Vědci odhalují, jak trauma přepisuje mozek a proč ženy trpí PTSD dvakrát častěji

Tým vědců z Penn State a University of Wisconsin-Milwaukee získal pětiletý grant ve výši 3,2 milionu dolarů od amerického Národního institutu duševního zdraví (NIMH).

Tým vědců z Penn State a University of Wisconsin-Milwaukee získal pětiletý grant ve výši 3,2 milionu dolarů od amerického Národního institutu duševního zdraví (NIMH). Jejich cílem je detailně prozkoumat epigenetické mechanismy v amygdale, které vytvářejí dlouhodobé biologické vzpomínky na trauma a vedou k přehnaným reakcím strachu, typickým pro posttraumatickou stresovou poruchu (PTSD). Přibližně 7 % lidí v USA zažije PTSD, ale současné léčebné metody nejsou konzistentně účinné pro všechny pacienty. Navíc ženy trpí PTSD dvakrát častěji než muži, přičemž biologické důvody této disparity zůstávají nejasné.

Výzkumný tým, vedený profesorkou Janine Kwapis, se zaměřuje na amygdalu, oblast mozku známou jako centrum strachu. Využívají myší model, protože struktury mozku jsou u savců vysoce konzervované, což umožňuje získat důležité poznatky o tvorbě paměti strachu u lidí. Konkrétně zkoumají, jak proteiny zvané histony, které balí dlouhé řetězce DNA do kompaktnější formy, dočasně modifikují určité geny v mozku během stresových událostí. Tyto epigenetické změny mění dostupnost klíčových genů pro buněčné mechanismy, aniž by měnily samotnou genetickou sekvenci.

Vědci předpokládají, že trauma zanechává přesné epigenetické stopy na genech souvisejících s pamětí strachu. Tyto stopy zanechávají geny v „připraveném“ stavu, což umožňuje jejich ultrarychlou expresi během následných, i menších stresových událostí. To způsobuje, že se přežití-orientovaná reakce strachu stává patologicky intenzivní a častou. Kwapis a její tým již dříve zjistili, že specifický modifikátor histonů, HDAC3, aktivně řídí tvorbu paměti během akutního stresu. Experimentální blokování aktivity HDAC3 během mírného stresoru způsobilo, že mozek si tuto událost zapamatoval s intenzivní závažností, jako by šlo o masivní a přetrvávající trauma.

Pro komplexní zmapování celého systému budou vědci využívat pokročilé techniky, jako je RNA sekvenování a ChIP-seq, k identifikaci genů nadměrně exprimovaných během stresu a k přesnému určení míst, kde se ukotvují histonové modifikace. Následně nasadí nástroje pro úpravu genů CRISPR/Cas9, aby přímo manipulovali s klíčovými kandidátními geny a pokusili se systematicky blokovat nebo vymazat přehnanou reakci strachu. Spoluřešitel Dr. Istvan Albert zdůrazňuje, že pochopení fungování celého systému by mohlo otevřít cestu k cíleným terapiím pro PTSD a další úzkostné poruchy.

Výzkum se také zaměří na objasnění rozdílů mezi pohlavími. Vědci dříve zjistili, že samice myší vykazují zesílenou a přetrvávající reakci na mírný stresor, který samce myší vůbec neovlivní. Spoluřešitelka Dr. Karyn Frick uvedla, že grant umožní přímo prozkoumat, zda samice vyžadují nižší biologický práh stresu k ukotvení traumatické molekulární paměti. Cílem je zjistit, zda je pro samice potřeba méně stresu k rozvoji silnější paměti strachu, nebo zda se děje něco jiného, co tuto přehnanou reakci umožňuje. Pochopení těchto rozdílů je klíčové pro vývoj genderově optimalizovaných terapeutických intervencí.