Los biólogos han demostrado que el estrés crónico en las ratas hace que las células madre del cerebro producen más células productoras de mielina y menos neuronas, posiblemente afectando a la velocidad de las conexiones entre las células, así como a la memoria y el aprendizaje. Esto podría explicar por qué el estrés conduce a enfermedades mentales como los trastornos por estrés postraumático, a la ansiedad y al estado de ánimo, más tarde en la vida.
La mielina se tiñe de azul en esta sección transversal del hipocampo de la rata. La mielina, lo cual aceleraseñales eléctricas que fluyen a través de los axones, es producida por los oligodendrocitos, que aumentanen número como resultado del estrés crónico.
Los nuevos oligodendrocitos se muestran en amarillo.
Crédito: Imagen de Aaron Friedman y Daniela Kaufer
Sus hallazgos podrían conducir a nuevos tratamientos para reducir el riesgo de desarrollar enfermedades mentales después de eventos estresantes.
Los médicos saben que las personas con enfermedades relacionadas con el estrés, como el trastorno por estrés postraumático (TEPT), tienen anormalidades cerebrales, incluyendo 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 la información, y células de apoyo llamadas glia, mientras que la materia blanca se compone de axones, que crean una red de fibras que interconectan neuronas. La materia blanca recibe su nombre de la vaina blanca, una grasa de mielina que rodea los axones y acelera el flujo de señales eléctricas de una célula a otra.
Cómo hace el estrés crónico para crear estos cambios duraderos en la estructura del cerebro es un misterio que los investigadores sólo ahora están empezando a desvelar.
En una serie de experimentos, Daniela Kaufer, profesora asociada de biología integrativa en U.C. Berkeley, 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, de materia blanca, en algunas áreas del cerebro, lo cual interrumpe el delicado equilibrio y 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 cambia en enfermedades como la esquizofrenia, el autismo, la depresión, el suicidio, el TDAH y el trastorno por estrés postraumático", señaló.
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 11 de febrero de la revista Molecular Psychiatry .
La pregunta es: ¿Afecta el estrés a la conectividad cerebral?
Los hallazgos de Kaufer sugieren un mecanismo que podría explicar algunos cambios en la conectividad cerebral de las personas con trastorno por estrés postraumático, por ejemplo. Uno puede imaginar, dijo ella, que los pacientes con TEPT pueden desarrollar una mayor conectividad entre el hipocampo y la amígdala, el asiento de lucha o respuesta cerebral, y una más baja conectividad de la normal entre el hipocampo y la corteza prefrontal, que modera nuestras respuestas.
"Se puede imaginar que si la amígdala y el hipocampo están mejor conectados, eso podría significar que sus respuestas al miedo son mucho más rápidas, algo que suele verse en los que padecen estrés", afirmó. "Por otro lado, si las conexiones con la corteza prefrontal no son tan buenas, su capacidad para cerrar las respuestas se ve afectada. Así que, cuando te encuentras en una situación de estrés, las vías inhibitorias de la corteza prefrontal te dicen que si no consigues estresarte no funciona tan bien como cuando la amígdala le grita al hipocampo. Y esto es terrible. Estás teniendo una respuesta mucho más grande de lo que debieras."
Ella participó en un estudio para probar esta hipótesis en pacientes con TEPT, y continúa estudiando cambios en el cerebro en los roedores sometidos a un estrés crónico o en entornos adversos en los primeros años de vida.
Alteración por Estrés de las células madre
El laboratorio de Kaufer, lleva a cabo investigaciones sobre los efectos moleculares y celulares de estrés agudo y crónico, centradas en el estudio de las células madre neuronales del hipocampo de los cerebros de ratas adultas. Se pensaba anteriormente que estas células madre maduraban únicamente en neuronas o en un tipo de célula glial llamada astrocito. Los investigadores encontraron, que el estrés crónico también hizo que las células madre del hipocampo maduran en otro tipo de célula glial llamada oligodendrocito, que produce la mielina que enfunda las células nerviosas.
El hallazgo, que han demostrado en ratas y en células cerebrales cultivadas de ratas, sugiere un papel clave para los oligodendrocitos a largo plazo y tal vez los cambios permanentes en el cerebro podrían establecer el escenario para los problemas mentales posteriores. Los oligodendrocitos también ayudan a formar sinapsis, donde se hablan unas células a otras, y ayudan a controlar la vía de crecimiento de los axones, que hacen tales conexiones sinápticas .
De hecho, el estrés crónico también disminuye el número de células madre que maduran en las neuronas, lo que podría darnos una explicación de cómo el estrés crónico también afecta al aprendizaje y la memoria.
Kaufer está llevando a cabo experimentos para poder determinar cómo el estrés en la infancia afecta a la materia blanca del cerebro, y si el estrés crónico en la vida temprana disminuye la capacidad de recuperación en el futuro. También está estudiando los efectos de los tratamientos, que van desde el ejercicio a los fármacos antidepresivos, que reducen el impacto del estrés y de las hormonas del estrés.
- Autoría: Kaufer's coauthors include Chetty, formerly from UC Berkeley's Helen Wills Neuroscience Institute and now at Harvard University; Friedman and K. Taravosh-Lahn at UC Berkeley's Department of Integrative Biology; additional colleagues from UC Berkeley and others from Stanford University and UC Davis.
- Este trabajo fue apoyado por BRAINS (Biobehavioral Research Awards for Innovative New Scientists) premio del Instituto Nacional de Salud Mental de los Institutos Nacionales de Salud (R01 MH087495), a Berkeley Stem Cell Center Seed Grant, the Hellman Family Foundation and the National Alliance for Research on Schizophrenia and Depression.
- Fuente: University of California - Berkeley. Artículo original escrito por Robert Sanders.
http://newscenter.berkeley.edu/2014/02/11/chronic-stress-predisposes-brain-to-mental-illness/
- Publicación: S Chetty, A R Friedman, K Taravosh-Lahn, E D Kirby, C Mirescu, F Guo, D Krupik, A Nicholas, A C Geraghty, A Krishnamurthy, M-K Tsai, D Covarrubias, A T Wong, D D Francis, R M Sapolsky, T D Palmer, D Pleasure, D Kaufer. Stress and glucocorticoids promote oligodendrogenesis in the adult hippocampus. Molecular Psychiatry, 2014; DOI: 10.1038/mp.2013.190 .
http://dx.doi.org/10.1038/mp.2013.190
- Imagen: La mielina se tiñe de azul en esta sección transversal del hipocampo de la rata. La mielina, lo cual acelera señales eléctricas que fluyen a través de los axones, es producida por los oligodendrocitos, que aumentan en número como resultado del estrés crónico. Los nuevos oligodendrocitos se muestran en amarillo. Crédito: Imagen de Aaron Friedman y Daniela Kaufer
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por Robert Sanders, 11 de febrero 2014
Referencia: ScienceDaily.com .
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