PRETERM BEHAVIORAL EPIGENETICS: HOW DNA METHYLATION CONTRIBUTES TO THE EMBEDDING OF EARLY ADVERSE EXPERIENCES INTO THE SOCIO-EMOTIONAL DEVELOPMENT OF VERY PRETERM INFANTS

In the present work, the candidate reports the results of an innovative longitudinal research project in the field of psychobiology. The recent epigenetic progresses have been applied to the study of the consequences of early adverse event exposures on the socio-emotional development of very preterm infants. Preterm birth is a major concern for socio-emotional development, partly due to the exposure to adverse stressful stimulations (i.e., skin-breaking procedures) during the Neonatal Intensive Care Unit (NICU) stay. Epigenetics refers to biochemical processes which are sensitive to environmental cues and which alter the transcriptional activity of specific genes without changing the DNA structure. The candidate has developed a clinically relevant rationale for preterm behavioral epigenetics (PBE). The research project has demonstrated that the early exposure to high levels of skin-breaking procedures during NICU stay associate with non-optimal temperamental profile and stress regulation at 3 months of age. This association was mediated by epigenetic modifications (DNA methylation) of the stress-related gene encoding for serotonin transporter. The theoretical, clinical and ethical implications of these findings are discussed further in the final section of the thesis. The PBE project provides a new framework for the issue of the interconnections between nature and nurture.

Nel presente lavoro di tesi sono riportati i risultati di un innovativo progetto di ricerca longitudinale nell'ambito della psicobiologia. I recenti progressi nel campo dell'epigenetica sono stati applicati allo studio delle conseguenze di esperienze avverse precoci sullo sviluppo socio-emozionale in bambini nati fortemente pretermine. La nascita pretermine costituisce un fattore di rischio per lo sviluppo socio-emozionale, in parte per l'esposizione ad eventi stressanti (es.: dolore neonatale) durante l'ospedalizzazione in terapia intensiva neonatale (TIN). L'epigenetica si riferisce a processi biochimici altamente sensibili alle esperienze ambientali e che alterano la funzione di trascrizione di specifici geni, senza modificare la struttura della sequenza di DNA. Il candidato ha sviluppato un razionale clinicamente rilevante per la ricerca epigenetica comportamentale della prematurità. Inoltre il progetto di ricerca ha dimostrato che il livello di esposizione a procedure dolorose si associa a esiti avversi sul piano temperamentale e della risposta allo stress a tre mesi e che tale associazione è mediata da alterazioni epigenetiche a livello del gene che codifica per il trasportatore della serotonina. Le implicazioni teoriche, cliniche ed etiche di questi risultati sono trattate nella sezione conclusiva. Il progetto di epigenetica comportamentale della prematurità fornisce una nuova prospettiva teorica ed empirica sul tema dell’interazione tra genetica ed ambiente.