Стрессовые переживания в детстве могут ускорить старение мозга

Исследователи из Университетской клиники «Шарите» в Берлине смогли продемонстрировать, что стрессовые или травматические переживания в детском возрасте (Early-Life Stress – ELS) связаны с маркерами ускоренного старения мозга и усиливают нейродегенеративные процессы в более позднем возрасте. Исследование, в котором основное внимание уделяется женщинам, было опубликовано в «Annals of Neurology». Показано, что перенесшие сильный стресс или травматическое расстройство в детстве сталкиваются с повышенным риском депрессии, тревожных расстройств, сердечно-сосудистых или метаболических заболеваний в среднем и зрелом возрасте. До сих пор мало что было известно о том, могут ли такие переживания способствовать развитию нейродегенеративных заболеваний.

В исследовании, проведенном в тесном сотрудничестве с отделением неврологии клиники «Шарите», приняли участие 179 женщин в возрасте от 30 до 60 лет (средний возраст 41.0 ± 9.2), из них белых – 168, уроженок Ближнего Востока, африканок, азиаток и латиноамериканок – по 2, с неоконченным средним образованием – 28, оконченным – 35, неоконченным высшим – 39 и полным высшим образованием – 47, с фактом ELS до менархе в анамнезе или без такового. Выбор был обусловлен тем, что женщины имеют более высокий риск развития нейродегенеративных заболеваний, чаще и больше подвержены стрессу, в том числе потому, что эстроген модулирует нервные реакции на стресс, нейропластичность и активацию микроглии.

«Стресс и травмы в детстве, жестокое обращение, пренебрежение, домашнее насилие, злоупотребление психоактивными веществами или преступность в семье, потеря родителя — затрагивают значительное количество людей в нашем обществе. От 30% до 40% населения сообщают о стрессовых или травматических детских переживаниях», — говорит профессор Кристин Хейм, руководитель исследования и директор Института медицинской психологии в Шарите. Убедительные данные свидетельствуют о том, что воздействие ELS связано с ускоренным биологическим старением, что отражается укорочением теломер и на биологическом возрасте.

Другие актуальные исследования, посвященные детскому здоровью, мы обсудим на Форуме «Педиатрия сегодня и завтра», который пройдет с 16 по 18 апреля 2025 года.

Набор пациенток исключительно из числа жительниц Берлина осуществлен методом объявлений в сети Интернет и общественном транспорте, безотносительно района проживания. Критерии исключения: установленный диагноз неврологического заболевания, включая болезнь Альцгеймера и другие деменции; прием препаратов против деменции. Следует отметить, что исследователи не исключили легкие когнитивные нарушения (ЛКН), учитывая, что ранние когнитивные нарушения являются одним из основных исходов исследования. Другие критерии исключения: недавнее использование иммунодепрессантов, любые лекарства с эффектом на центральную нервную систему (ЦНС), текущая беременность и противопоказания к магнитно-резонансной томографии (МРТ). Пациентки с психическими расстройствами также не включались (кроме диагнозов депрессии, тревожных расстройств и посттравматического стрессового расстройства (ПТСР) из-за их высокой распространенности у лиц с ELS). Исключение аффективных расстройств, связанных с ELS, привело бы к высокоселективной выборке, характеризующейся специфической устойчивостью к ELS и к развитию деменции.

Было проведено клиническое интервьюирование CTI (Comprehensive Trauma Interview). Образцы крови участниц исследованы на биомаркеры нейровоспаления и нейродегенерации: GFAP, легкие цепи нейрофиламентов NfL, содержание фосфорилированного тау-белка 181 (P-tau-181) и концентрации амилоида-β 42 (pAβ42). Кроме того, получали Т1- и Т2-взвешенные МРТ-изображения для оценки объемов мозга с помощью МРТ-сканера PRISMAFit 3 Тл, а также оценивали когнитивные способности, связанные с развитием деменции, с помощью компьютеризированного теста CANTAB (Кембриджский набор («батарея») автоматизированных нейропсихологических тестов). Задания включали в себя задачи на пространственную рабочую память (SWMS), ошибки рабочей памяти, на быструю обработку визуальной информации (RVPA) и на память распознавания образов (PRMPCI). RVPA и PRMPCI особенно чувствительны к дисфункции височной доли. 

Читайте также: Стратегии перинатальной нейропротекции

Исследователи применили обобщенные аддитивные модели для изучения влияния нелинейного взаимодействия тяжести и возраста стресса раннего возраста на исходы. При анализе статистических моделей были учтены социально-экономические факторы и психиатрические симптомы депрессии (которая также может влиять на развитие нейродегенеративных заболеваний).

Нормальное старение мозга связано с прогрессирующей атрофией серого вещества и изменениями микроструктуры белого вещества, начиная с раннего взрослого возраста. Выраженная или ускоренная потеря объема мозга является особенностью нейродегенеративных заболеваний. Нейровоспаление, прогрессирующее с возрастом, является механизмом, повышающим чувствительность мозга к стрессу путем чрезмерной стимуляции глии, провоцирующей усиление нейровоспалительных реакций и прогрессирование нейродегенеративного расстройства. При болезни Альцгеймера ранние патологические изменения и потеря объема часто затрагивают неокортекс и гиппокамп, на более поздних стадиях наблюдается обширная атрофия коры головного мозга. Новейшие методы визуализации обеспечивают точную количественную оценку изменений структуры мозга при болезни Альцгеймера, заменяя предыдущие маркеры, такие как увеличение желудочков. Однако увеличение желудочков, как результат изменений соотношения серого и белого вещества, остается валидным маркером нейродегенерации.

Исследования на животных (разлучение с матерью или низкий уровень материнской заботы) показали, что ELS способствует возникновению и сохранению хронического нейровоспаления и ухудшает когнитивные способности взрослых животных, влияя на нейрогенез и синаптическую пластичность.

CTI продемонстрировал высокий уровень внутренней согласованности с альфа-коэффициентом Кронбаха – 0,84. Для валидации был использован опросник детской травмы (CTQ), корреляция между CTI и CTQ составила 0,77 (p < 0,001).

Средний возраст менархе составил 12,98 ± 1,27 лет. Половое созревание знаменует собой переходный период, когда фокус внимания ребенка смещается с потребностей, ожидаемых от воспитателей, на потребности, связанные со сверстниками. Соответственно, стресс до и после менархе оказывает различное долгосрочное воздействие на структуру и функцию мозга. В исследовании немецких авторов не было обнаружено существенной корреляции между возрастом в период менархе и баллами ELS или какими-либо переменными исхода.

Читайте также: Стратегии перинатальной нейропротекции

Определение маркеров нейровоспаления и нейродегенерации производилось с помощью технологии Simoa® Bead – высокочувствительный ИФА-анализ с использованием парамагнитных меток и цифровой детекцией в фемтолитровых лунках. GFAP (glial fibrillary acidic protein – глиальный фибриллярный кислый белок) – основной структурный белок астроцитов, маркер черепно-мозговой травмы, нейровоспаления и геморрагического инсульта. NfL – это структурный белок, экспрессируемый преимущественно в нейронах. Его присутствие в периферической крови коррелирует с повреждением аксонов или деградацией нейронов. P-tau181 является маркером, связанным с нейродегенеративными заболеваниями, в частности с болезнью Альцгеймера. Aβ42 является пептидом, участвующим в образовании амилоидных бляшек, что является отличительным признаком болезни Альцгеймера. Уровни GFAP у пациентов с болезнью Альцгеймера и при деменции значительно выше, чем у здоровых людей. В многочисленных исследованиях сообщается об устойчивом периферическом воспалении низкой степени у взрослых, подвергшихся воздействию стрессовых или травматических переживаний в детском возрасте.

При МРТ получали объемные данные: общий объем мозга (TBV; вся ткань мозга без желудочков, спинномозговой жидкости и сосудистого сплетения); общий объем серого вещества (tGMV), общий объем белого вещества (tWMV), объем подкоркового серого вещества (sGMV), а также латеральный, третий и четвертый желудочковые объемы, и общий внутричерепной объем (ICV).

Возраст положительно ассоциировался с концентрациями NfL, GFAP, объемами бокового и третьего желудочков, а также с оценкой CANTAB в задачах на пространственную рабочую память.

Возраст был отрицательно связан с общим объемом мозга TBV, общим объемом серого вещества tGMV, объемом подкоркового серого вещества sGMV, объемом белого вещества tWMV, а также оценкой CANTAB в тестах на быструю обработку визуальной информации RVPA и на память распознавания образов PRMPCI. Возраст не был связан с уровнем sp-tau181 или объемом четвертого желудочка.

Анализ с помощью аддитивных генерализованных моделей выявил значительную нелинейную итерацию между возрастом и тяжестью перенесенного в раннем детском возрасте стресса, и уровнями NfL и GFAP, однако если кривая для NfL имела «седлообразный» вид (наименьший уровень при «средней», в 2-3 балла, оценке), то GFAP линейно коррелировал с обобщенной оценкой уровня стресса (+7 баллов) и возрастом.

Не выявлено статистически значимых корреляций между P-tau181 и оценкой стресса. Aβ42 чаще выявлялся у женщин, перенесших стресс в раннем возрасте (55% против 45%; χ2 = 5,57; p = 0,018).

Оценка в тестах CANTAB, характерная для выраженной когнитивной дисфункции, коррелировала с более высоким уровнем стресса и показала обратную зависимость с возрастом неблагоприятного детского опыта.

Полученные данные убедительно свидетельствуют, что женщины, испытавшие ELS, имели более высокие уровни биомаркеров нейровоспаления и нейродегенерации в крови, имели меньший объем мозга и больше когнитивных проблем.

«Результаты нашего исследования демонстрируют очень четкую связь между ранним жизненным опытом социально-эмоционального стресса и ускоренным старением мозга у женщин. Похоже, что стрессовые переживания в раннем возрасте действительно увеличивают риск развития нейродегенеративных заболеваний», — добавляет профессор Хайм.

«Наши результаты проливают свет на ранее неизвестные связи», — говорит профессор Маттиас Эндрес, директор отделения неврологии в клинике «Шарите».

Однако не у всех, кто пережил детскую травму, развивается деменция. «Результаты исследований, которые мы получили на сегодняшний день, относятся исключительно к женщинам», — говорит профессор Хейм. «Однако они не позволяют нам сделать вывод о том, что женщины со стрессовым опытом в раннем возрасте подвергаются большему риску, чем мужчины».

Ранее журнал Medical Xpress опубликовал результаты 30-летнего исследования ученых из медицинской школы Файнберга в Чикаго, которые выяснили, что пережитые в раннем детстве негативные эмоции ускоряют эпигенетическое старение. Подробное описание научной работы можно найти на сайте JAMA Network Open. Эпигенетический возраст добровольцев рассчитывался по степени метилирования ДНК. У людей с тревожным детством он был выше хронологического. Кроме того, участники исследования с негативными детскими переживаниями чаще курили, реже состояли в браке, меньше зарабатывали и физически двигались.

Исследование же у подростков в Нидерландах показало, что объем серого вещества головного мозга подростков, переживших стресс в возрасте до пяти лет, меньше, чем у их сверстников. Подобные изменения служат показателем ускоренного развития головного мозга (и возможно, приводят к его раннему старению). В частности, среди тех детей, которые пережили стрессовые события в возрасте до пяти лет, наблюдалось уменьшение объема серого вещества в субкортикальных отделах (например, островковой доле, участвующей в формировании сознания и эмоциональной регуляции), а также в области префронтальной коры. При этом стрессовые события, случившиеся позже (в возрасте от 5 до 14 лет) на объем серого вещества не повлияли.

Источники:

1. Lara Fleck et al, Early‐Life Adversity Predicts Markers of Aging‐Related Neuroinflammation, Neurodegeneration, and Cognitive Impairment in Women, Annals of Neurology (2025). DOI: 10.1002/ana.27161

2. Simoa® Bead Technology https://www.svarlifescience.com/knowledge/technologies/simoa-bead-technology

3. Коваленко Е.А., Махнович Е.В., Первунина А.В. и др. Биомаркеры крови в ранней диагностике болезни Альцгеймера. Эффективная фармакотерапия. 2023; 19 (45): 30–36. DOI 10.33978/2307-3586-2023-19-45-30-36 https://umedp.ru/articles/biomarkery_krovi_v_ranney_diagnostike_bolezni_altsgeymera.html

4. Study links adverse childhood experiences with epigenetic age acceleration https://medicalxpress.com/news/2023-06-links-adverse-childhood-epigenetic-age.html

5. Детская травма заставила мозг быстрее развиваться https://nplus1.ru/news/2018/06/16/early-life-stress-brain

6. Early-life and pubertal stress differentially modulate grey matter development in human adolescents https://www.nature.com/articles/s41598-018-27439-5