Wetenschappers hebben een biologische trigger ontdekt voor vroege puberteit

Een nieuw onderzoek uit het laboratorium van Branhouse laat zien hoe tegenslagen in de vroege kindertijd een vroege puberteit en angsten op latere leeftijd veroorzaken, wat de deur opent voor mogelijke interventies.

De leeftijd waarop de puberteit begint, daalt al tientallen jaren.

In de Verenigde Staten varieert de gemiddelde leeftijd waarop meisjes in de puberteit komen van 8,8 tot 10,3 jaar. Vroegtijdige puberteit, die gepaard gaat met veel gezondheidsrisico's, kan worden veroorzaakt door chronische stress bij kinderen.

Uit een nieuw onderzoek van onderzoekers van Northeastern University, gepubliceerd in het tijdschrift Hormones and Behavior, blijkt voor het eerst dat stress in de vroege kindertijd een deel van de hersenen beïnvloedt, met name een proteïne in het celmembraan, dat verantwoordelijk is voor het voorkomen van een vroegtijdige puberteit.

Een receptor in de hersenen kan de hormoonafgifte onderdrukken of de vroege puberteit "afremmen". De receptor functioneert niet meer normaal onder chronische stress, wat een cascade van signalen veroorzaakt die leidt tot een vroege puberteit, aldus onderzoekers van Northeastern University.

Uit onderzoek blijkt dat kinderen die vroeg in de puberteit komen, risico lopen op het ontwikkelen van geslachtskanker, metabole syndromen zoals diabetes, hart- en vaatziekten en emotionele en sociale problemen op volwassen leeftijd.

De onderzoekers hopen dat hun bevindingen in de toekomst zullen leiden tot de ontwikkeling van medische interventies.

"Vroege puberteit is belangrijk omdat het verband lijkt te houden met psychopathologieën later in het leven, zoals angststoornissen", zegt Heather Branhouse, hoogleraar psychologie aan de Northeastern University. "Fysiologische aandoeningen kunnen ook verband houden met vroege puberteit."

Het biologische mechanisme waardoor stress in de vroege kindertijd tot vroege puberteit leidt, is nog grotendeels onbekend, merkt Branhaus op.

Een nieuw onderzoek van Branhouse's laboratorium aan de Northeastern University heeft een receptor geïdentificeerd - het deel van een hersencel dat berichten ontvangt van een andere cel - in de hypothalamus, een gebied in de hersenen dat veel lichaamsfuncties aanstuurt via hormonen.

Uit eerder onderzoek wisten wetenschappers al dat een vroegtijdige puberteit bij meisjes verband houdt met vroege tegenspoed en dat een vroege puberteit angstgevoelens in de adolescentie en volwassenheid voorspelt.

Ze wilden deze bevindingen bevestigen en de biologische trigger voor vroege puberteit in de hersenen identificeren.

Lauren Granata, afgestudeerd aan Northeastern University met een doctoraat in de psychologie, was medeauteur van de studie en voerde het onderzoek uit met diermodellen. Het idee dat stress de puberteit op gang brengt, leek haar aanvankelijk onlogisch.

"Het is inmiddels algemeen bekend dat stress de voortplanting remt", zegt Granata. "Ik dacht dat er volop mogelijkheden waren om iets nieuws te leren."

De wetenschappers bevestigden als eerste de hypothese dat tegenslagen in de vroege kindertijd inderdaad vroege puberteit bij ratten veroorzaken. Door met een diermodel te werken, zegt Granata, konden ze één specifieke factor isoleren – een verstoorde relatie met de moeder – naast andere factoren zoals voeding.

Granata voegt toe dat wat er bij mensen gebeurt niet altijd direct correleert met het diermodel, maar het is wel duidelijk bewijs dat disfunctionele moederzorg in de vroege levensfase een factor kan zijn die vroege puberteit reguleert.

"De manier waarop je een kind of een opgroeiend knaagdier echt kunt traumatiseren, is door manipulatie en verstoring van de relatie met de verzorger", aldus Branhouse.

Andere negatieve ervaringen die mensen in hun kindertijd kunnen meemaken, zijn onder meer verwaarlozing, gebrek aan middelen en mishandeling, voegt ze toe.

Om een biomarker te vinden, een biologisch molecuul in de hersenen waarvan de conditie wijst op een vroege of normale puberteit, keek Granata naar de hypothalamus. Het is namelijk algemeen bekend dat deze onder andere bepaalt wanneer iemand de puberteit doormaakt en andere belangrijke functies vervult.

"Er zijn cellen die geactiveerd worden en bepaalde eiwitten en peptiden [hormonen] vrijgeven die de puberteit in gang zetten", zegt Branhouse.

Granata ontdekte dat deze hersencellen deze eiwitten daadwerkelijk eerder beginnen te produceren en af te geven bij vrouwelijke ratten die van hun moeders gescheiden waren. Ze identificeerde een specifieke receptor, CRH-R1, in de hypothalamus die de prepuberteit onderdrukt en wordt beïnvloed door chronische stress.

"Je kunt het zien als een voortdurende strijd tussen het 'ga'-signaal en het 'stop'-signaal [in de hersenen]", zegt Granata.

Stresshormonen werken doorgaans als een 'rem' op de puberteit, omdat ze de CRH-R1-receptor de afgifte van hormonen die nodig zijn voor de puberteit, onderdrukken. Ze veronderstelden daarom dat het niet één enkele stressvolle gebeurtenis was, maar chronische stress die de 'rem' op de puberteit verzwakte of de receptor minder gevoelig maakte voor stresshormonen.

Dit veroorzaakt een cascade van signalen in de hersenen en het lichaam.

"Nu krijgen alle 'go'-signalen de vrije loop en zeggen: 'Het is tijd voor de puberteit'", zegt Granata.

De hypothalamus geeft specifieke hormonen af die het systeem vertellen de remmen los te laten en oestrogeen en testosteron te produceren. Deze hormonen zijn betrokken bij de groei en het onderhoud van voortplantingsweefsels.

Wetenschappers zagen geen versnelde puberteit bij mannelijke ratten die eveneens van hun moeders werden gescheiden.

Om de verbanden tussen tegenspoed, jeugdtrauma en angst bij adolescenten en volwassenen te onderzoeken, gebruikten de onderzoekers akoestische schrikreacties – ruisuitbarstingen die de witte achtergrondruis onderbreken – bij vrouwelijke ratten na de puberteit. Het experiment toonde een significante negatieve correlatie aan tussen de leeftijd van de puberteit en de omvang van de akoestische schrikreactie, die geassocieerd wordt met stoornissen.

De rat die eerder in de puberteit kwam, ervaart als tiener meer angst, zegt Granata.

Ze hoopt dat deze bevindingen gebruikt kunnen worden om interventies en behandelingen te ontwikkelen voor meisjes die een hoger risico lopen op angst en depressie tijdens de adolescentie en volwassenheid vanwege de vroege puberteit.