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Un trauma infantile può lasciare un segno che non si vede a occhio nudo ma resta scritto dentro le cellule del cervello, e secondo un lavoro condotto dalla Washington University School of Medicine di St. Louis insieme alla Princeton University quel segno funziona come una specie di cicatrice molecolare. Non è una metafora consolatoria, è proprio una modifica fisica al modo in cui il DNA viene impacchettato nei neuroni, con l’effetto di rendere alcuni geni legati allo stress più facili da accendere anche molti anni dopo. Lo studio è uscito il 7 agosto sulla rivista Neuron.
Che lo stress vissuto nei primi anni di vita aumenti la vulnerabilità ad ansia, depressione e disturbi dell’umore era già noto da tempo. Quello che mancava era il meccanismo, il pezzo di catena che collega un’esperienza dolorosa vissuta da bambini a una fragilità che riemerge decenni più tardi, magari davanti a una nuova difficoltà. Più della metà dei bambini nel mondo attraversa qualche forma di stress precoce, tra abusi, violenza domestica, consumo di sostanze in famiglia e altri eventi traumatici. Chi ne accumula quattro o più ha un rischio nettamente più alto di problemi fisici e psichici in età adulta.
Il DNA come una molla che resta aperta
I ricercatori hanno concentrato l’attenzione sull’area tegmentale ventrale, la regione che ospita i neuroni produttori di dopamina, il messaggero chimico coinvolto nell’elaborazione delle esperienze importanti, sia quelle piacevoli sia quelle avverse. Quando lo stress rende questi neuroni anormalmente attivi, il sistema di ricompensa si sregola e la strada verso ansia e depressione diventa più breve.
Dentro quei neuroni il gruppo di lavoro ha esaminato l’epigenoma, cioè l’insieme di etichette molecolari che decidono quali geni restano accesi e quali spenti. Catherine Jensen Peña, docente al Princeton Neuroscience Institute e autrice senior della ricerca, ha usato un paragone che aiuta parecchio: il DNA avvolto attorno alle proteine chiamate istoni assomiglia a uno slinky, quella molla colorata che si allunga e si comprime. Quando la molla è compressa i geni restano nascosti e inattivi. Quando si apre, la cellula può raggiungerli con facilità.
L’enzima SETD7 e il test sui topi
Nei topi giovani sottoposti a stress i livelli di un enzima chiamato SETD7 risultavano più alti nei neuroni dopaminergici rispetto agli animali cresciuti in condizioni normali. SETD7 aggiunge al sistema di impacchettamento del DNA un marcatore chimico, l’H3K4me1, che spinge la struttura genetica ad aprirsi e rende la cellula più reattiva a quello che succede intorno.
Per capire se fosse davvero l’enzima il responsabile, gli scienziati lo hanno aumentato artificialmente in topi che non avevano subito alcuno stress da piccoli. Crescendo, quegli animali hanno sviluppato una struttura del DNA più aperta nei neuroni della dopamina, con i geni della risposta allo stress pronti a scattare. E da adulti tolleravano peggio le difficoltà: neuroni più reattivi, comportamenti più ansiosi rispetto ai topi con livelli normali di SETD7.
Poi la prova al contrario. Dopo lo stress precoce, i ricercatori hanno impedito a SETD7 di depositare quantità eccessive di H3K4me1. Il risultato è che la struttura del DNA è rimasta più chiusa e gli animali sono stati protetti da quella sensibilità anomala allo stress. Anche dopo aver affrontato difficoltà sia da cuccioli sia da adulti, i topi con attività ridotta dell’enzima si comportavano quasi come gli animali mai stressati, ugualmente socievoli ed esplorativi, con l’attività dei neuroni dopaminergici su valori normali.
Meaghan Creed, professoressa associata di anestesiologia alla WashU Medicine e co autrice corrispondente dello studio, parla di un processo biologico nuovo che collega l’avversità dei primi anni alla vulnerabilità di lungo periodo alle malattie mentali, e di un bersaglio concreto su cui costruire terapie. Oggi trattamenti specifici per ciò che lo stress infantile fa al cervello non esistono, anche perché mancava un’idea chiara di cosa colpire. Peña aggiunge che intervenire nelle finestre sensibili dello sviluppo con supporto, terapia o risorse sociali potrebbe proteggere l’epigenoma, evitando che la molla genetica resti bloccata in posizione aperta e lasciando al cervello in crescita la possibilità di costruire resilienza da solo.
