Negli anni '90, gli scienziati hanno scoperto che le differenze nella sequenza del DNA del gene trasportatore della serotonina sembravano dare ad alcune persone risposte esagerate allo stress, incluso lo sviluppo della depressione. Ecco perché è diventato un obiettivo per il trattamento della depressione e di altri disturbi dell'umore, secondo i ricercatori.

Sulla sommità del DNA del trasportatore della serotonina ci sono segni chimici chiamati gruppi metilici che aiutano a regolare dove e quando un gene è attivo.

La metilazione del DNA è una forma di modificazione epigenetica studiata dagli scienziati che cercano di capire come lo stesso codice genetico possa produrre così tante cellule e tessuti diversi, così come differenze tra individui strettamente correlati come gemelli, hanno spiegato i ricercatori.

"Abbiamo deciso di iniziare con il trasportatore della serotonina perché ne sappiamo molto dal punto di vista biologico, farmacologico, comportamentale ed è uno dei geni meglio caratterizzati nelle neuroscienze", ha detto l'autore senior Ahmad Hariri, professore di psicologia e neuroscienze e membro del Duke Institute for Brain Sciences.

"Se intendiamo fare affermazioni sull'importanza dell'epigenetica nel cervello umano, volevamo iniziare con un gene di cui abbiamo una buona conoscenza".

Gli ultimi esperimenti fanno parte del Duke Neurogenetics Study (DNS), che sta esaminando i geni, l'attività cerebrale e altri marcatori biologici di rischio per la malattia mentale nei giovani adulti.

Per questo studio, i ricercatori hanno eseguito l'imaging cerebrale non invasivo nei primi 80 partecipanti in età universitaria del DNS, mostrando loro immagini di volti arrabbiati o spaventati e osservando le risposte di una regione del cervello profonda chiamata amigdala, che aiuta a modellare il nostro comportamento e risposte biologiche alla minaccia e allo stress.

Hanno anche misurato la quantità di metilazione sul DNA del trasportatore della serotonina isolato dalla saliva degli studenti.

Lo studio ha scoperto che maggiore è la metilazione, maggiore è la reattività dell'amigdala. L'aumento della reattività dell'amigdala può a sua volta contribuire a una risposta allo stress esagerata e alla vulnerabilità ai disturbi legati allo stress, spiegano i ricercatori.

"Con nostra sorpresa, anche piccole variazioni di metilazione erano sufficienti per creare differenze tra la reattività dell'amigdala degli studenti", ha detto l'autore principale Yuliya Nikolova, una studentessa laureata nel gruppo di Hariri.

"La quantità di metilazione era un predittore migliore dell'attività dell'amigdala rispetto alla variazione della sequenza del DNA, che in precedenza era stata associata a un rischio di depressione e ansia", ha osservato.

I ricercatori riferiscono di essere stati entusiasti della scoperta ma anche cauti, perché ci sono stati molti risultati nella genetica che non sono mai stati replicati.

Ecco perché hanno colto al volo l'opportunità di cercare lo stesso schema in un diverso gruppo di partecipanti, questa volta nel Teen Alcohol Outcomes Study (TAOS) presso l'Università del Texas Health Science Center a San Antonio.

Lavorando con il direttore del TAOS Douglas Williamson, i ricercatori hanno misurato la reattività dell'amigdala a volti arrabbiati e paurosi, nonché la metilazione del gene trasportatore della serotonina in 96 adolescenti tra gli 11 ei 15 anni. Le analisi hanno rivelato un legame ancora più forte tra la metilazione e la reattività dell'amigdala, secondo i ricercatori.

"Ora oltre il 10 per cento delle differenze nella funzione dell'amigdala mappate su queste piccole differenze nella metilazione", ha detto Hariri. Lo studio DNS ha rilevato poco meno del sette percento.

Portando lo studio un ulteriore passo avanti, i ricercatori hanno anche analizzato i modelli di metilazione nel cervello di persone morte in collaborazione con Etienne Sibille dell'Università di Pittsburgh, ora presso il Center for Addiction and Mental Health a Toronto.

Ancora una volta, hanno visto che la metilazione di un singolo punto nel gene del trasportatore della serotonina era associata a livelli inferiori di espressione del trasportatore della serotonina nell'amigdala.

"È stato allora che abbiamo pensato, 'Va bene, è davvero fantastico'", ha detto Hariri.

Secondo Hariri, il lavoro rivela un collegamento: una metilazione più elevata è associata a una minore lettura del gene. Ha spiegato che la metilazione smorza l'espressione del gene, che quindi influenza la reattività dell'amigdala, presumibilmente alterando la segnalazione della serotonina.

“Abbiamo in programma di studiare come la metilazione di questo specifico frammento di DNA influenzi il cervello. In particolare, questa regione del gene potrebbe servire come punto di approdo per il macchinario cellulare che si lega al DNA e lo legge ", ha detto Nikolova.

I ricercatori aggiungono che hanno anche in programma di esaminare i modelli di metilazione di altri geni nel sistema della serotonina che possono contribuire alla risposta del cervello a stimoli minacciosi.

Fonte: Duke University