Forskare har upptäckt en biologisk utlösande faktor för tidig pubertet

En ny studie från Branhouses laboratorium har visat hur motgångar i tidig barndom utlöser tidig pubertet och ångest senare i livet, vilket öppnar dörren för potentiella interventioner.

Pubertetsåldern har sjunkit i årtionden.

I USA varierar den genomsnittliga pubertetens debutålder för flickor från 8,8 till 10,3 år. Tidig pubertetsdebut, som är förknippad med många hälsorisker, kan orsakas av kronisk stress hos barn.

En ny studie av forskare vid Northeastern University, publicerad i tidskriften Hormones and Behavior, är den första som finner att tidig stress i barndomen påverkar en del av hjärnan – specifikt ett protein i cellmembranet – som ansvarar för att förhindra den tidiga puberteten.

En receptor i hjärnan kan hämma frisättningen av hormoner eller "bromsa" tidig pubertet. Receptorn slutar fungera normalt under kronisk stress, vilket utlöser en kaskad av signaler som leder till tidig pubertet, enligt forskare vid Northeastern University.

Barn som upplever tidig pubertet löper risk att utveckla reproduktionscancer, metabola syndrom som diabetes, hjärt-kärlsjukdomar och emotionella och sociala problem i vuxen ålder, enligt forskning.

Forskarna hoppas att deras resultat kommer att leda till skapandet av medicinska interventioner i framtiden.

”Tidig pubertet är viktigt eftersom det verkar vara förknippat med psykopatologier senare i livet, såsom ångestsyndrom”, säger Heather Branhouse, professor i psykologi vid Northeastern University. ”Fysiologiska medicinska tillstånd kan också vara förknippade med tidig pubertet.”

Den biologiska mekanismen genom vilken stress i tidig barndom leder till tidig pubertet har förblivit i stort sett okänd, konstaterar Branhaus.

En ny studie från Branhouses laboratorium vid Northeastern University har identifierat en receptor – den del av en hjärncell som tar emot meddelanden från en annan cell – i hypotalamus, en region i hjärnan som styr många kroppsfunktioner genom hormoner.

Från tidigare forskning visste forskare att för tidig pubertet hos flickor är förknippat med tidig motgång och att tidig pubertet förutsäger ångest i tonåren och vuxenlivet.

De bestämde sig för att bekräfta dessa fynd och identifiera den biologiska utlösaren för tidig pubertet i hjärnan.

Lauren Granata, en examen från Northeastern University med en doktorsexamen i psykologi, var medförfattare till studien och utförde forskningen på djurmodeller. Tanken att stress utlöser puberteten verkade inledningsvis kontraintuitiv för henne.

"Det är välkänt nu att stress hämmar reproduktionen", säger Granata. "Jag tyckte att det fanns många möjligheter att lära sig något nytt."

Forskarna bekräftade först hypotesen att motgångar i tidig barndom faktiskt orsakar tidig pubertet hos råttor. Granata säger att arbetet med en djurmodell gjorde det möjligt för dem att isolera en specifik faktor – en störd relation med modern – förutom andra faktorer som näring.

Granata tillägger naturligtvis att det som händer hos människor inte alltid är direkt korrelerat med djurmodellen, men det är goda bevis för att dysfunktionell mödravård tidigt i livet kan vara en faktor som reglerar tidig pubertet.

"Det sätt man verkligen kan traumatisera ett barn eller en gnagare som utvecklas är genom manipulation och störning av vårdgivarrelationen", säger Branhouse.

Andra negativa barndomsupplevelser som människor kan uppleva inkluderar vanvård, brist på resurser och övergrepp, tillägger hon.

För att hitta en biomarkör, en biologisk molekyl i hjärnan vars tillstånd indikerar tidig eller normal pubertet, tittade Granata på hypotalamus, eftersom den är allmänt känd för att kontrollera när en person går igenom puberteten, bland andra viktiga funktioner.

"Det finns celler som aktiveras och frisätter vissa proteiner och peptider [hormoner] som initierar puberteten", säger Branhouse.

Granata fann att dessa hjärnceller faktiskt börjar uttrycka och frisätta dessa proteiner tidigare hos honråttor som separerats från sina mödrar. Hon identifierade en specifik receptor, CRH-R1, i hypotalamus som hämmar prepuberteten och påverkas av kronisk stress.

"Man kan tänka på det som en ständig kamp mellan 'kör'-signalen och 'stopp'-signalen [i hjärnan]", säger Granata.

Stresshormoner fungerar vanligtvis som "bromsar" vid puberteten eftersom de får CRH-R1-receptorn att undertrycka frisättningen av hormoner som behövs för puberteten. Så de antog att det inte var en enskild stressig händelse utan kronisk stress som försvagade "bromsarna" vid puberteten, eller gjorde receptorn mindre känslig för stresshormoner.

Detta utlöser en kaskad av signaler i hjärnan och kroppen.

"Nu får alla 'gå'-signaler fritt spelrum och säger: 'Det är dags för puberteten'", säger Granata.

Hypotalamus frisätter specifika hormoner som säger åt systemet att släppa bromsarna och producera östrogen och testosteron, vilka är involverade i tillväxt och underhåll av reproduktionsvävnader.

Forskare observerade inte accelererad pubertet hos hanråttor som också separerades från sina mödrar.

För att studera sambanden mellan motgångar och barndomstrauma och ångest hos ungdomar och vuxna använde forskarna akustisk skrämsel – ljudutbrott som avbryter vitt bakgrundsbrus – hos honråttor efter puberteten. Experimentet visade en signifikant negativ korrelation mellan ålder vid puberteten och magnituden av den akustiska skrämselresponsen, som är förknippad med störningar.

Råttan som hade tidigare pubertet, säger Granata, upplevde högre nivåer av ångest som tonåring.

Hon hoppas att dessa resultat kan användas för att potentiellt skapa interventioner och behandlingar för flickor som löper högre risk för ångest och depression i tonåren och vuxenlivet på grund av tidig pubertet.