Argumentați impactul epigenetic al stresului asupra [622071]

UNIVERSITATEA SPIRU HARET
FACULTATEA DE PSIHOLOGIE ȘI ȘTIINȚELE EDUCAȚIEI
SPECIALIZAREA : PSIHOLOGIE
Anul I, Forma de învățământ I .F.R.
Disciplina: Introducere în N euroștiințe

Impactul epigenetic al stresului asupra dezvoltării rețele i Default
mode, cu posibil rol î n dezvoltarea unei patologii

Merăuță G. Vlăduț – Marian

Sesiunea vară 2020

1
Cerință : Redactați un referat pe tema: “Argumentați impactul epigenetic al stresului asupra
dezvoltării rețele i Default mode, cu posibil rol î n dezvoltarea unei patologii”
Termenul de epigenetică a fost introdus de către Conrad Waddington la începutul anilor 1940 ,
acesta a definit epigenetica ca fiind ''o ramură a biologiei care studi ază interacțiunile cauzale
dintre gene și produsele l or care duc fenotipul la ființă ''. ( Waddington, 1942 ) Inițial, sensul
acestei definiții s-a referit la toate căile molecu lare care modulează expresia unu i genotip într -un
anumit fenotip. În anii următori i, odată cu dezvoltarea rapidă a geneti cii, sensul cuvântului s -a
restrâns treptat. Epigenetica a fost definită și s-a menținut până astăzi, fiind general acceptată
drept '' studiul modificărilor funcției g enice (mitotice și / sau meiotice ) ereditare care nu implic ă
o modificare a secvenței ADN. ( Wu; Morris; 2001 ). Modificările epigenetice descrise în
literatura actuală cuprin d în general variante de histone , modificări posttranslaționale ale
aminoacizilor pe coada amino -terminală a histonelor și modificări covalente ale bazelor ADN.
Prefixul “epi” care provine din greacă și înseamnă “deasupra” , ne poate trimite cu gândul la
faptul că epigenetica este analiza tuturor proceselor ce se află dincolo de genetică (deasupra
acesteia), fizic, vizând învelișul proteic și chimic care modifică și căptușește lanțurile de ADN.
Un rol deosebit al acestui domeniu îl constituie mecanismele epigenetice care au o
întrebu ințare bine definită, acestea ocupându -se cu formarea și stocarea de informații celulare ca
o replică a semnalelor înregistrate din mediul extern, stocarea fiind asemănătoare cu cea a
stocării memoriilor în SN (sistem ul nervos) . Acest mecanism stă l a baza tuturor funcțiilor
neuronale constituiente ale memoriei propriu zise.
Orice stimul provenit din mediul exterior, indiferent cât de neînsemnat ar părea acesta poate
porni sau opri anumite caracteristici ale genelor, iar modificarea produsă poate să fie transmisă
urmașilor generațiilor viitoare cu influențe importante asupra genelor speciei. De unde putem
concluziona că experiențele de viață capătă brusc o importanță marcantă. ( Cîrneci, 2014, p. 36 )
Mecanismele epigenetice sunt frecvent întâl nite într -o gamă largă de procese fiziologice care
pot genera patologii cu un impact major asupra organismului uman, cum ar fi patologii ale
sistemului cardiovascular, reproducător, nervos sau patologii oncologice (c ancerul a fost prima
boală umană legată de epigenetică) . Pe măsură ce oamenii îmbătrânesc, cele mai mari influențe
asupra epigenomului sunt mediul înconjurător. Influențe directe, cum ar fi spre exemplu dieta,
pot afecta epigenomul . O persoană care are o dietă sănătoasă va avea un model epigenetic diferit

2
de cineva care are o dietă nesănătoasă. Epigenomul poate fi influențat și de modificările indirecte
ale mediului, de exemplu, stresul. (Al Aboud, N.M. ; Simpson, B. ; Jialal, I., 2020 )
Confruntarea cu evenimente stresante face parte din viața de zi cu zi a fiecăruia. Răspunsul
organismului la stres este o gamă complexă de modificări fiziologice și comportamentale care
vizează conservarea / protecția organismului în timpul evenimentului stresant, precum și
stimularea proceselor adapti ve și mnemonice în cazul în care evenimentul ar recidiva în viitor.
Un studiu a demostrat că activarea transcripțională observată în neuronii girusului dentat
sunt implicați în codificarea amintirilor și a evenimentelor generatoare de stres , procesu l implică
remodelarea cromatinei din acești neuroni prin fosfolirarea și acetilarea histonei H3. Aceste
mecanisme epigenetice particulare reprezintă un potențial factor de stres , deoarece modul în care
semnalizarea cromatinei poate modela un răspuns specif ic de transcriere a genelor în neuronii
granulelor dentate participă la codificarea memoriei evenimentului stresant. (Reul, J.M.H.M.,
Chandramohan, Y., 2007 ).
Neuronii sunt capabili să modifice activitatea si naptică ca răspuns la stimulii de mediu –
incluzând stresul – prin modificări epigenetice care permit perturbarea fină și constantă a
expresiei genice . Stresul induce programe trascripționale de modificare a plasticității cerebrale
specifice în circuitele corticolimbice incluzând corte xul prefrontal medial (mPFC), hipocampul
ventral (vHIP) și amigdala. Domeniul neuroștiințelor a arătat că stresul comportamental este un
puternic modificator al plasticității neuronale structurale, stresul acut sau cronic poate modifica
tranzitoriu sau sta bil densitatea și arborizarea coloanei dendritice , sugerând că modificarea
structurală adaptativă a zonelor corticolimbice poate corespunde, de asemenea, cu un răspuns
comportamental neutru. Direcția și mărime a remodelării neuroplasticității mediate de stres
variază în funcție de structura sa particulară, crescând neuroplasticitatea amigdalară și scăzând
funcționalitatea cortexului hipocampal și prefrontal , conducând la un control afect at asupra
manifestării afe ctive. O rice dezechilibru corticolimbic bidirecțional poate sta la baza unei
inhibări aberante de sus în jos a sistemului limbic ceea ce constituie un criteriu important al
tulburărilor neuropsihiatrice. ( Rusconi, F. ; Battaglioli, E., 2018 ).
Numeroas e studii din domeniul neuroștiințelor în care s -a utilizat ca tehnică de imagistică
rezonanța magnetică funcțională în monitorizarea stării de rapaus (resting -state fMRI) au pus în
evidență existența a trei mari rețele de conectivitate interneuronală: central – executivă (sau
atențională dorsală) formată din dorsolateralul prefrontal și parietalul posterior ; atențional –

3
ventrală (sau de procesare a stimulilor semnificativi) formată din zona ventrolaterală prefrontală,
lobulul parietal inferior, cortexul in sular anterior și cingulatul anterior ; Default formată din zona
ventromediană prefrontală și cingulatul posterior . Primele două rețele neuronale au fost denumite
ca fiind extrospective, pe când ultima instrospectivă. ( Cȋrneci, 2014, p. 102 )
„În „starea introspectivă” creierul generează o gândire orie ntată către sine caracterizată prin
elemente episodice sau autobiografice, planificarea și simularea unor comportamente viitoare. ”
(Cȋrneci, 2014, p. 107 )
Orice abatere a atenției pe care creieul o înre gistrează este asociată cu rețeaua neuronală
Default mode, care se activează în mod implicit și de cele mai multe ori insesizabil de către
subiect. Această rețea neuronală (Deafault mode) intră în funcțiune atunci când nu ne angrenăm
într-o activitate inte nsă care necesită procesarea anumitor stări sau evenimente care au o
proveniență externă . Default mode ne permite să accesăm amintiri din trecutul îndepărtat sau
apropiat, vizualizarea anumitor evenimente ce țin de domeniul viitorului sau luarea în seamă a
unor considerente ce țin de gândurile și perspectivele altor persoane. (Matt Tenney & Tim Gard,
2017, p. 35 ).
În neuroștiințe, rețeaua Default mode sau “rețeaua modului de repaus” este o rețea a
creierului, un grup de regiuni disparate ale cortexului cerebral care interacționează și care
prezintă o activitate extrem de corelată, însă distincă de alte rețele din creier. Aceste regiuni
prezintă o activitate crescută în timpul repausului, iar în cursul îndeplinirii / rezolvării unei
sarcini cog nitive, acestea prezintă o descreștere a activității . Deși regiunile corpului care
funcționează au un metabolism crescut, aceste regiuni ale rețelei Default mode se abat de la acest
lucru, adică atunci când trebuie rezolvată o sarcină senzorială, fluxul sa nguin, consumul de
glucoză și nevoia de oxigen scad , iar în strea de repaus acestea cresc pentru că nu mai sunt
implicați stimulii externi . ( Shulman, 1997 )
Există numeroase cercetări în domeniul neuroștiințelor care au evaluat aspectele negative ale
stresului din mica copilărie în dezvoltarea rețelei Default mode și dezvoltarea diverselor
patologii. Astfel expunerea la acești factori stresanți de tipul abuzur ilor, coflictelor, violențelor
parentale, neglijările, diferențierea socială a fost asociată cu numeroase tulburări psihiatrice și
neurologice, cum ar fi: psihoze, tulburări de dispoziție, tulburări bipolare, tulburări de deficit de
atenție / hiperactivi tate (ADHD), autism, schizofrenie. Pentru deslușirea complexității ce stă la
baza subsistemelor cerebrale analizele rețelelor creierului s -au realizat prin metode non –

4
invazive de neuroimagistică. Astfel s -a dovedit că tiparele atipice ale conectiității r ețelei Defaul t
mode au fost asociate unui spectru larg de afecțiuni psihiatrice și de dezvoltare cognitiv –
comportamentală.
Asemenea altor retele de alte dimensiuni, maturizarea rețelei Defaul t mode are loc în special
în perioada postnatală, astfel, aceasta putând fi influențată de potențialii factorii de stres surveniți
în timpul copilăriei. Conectivitatea funcțională din cadrul rețelei Default mode a fost relevată ca
fiind ereditară doar în pr oporții de 23% într-un studiu de cercetare. (Rebello, 2018 )
Regiunile cerebrale conectate funcțional prin reț eaua Defaul mode constau din cortexul
retrosplenial (ariile 29, 30, 23, 31), cortexul median prefrontal (aria 10), girusul paracingulat
(ariile 9,8,32), cingulatul anterior rostral (aria 32) și subgenual (aria 25), cortexul inferior
prefrontal (ariile 47/45), girusul angular (aria 39), inferotemporal (aria 21), polul temporal (aria
38) și girusul parahipocampic (aria 36). ( Cîrneci, 2014 , p. 106 )
Aceste regiuni sunt conectate printr -o rețea densă în cazul adultului, în timp ce nou -născuții la
termen prezintă o conectivitate funcțională mai redusă între unele regiuni ale co rtexului cerebral .
În primele săptămâni de viață, rețeaua Default mode prezintă doar câteva regiuni conectate
funcțional, acestea suplimentându -se pe parcursul anilor, schimbărilor de rețea fiindu -le asociate
conștiința de sine și activității autoref erențiale , consider ată una dintre cele mai atribui te funcții
ale rețelei Default mode. (Gao, 2009 ) La vârsta pubertății, organizarea funcțională a rețelei
Default mode este mai dezvoltată, urmând ca pân ă la 21 de ani să fie complet întegrată și
definită, e voluția rețelei realizându -se în paralel cu evoluția din domeniile sociale și cognitive.
(Sherman, 2014 ; Nelson, 2005; Washington, 2015 )
Relația dintre Default mode și stres a fost demonstrată prin numeroase studii de cercetare,
factorii de stres surveniți timpuriu se pot solda cu anormalități în ceea ce privește acestă rețea
neuronală. Orice modificare a rețelei Default mode este asociată cu o multitudine de tulburări ale
spectrului psihic, cum ar fi : depresia, autismul, schizofrenia sau boala Alz heimer.
Prin tehnicile de imagistică s -a demonstrat faptul că pacienții suferinzi de depresie majoră,
inevitabil înregistrează și o supraactivitate a rețelei Default mode. Factorii stresori sunt strâns
legați și de modificările ulterioare neurobiolog ice ce au ca efect o aclimatizare comportamentală.
Evenimentele stresante înregistrate și memorate la nivel psihic sunt imperios necesare,
deoarece pot aduce un aport substanțial i ndividual.

5
Persoana căreia îi este dat să trăiască același sentim ent sau eveniment stresant va ști să
managerieze diferit situația.
Memoria, ca și proces cognitiv poate avea o întrebu ințare utilă în generarea simulărilor unor
evenimente viitoare. Răspunsul pe care organismul îl manifestă atunci când se confruntă cu
stresul este unul perfect normal și natural . Intensitatea percepției și trăirii evenimentelor stresoare
nu este aceeași pentru toți indivizii, la unii putem î ntâlni un comportament ada ptativ, pe când la
alții unul ne adaptativ manifestat prin: anxietate, depresi e, izolare socială, team ă, epuizare fizică
și psihică etc. toate acestea punându -și amprenta asupra individului .
Hipotalmusul , împreună cu nucleul talamic, girusul cingulat, hipocampul și conexiunile
interne dintre acestea creează un mecanism echilibrat care poate genera funcții emoționale de la
nivel central sau poate lua parte la exprimarea diverselor emoții. Structurile nervoase amintite
anterior, prezentate și descrise de către Rools formează sistemul limbic, de u nde ne putem da
seama că ac estea reprezintă sediul central care are î n prim plan gestionarea situațiilor stresoare.
Datorită imp licațiilor sale asupra memoriei și implicit a emoțiilor, sistemul limbic a căpătat
denumirea de creier emoțional. Atunci când trăim sentimentul unei am intiri, sistemul limbic intră
în acțiune prin intermediul SN autogen care acționează prin reglarea metabolismului în mod
automat. ( Rolls, 2016 )
Factorii care duc la degenerarea sistemului limbic au un rol important în geneza bolilor
neurodegenerative , aici putem aminti de binecunoscuta patologie neurologică Alzheimer . Stresul
cronic este unul dintre factorii nocivi, mai ales dacă își face simțită prezența la o vârstă fragedă,
perioada în care atât creierul, cât și întreg sistemul nervos este în proce s de dezvoltare. Odată
afectate acestea, reglarea nivelului de stres este impactat, putând astfel denatura dezvoltarea
normală a Rețelei Default .
Este cunoscut faptul că impactul factori lor externi nocivi afectează indivizii atât din punct de
vedere fi zic, cât și psihic. De aceea trebuie să adoptăm un stil de viață sănătos pentru a gestiona
cât mai bine situațiile în care stresul poate crea dezechilibre ce pot fi transmise generațiilor
viitoare.
În perioda intrauterină stresul resimțit de femeile gravide poate afecta fătul, a cesta poate duce
la perturbări ce pot fi observate atât în perioada copilăriei, dar și în viața de adult. Efectele
negative pot fi traduse prin malformații, boli neurologi ce, probleme cardiace, dar și prin
afectarea inteligenței emoționale. Un nivel scăzut al acesteia provoacă probleme de adaptare și

6
integrare, anxietate, teamă, atacuri de panică, emotivitate accentuată etc. toate ducând la
afectarea segmentului profesional și personal, astfel succesul pe ambele planuri fiind unul
diminuat.
Modul în care condițiile de mediu afectează femeia gravidă, produce schimbări nereversibile
în dezvoltarea copilului.
Dr. Rachel Yehuda, doctor în neuroștii nțe, la James J. Peters Veterans Affairs Medical
Center din Bronx, New York, a constatat, în urma studiilor efectuat e asupra supraviețuitorilor
Holocaustului, un traumatism transmis asupra genelor copiilor . Expunerea la holocaust a avut un
efect asupra metilării FKBP5 care a fost observată și la părinții expuși, precum și la urmașii
acestora . Efect ce a demonstrat prezen ța ulterioră a vulnerabilității copiilor la consecințele
psihologice ale adversității copi lăriei. (Yehuda, R.; Daskalakis, N.P.; Bierer, L.M.; Bader, H.N.;
Klengel, T.; Holsboer, F.; Binder , E.B., 2015).
Concluziile cercetătorilor indică faptul că poate fi posibilă distingerea schimbărilor asociate
cu experiențe adverse t impurii la urmași , cum ar fi cele legate de traume în generațiile anterioare .
Asocierea traumelor parentale preconcepționale cu modificări le epigenetice favorizate de
stările emoționale provocate de stresul cronic suportat de mamă , ofer ă o perspectivă posibilă
asupra modului în care traumele psihofiziologice severe pot avea efecte intergeneraționale.
Aceste traume au dus la probleme de natură fizică cum ar fi obezitatea sau anorexia, dar și la
cele de natură psihică , depresie sau tul burări de dispoziție , ceea ce ne face să concluzionăm că tot
ceea ce trăiesc părinții noștrii, bunicii sau chiar generațiile anterioare poate avea efect la nivel
molecular. Schimbări ce se reflectă atât în plan fizic , dar și în convingerile și vulnerabili tățile
noastre.
Un alt studiu realizat de o echipă de cercetători constată faptul că urmașii supraviețuitorilor
Holocaustului se confruntă cu tulburări de anxietate generalizată – o afecțiune marcată de
îngrijorarea excesivă, incontrolabilă și irațională – mai mult decât depresia și PTSD (Post-
traumatic stress disorder ).
Studiu acestora a inclus interviuri cu 190 de copii ai supraviețuitorilor Holocaustului,
deveniți adulți, 18,40% dintre aceștia au raportat că au suferit tulburări de anxietate generalizată
(GAD) în ultimul an, comparativ cu 13,70% care au avut un episod de depresie majoră (MDE) și
7,40% PTSD. Studiul menționează că procentul de adulți cu aceste condiții din SUA și Israel

7
este mult mai mic: 3,10% (GAD), 6,70% (MDE) și 3,50% (PTSD) în SUA; și 1,80% (GAD),
5,90% (MDE) și 0,50% (PTSD) în Israel. (Yael, D.; Norris, F.H.; Engdah, B., 2017)
Cercetătorii acestui studiu, susțin faptul că rezultatele trebuie luate în mare parte cu
„prudență”, deoarece doar 190 de persoane au fost intervievate. Cu toate acestea, rezultatele
sugerează că atenția a fost concentrată în mod disproporționat asupra PTSD pentru copiii
supraviețuitorilor Holocaustului, spre deosebire de cei care au suferit de stări anxioase .
Aceștia susțin faptul că p ărinții au fost traumatizați direct de experiențele lor despre
Holocaust și post-Holocaust. Copiii au fost expuși nu numai la traume, ci și la poveștile
părinților și la urm ările acestora prin memoria genică menținută și transmisă prin ADN.
De asemenea stresul cotidian negestionat corespunzător poate provoca urm ări grave în
dezvoltarea genera țiilor viitoare. Creierul nu este afectat doar de factori i externi , ci și de ac țiunile
noastre, trebuie s ă învățăm să gestionă m stresul de zi cu zi astfel î ncât acesta s ă nu se cronicizeze
și să-și pună amprenta semnificativ asupra stări i generale de sănătate.
Alegerile pe care le facem printr -o nutriție sănătoasă, prioritizarea sarcinilor la locul de
muncă, implicarea în activități sportive, dar și renunțare a la mediile sociale nocive stării
emționale, cât și la vicii ce dăunează g rav sănătății fizice ( consumul de alcool, tutun, substanțe
halucinogene etc) pot contribui la menținerea unui stil de viață sănătos.
Chiar dacă pornim cu un bagaj genetic, trebuie să conștient izăm faptul că putem îmbunătăți
constant ceea ce suntem pentru a putea construi cea mai bună variantă a noastră, astfel încât
evoluția atât fizică, cât și psihică a generațiilor viitoare să fie una echilibrată și optimă dezvoltării
unei lumi mai bune și prospere.
Alegerile sunt cele care nu ne definesc d oar pe noi, ci și pe copii noștrii, modul în care ne
trăim viața este fundamental în dezvoltarea acestora și consolidarea viitorului generațiilor
următoare.
Impactul epigenetic al stresului asupra de zvoltării rețelei Default mode are un important rol în
dezvoltarea de numeroase patologii psihiatrice, cât și neurologice, de aceea epigenetica este
singura care ne poate oferi răspunsurile necesare în acest sens, singurul impediment
constituindu -l slaba consolidare a acestei discipline în cadrul domeniului ști ințific de cercetare.

8
Bibliografie
1. Al Aboud, N.M. ; Simpson, B. ; Jialal, I. (2020). Genetics, Epigenetic Mechanism. StatPearls
Publishing LLC. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK532999/
2. Cîrneci, D. (2014). Introducere în neuroștiințe. Curs în tehnologia ID -IFR. Editura Fundației
România de Mâine, București, p.32 -120
3. Gao, W., Zhu, H., Giovanello, K.S. (2009). eVIDENCE on the emergence of the brains default
network from 2 -week -old to 2-year-old healthy pediatric subjects. Proc Natl Acad. Sc.,
106(16) :6790 -6795. doi: 10.1073/pnas.0811221106
4. Nelson, E.E., Leibenluft, E., Mc.Clure, E.B., Pine, D.S. (2005). The social re -orientation of
adolescence: a neuroscience perspective on the pro cess and its relation to psychopathology.
Psychol Med; 35(2): 163 –174.
5. Rachel Y. , Daskalakis, N.P.; Bierer, L.M.; Heather Bader, H.N.; Klengel, T.; Holsboer, F.;
Binder , E.B. (2015). Show less Holocaust Exposure Induced Intergenerational Effects on FKBP5
Methylation, DOI:https://doi.org/10.1016/j.biopsych.2015.08.005
6. Rebello, K., Moura, L.M., Pinaya, W.H.L. (2018). Defaul modenetwork maturation and
environmental adversities during childhood. Sage Journals, 14
https ://doi.org/10.1177/2470547018808295
7. Reul, J.M.H.M. ; Chandramohan, Y., (2007). Epigenetic mechanisms in stress -related
memory formation. Psychoneuroendocrinology. Volume 32, Supplement 1, Pages S21 -S25.
https://doi.org/10.1016/j.psyneuen .
8. Rolls, E. (2016). Limbic Systems for Emotion and for Memory, but No Single Limbic
System. 62:119 -57. DOI: 10.1016/j.cortex.2013.12.005
9. Rusconi, F. ; Battaglioli, E., (2018). Acute Stre ss-Induced Epigenetic Modulations and Their
Potential Protective Role Toward Depression. Front Mol Neurosci 11: 184.
doi: 10.3389/fnmol.2018.00184
10. Schulman, G.L., Fiez, J.A., Co rbetta, M. et all (1997). Common blood flow changes across
visual tasks: II: decreases in cerebral cortex. Journal of cognitive neuroscience, 9:648 -663
11. Sherman, L.E., Rudie, J.D., Pfeifer, J.H., Masten, C.L., McNealy, K., Dapretto, M. (2014)
Development of the default mode and central executive networks across early adolescence: a
longitudinal study. Dev Cogn Neurosci; 10: 148 –159. doi:10.1016/j.dcn.2014.08.002.
12. Waddington C.H. (1942). The epigenotype. Endeavour. VOL. I. 1:18 –20.

9
13. Waddi ngton C.H. Towards a Theoretical Biology. Edinburgh, Scotland: Edinburgh
University Press; 1968. The Basic Ideas of Biology; pp. 1 –32.
14. Washington, S.D. ; VanMeter, J.W. (20015). Anterior -posterior connectivity within the
default mode network increases during maturation. Int J Med Biol Front; 21(2): 207.
15. Wu C.T.; Morris J.R. (2001) Genes, genetics, and epigenetics: a correspondence. Science.
293(5532):1103 –1105.
16. Yael, D.; Fran H .N.; Engdah , B. (2017). A Question of Who, Not If: Psychological Disorders
in Holocaust Survivors' Children , Psychol Trauma. (Suppl 1):98 -106. doi: 10.1 037/tra0000192.
17. Yehuda, R.; Daskalakis, N.P.; Bierer, L.M.; Bader, H.N.; Klengel, T.; Holsboer, F.; Binder,
E.B., (2015 ). Study finds epigenetic changes in children of Holocaust survivors . 98-106. doi:
10.1037 / tra0000192.