Badania dotyczące stresów pourazowych

Strażnicy strachu – cząsteczki zapewniające trwałość wspomnień

Przerażające doświadczenie może być bardzo silne, długotrwałe i trudne do wymazania z pamięci, o czym cierpiący na zespół stresu pourazowego wiedzą zbyt dobrze. Teraz zaczynamy rozumieć dlaczego. Mózg, jak najdalszy od prób pozbycia się tych wspomnień, aktywnie chroni je zatrudniając grupę molekularnych strażników zwanych CSPG-ami (lub w pełnym brzmieniu proteoglikanami siarczanu chondroityny).
Badając mózgi szczurów, Nadine Gogolla z Uniwersytetu Harvarda odkryła, że CSPG — długie łańcuchy cukrów i białek — gromadzą się w przestrzeni wokół komórek nerwowych i tworzą siatki obronne wokół niektórych z nich. Usuń te siatki, a przerażające wspomnienia szczurów będą łatwiejsze do wymazania.

Siatki zaczynają się formować mniej więcej w czasie, gdy szczury osiągają dorosłość i ich przerażające wspomnienia stają się trudniejsze do wymazania. Jako dorosłe, szczury mogą nauczyć sie na resztę swojego życia strachu przed niegroźnymi doświadczeniami, takimi jak dźwięk budzika, gdy jest ono połączone z doświadczeniem nieprzyjemnym, takim jak porażenie prądem elektrycznym.

Jednakże siła tego przerażenia zaczyna się zmniejszać, jeżeli szczury wielokrotnie słyszą złowieszczy dźwięk budzika bez żadnych nieprzyjemnych konsekwencji. Proces ten nazywa się wygaszaniem, ale nie jest ani trochę tak stały lub silny, jak tworzenie oryginalnego strachu. W momencie powrotu porażenia prądem, powraca uczucie strachu. Dzieje się to tak szybko, że pamięć z pewnością nie została wymazana — szczur nauczył się jedynie blokować to uczucie.

Sprawy przybierają inne oblicze, jeżeli chodzi o młode. Przed ich trzecim tygodniem życia, przerażające wspomnienia szczurów mogą być z łatwością wymazane; tylko w późniejszym okresie stają się one niezacieralne. Gogolla uważa, że powodem tego są owe sieci. Obserwowała mózgi młodych szczurów w pierwszym miesiącu życia i skupiała się na ciele migdałowatym, parze ukształtowanych na podobieństwo migdałów struktur, które odgrywają rolę w przetwarzaniu emocji. Liczba siatek CSPG w tych rejonach strzelała w górę wraz z mijającymi dniami, ale szczególnie w trzecim tygodniu, gdy ma miejsce przełączenie z wymazywalnych przerażających wspomnień na wspomnienia stałe. To nie jest zbieg okoliczności.

Używając podłączonych do prądu paneli podłogowych, Gogolla wyuczyła myszy w różnym wieku bać się białego szumu. Wszystkie szybko nauczyły się tego nowego lęku i wszystkie utraciły go, gdy biały szum nie był powiązany z porażeniem prądem. Ale dla tych, które zostały wytresowane przed 16 dniem, przed tym jak większość z ich siatek CPSG się uformowało, wspomnienie ulotniło się, nawet gdy przywrócono rażenie prądem. Jednakże, dla myszy, które wytrenowano po 23 dniu, ich drzemiące strachy z łatwością wracały.
By przejrzyście zademonstrować ochronę zapewnianą przez siatki, Gogolla postanowiła je zniszczyć. Wstrzyknęła 3-miesięcznym szczurom enzym zwany chondroitinazą ABC, który niszczy CSPG. Dzień później, wszystkie siatki zniknęły, podobnie jak stałość przerażających wspomnień szczurów. Mogły się uczyć bać białego szumu, tak jak inne dorosłe, ale zniszczenie ich siatek przywróciło je do stanu z dzieciństwa, gdy strach mógł być łatwo i szybko usuwany. Potrzeba było zaledwie dwóch emisji bezbolesnego białego szumu, a strach szczurów znikał całkowicie.

Gogolla odkryła, że degradujące siatkę zastrzyki działają tylko wtedy, gdy są aplikowane zwierzętom przed ich pierwszym zmaganiem się z przerażającym treningiem. Oznacza to, że siatki ochronne (a przez to i enzymy, które je niszczą) zasadniczo zmieniają sposób, w jaki układamy wspomnienia w naszym mózgu. Z tymi siatkami wspomnienia zakodowane są w taki sposób, że późniejsze ich usunięcie jest trudne.

Przechowujemy te wspomnienia (przynajmniej w części) dzięki wzmacnianiu połączeń (lub synaps) pomiędzy różnymi komórkami nerwowymi. Ten wzmacniający proces znany jest jako „długotrwałe wzmocnienie synaptyczne” lub LTP (long-term potentiation) i zastrzyki, które zlikwidowały siatki CSPG, poważnie go osłabiły. Sugeruje to, że siatki mają wpływ na moc składowanej pamięci strachu; mogą także fizycznie ochraniać wzmocnione synapsy, gdy tylko zostaną wytworzone.

Fakt, że zastrzyki niszczące siatki nie działają na istniejące wspomnienia jest absolutnie kluczowy. Oznacza to, że nie można użyć enzymów, by pozbyć się przerażających wspomnień, które szczury już posiadają. Mogą one działać tylko jako środek zapobiegawczy przeciwko budowaniu stałych wersji takich wspomnień w przyszłości. Nawet gdyby to samo zadziałało w ludzkim mózgu, nie posiadalibyśmy gotowego sposobu na usuwanie traumatycznych wspomnień. Najwyżej, mogłoby to udostępnić sposób na zapobieganie stałych lęków, utrwalających się w ludzkich umysłach u ludzi podatnych na te rzeczy, takich jak cierpiący na zaburzenia lękowe.
aut. Ed Yong
http://scienceblogs.com/notrocketscience/2009/09/the_guardians_of_fear_-_molecules_that_protect_scary_memorie.php

Hormony stresu wywołują zmiany epigenetyczne

Naukowcy odkryli, że długotrwały stres może powodować zmiany w DNA w mózgu u myszy, prowadząc w konsekwencji do zmian w ekspresji genów. Nowe odkrycia mogą stanowić wskazówkę do zrozumienia, w jaki sposób wystawienie na działanie przewlekłego stresu wpływa na zachowanie nie tylko u zwierząt, ale również u ludzi.

W stresujących sytuacjach wydzielane są hormony steroidowe, a mianowicie glikokortykoidy, które oddziałują na wiele układów ludzkiego organizmu. Główną rolę odgrywa tu oś podwzgórze-przysadka-nadnercza, sieć obejmująca w mózgu podwzgórze i przysadkę mózgową, a także gruczoły nadnerczowe, położone w okolicach nerek.

Wyniki poprzednich badań wskazywały, że glikokortykoidy wywołują zmiany w ekspresji genów w mózgu. Grupa badaczy pracująca pod kierunkiem dr Jamesa B. Potasha i Gary’ego S. Wanda na Johns Hopkins University School of Medicine podjęła próbę ustalenia, w jaki sposób glikokortykoidy wpływają na geny kluczowe dla funkcjonowania osi podwzgórze-przysadka-nadnercza. Naukowcy postawili hipotezę, że hormony mogą wpływać na funkcjonowanie osi na drodze modyfikacji epigenetycznych w DNA, które wprawdzie nie doprowadzają do zmian w sekwencji genów, ale wpływają na ich ekspresję.

W toku badań kortykosteron, główny hormon wydzielany u myszy w odpowiedzi na stresujące sytuacje, był dodawany do wody, którą myszom podawano do picia przez cztery tygodnie. Bezpośrednio po upływie tego okresu, a następnie po upływie kolejnych czterech tygodni przerwy, naukowcy sprawdzali wpływ eksperymentu na zachowanie myszy. Obserwowano również poziom ekspresji pięciu genów, odpowiedzialnych za działanie osi podwzgórze-przysadka-nadnercza, w hipokampie, podwzgórzu i we krwi, a także poziomy metylacji genów – częstą modyfikację epigenetyczną, odpowiedzialną za zmiany w ich ekspresji.

Badania były finansowane z grantów National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism (NIAAA), Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health and Human Development (NICHD) i National Institute of Mental Health (NIMH).

W artykule opublikowanym na łamach wrześniowego wydania „Endocrinology” naukowcy donoszą, że myszy pod wpływem kortykosteronu reagowały wyższym poziomem niepokoju w próbach na orientację (np. labirynt). Długotrwałe wystawienie na działanie kortykosteronu doprowadziło również do zmiany w ekspresji trzech genów i do podwyższenia poziomu Fkbp5 w hipokampie, podwzgórzu i we krwi. Białko kodowane przez gen Fkbp5 jest elementem kompleksu cząsteczkowego, który oddziałuje na receptory glikokortykoidów. Ponadto u myszy wystawionych na działanie kortykosteronu stwierdzono niższy poziom metylacji genu Fkbp5.

Niektóre allele Fkbp5 pozostają związane ze zwiększoną podatnością na zespół stresu pourazowego i zaburzenia nastroju, w których mamy do czynienia z zaburzeniami regulacji wydzielania glikokortykoidów. Wyniki badań sugerują, że metylacja Fkbp5 może odgrywać pewną rolę w zachodzeniu związku między działaniem glikokortykoidów a zachowaniem.

„Odbywa się to za pośrednictwem mechanizmu, w którym ważne są zmiany epigenetyczne – mówi dr Potash, a dalej wyjaśnia, że zmiany epigenetyczne w DNA, kumulujące się w toku życiowego doświadczenia, przygotowują zwierzę na przyszłe zdarzenia – Jeżeli patrzymy na odpowiedź stresową jak na system, którego zadaniem jest przygotowanie do walki lub ucieczki, można sobie wyobrazić, że zadaniem zmian epigenetycznych jest przygotowanie do jeszcze cięższej walki lub szybszej ucieczki, gdy doświadcza się czegoś stresującego po raz kolejny”.

W przypadku współczesnych czynników stresujących, takich jak presja czasowa w miejscu pracy, mechanizm walki lub ucieczki stał się nieprzystosowawczy, a przewlekły stres może prowadzić do depresji i zaburzeń nastroju. Zrozumienie, w jaki sposób przewlekły stres prowadzi do tych zaburzeń, może pomóc w opracowaniu nowych sposobów ich leczenia i profilaktyki. Wyniki przedstawionych badań wskazują, że zmiany epigenetyczne mogą w tym odgrywać pewną rolę. Z drugiej strony, należy pamiętać, że ewentualne powiązania nadal pozostają niepewne. W związku z tym wskazane jest prowadzenie dalszych badań nad skutkami chronicznego stresu.
aut. Harrison Wein
http://www.nih.gov/researchmatters/september2010/09272010stress.htm

Reklamy

About 5 Praw Natury

https://germanskawroclaw.wordpress.com

Posted on 11 Maj 2012, in Artykuły. Bookmark the permalink. Możliwość komentowania Badania dotyczące stresów pourazowych została wyłączona.

Możliwość komentowania jest wyłączona.