Nueva evidencia de que el estrés crónico predispone al cerebro a la enfermedad mental

Berkeley: Universidad de California, Berkeley, los investigadores han demostrado que el estrés crónico genera cambios a largo plazo en el cerebro que pueden explicar por qué las personas que sufren estrés crónico son propensos a problemas mentales como la ansiedad y los trastornos del humor en la vida adulta.

La mielina se tiñe de azul en esta sección transversal de un hipocampo de rata.
La mielina, lo que acelera señales eléctricas que fluyen a través de los axones,
es producida por los oligodendrocitos, que aumentan en número como resultado
de estrés crónico. Nuevos oligodendrocitos se muestran en amarillo.
Imagen de Aaron Friedman y Daniela Kaufer.

Sus hallazgos podrían conducir a nuevos tratamientos para reducir el riesgo de desarrollar la enfermedad mental después de eventos estresantes.

Los médicos saben que las personas con enfermedades relacionadas con el estrés, como el trastorno de estrés postraumático (TEPT), tienen anormalidades en el cerebro, incluyendo las diferencias en la cantidad de materia gris en comparación con la sustancia blanca. La materia gris está compuesta principalmente por células - neuronas, que almacenan y procesan información, y células de apoyo llamadas glia - mientras que la materia blanca está formada por los axones, que crean una red de fibras que las neuronas de interconexión. La materia blanca recibe su nombre de la vaina blanca, grasa de mielina que rodea a los axones y acelera el flujo de las señales eléctricas de una célula a otra.

Cómo el estrés crónico crea estos cambios duraderos en la estructura del cerebro es un misterio que los investigadores sólo ahora están empezando a desmoronarse.

En una serie de experimentos, Daniela Kaufer, profesor de UC Berkeley asociado de biología integrativa, y sus colegas, incluyendo a los estudiantes de posgrado Sundari Chetty y Aarón Freidman, descubrió que el estrés crónico genera más células productoras de mielina y menos neuronas de lo normal. Esto se traduce en un exceso de mielina - y por lo tanto, la materia blanca - en algunas áreas del cerebro, que interrumpe el delicado equilibrio y el momento de la comunicación dentro del cerebro.

"Estudiamos sólo una parte del cerebro, el hipocampo, pero nuestros hallazgos podrían dar una idea de cómo la materia blanca está cambiando en condiciones como la esquizofrenia, el autismo, la depresión, el suicidio, el TDAH y el trastorno de estrés postraumático", dijo.

El hipocampo regula la memoria y las emociones, y desempeña un papel en diversos trastornos emocionales.

Kaufer y sus colegas publicaron sus hallazgos en la edición del 1 de febrero de la revista Molecular Psychiatry.

¿El estrés afecta a la conectividad cerebral?

conclusiones del Kaufer sugieren un mecanismo que podría explicar algunos cambios en la conectividad cerebral en las personas con trastorno de estrés postraumático, por ejemplo. Uno puede imaginar, dijo, que los pacientes con TEPT pueden desarrollar una mayor conectividad entre el hipocampo y la amígdala - el asiento de lucha o huida respuesta del cerebro - y más baja que la conectividad normal entre el hipocampo y la corteza prefrontal, que modera nuestras respuestas.

"Se puede imaginar que si su amígdala y el hipocampo están mejor conectados, eso podría significar que sus respuestas de miedo son mucho más rápidos, que es algo que se ve en los sobrevivientes de estrés", dijo. "Por otro lado, si las conexiones no son tan buenos a la corteza prefrontal, su capacidad de cerrar las respuestas se ve afectada. Por lo tanto, cuando usted está en una situación de estrés, las vías inhibitorias de la corteza prefrontal que le dice no a estresarse no funcionan tan bien como la amígdala gritando al hipocampo, '¡Esto es terrible! " Usted tiene una respuesta mucho más grande de lo que debería ".

La arquitectura de la fibra de la materia blanca del cerebro.
Proyecto Conectoma Humano.

Ella participa en un estudio para probar esta hipótesis en pacientes con TEPT, y continúa estudiando cambios en el cerebro en roedores sometidos a un estrés crónico o para entornos adversos en los primeros años de vida.

Ajustes de estrés las células madre

del laboratorio de Kaufer, que lleva a cabo investigaciones sobre los efectos moleculares y celulares de estrés agudo y crónico, se centró en el estudio de las células madre neuronales en el hipocampo de los cerebros de ratas adultas.Estas células madre se pensaba anteriormente, con vencimiento único en neuronas o un tipo de célula glial llamada astrocito. Los investigadores encontraron, sin embargo, que el estrés crónico también hizo las células madre en el hipocampo de madurar y convertirse en otro tipo de célula glial llamada oligodendrocitos, que produce la mielina que enfunda las células nerviosas.

El hallazgo, que han demostrado en ratas y células de cerebro de rata cultivadas, sugiere un papel clave para los oligodendrocitos en largo plazo y tal vez los cambios permanentes en el cerebro que podría establecer el escenario para los problemas mentales posteriores. Los oligodendrocitos también ayudan a formar sinapsis - sitios en los que se habla de células a otro - y ayudar a controlar la vía de un crecimiento de los axones, que hacen esas conexiones sinápticas.

El hecho de que el estrés crónico también disminuye el número de células madre que maduran en las neuronas podría proporcionar una explicación de cómo el estrés crónico también afecta el aprendizaje y la memoria, dijo.

Kaufer está llevando a cabo experimentos para determinar cómo el estrés en la infancia afecta la materia blanca del cerebro, y si el estrés de vida temprana crónica disminuye la capacidad de recuperación en el futuro. Ella también está estudiando los efectos de los tratamientos, que van desde el ejercicio a los fármacos antidepresivos, que reducen el impacto de las hormonas del estrés y la tensión.

Los coautores de Kaufer incluyen Chetty, antes del Instituto de Neurociencia Helen Testamentos de la UC Berkeley y ahora en la Universidad de Harvard; Friedman y K. Taravosh-Lahn en el Departamento de Biología Integrativa de la Universidad de Berkeley, colegas adicionales de UC Berkeley y otros de la Universidad de Stanford y UC Davis.

El trabajo fue apoyado por una CEREBROS (Premios de Investigación Biobehavioral para nuevos científicos innovadores) premio del Instituto Nacional de Salud Mental de los Institutos Nacionales de Salud (R01 MH087495), una Berkeley Stem Cell Center Fondo Semilla, la Fundación Hellman Familia y el Nacional Alianza para la Investigación sobre la Esquizofrenia y la Depresión.