Zwischen dem Ende der Kindheit und dem Beginn der Adoleszenz gibt es ein kritisches Zeitfenster, das „Peripubertät“ genannt wird . „Diese Übergangsphase beinhaltet Entwicklungsveränderungen sowohl im Fettgewebe als auch im Gehirn, wo beide durch Stresseinwirkung umprogrammiert werden können, was zu dauerhaften Veränderungen in der Größe und Zusammensetzung der Fettzellen (Adipozyten) sowie in der Fettzellen (Adipozyten) führen kann Veränderung des Sozialverhaltens.
In einer neuen Studie fanden Wissenschaftler unter der Leitung von Professorin Carmen Sandi von der EPFL heraus, dass Stress während der Peripubertärperiode zu einer Zunahme des Fettgewebes im Körper des Einzelnen führt. Obwohl frühere Studien diesen Zusammenhang gezeigt haben, konnte kaum ein biologischer Zusammenhang zwischen der in der Peripubertät beobachteten Zunahme des Fettgewebes und dem sozialen Niedergang festgestellt werden.
Die Studie wurde in Science Advances veröffentlicht .
„Wir wissen, dass Stress Psychopathologien, einschließlich Depressionen, auslösen kann“, sagt Sandi. „Einige der charakteristischen Verhaltensänderungen, die man bei Depressionen sieht, sind Veränderungen in der Geselligkeit des Einzelnen, was bedeutet, dass einige depressive Menschen dazu neigen, zurückgezogener zu sein, ein wenig sozial meidend; einige können sogar soziale Ängste entwickeln.“
Stress, Geselligkeit und Mäuse.
In der Studie entdeckt Sandis Gruppe zwei Ideen auf diesem Gebiet:
- Erstens führt dieser peripubertale Stress zu einer Zunahme des Fettgewebes und verringert gleichzeitig die Geselligkeit.
- Zweitens, wie die beiden Veränderungsphänomene biologisch zusammenhängen.
„Wir haben untersucht, ob Veränderungen in der Fettzusammensetzung – hervorgerufen durch Stress in den ersten Lebensjahren – für Veränderungen im Gehirn verantwortlich sein könnten, die letztendlich zu langfristigen Veränderungen im Sozialverhalten führen würden“, sagt er. Sandi.
Um den peripubertalen Stress zu untersuchen, benötigten die Forscher ein Modell. Sie wandten sich innerhalb des peripubertalen Altersfensters Mäusen zu und setzten sie chronischem, unvorhersehbarem Stress aus. Eine Untersuchung ihrer Körperzusammensetzung ergab eine allgemeine Zunahme der Fettmasse und größere Adipozyten.
Als die Mäuse das Erwachsenenalter erreichten, wurden sie auf soziale Aufgaben getestet. Männliche Mäuse zeigten einen Rückgang der lebenslangen Geselligkeit, da ihr Fettgewebe zunahm, aber interessanterweise zeigten weibliche Mäuse keinen solchen Effekt. Aber ob es einen geschlechtsabhängigen Unterschied bei anderen psychobiologischen Anpassungen gibt oder nicht, wird Sandis Gruppe in Zukunft untersuchen.
„Wir haben uns hier auf die verminderte Geselligkeit konzentriert, die man bei Depressionen sieht“, sagt Sandi. „Aus epidemiologischen Studien am Menschen wissen wir auch, dass es möglicherweise mit Stress im frühen Leben zusammenhängt: peripubertalem Stress, der Menschen dazu programmieren kann, weniger sozial zu sein.“
Die NAD+-Verbindung
Anschließend machten sich die Forscher daran, die zugrunde liegende Biologie zu identifizieren. Eine Reihe von Tests deutete auf ein spezifisches Enzym namens Adipokin-Nikotinamid-Phosphoribosyltransferase (NAMPT) hin, das bekanntermaßen an einigen pathologischen Stoffwechselproblemen beteiligt ist, die durch Fettleibigkeit verursacht werden.
Im Körper kommt NAMPT in zwei Formen vor: Eine intrazelluläre Form, die die Produktion von Nicotinamidadenindinukleotid (NAD+) reguliert, einem Molekül, das für die Energieerzeugung in der Zelle wichtig ist. In seiner extrazellulären Form (eNAMPT) liegt das Enzym im Blut vor.
Stress im Gehirn
Die Forscher fanden heraus, dass Mäuse, die in der Peripubertät gestresst waren, im Erwachsenenalter im Vergleich zu nicht gestressten Mäusen eine Abnahme der Menge an NAMPT in den Fettzellen und folglich auch an eNAMPT im Blut zeigten.
Durch die Untersuchung des Nucleus accumbens , einer Gehirnregion, die motiviertes Verhalten reguliert, sowohl bei gesunden „Kontrollmäusen“ als auch bei sozial behinderten Mäusen, identifizierten die Forscher niedrigere NAD+-Werte und Probleme mit dem Enzym Sirtuin-1, einem Enzym, das zur Regulierung auf NAD+ angewiesen ist die Expression von Genen, die an der Selbstregulierung der Zelle als Reaktion auf Stressfaktoren beteiligt sind.
„Angesichts der Tatsache, dass peripubertal gestresste Mäuse weniger NAD+ aufwiesen, testeten wir, ob die Auswirkungen, die wir auf die Geselligkeit sahen, mit den Wirkungen von Sirtuin-1 zu tun hatten“, sagt Sandi. „anhaltende Veränderungen auf mehreren Ebenen, die Fett mit Gehirnfunktion und -verhalten verbinden.“
NAD+-Verstärker: eine Lösung?
„Peripubertaler Stress führt zu verringerten NAMPT-Werten im Fettgewebe und eNAMPT-Werten im Blut“, sagt Sandi. „Letzteres hing mit einer Verringerung von NAD+ im Nucleus accumbens zusammen, wo wir eine verringerte NAD-abhängige Sirtuin-1-Aktivität fanden.“ Die Gruppe stellte fest, dass diese Beeinträchtigung die Funktion der mittelgroßen stacheligen Neuronen des Nucleus accumbens beeinträchtigt und letztendlich zu einer Verringerung der Geselligkeit führt.
Nachdem das Team den NAD+/Sirtuin-1-Weg im Nucleus accumbens untersucht hatte, wollte es herausfinden, ob diese zum Schutz vor den Auswirkungen von peripubertalem Stress bei Mäusen beitragen können. Sie taten dies auf zwei Arten: durch die Normalisierung der eNAMPT-Blutspiegel oder durch die Fütterung der Mäuse mit Nicotinamidmononukleotid (NMN), einem NAD+-Booster. Beide Ansätze funktionierten und verhinderten sowohl Defizite in der Geselligkeit als auch Veränderungen in der neuronalen Erregbarkeit des Nucleus accumbens.
Aber sind NAD+-Booster, die in den USA und der EU, aber nicht auf dem Schweizer Markt beliebt sind, eine Lösung zur Behandlung der sozialen Auswirkungen von Stress, der heute zunehmend bei jungen Menschen auftritt? Sandi ist vorsichtig: „Wir müssen vorsichtig sein, weil wir in unserer Studie Ernährungsbehandlungen im Erwachsenenalter angewendet haben“, sagt sie. „Wir sagen nicht, dass gestresste Kinder oder Jugendliche NMN einnehmen sollten; Es wird wichtig sein, zunächst zu prüfen, ob die Plasmaspiegel von NMN oder eNAMPT reduziert sind, und spezifische Studien durchzuführen, um die Wirksamkeit dieses Ansatzes für jüngere Bevölkerungsgruppen zu ermitteln. „Was also Sinn macht, ist, niedrige Stoffwechselwerte wiederherzustellen und nicht alle gleich zu behandeln, wenn es keinen biologischen Grund gibt.“
