SiNAPSA, četrtek, 28. oktober 2021

eSiNAPSA

Spletna revija za znanstvenike, strokovnjake
in nevroznanstvene navdušence

Stres v zgodnjem otroštvu reprogramira možgane in pušča dolgotrajne spremembe v vedênju

Maša Čater

Na razvoj možganov v zgodnjem življenjskem obdobju vpliva mnogo dejavnikov. Pomembno vlogo pri tem igra tudi materina skrb za potomce. Raziskave kažejo, da materina odsotnost ali neustrezna nega potomcev v zgodnjem otroštvu predstavljata stres za potomce, ki nato povzroči dolgotrajne spremembe v čustvovanju, obnašanju in nevroendokrinoloških odzivih. Možganske funkcije se reprogramirajo in povzročijo spremembe v delovanju telesa, tako na fiziološki kot psihološki ravni. V zadnjih letih znanstveniki odkrivajo tudi vedno več dokazov o nastanku epigenetskih sprememb zaradi stresa v zgodnjem življenjskem obdobju, ki se lahko prenašajo iz generacije v generacijo.

Slika 1

Zgodnje otroštvo kot najobčutljivejše življenjsko obdobje za stres

Materina naklonjenost je za razvoj možganov potomcev najbolj ključna v zgodnjem obdobju po rojstvu oziroma kotitvi in potomcu poleg nege zagotavlja fizično, čustveno in socialno podporo. Njeno pomembnost so kot prvi izpostavili psihiatri in psihoanalitiki Bowlby, Spitz in Goldfarb v 50-ih letih prejšnjega stoletja 1 2 3. Obdobje od rojstva do starosti nekaj let pri ljudeh je občutljivo življenjsko obdobje, izredno dovzetno za dražljaje iz okolja. Takrat se možgani razvijajo in intenzivno spreminjajo, zaradi česar so dovzetnejši za vplive stresa. Dogodki zgodnjega življenjskega obdobja lahko močno in za stalno spremenijo delovanje možganov potomca in endokrinega sistema, katerega odzivnost je ključna pri dojemanju stresa in odgovoru nanj 4. Ustrezna materina nega zmanjšuje pojav anskioznosti pri potomcu in povečuje njegovo odpornost na stresne dejavnike v kasnejših obdobjih življenja. Pomanjkanje materine naklonjenosti v možganih potomca pa sproži spremembe v razvoju, kar privede do povečane občutljivosti za stres in povečane nagnjenosti k duševnim boleznim pri ljudeh in duševnim boleznim podobnim patologijam pri živalih. Sledi takšnega stresa se kažejo celo na ravni DNK potomcev, kjer lahko pride do dolgotrajnih epigenetskih sprememb, ki povzročajo spremembe v sposobnosti spoprijemanja s stresom 5. Številne študije so pri različnih živalskih vrstah potrdile negativen učinek pomanjkanja materine nege in bližine po rojstvu na razvoj in obnašanje v odraslosti. Najpogosteje se v predkliničnih raziskavah vplivov zgodnje odsotnosti nege matere na razvoj možganov in obnašanja uporabljajo laboratorijski glodavci 6. O podobnih mehanizmih in posledicah stresa v zgodnjem otroštvu pa poročajo tudi študije pri opicah in pri ljudeh. Pri ljudeh gre pri stresu v otroštvu največkrat za fizično in/ali psihično odsotnost matere, zanemarjanje otrok s strani staršev in različne zlorabe otrok.

Nevroendokrinološke motnje

Telo se na stres odziva s pomočjo nevroendokrinega sistema. V zgodnji fazi stresa se v telesu sprosti hormon adrenalin, ki pa ostane v telesu zelo kratek čas. Zato telo ob dolgotrajnem stresu proizvaja hormone imenovane glukokortikoidi, ki imajo daljše delovanje kot adrenalin. Glavna pot odziva na stres poteka po osi hipotalamus – hipofiza – nadledvična žleza, ki omogoča sproščanje nevropeptidov in stresnih hormonov. Hipotalamus, ki se nahaja v možganih, ob stresnem dogodku sprosti dva nevropeptida, ki spodbudita hipofizo, da sprosti adrenokortikotropni hormon 7. Ta je potreben za aktivacijo nadledvične žleze in za sprostitev glukokortikoidov, ki jim pravimo tudi stresni hormoni, saj sprožijo telesni odziv na stres. Pri ljudeh in nekaterih živalih je glavni glukokortikoid kortizol, pri nekaterih drugih živalih pa kortikosteron. Kronični stres v zgodnjem obdobju, kot je pomanjkanje materine bližine, povzroča spremenjen razvoj otrokovih možganov predvsem v predelih hipotalamusa, amigdale in hipokampusa (Preglednica 1) ter nepravilno delovanje osi hipotalamus – hipofiza – nadledvična žleza 8. Posledice stresa v zgodnjem otroštvu se zato kažejo v hormonskem neravnovesju pri odzivanju na stresne dogodke, težavah pri čustvovanju in kontroli čustev ter težavah s spominom.

Možganski del Funkcija
Hipotalamus Sproščanje hormonov, uravnavanje telesne temperature, krvnega pritiska, srčnega utripa in nadzorovanje žeje, apetita, spalnega ritma, libida in čustev. V sodelovanju s hipofizo nadzoruje žleze.
Amigdala Doživljanje čustev in ustvarjanje odgovora na čustva
Hipokampus Učenje in spomin

Preglednica 1: Možganski predeli, ki sodelujejo v osi hipotalamus – hipofiza – nadledvična žleza kot glavnemu telesnemu odzivu na stres.

Psihološke in kognitivne motnje ter zasvojenosti

Raziskave zgodnjega stresa kažejo na neposredno povezavo nastalih sprememb v omenjenih predelih možganov s povečano nagnjenostjo k impulzivnemu vedenju, anskioznosti in depresivnosti v mladosti in odraslosti 5 9. Stres v obdobju po rojstvu močno vpliva na hipokampus, saj povzroči spremembe v njegovi zgradbi in delovanju. Zmanjšana tvorba živčnih celic in posledično zmanjšanje hipokampusa se odražajo v nastanku dolgotrajnih težav z učenjem in spominom 7. Nekatere od teh posledic zgodnjega stresa se pojavljajo različno pogosto med spoloma, pojavnost in jakost simptomov pa sta močno odvisni tudi od časa, kdaj je otrok oziroma mladič doživljal kronični stres in koliko časa je stres trajal.

Med številnimi vedenjskimi spremembami, ki jih lahko povzroči odsotnost materine bližine v zgodnjem obdobju razvoja, je tudi pojav agresije v odraslosti 10. Raziskave pri miših so pokazale spremembe v agresivnem vedenju odraslih miši. Pri samicah se pojavi povečana agresija, pri samcih pa izrazito manjša agresija do tujih samcev. Vzrok za tako zanimiv raznolik vpliv stresa na izražanje agresije je v spremembi sproščanja vazopresina pri samcih in oksitocina pri samicah. Gre za hormona, ki tako pri živalih kot pri človeku sodelujeta v endokrinem odgovoru telesa na stres pa tudi pri vzpostavljanju navezanosti med osebki iste vrste.

Zgodnji stres negativno vpliva tudi na sistem nagrajevanja v možganih, ki ga ureja dopamin 11. Dolgotrajne spremembe v koncentraciji dopaminskih receptorjev v možganih, ki nastanejo kot posledica odsotnosti matere po rojstvu, vodijo v pogostejše poseganje po alkoholu in drogah v mladosti in odraslosti, kot je bilo raziskano in potrjeno v številnih poskusih pri laboratorijskih podganah. Povečana nagnjenost k uživanju kokaina v odraslem življenju kot posledica spremenjenega delovanja endokanabinoidnega sistema zaradi zgodnjega stresa pa je bila dokazana tudi pri ljudeh. Tako je zgodnji stres neposredno povezan s povečanim tveganjem za nastanek različnih zasvojenosti.

Medgeneracijski prenos posledic stresa

Posledice, ki jih stres v zgodnjem življenjskem obdobju lahko pusti na potomcu, so torej zelo raznolike. Posledice se lahko pričnejo kazati že v mladosti ali pa šele v odraslem življenju in so dolgotrajne. V zadnjem desetletju pa znanstveniki odkrivajo vedno več dokazov, da se posledice stresa lahko prenašajo celo v naslednje generacije 12. Zgodnji stres ne vpliva le na strukturo možganov in delovanje hormonskega sistema, temveč povzroča tudi epigenetske spremembe na ravni DNK, ki vplivajo na trajne spremembe v vzorcih izražanja genov. Epigenetske spremembe so namreč nekakšne trajne oznake na naši DNK, ki nastanejo zaradi različnih vplivov (notranjih ali zunanjih) in urejajo aktivnost ali neaktivnost posameznih genov. Takšne epigenetske oznake na naših genih lahko vplivajo na delovanje genov celo življenje.

Stres v otroštvu vpliva na trajne spremembe v izražanju genov, ki so vključeni v urejanje delovanja osi hipotalamus – hipofiza – nadledvična žleza, torej telesnega odziva na stres. Epigenetske spremembe so lahko specifične in nastanejo le v manjšem številu celic, lahko pa nastanejo v vseh tkivih in celičnih tipih 13. Zato stresni dogodki po rojstvu puščajo dolgotrajne posledice ne le v možganih, temveč tudi povečujejo tveganje za nastanek presnovnih motenj in vplivajo na imunski sistem. Raziskave pri glodavcih, opicah in ljudeh kažejo, da lahko živali ali osebe, ki so utrpele stres v svojem zgodnjem otroštvu, nastale epigenetske spremembe na svoji DNK prenesejo na potomce. Ti nato v odrasli dobi izražajo podobne simptome spremenjenega razvoja možganov in porušenega hormonskega ravnotežja ter se zato slabše spoprijemajo s prihajajočimi stresnimi dogodki.

    ___
  1. Bowlby, J. (1951). Maternal care and mental health. Bulleting of the World Health Organization, 3(3), 355–533. 

  2. Goldfarb, W. (1943). Infant rearing and problem behavior. American Journal of Orthopsychiatry, 13, 249–265. 

  3. Spitz, R. A. (1945). Hospitalism: An inquiry into the genesis of psychiatric conditions in early childhood. The Psychoanalytic Study if the Child, 1, 53–74. 

  4. Linner, A., & Almgren, M. (2020). Epigenetic programming-The important first 1000 days. Acta Paediatrica, 109(3), 443–452. 

  5. Alyamani, R. A. S., & Murgatroyd, C. (2018). Epigenetic programming by early-life stress. Progress in Molecular Biology and Translational Science, 157, 133–150. 

  6. Čater, M. & Majdič, G. (2021). How early maternal deprivation changes the brain and behavior? European Journal of Neuroscience, DOI: 10.1111/ejn.15238 

  7. Brunton, P. (2015). Programming the brain and behavior by early life stress: A focus on neuroactive steroids. Journal of Neuroendocrinology, 27(6), 468–480. 

  8. Levine, S., Huchton, D. M., Wiener, S. G., & Rosenfeld, P. (1992). Time course of the effect of maternal deprivation on the hypothalamic-pituitary- adrenal axis in the infant rat. Developmental Psychobiology, 24(8), 547–558. https://doi.org/10.1002/dev.42024 0803 

  9. Hofer, M. A. (1994). Hidden regulators in attachment, separation, and loss. Monographs of the Society for Research in Child Development, 59(2–3), 192–207. 

  10. Nephew, B. C. (2012). Behavioral roles of oxytocin and vasopressin. In T. Sumiyoshi (Ed.), Neuroendocirnology and behaviour. Intech Open. https://doi.org/10.5772/50422 

  11. Ploj, K., Roman, E., & Nylander, I. (2003). Long-term effects of maternal separation on ethanol intake and brain opioid and dopamine receptors in male Wistar rats. Neuroscience, 121(3), 787–799. https://doi.org/10.1016/S0306 -4522(03)00499 -8 

  12. Zannas, A. S., & West, A. E. (2014). Epigenetics and the regulation of stress vulnerability and resilience. Neuroscience, 264, 157–170. 

  13. Provencal, N., & Binder, E. B. (2015). The neurobiological effects of stress as contributors to psychiatric disorders: Focus on epigenetics. Current Opinion in Neurobiology, 30, 31–37. 

Asist. dr. Maša Čater
Inštitut za fiziologijo
Medicinska fakulteta
Univerza v Mariboru

Prispevek je bil v polni obliki objavljen v Delu 3.6.2021.