Στην επιδίωξη της ανθεκτικότητας: άγχος, επιγενετική και πλαστικότητα του εγκεφάλου

Bruce S. McEwen, Laboratory of Neuroendocrinology,

The Rockefeller University, New York, New York

Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων

Καθηγητής: Αντώνιος Ι. Χρήστου

Όνομα :Μαγδαληνή Ιγνατίου

 

Στην επιδίωξη της ανθεκτικότητας: άγχος, επιγενετική και πλαστικότητα του εγκεφάλου

  Εγκέφαλος, ο κύριος ρυθμιστής όλων των λειτουργιών του σώματος εάν και ευάλωτος, με τα κατάλληλα εργαλεία καθίσταται πιο λειτουργικός απ’όσο εκτιμούμε. Ο υγιής εγκέφαλος έχει σημαντική ικανότητα να αλλάζει τη δομή και τη λειτουργία του καθ ‘όλη τη ζωή του ως αντίδραση στην ποικιλομορφία του περιβάλλοντος, μια λειτουργία που ονομάζεται «πλαστικότητα του εγκεφάλου». Στην ποικιλομορφία ανήκει το «άγχος», αυτό αναφέρεται σε εμπειρίες που απειλούν την ασφάλεια κάποιου ή ωθούν κάποιον πέρα από την ικανότητά του για επιτυχή διαχείριση όπως πιέσεις του χρόνου, αλλά και άλλοι στρεσογόνοι παράγοντες σχετικά με την οικονομική ανασφάλεια, την κακή υγεία, που μπορεί να προκαλέσουν καταθλιπτική διάθεση, απώλεια ύπνου, κάπνισμα ή αλκοολισμό. Ο εγκέφαλος όμως είναι το όργανο που αποφασίζει ποιες εμπειρίες είναι αγχωτικές και καθορίζει συμπεριφορές και φυσιολογικές αποκρίσεις που προάγουν την υγεία. Οι επιστήμονες ερευνούν προσεγγίσεις για την αντιμετώπιση του άγχους, επανεξετάζοντας παρεμβάσεις που στοχεύουν στη ρύθμιση του σώματος και του εγκεφάλου. Πώς όμως ο εγκέφαλος και το σώμα προσαρμόζονται στις καθημερινές εμπειρίες;                                                           

 Το σώμα απαντά σε σχεδόν κάθε συμβάν ή πρόκληση απελευθερώνοντας χημικούς μεσολαβητές (π.χ. ουσίες που αυξάνουν τον καρδιακό παλμό και την πίεση του αίματος). Χρόνια έξαρση αυτών των ίδιων μεσολαβητών, παράγουν φθορά του καρδιαγγειακού συστήματος που μπορεί να οδηγήσουν μακροπρόθεσμα σε ασθένειες / διαταραχές όπως εγκεφαλικά και καρδιακές προσβολές. Η εξής διαδικασία ονομάζεται «αλλόσταση» και αναφέρεται στην ενεργό διαδικασία με την οποία το σώμα ανταποκρίνεται στα καθημερινά γεγονότα και διατηρεί την ομοιόσταση. Επειδή η συντήρηση /διατήρηση ή η ανεπαρκής αλλόσταση μπορεί να οδηγήσει σε ασθένεια, παρουσιάζουμε τον όρο «αλλοστατικό φορτίο ή υπερφόρτωση» που αναφέρονται στην φθορά που προκύπτει είτε από το υπερβολικό στρές είτε από τη μη αποτελεσματική διαχείριση της αλλόστασης. Τι είναι όμως το στρές και πώς διαταράσσει το άτομο; Το «τοξικό στρες» ανάγεται όταν τα αρνητικά γεγονότα βιώνονται με έλλειψη καλού ελέγχου της παρόρμησης και ανεπάρκειας της αυτοεκτίμησης. Εδώ, ο βαθμός και η διάρκεια της ψυχικής δυσφορίας μπορεί να θεωρείται μεγαλύτερος και να οδηγήσει σε διαταραχή της κιρκαδίας, της αλλοστάσεως και αλλοστατικού φορτίου. Ο «Κιρκάδιος ρυθμός ή βιολογικό ρολόι», σε μοριακό επίπεδο υπάρχει σε κάθε κύτταρο του σώματος και ρυθμίζει τους κύκλους δραστηριότητας/ανάπαυσης και διατηρεί τον οργανισμό σε συγχρονισμό με το εξωτερικό τους περιβάλλον Η διαταραχή της κιρκαδίας έχει αναφερθεί ότι συμβάλλει στην παχυσαρκία καθώς και στη γνωστική εξασθένηση. Για να κατανοήσουμε λίγο καλύτερα όμως τον οργανισμός μας πρέπει να ψάξουμε βαθύτερα, ξεκινώντας από το DNA τον τρόπο που αυτό επηρεάζεται από τους στρεσογόνους παράγοντες.

  Το DNA είναι το γενετικό μας υλικό και περιέχει όλες τις πληροφορίες για τη ζωή. Πληροφορίες για το πως θα λειτουργήσουν τα εργοστάσια του οργανισμού (κύτταρα), τί θα παράγουν, το πότε, ποσότητα καθώς τους μηχανισμούς που ελέγχουν αυτές τις διαδικασίες. Αν το DNA είναι ένας τοίχος, τότε τα νουκλεοτίδια είναι τα τουβλάκια που έχει χτιστεί ο τοίχος αυτός. Υπάρχουν 4 είδη νουκλεοτιδίων. Απλοϊκά ας πούμε, πως υπάρχουν 4 χρώματα για τα τουβλάκια. Η σειρά (αλληλουχία) των τουβλακίων δεν αλλάζει ποτέ. Αν αυτό γίνει, (πχ ένα κόκκινο τουβλάκι, μπει στη θέση του μπλε) ονομάζεται μετάλλαξη και συνήθως δημιουργεί προβλήματα. Η σειρά των χρωμάτων στα τουβλάκι λειτουργεί σαν barcode, και κάθε συγκεκριμένη αλληλουχία χρωμάτων σε συγκεκριμένη περιοχή- κάτι που το ονομάζουμε- γονίδιο αντιστοιχεί σε συγκεκριμένο barcode που περιέχει πληροφορία για ένα προιόν ή λειτουργία του κυττάρου. Αν και ο κώδικας/ αλληλουχία του DNA μπορεί να είναι αμετάβλητη, υπάρχουν λειτουργίες ή προϊόντα στο κύτταρο τα οποία μπορούν να σταματήσουν να παράγονται λόγω της επιγενετικής. Πρόκειται για κληρονομήσιμες αλλαγές στα γονίδια του DNA. Απλοϊκά, ας το σκεφτούμε σαν κάλυψη του συγκεκριμένων γραμμών ενός barcode με ένα αυτοκόλλητο ως αποτέλεσμα ο κωδικός αυτός να μη μπορεί να σκαναριστεί και να διαβαστεί από το μηχάνημα. Οι αλλαγές αυτές μπορεί να είναι αναστρέψιμες ή όχι σε συγκεκριμένες περιοχές του DNA που ονομάζονται ιστόνες. Οι ιστόνες είναι ένα σύμπλεγμα πρωτεϊνών όπου αναδιπλώνεται τριγύρω το DNA. Θα μπορούσαμε να το παρομοιάσουμε με τις χάντρες σε ένα κομπολόι. Οι αλλαγές είναι η προσθήκη ομάδων μεθυλίου ή ακετυλίου σε συγκεκριμένες περιοχές που λέγονται ιστόνες. Πιο συγκεκριμένα, η προσθήκη μεθυλίου απενεργοποιεί τα γονίδια (κάλυψη γραμμών του barcode με ταινία ώστε να μη μπορεί να σκαναριστεί) ενώ η προσθήκη ακετυλίου έχει το αντίθετο αποτέλεσμα. Δηλαδή, η επιλεκτική καταστολή ή ενεργοποίηση γονιδίων σε ένα πρώιμο στάδιο διαφοροποίησης θα έχει επιπτώσεις ως προς τον περιορισμό της αναπτυξιακής μοίρας του κυττάρου. Το στρες λοιπόν μέσω της επιγενετικής επηρεάζει την αναπτυξιακή πορεία των κυττάρων του οργανισμού. Ενσωματώνεται μέσω της μεθυλίωσης του γενετικού υλικού στην αναπτυξιακή πορεία των κυττάρων και διαμορφώνει την ανταπόκριση του εγκεφάλου σε αυτό. Η κατάθλιψη και οι διαταραχές άγχους απεικονίζουν την απώλεια πλαστικότητας, που σημαίνει ότι οι αλλαγές στο κύκλωμα και τη λειτουργία του εγκεφάλου, που προκαλούνται από στρεσογόνους παράγοντες που προκαλούν τη διαταραχή, «κλειδώνουν» σε μία συγκεκριμένη κατάσταση και επομένως χρειάζονται εξωτερική παρέμβαση, όπως στοχευμένες συμπεριφορικές θεραπείες, όπου φαρμακολογικοί παράγοντες χρησιμοποιούνται για να ανοίξουν παράθυρα πλαστικότητας στον εγκεφάλου και να διευκολύνουν την αποτελεσματικότητα των παρεμβάσεων. Η γήρανση είναι επίσης ένα παράδειγμα απώλειας ανθεκτικότητας ως συνέπεια του χρόνιου στρες. Μελέτες όμως πάνω στις ευεργετικές επιδράσεις της σωματικής άσκησης και της εντατικής μάθησης στη γήρανση του εγκεφάλου αποκαλύπτουν τη διατήρηση, με την ηλικία, της ικανότητας για δομική πλαστικότητα.

  Ένα σημαντικό παράδειγμα πλαστικότητας είναι η προσπάθεια αναστροφής της αμβλυωπίας. Έρευνες δείχνουν ότι η ανισορροπία οφθαλμικής κυριαρχίας από πρώιμη μονοφθαλμική στέρηση μπορεί να αντιστραφεί με συστηματική έκθεση στο φώς κατά την ενηλικίωση, από την μια, και με πρόσληψη φλουοξετίνης (αντικαταθλιπτικό σκεύασμα) από την άλλη. Επίσης μία νέα θεραπευτική προσέγγιση βασίστηκε στην εκπαίδευση ηλικιωμένων σε οπτικές αντιληπτικές διακρίσεις, χρησιμοποιώντας Gabor patches, δηλαδή κινούμενές εικόνες για «εκγύμναση» των οφθαλμών. Το ηλεκτροεγκεφαλογράφημα έδειξε ότι η εκπαίδευση παρήγαγε πιο αποτελεσματική αισθητήρια κωδικοποίηση του ερεθίσματος και παρέχει κέρδη στην απόδοση της εργασιακής μνήμης (αποτελεί το μικρότερο σε διάρκεια είδος μνήμης). Η κοινωνική ένταξη και υποστήριξη, η εύρεση νοήματος και σκοπού στη ζωής, είναι γνωστό ότι προστατεύουν από το αλλοστατικό φορτίο και την άνοια, μαζί με την αυξημένη φυσική δραστηριότητα έχουν αποδειχθεί ότι επιβραδύνουν τη πτώση ψυχικής υγείας. Επιπλέον οι θεραπείες που αντιμετωπίζουν λειτουργικούς δεσμούς μεταξύ εγκεφάλου και σώματος μπορεί να είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικές στη θεραπεία των συμπτωμάτων που σχετίζονται με πολλές χρόνιες ασθένειες. Το MBSR (μείωση του άγχους βασιζόμενο στην ευσυνειδητότητα ή mindfulness) βοηθά στη διαδικασία μάθησης και μνήμης, στη ρύθμιση συναισθημάτων, στη νοημοσύνη και τη μείωση του άγχους. Ενώ άλλα ευρήματα νευροφυσιολογίας δεν έδειξαν σημαντικές διαφοροποιήσεις της πρακτικής του διαλογισμού και πιθανότατα, του MBSR, να λειτουργούν διαφορετικά σε άνδρες και γυναίκες.

  Τέλος, το κλειδί είναι να χρησιμοποιήσουμε τη σοφία των μηχανισμών του σώματος για να ανοίξουμε παράθυρο πλαστικότητας στον εγκεφάλου χρησιμοποιώντας στοχευμένες παρεμβάσεις για να ανακατευθύνουμε εγκέφαλο και σώμα προς τη βελτίωση τους. Όπως είναι το MBSR και ο διαλογισμός. Μια μεγάλη πρόκληση είναι να γίνει αυτή η προσέγγιση χρήσιμη για άτομα που είχαν δυσμενείς εμπειρίες στην πρώιμη ζωή που τους προδιαθέτουν σε μια σειρά από προβλήματα ψυχικής, γνωστικής και σωματικής υγείας.

Πηγή:

 Bruce S. McEwen, Laboratory of Neuroendocrinology, 

The Rockefeller University, New York, New York

ignatiou