Een studie van WashU Medicine en Princeton University heeft aangetoond hoe trauma op vroege leeftijd een blijvend biologisch 'litteken' achterlaat in de hersenen. De onderzoekers ontdekten dat stress de manier beïnvloedt waarop DNA is verpakt in dopamine-producerende neuronen in het ventrale tegmentale gebied (VTA).
Het mechanisme werkt als volgt: het enzym SETD7 plaatst een chemisch label (H3K4me1) op het DNA, waardoor de genetische structuur 'uitrekt' (vergelijkbaar met een Slinky). Hierdoor worden genen die reageren op stress gemakkelijker geactiveerd, wat leidt tot een lagere stress-tolerantie en een hoger risico op angst en depressie op volwassen leeftijd.
Belangrijke bevindingen uit de muizenstudie:
- Het kunstmatig stimuleren van SETD7 bij stressvrije muizen maakte hen als volwassenen toch kwetsbaarder voor stress.
- Het blokkeren van SETD7 na vroege stress beschermde de muizen tegen hypersensitiviteit.
Deze ontdekking biedt een concreet biologisch doelwit voor toekomstige behandelingen en benadrukt het belang van ondersteunende zorg voor kinderen om epigenetische schade te voorkomen.
Hoe stress op vroege leeftijd een 'litteken' achterlaat in hersencellen
Muizenstudie ontdekt dat veranderingen in de DNA-verpakking een moleculair geheugen van trauma vormen, wat de hersenen kwetsbaarder maakt voor toekomstige stress
In cellen is het DNA opgerold als een Slinky-veer. Wanneer deze DNA-veer uitrekt en opent, zijn genen gemakkelijker toegankelijk om te worden geactiveerd. Onderzoekers van WashU Medicine ontdekten dat stress op vroege leeftijd de genetische veer uitrekt, wat een blijvend effect op de hersenen heeft waardoor een persoon later in het leven kwetsbaarder wordt voor stress.
Het ervaren van ernstige stress tijdens de kindertijd kan ervoor zorgen dat iemand gevoeliger is voor angst, depressie en andere stemmingsstoornissen wanneer hij of zij als volwassene met tegenslagen wordt geconfronteerd. Onderzoekers aan de Washington University School of Medicine in St. Louis en Princeton University hebben nu ontdekt hoe trauma op vroege leeftijd een blijvend effect op de hersenen kan achterlaten.
Wetenschappers wisten al dat stress op vroege leeftijd de activiteit van genen in de hersenen verandert. In een nieuwe studie ontdekte het onderzoeksteam dat dit komt door veranderingen in de manier waarop hersencellen DNA verpakken. Hierdoor wordt de genetische stressrespons van de hersenen kwetsbaarder en gemakkelijker geactiveerd, wat de tolerantie voor stress vermindert.
De studie werd op 7 augustus gepubliceerd in Neuron.
"We hebben een nieuw biologisch proces ontdekt dat de ervaring van tegenslagen op vroege leeftijd koppelt aan deze langdurige kwetsbaarheid voor psychische aandoeningen," aldus Meaghan Creed, PhD, associate professor anesthesiologie aan WashU Medicine en co-corresponderende auteur van de studie. "Deze bevinding onthult een fysiek litteken dat door trauma tijdens de ontwikkeling in de hersencellen wordt achtergelaten. Dit biedt wetenschappers een concreet biologisch doelwit voor de ontwikkeling van nieuwe behandelingen en interventies."
Stress rekt de genetische 'Slinky' uit
Meer dan de helft van de kinderen wereldwijd wordt blootgesteld aan stress op vroege leeftijd door misbruik, disfunctie in het huishouden (zoals geweld of drugsgebruik) of andere traumatische ervaringen. De opeenstapeling van vier of meer van dergelijke ervaringen kan leiden tot aanzienlijk hogere risico's op langdurige mentale en fysieke gezondheidsproblemen op volwassen leeftijd.
De onderzoekers wilden begrijpen hoe trauma tijdens de vroege ontwikkeling de hersenen fysiek verandert, waardoor ze later in het leven gevoeliger worden voor stress. Ze richtten zich op een gebied in de hersenen dat het ventrale tegmentale gebied (VTA) wordt genoemd. Hier bevinden zich hersencellen die dopamine produceren — een chemische boodschapper — die verantwoordelijk is voor het verwerken van belangrijke zaken in de omgeving, waaronder beloningen en tegenslagen. Wanneer deze hersencellen abnormaal worden geactiveerd, wat kan gebeuren als reactie op stress, verstoort dit de manier waarop de hersenen beloningen verwerken, waardoor individuen kwetsbaar worden voor angst en depressie.
Binnen de dopamine-producerende neuronen zoomden de onderzoekers in op het epigenoom: een set moleculaire labels die de machinerie van de cel aansturen om genen aan of uit te zetten, wat op zijn beurt de activiteit van de cellen beïnvloedt.
Catherine Jensen Peña, PhD, assistent-professor aan het Princeton Neuroscience Institute en senior co-corresponderende auteur van de studie, legt uit dat DNA in cellen is opgerold als een Slinky. De DNA-windingen zijn gewikkeld rond histonereiwitten die helpen bepalen hoe strak of los de winding is. Wanneer de genetische veer is samengedrukt, staan de genen uit. Wanneer de DNA-veer uitrekt en opent, zijn de genen gemakkelijker toegankelijk om te worden geactiveerd.
De onderzoekers ontdekten dat een enzym genaamd SETD7 vaker voorkwam in de dopamine-neuronen van jonge muizen die stress hadden ervaren, vergeleken met muizen die in een normale omgeving waren opgegroeid. SETD7 helpt bij het plaatsen van een chemisch label — H3K4me1 — op de genetische veer, wat de structuur markeert voor het uitrollen. Dit maakt de cel op zijn beurt reactiever op alles wat er in de omgeving gebeurt, legt Peña uit.
Vervolgens stimuleerden de onderzoekers SETD7 kunstmatig bij jonge, stressvrije muizen. Zelfs zonder stress op vroege leeftijd groeiden deze muizen op met een uitgerekte DNA-structuur in hun dopamine-producerende hersencellen, waardoor het gemakkelijker werd om de genen te activeren die reageren op stress. Deze muizen hadden op volwassen leeftijd een lagere tolerantie voor stress. De onderzoekers stelden vast dat de muizen die op jonge leeftijd verhoogde SETD7-niveaus hadden, als volwassenen reactievere dopamine-neuronen en angstiger gedrag vertoonden vergeleken met muizen met normale SETD7-niveaus gedurende hun hele leven.
Omgekeerd, wanneer de onderzoekers na stress op vroege leeftijd het SETD7-enzym blokkeerden zodat er niet te veel van het H3K4me1-label werd toegevoegd, bleef de veer gesloten. Dit beschermde de muizen tegen het worden van hypersensitief voor stress op latere leeftijd. Ondanks het ervaren van zowel stress op vroege leeftijd als stress op volwassen leeftijd, bleven muizen met onderdrukte SETD7-niveaus net zo sociaal en onderzoekend als niet-gestreste muizen, en waren hun dopamine-neuronen actief op normale niveaus.
"Er zijn momenteel geen behandelingen voor wat stress op vroege leeftijd met de hersenen doet, mede omdat we geen duidelijk beeld hadden van welke moleculaire mechanismen we moeten aanpakken," aldus Peña. "Dit werk is spannend omdat het een duidelijk mechanisme onthult en ook helpt verklaren waarom de impact van stress zowel latent als breed is. Bovendien, als we kunnen ingrijpen met ondersteunende zorg, therapie of sociale middelen om kinderen te beschermen tijdens die gevoelige ontwikkelingsfasen, kunnen we mogelijk het epigenoom beschermen. Hiermee voorkomen we dat de genetische veer in een open positie vast komt te zitten en geven we de ontwikkelende hersenen wellicht de kans om natuurlijke veerkracht op te bouwen."
***
Bronvermelding Kim HJJ, Geiger LT, Balouek JA, Fang LZ, Barrett MR, Thompson JM, Farrelly LA, Hage T, Lin R, Chen AS, Tang M, Huang H, Buretta A, Chan A, Bennett SN, Garcia BA, Maze I, Creed MC, Peña CJ. Early-life stress alters H3K4me1 in VTA to prime stress sensitivity. Neuron. August 7, 2026. DOI: 10.1016/j.neuron.2026.07.018
Financiering en belangen Dit werk werd ondersteund door subsidies van de National Institutes of Health (NIH), subsidienummers K99MH115096, R00MH115096, R01MH129643 en R01HD106051; New York Stem Cell Foundation, subsidienummers R01DA049924, R01DA058755 en R01DA056829; Princeton C.V. Starr Fellowship, subsidienummer R01MH116900; Howard Hughes Medical Institute; CIHR Doctoral Research Award; en de Alison Cole endowed Mentored Research Training Grant van de Foundation for Anesthesia Education and Research. Peña CJ is een New York Stem Cell Foundation Robertson Investigator. De inhoud is uitsluitend de verantwoordelijkheid van de auteurs en vertegenwoordigt niet noodzakelijkerwijs de officiële standpunten van de NIH.
Verklaring van belangen: Peña CJ is een wetenschappelijk adviseur voor Autobahn Therapeutics.
Hoe stress op vroege leeftijd een 'litteken' achterlaat in hersencellen
Muizenstudie ontdekt dat veranderingen in de DNA-verpakking een moleculair geheugen van trauma vormen, wat de hersenen kwetsbaarder maakt voor toekomstige stress
In cellen is het DNA opgerold als een Slinky-veer. Wanneer deze DNA-veer uitrekt en opent, zijn genen gemakkelijker toegankelijk om te worden geactiveerd. Onderzoekers van WashU Medicine ontdekten dat stress op vroege leeftijd de genetische veer uitrekt, wat een blijvend effect op de hersenen heeft waardoor een persoon later in het leven kwetsbaarder wordt voor stress.
Het ervaren van ernstige stress tijdens de kindertijd kan ervoor zorgen dat iemand gevoeliger is voor angst, depressie en andere stemmingsstoornissen wanneer hij of zij als volwassene met tegenslagen wordt geconfronteerd. Onderzoekers aan de Washington University School of Medicine in St. Louis en Princeton University hebben nu ontdekt hoe trauma op vroege leeftijd een blijvend effect op de hersenen kan achterlaten.
Wetenschappers wisten al dat stress op vroege leeftijd de activiteit van genen in de hersenen verandert. In een nieuwe studie ontdekte het onderzoeksteam dat dit komt door veranderingen in de manier waarop hersencellen DNA verpakken. Hierdoor wordt de genetische stressrespons van de hersenen kwetsbaarder en gemakkelijker geactiveerd, wat de tolerantie voor stress vermindert.
De studie werd op 7 augustus gepubliceerd in Neuron.
"We hebben een nieuw biologisch proces ontdekt dat de ervaring van tegenslagen op vroege leeftijd koppelt aan deze langdurige kwetsbaarheid voor psychische aandoeningen," aldus Meaghan Creed, PhD, associate professor anesthesiologie aan WashU Medicine en co-corresponderende auteur van de studie. "Deze bevinding onthult een fysiek litteken dat door trauma tijdens de ontwikkeling in de hersencellen wordt achtergelaten. Dit biedt wetenschappers een concreet biologisch doelwit voor de ontwikkeling van nieuwe behandelingen en interventies."
Stress rekt de genetische 'Slinky' uit
Meer dan de helft van de kinderen wereldwijd wordt blootgesteld aan stress op vroege leeftijd door misbruik, disfunctie in het huishouden (zoals geweld of drugsgebruik) of andere traumatische ervaringen. De opeenstapeling van vier of meer van dergelijke ervaringen kan leiden tot aanzienlijk hogere risico's op langdurige mentale en fysieke gezondheidsproblemen op volwassen leeftijd.
De onderzoekers wilden begrijpen hoe trauma tijdens de vroege ontwikkeling de hersenen fysiek verandert, waardoor ze later in het leven gevoeliger worden voor stress. Ze richtten zich op een gebied in de hersenen dat het ventrale tegmentale gebied (VTA) wordt genoemd. Hier bevinden zich hersencellen die dopamine produceren — een chemische boodschapper — die verantwoordelijk is voor het verwerken van belangrijke zaken in de omgeving, waaronder beloningen en tegenslagen. Wanneer deze hersencellen abnormaal worden geactiveerd, wat kan gebeuren als reactie op stress, verstoort dit de manier waarop de hersenen beloningen verwerken, waardoor individuen kwetsbaar worden voor angst en depressie.
Binnen de dopamine-producerende neuronen zoomden de onderzoekers in op het epigenoom: een set moleculaire labels die de machinerie van de cel aansturen om genen aan of uit te zetten, wat op zijn beurt de activiteit van de cellen beïnvloedt.
Catherine Jensen Peña, PhD, assistent-professor aan het Princeton Neuroscience Institute en senior co-corresponderende auteur van de studie, legt uit dat DNA in cellen is opgerold als een Slinky. De DNA-windingen zijn gewikkeld rond histonereiwitten die helpen bepalen hoe strak of los de winding is. Wanneer de genetische veer is samengedrukt, staan de genen uit. Wanneer de DNA-veer uitrekt en opent, zijn de genen gemakkelijker toegankelijk om te worden geactiveerd.
De onderzoekers ontdekten dat een enzym genaamd SETD7 vaker voorkwam in de dopamine-neuronen van jonge muizen die stress hadden ervaren, vergeleken met muizen die in een normale omgeving waren opgegroeid. SETD7 helpt bij het plaatsen van een chemisch label — H3K4me1 — op de genetische veer, wat de structuur markeert voor het uitrollen. Dit maakt de cel op zijn beurt reactiever op alles wat er in de omgeving gebeurt, legt Peña uit.
Vervolgens stimuleerden de onderzoekers SETD7 kunstmatig bij jonge, stressvrije muizen. Zelfs zonder stress op vroege leeftijd groeiden deze muizen op met een uitgerekte DNA-structuur in hun dopamine-producerende hersencellen, waardoor het gemakkelijker werd om de genen te activeren die reageren op stress. Deze muizen hadden op volwassen leeftijd een lagere tolerantie voor stress. De onderzoekers stelden vast dat de muizen die op jonge leeftijd verhoogde SETD7-niveaus hadden, als volwassenen reactievere dopamine-neuronen en angstiger gedrag vertoonden vergeleken met muizen met normale SETD7-niveaus gedurende hun hele leven.
Omgekeerd, wanneer de onderzoekers na stress op vroege leeftijd het SETD7-enzym blokkeerden zodat er niet te veel van het H3K4me1-label werd toegevoegd, bleef de veer gesloten. Dit beschermde de muizen tegen het worden van hypersensitief voor stress op latere leeftijd. Ondanks het ervaren van zowel stress op vroege leeftijd als stress op volwassen leeftijd, bleven muizen met onderdrukte SETD7-niveaus net zo sociaal en onderzoekend als niet-gestreste muizen, en waren hun dopamine-neuronen actief op normale niveaus.
"Er zijn momenteel geen behandelingen voor wat stress op vroege leeftijd met de hersenen doet, mede omdat we geen duidelijk beeld hadden van welke moleculaire mechanismen we moeten aanpakken," aldus Peña. "Dit werk is spannend omdat het een duidelijk mechanisme onthult en ook helpt verklaren waarom de impact van stress zowel latent als breed is. Bovendien, als we kunnen ingrijpen met ondersteunende zorg, therapie of sociale middelen om kinderen te beschermen tijdens die gevoelige ontwikkelingsfasen, kunnen we mogelijk het epigenoom beschermen. Hiermee voorkomen we dat de genetische veer in een open positie vast komt te zitten en geven we de ontwikkelende hersenen wellicht de kans om natuurlijke veerkracht op te bouwen."
***
Bronvermelding Kim HJJ, Geiger LT, Balouek JA, Fang LZ, Barrett MR, Thompson JM, Farrelly LA, Hage T, Lin R, Chen AS, Tang M, Huang H, Buretta A, Chan A, Bennett SN, Garcia BA, Maze I, Creed MC, Peña CJ. Early-life stress alters H3K4me1 in VTA to prime stress sensitivity. Neuron. August 7, 2026. DOI: 10.1016/j.neuron.2026.07.018
Financiering en belangen Dit werk werd ondersteund door subsidies van de National Institutes of Health (NIH), subsidienummers K99MH115096, R00MH115096, R01MH129643 en R01HD106051; New York Stem Cell Foundation, subsidienummers R01DA049924, R01DA058755 en R01DA056829; Princeton C.V. Starr Fellowship, subsidienummer R01MH116900; Howard Hughes Medical Institute; CIHR Doctoral Research Award; en de Alison Cole endowed Mentored Research Training Grant van de Foundation for Anesthesia Education and Research. Peña CJ is een New York Stem Cell Foundation Robertson Investigator. De inhoud is uitsluitend de verantwoordelijkheid van de auteurs en vertegenwoordigt niet noodzakelijkerwijs de officiële standpunten van de NIH.
Verklaring van belangen: Peña CJ is een wetenschappelijk adviseur voor Autobahn Therapeutics.
Groetjes,