Proteine implicate nei cambiamenti delle cellule cerebrali da stress
I risultati, pubblicati in Atti della National Academy of Sciences (PNAS), sono potenzialmente importanti per comprendere le malattie psichiatriche legate allo stress negli esseri umani.
Il neuroscienziato Robert Pawlak, M.D., Ph.D., ha affermato che lo studio ha stabilito che la produzione della proteina da parte del cervello può aiutare a proteggere gli individui da "troppa ansia" e aiutare gli organismi a far fronte a vari eventi avversi della vita.
Pawlak crede che lo stress quotidiano "rimodelli" il cervello: le cellule nervose cambiano la loro morfologia, il numero di connessioni con altre cellule e il modo in cui comunicano con altri neuroni. E, nella maggior parte dei casi, queste risposte sono adattive e benefiche: ci aiutano a far fronte allo stress e danno forma a una reazione comportamentale adeguata.
"Tuttavia, in caso di forte stress le cose possono andare fuori controllo, la capacità di 'tamponamento' del cervello è esaurita e le cellule nervose nell'ippocampo - un'area del cervello responsabile dell'apprendimento e della memoria - iniziano a ritirare i loro processi, non in modo efficace comunicare con altre cellule e mostrare segni di malattia ", ha detto Pawlak.
In risposta allo stress, i neuroni spesso cambiano la forma di minuscole strutture che normalmente usano per scambiare informazioni con altri neuroni, chiamati spine dendritiche. Le spine possono essere piccole come 1/1000 di millimetro e avere varie forme.
"Le spine lunghe (chiamate spine 'sottili') sono come i bambini - molto mobili e curiosi, cambiano continuamente forma e partner di 'conversazione' - ci aiutano a imparare cose nuove", ha detto Pawlak. "Una volta che le spine imparano, si trasformano in" pantofolai "maturi: sono a forma di fungo, hanno connessioni stabili, non cambiano partner e non amano muoversi".
“Le spine dei funghi ci aiutano a ricordare cose che abbiamo imparato una volta, ma non è sempre un bene. Alcuni eventi molto stressanti dovrebbero essere dimenticati rapidamente o possono provocare disturbi d'ansia. C'è una costante battaglia di forze nel nostro cervello per aiutare a mantenere il giusto equilibrio tra spine sottili e spine dei funghi - o quanto ricordare e cosa dimenticare di meglio ".
Nel nuovo studio, i ricercatori hanno identificato una proteina che il cervello produce in risposta allo stress al fine di ridurre il numero di spine dei funghi e quindi ridurre l'ansia futura associata a eventi stressanti.
Questa proteina, la lipocalina-2, normalmente non viene prodotta, ma la sua fabbricazione aumenta notevolmente in risposta allo stress nell'ippocampo.
I ricercatori hanno quindi deciso di rimuovere la proteina (lipocalina-2) dal cervello e sottoporre i topi a stress, osservando come avrebbero reagito i topi. Gli esperti hanno scoperto che quando stressati, i topi con la proteina assente erano più ansiosi dei topi normali.
Ad esempio, erano meno "estroversi" e preferivano nascondersi in spazi chiusi e bui invece di esplorare normalmente il quartiere. In questi topi, le spine dei funghi si sono formate più facilmente nel cervello dopo lo stress e avevano ricordi più forti dell'evento stressante.
"Pertanto, il cervello produce lipocalina-2 per proteggerci da" troppa ansia "e aiutarci a far fronte a vari eventi avversi della vita", ha detto Pawlak.
“L'identificazione della lipocalina-2 come nuovo attore che il cervello utilizza per aiutarci a far fronte allo stress è un importante passo avanti. Ci stiamo avvicinando alla decifrazione dei meccanismi molecolari dello stress che, se non funzionano correttamente, possono portare a malattie psichiatriche legate allo stress ”.
Poiché i problemi legati allo stress colpiscono più del 30% della popolazione, la scoperta di meccanismi fisiologici che si formano in risposta allo stress aiuterà i ricercatori a sviluppare strategie cliniche per affrontare l'ansia e la depressione.
Fonte: Università di Leicester
