Wie DNA-Methylierung das Risiko von Depressionen nach Kindheitserfahrungen beeinflusst

LONDON (IT BOLTWISE) – Neue Forschungen zeigen, dass frühe Lebensumstände dauerhafte biologische Spuren hinterlassen können, die das Risiko für Depressionen im späteren Leben beeinflussen. Eine kürzlich in Nature Mental Health veröffentlichte Studie untersucht, wie DNA-Methylierung, ein epigenetischer Prozess, die Verbindung zwischen Kindheitserfahrungen und psychischer Gesundheit im Jugendalter vermittelt.

Die Studie, die in Nature Mental Health veröffentlicht wurde, beleuchtet, wie frühe Lebensumstände dauerhafte biologische Spuren hinterlassen können, die das Risiko für Depressionen im späteren Leben beeinflussen. Durch die Untersuchung von Veränderungen in der DNA-Methylierung, einem chemischen Prozess, der die Genexpression beeinflusst, identifizierten die Forscher spezifische biologische Pfade, die die Verbindung zwischen frühen Widrigkeiten und späteren psychischen Gesundheitsergebnissen vermitteln.

Die Ergebnisse zeigen, dass DNA-Methylierungsmuster die Auswirkungen von Widrigkeiten auf depressive Symptome während der Adoleszenz entweder verstärken oder abschwächen können. Diese epigenetischen Veränderungen markieren nicht nur die biologische Verwundbarkeit, sondern könnten auch als Indikatoren für psychologische Resilienz dienen. Einige dieser Veränderungen könnten sogar zukünftige Interventions- oder Vorhersagemöglichkeiten für psychische Gesundheitsergebnisse bieten.

Depression ist eine der häufigsten psychischen Erkrankungen weltweit und betrifft mehr als 260 Millionen Menschen. Die Exposition gegenüber Widrigkeiten in der Kindheit, wie Missbrauch, Vernachlässigung, Armut oder familiäre Instabilität, ist einer der stärksten bekannten Risikofaktoren für die Entwicklung von Depressionen im späteren Leben. Die biologischen Mechanismen, die diese Verbindung erklären, sind jedoch noch nicht vollständig verstanden.

Eine vielversprechende Erklärung liegt in der Epigenetik, einem Bereich, der untersucht, wie Umwelteinflüsse die Genaktivität verändern können, ohne den zugrunde liegenden genetischen Code zu verändern. DNA-Methylierung ist ein Schlüsselprozess der Epigenetik, der wie ein Dimmer-Schalter wirkt und die Genexpression als Reaktion auf Erfahrungen hoch- oder herunterreguliert.

Frühere Studien haben gezeigt, dass stressige oder traumatische Erfahrungen in der frühen Kindheit die DNA-Methylierung beeinflussen können, und einige Forschungen haben diese Veränderungen auch mit psychischen Gesundheitszuständen in Verbindung gebracht. Bislang haben jedoch nur wenige Studien große, langfristige Datensätze verwendet, um direkt zu testen, ob DNA-Methylierung als Brücke zwischen Kindheitswidrigkeiten und späteren Depressionen dient.

Die Forscher nutzten Daten aus der Avon Longitudinal Study of Parents and Children (ALSPAC), einem Langzeitprojekt zur Verfolgung der Gesundheit und Entwicklung von Familien im Vereinigten Königreich. Sie konzentrierten sich auf eine Untergruppe von 627 bis 675 Kindern, die vollständige Daten zu Widrigkeitsexposition, DNA-Methylierung, depressiven Symptomen und relevanten demografischen Faktoren hatten.

Die Kinder wurden auf sieben verschiedene Arten von Widrigkeiten zwischen Geburt und sieben Jahren untersucht. Dazu gehörten Missbrauch durch Pflegepersonen, Gewalt- oder sexueller Missbrauch, psychische Erkrankungen der Mutter, Leben in einem Haushalt mit nur einem Erwachsenen, familiäre Instabilität, finanzielle Not und Benachteiligung im Wohnumfeld. Um zu verstehen, wann Widrigkeiten am meisten zählen, testeten die Forscher fünf verschiedene Modelle basierend auf dem Zeitpunkt und der Akkumulation dieser Erfahrungen.

Blutproben, die bei den Kindern im Alter von sieben Jahren entnommen wurden, wurden verwendet, um die DNA-Methylierung an über 278.000 Stellen im Genom zu bewerten. Depressive Symptome wurden dann im Alter von 10,6 Jahren mit einem weit verbreiteten Selbstbericht-Fragebogen gemessen.

Um die Daten zu analysieren, wandte das Team fortgeschrittene statistische Techniken an, um zu identifizieren, welche DNA-Methylierungsstellen als Mediatoren dienten, das heißt, sie halfen, die Verbindung zwischen Widrigkeiten und späteren depressiven Symptomen zu erklären. Sie replizierten ihre Ergebnisse auch in zwei weiteren Studien: der Future of Families and Child Wellbeing Study in den USA und der Generation R Study in den Niederlanden.

Das Team identifizierte 70 spezifische DNA-Methylierungsstellen, die zwischen 10 % und 73 % der Verbindung zwischen frühen Widrigkeiten und depressiven Symptomen erklärten. Diese Stellen zeigten zwei unterschiedliche Muster. Etwa 44 % schienen das Risiko zu erhöhen, was bedeutet, dass Widrigkeiten zu DNA-Methylierungsveränderungen führten, die mit höheren Depressionswerten verbunden waren. Die restlichen 56 % hatten schützende Effekte, bei denen DNA-Methylierungsveränderungen den negativen Einfluss von Widrigkeiten zu reduzieren schienen.

Interessanterweise waren einige Arten von Widrigkeiten stärker mit schützenden DNA-Veränderungen verbunden. Zum Beispiel hatten alle sechs Methylierungsstellen, die mit körperlichem oder sexuellem Missbrauch in Verbindung standen, schützende Effekte. Ebenso schienen die meisten der mit psychischen Erkrankungen der Mutter assoziierten Stellen gegen Depressionen zu schützen. Im Gegensatz dazu waren Widrigkeiten im Zusammenhang mit finanziellen Schwierigkeiten oder familiärer Instabilität eher mit risikosteigernden Methylierungsmustern verbunden.

Die Forscher fanden auch heraus, dass der Zeitpunkt der Widrigkeiten eine Rolle spielte. Sensible Phasen in der frühen Kindheit, insbesondere zwischen Geburt und fünf Jahren, waren besonders wichtig für die Gestaltung von DNA-Methylierungsmustern, die später die psychische Gesundheit beeinflussten.

Diese Ergebnisse wurden teilweise in den beiden unabhängigen Studien repliziert, die Proben aus vielfältigeren Hintergründen enthielten und unterschiedliche Gewebe zur DNA-Methylierungsbewertung verwendeten. Während die genauen Methylierungsstellen nicht immer über die Datensätze hinweg übereinstimmten, waren die allgemeinen Muster von Risiko und Schutz konsistent. Bemerkenswerterweise wurden schützende Effekte zuverlässiger repliziert als risikosteigernde.

Biologische Analysen zeigten, dass viele der in dieser Studie identifizierten DNA-Methylierungsstellen in der Nähe von Genen liegen, die an der Gehirnentwicklung, der Immunfunktion und den Stressreaktionen beteiligt sind. Einige waren zuvor mit anderen frühkindlichen Bedingungen wie Frühgeburt oder mütterlicher Depression in Verbindung gebracht worden. Obwohl keine mit Genen überlappten, die in genetischen Studien zu Depressionen identifiziert wurden, schlagen die Forscher vor, dass DNA-Methylierung eine andere, umweltreaktive Ebene biologischer Einsicht bieten könnte.

Die Studie bietet neue Einblicke, wie frühe Lebenserfahrungen biologisch eingebettet werden, weist jedoch auch Einschränkungen auf. Erstens umfasste der primäre Datensatz (ALSPAC) hauptsächlich weiße Teilnehmer aus dem Vereinigten Königreich, was die Generalisierbarkeit der Ergebnisse auf andere rassische und ethnische Gruppen einschränkt. Es sind vielfältigere Stichproben erforderlich, um diese Ergebnisse über verschiedene Populationen hinweg zu bestätigen.

Zweitens wurde die DNA-Methylierung im Blut oder Speichel gemessen, nicht im Gehirngewebe. Obwohl einige Methylierungsmuster im Blut die im Gehirn widerspiegeln können, sind sie keine perfekten Stellvertreter. Zukünftige Studien mit postmortemem Gewebe oder experimentellen Modellen könnten helfen, zu klären, ob diese Veränderungen direkt die Gehirnfunktion beeinflussen.

Drittens können die statistischen Modelle der Studie keine Kausalität beweisen. Obwohl das Design longitudinal war, könnten andere nicht gemessene Faktoren sowohl Widrigkeiten als auch spätere Depressionen beeinflussen. Darüber hinaus bleibt die biologische Rolle spezifischer Methylierungsstellen unklar, und es ist mehr Arbeit erforderlich, um zu verstehen, wie sie mit anderen genetischen und umweltbedingten Einflüssen interagieren.

Trotz dieser Einschränkungen stellt die Studie einen wichtigen Fortschritt im Verständnis dar, wie Kindheitswidrigkeiten die psychische Gesundheit auf molekularer Ebene beeinflussen. Sie führt die Idee ein, dass DNA-Methylierung nicht nur Verwundbarkeit markiert, sondern auch eine Rolle bei der Resilienz spielen könnte.

Der Hauptautor Alexandre Lussier betonte diesen Punkt: „Wenn bestätigt, könnten diese epigenetischen Marker als Biomarker für Risiko und Resilienz bei psychischen Erkrankungen im Laufe des Lebens dienen. Aus einer breiteren Perspektive könnte diese Arbeit die Grundlage für neue Strategien und Werkzeuge zur Vorhersage und Prävention von Depressionen und anderen psychischen und physischen Störungen legen, die aus der Exposition gegenüber Kindheitswidrigkeiten resultieren.“

„In den nächsten fünf Jahren planen wir, unsere Forschungsarbeit auf größere und vielfältigere Datensätze auszuweiten, da der Großteil dieser Arbeit in europäischen Populationen durchgeführt wurde, was ihre Generalisierbarkeit und Interpretierbarkeit einschränkt.“

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