Epigenetische Programmierung von frühkindlichem Stress auf die Stressreaktion im Erwachsenenalter: die Rolle von NPY-Rezeptoren als Mediator von psychischer Gesundheit und Krankheit

Frühkindliche Benachteiligung und frühkindlicher Stress (ELS) stellen wesentliche Risikofaktoren dar, die zur Entstehung verschiedener psychiatrischer Störungen beitragen, die in der Pubertät und im Erwachsenenalter auftreten. Die überwiegende Mehrheit der Tierstudien zu ELA hat die Auswirkungen einer einzelnen kurzen oder chronischen Stressepisode während definierter Entwicklungsfenster untersucht. Im „normalen“ Leben „sammeln“ Menschen jedoch im Laufe ihres Lebens zahlreiche Erfahrungen mit Stress, Traumata und Vernachlässigung. Anhand eines Tiermodells mit aufeinanderfolgender Stressexposition (neonatal, periadolescent, im Erwachsenenalter) bei Mäusen gehen wir folgenden Fragen nach: Sammeln sich aufeinanderfolgende Stressoren während kritischer Entwicklungsphasen an, verstärken sie ihre Wirkungen und erhöhen dadurch das Risiko für die Entwicklung psychischer Störungen? Oder können aufeinanderfolgende ELS-Episoden adaptive neuronale und Verhaltensänderungen induzieren, die ein Individuum gegenüber einer widrigen Umgebung im späteren Leben widerstandsfähig machen? Wir stellen die Hypothese auf, dass ELS die Expression von NPY-Rezeptoren in limbischen und präfrontalen Hirnarealen über epigenetische Mechanismen programmieren und dadurch die Stressreaktion in späteren Lebensphasen beeinflussen kann. Daher werden wir epigenetische Veränderungen (DNA-Methylierung, Histonmodifikationen) an den Promotorregionen von NPY-Rezeptoren untersuchen, die Veränderungen der Genexpression als Reaktion auf eine einzelne oder aufeinanderfolgende Stressexposition beeinflussen könnten. Ein weiterer Schwerpunkt dieses Projekts liegt auf potenziellen geschlechtsspezifischen Unterschieden in Anfälligkeit und Resilienz.

Epigenetic Programming of Early Childhood Stress on the Stress Response in Adulthood: The Role of NPY Receptors as Mediators of Mental Health and Illness

Early life adversity and early life stress (ELS) constitute major risk factors that contribute to the aetiology of various psychiatric disorders which emerge during puberty and adulthood. The vast majority of animal studies on ELA have studied the impact of a single brief or chronic stress episode during defined developmental time windows. However, in "normal” life individuals "collect” many experiences of stress, trauma and neglect throughout life. Using an animal model of consecutive stress exposure (neonatal, periadolescent, adult) in mice we address the following questions: Do consecutive stressors during critical developmental phases accumulate and potentiate their effects and thereby increase the risk for the development of mental disorders? Or can consecutive ELS episodes induce adaptive neuronal and behavioral changes making an individual resilient towards an adverse environment later in life? We hypothesize that ELS can programm the expression of NPY-receptors in limbic and prefrontal brain areas via epigenetic mechanisms and thereby influencing stress response at later life periods. Thus, we will assess epigenetic changes (DNA-methylation, histone-modifications) at the promoter regions of NPY-receptors that may influence gene expression changes in response to single or consecutive stress exposure. Another focus of this project will be on potential sex-specific differences in susceptibility and resilience.