El estrés vivido en la infancia puede reprogramar el cerebro a nivel molecular

Los traumas de la infancia no solo dejan secuelas emocionales; también pueden provocar cambios a nivel cerebral que incrementan el riesgo de padecer ansiedad, depresión y otros trastornos del estado de ánimo en la edad adulta. Un nuevo estudio identificó mecanismos que podrían explicar este fenómeno.

Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en San Luis y de la Universidad de Princeton diseñaron un modelo experimental en ratones para comprender por qué las experiencias de estrés intenso durante los primeros años de vida pueden aumentar la vulnerabilidad a problemas de salud mental muchos años después. Sus hallazgos apuntan a la manera en que el ADN se organiza dentro de las neuronas durante estas experiencias adversas.

Los investigadores se enfocaron en el análisis del área tegmental ventral, una región cerebral que concentra neuronas capaces de producir dopamina, una sustancia que, entre otras funciones, participa en los procesos relacionados con las recompensas, las amenazas y las experiencias adversas.

La investigación, publicada en la revista Neuron, estudió de manera específica el comportamiento del epigenoma de las células encargadas de producir dopamina. El epigenoma es un conjunto de compuestos químicos y proteínas que, al unirse al ADN, determina la activación o inhabilitación de ciertos genes, sin modificar la secuencia genética.

“Se cree que el epigenoma se encuentra en la interfaz entre la naturaleza y la crianza, y sirve como una especie de memoria molecular de lo que nuestras células han experimentado”, explicó Peña.

La influencia de este mecanismo está determinada por la manera en que se organiza el ADN en el núcleo de la célula, donde se “enrolla” en proteínas conocidas como histonas. El conjunto o “paquete” resultante se denomina cromatina. De esta forma, la manera en que se empaqueta la cromatina determina qué partes del ADN quedan más accesibles o restringidas a la acción del epigenoma.

Los investigadores analizaron cómo se comporta este mecanismo en situaciones de estrés durante edades tempranas y si los episodios traumáticos podían tener un efecto a largo plazo. Para ello, estudiaron el procedimiento de empaquetamiento del ADN en las neuronas productoras de dopamina de ratones jóvenes sometidos a situaciones de estrés. Los registros fueron comparados con los de roedores criados en condiciones normales.

En los experimentos, los científicos prestaron especial atención a una enzima conocida como SETD7, que mostró niveles de concentración más elevados en los ratones expuestos a situaciones de estrés durante las primeras etapas de vida.

Según explican los autores, la SETD7 coloca una marca química, denominada H3K4me1, sobre determinadas regiones del ADN. Esa marca favorece que la estructura que contiene al ADN se abra y que los genes relacionados con la respuesta al estrés queden más accesibles, lo que parece predisponer al cerebro para reaccionar de manera más intensa ante situaciones estresantes posteriores.

Para comprobar si esta alteración estaba realmente relacionada con una mayor sensibilidad al estrés y no era simplemente una consecuencia del mismo, los científicos realizaron un segundo experimento.

Mediante una intervención artificial, aumentaron los niveles de SETD7 en ratones jóvenes que nunca habían sido expuestos a situaciones de estrés. Las pruebas mostraron que, aunque los animales no habían sufrido adversidades tempranas, desarrollaron un ADN más abierto en sus neuronas productoras de dopamina. Ya en la edad adulta, estas neuronas reaccionaban con mayor intensidad ante estímulos y los animales mostraban más comportamientos asociados con la ansiedad.

De igual manera, los científicos realizaron una prueba en sentido contrario: bloquearon la actividad de SETD7 después de que los ratones hubieran sufrido estrés durante su juventud. En estos casos, el mecanismo de respuesta al estrés permaneció más cerrado y no se produjo la misma sensibilización observada en los ratones que mantenían niveles elevados de SETD7.