Berandasehat.id – Stres berat selama masa kanak-kanak dapat meningkatkan kerentanan individu terhadap kecemasan, depresi, dan gangguan suasana hati lainnya ketika tantangan baru muncul di kemudian hari.

Para ilmuwan di Washington University School of Medicine di St. Louis dan Princeton University berhasil mengidentifikasi proses biologis yang dapat membantu menjelaskan bagaimana trauma dini dapat memiliki efek jangka panjang pada otak, menurut studi yang dipublikasikan di Neuron.

Para peneliti telah mengetahui bahwa stres selama perkembangan awal dapat mengubah aktivitas gen di otak. Temuan baru ini menunjukkan bahwa perubahan ini sebagian berasal dari cara sel-sel otak mengemas DNA mereka. Dengan membuat gen-gen terkait stres tertentu lebih mudah diaktifkan, kesulitan di masa kanak-kanak dapat membuat otak lebih reaktif dan kurang mampu mentolerir stres di masa depan.

“Kami telah menemukan proses biologis baru yang menghubungkan pengalaman kesulitan di awal kehidupan dengan kerentanan jangka panjang terhadap penyakit mental ini,” kata Meaghan Creed, profesor madya anestesiologi di WashU Medicine dan salah satu penulis korespondensi studi dikutip Science Daily.

“Temuan ini mengungkap bekas luka fisik yang ditinggalkan oleh trauma yang dialami selama perkembangan di dalam sel-sel otak, memberikan para ilmuwan target biologis konkret untuk mengembangkan perawatan dan intervensi baru.”

Lebih dari setengah anak di seluruh dunia mengalami beberapa bentuk stres di awal kehidupan, termasuk pelecehan, kekerasan, atau penggunaan narkoba di dalam rumah tangga, dan peristiwa traumatis lainnya. Mengalami empat atau lebih peristiwa buruk ini dikaitkan dengan risiko masalah kesehatan fisik dan mental yang jauh lebih tinggi di kemudian hari.

Untuk memahami bagaimana pengalaman-pengalaman ini dapat secara fisik mengubah otak yang sedang berkembang, para peneliti fokus pada area tegmental ventral. Wilayah otak ini mengandung neuron yang menghasilkan dopamin, pembawa pesan kimia yang terlibat dalam memproses pengalaman penting, termasuk penghargaan dan kesulitan.

Ketika stres menyebabkan neuron-neuron ini menjadi aktif secara abnormal, pemrosesan penghargaan dapat terganggu, berpotensi meningkatkan kerentanan terhadap kecemasan dan depresi.

Tim kemudian memeriksa epigenom di dalam neuron penghasil dopamin ini. Epigenom terdiri dari penanda molekuler yang membantu mengontrol apakah gen diaktifkan atau dinonaktifkan, yang pada akhirnya memengaruhi bagaimana sel berperilaku.

Catherine Jensen Peña, asisten profesor di Princeton Neuroscience Institute dan penulis senior serta penulis korespondensi bersama dalam studi ini, membandingkan DNA di dalam sel dengan pegas spiral. DNA dibungkus di sekitar protein yang disebut histon, yang membantu mengontrol seberapa erat atau longgar DNA tersebut dikemas.

Ketika pegas genetik ini terkompresi dengan ketat, gen menjadi kurang mudah diakses dan tetap mati. Ketika struktur mengendur dan terbuka, gen menjadi lebih mudah diaktifkan oleh sel.

Studi mengungkap, pada tikus muda yang terpapar stres, ditemukan peningkatan kadar enzim yang disebut SETD7 di neuron dopamin dibandingkan dengan tikus yang dibesarkan dalam kondisi normal. SETD7 membantu menambahkan penanda kimia yang disebut H3K4me1 ke sistem pengemasan DNA.

Menurut Peña, penanda ini mendorong struktur genetik untuk terbuka, membuat sel lebih responsif terhadap apa yang terjadi di lingkungannya.

Untuk menguji apakah SETD7 sendiri dapat menghasilkan perubahan ini, para ilmuwan secara artifisial meningkatkan enzim tersebut pada tikus muda yang belum mengalami stres di awal kehidupan. Saat hewan-hewan tersebut dewasa, sel-sel otak penghasil dopamin mereka mengembangkan struktur DNA yang lebih terbuka, sehingga gen respons stres lebih mudah diaktifkan.

Tikus-tikus ini juga menjadi kurang toleran terhadap stres saat dewasa. Hewan yang memiliki kadar SETD7 yang tinggi saat masih muda mengembangkan neuron dopamin yang lebih reaktif dan menunjukkan perilaku yang lebih cemas daripada tikus yang kadar SETD7-nya tetap normal sepanjang hidup.

Memblokir ‘bekas luka’ molekuler

Para peneliti kemudian menguji pendekatan sebaliknya. Setelah stres di awal kehidupan, mereka mencegah SETD7 menambahkan jumlah penanda H3K4me1 yang berlebihan. Ini menjaga struktur DNA tetap tertutup rapat dan melindungi tikus agar tidak menjadi sangat sensitif terhadap stres di kemudian hari.

Bahkan setelah mengalami stres baik di awal perkembangan maupun saat dewasa, tikus dengan aktivitas SETD7 yang berkurang berperilaku hampir sama seperti hewan yang tidak stres. Mereka tetap sosial dan eksploratif, sementara aktivitas di neuron dopamin mereka tetap pada tingkat normal.

Hasilnya menunjukkan bahwa SETD7 dan perubahan yang dihasilkannya dalam pengemasan DNA dapat membantu menciptakan memori molekuler yang bertahan lama tentang kesulitan di awal kehidupan.

Hal itu juga memberi para peneliti jalur biologis spesifik untuk diselidiki sebagai target potensial untuk intervensi di masa depan.

“Saat ini tidak ada pengobatan untuk apa yang dilakukan stres di awal kehidupan terhadap otak, sebagian karena kita belum memiliki gambaran yang jelas tentang mekanisme molekuler apa yang harus ditargetkan,” kata Peña.

Penelitian ini menarik karena mengungkap mekanisme yang jelas sekaligus membantu menjelaskan mengapa dampak stres bersifat laten dan luas.

Selain itu, sebut Pena, jika kita dapat melakukan intervensi melalui dukungan perawatan, terapi, atau sumber daya sosial untuk melindungi anak-anak pada masa-masa perkembangan yang krusial tersebut, kita mungkin dapat menjaga epigenom—mencegah struktur genetik yang menyerupai pegas mainan itu terkunci dalam posisi terbuka, serta mungkin memberikan kesempatan bagi otak yang sedang berkembang untuk membangun ketahanan alami. (BS)