¿Inmune al estrés crónico? Limitar la señalización inflamatoria a circuitos cerebrales específicos
Una proteína reportera, tdTomato, en una sección coronal del cerebro que contiene hipocampo. Los investigadores diseñaron el tdTomato en el gen IL-1R para poder visualizar la expresión de IL-1R. Además de la expresión en las células endoteliales, que forman la vasculatura, la imagen muestra IL-1R en la circunvolución dentada (que se parece a los dientes, por lo tanto, dentada), en ambos lados del cerebro. Los IL-1R dentados están en las neuronas, lo que permite que la citocina inflamatoria IL-1 señale directamente a estas neuronas. Crédito: Florida Atlantic University
La ansiedad y la depresión aumentan significativamente en momentos de gran estrés, como la pandemia de COVID-19. Desafortunadamente, el estrés psicosocial es un factor importante que contribuye a la ansiedad y la depresión. Hay evidencia de que el estrés está asociado con un aumento de la inflamación, aumentos de citocinas inflamatorias, monocitos circulantes y activación microglial, que se detectan en pacientes con ansiedad y trastornos del estado de ánimo.
El estrés crónico se ha asociado durante mucho tiempo con la patogenia de trastornos psicológicos como la depresión y la ansiedad. Estudios recientes han encontrado que el estrés crónico puede causar neuroinflamación: activación de las células inmunitarias residentes en el cerebro, microglía, para producir citocinas inflamatorias. Numerosos estudios han implicado a la citocina inflamatoria, la interleucina-1 (IL-1), un regulador maestro del reclutamiento y la actividad de las células inmunitarias en el cerebro, como el mediador clave de la psicopatología. Sin embargo, no se ha determinado cómo la IL-1 interrumpe los circuitos neuronales para causar problemas conductuales y emocionales que se observan en los trastornos psicológicos.
Un estudio innovador realizado por neurocientíficos de la Florida Atlantic University y la Ohio State University, publicado en la revista Psiquiatría Molecular, es el primero en identificar un papel del receptor neuronal para IL-1 (nIL-1R) en los trastornos psicológicos. Los investigadores demuestran que nIL-1R se extiende a ambos lados de la intersección entre el estrés social, la inflamación y la ansiedad en modelos de estrés en roedores.
El estudio muestra por primera vez que los IL-1R neuronales en el hipocampo, una estructura cerebral conectada al aprendizaje y la memoria, es necesario y suficiente para mediar algunos de los déficits conductuales causados por el estrés crónico, apuntando a un mecanismo neuroinmune crítico para la etiología de este tipo de trastornos. Los hallazgos del estudio aumentan la comprensión de la señalización de IL-1R en las respuestas fisiológicas y conductuales al estrés y también sugieren que es posible desarrollar mejores medicamentos para tratar las consecuencias del estrés crónico al limitar la señalización inflamatoria no solo en general, lo que puede no ser beneficioso a largo plazo, pero para circuitos cerebrales específicos.
«Creamos y validamos un modelo genético de ratón único para restringir la expresión de IL-1R1 a diferentes tipos de células para visualizar y controlar los IL-1R», dijo Ning Quan, Ph.D., autor principal, profesor de ciencias biomédicas en la Facultad de Medicina Schmidt de la FAU y miembro del Instituto del Cerebro de la FAU (I-BRAIN). «Demostramos que el estrés social crónico hizo que los ratones mostraran retraimiento social y déficits en la memoria de trabajo. Estos cambios podrían prevenirse si la IL-1R1 neuronal se eliminara y restaurara si solo se permitiera que la IL-1R1 se expresara en las neuronas del hipocampo». /p>
Para el estudio, los investigadores querían determinar el grado en que la IL-1 actúa directamente sobre las neuronas del hipocampo para influir en los cambios cognitivos y del estado de ánimo con el estrés. Para definir la respuesta neuronal mediada por IL-1R, utilizaron líneas transgénicas/reporteras de IL-1R novedosas y completas en las que uno puede eliminar selectivamente IL-1R o restaurar IL-1R en tipos de células específicas, incluidas las neuronas glutamatérgicas. También utilizaron virus modificados para manipular las neuronas del hipocampo e investigar el papel de IL-1R en la obtención de respuestas conductuales al estrés. Sus datos muestran que la señalización de IL-1R inducida por la derrota social en las neuronas del hipocampo perpetúa la inflamación y promueve los déficits en la interacción social y la memoria de trabajo.
El equipo de investigación detalló previamente cómo el estrés psicosocial da como resultado la activación inmunitaria periférica, niveles elevados de monocitos circulantes y respuestas neuroinmunológicas sólidas en el cerebro. Estas respuestas incluyen aumentos en IL-1 y otras citocinas inflamatorias, activación de células gliales cerebrales y movimientos de células inmunitarias periféricas al cerebro, junto con una mayor actividad de vías neuronales específicas. El trabajo deja en claro que los efectos del estrés relacionados con la inflamación no son solo efectos globales, sino que están asociados con un aumento de la señalización de IL-1 dentro de circuitos cerebrales específicos.
Según la Asociación Estadounidense de Ansiedad y Depresión, casi 40 millones de personas en los Estados Unidos (18 por ciento) experimentan un trastorno de ansiedad en un año determinado. A nivel mundial, la Organización Mundial de la Salud (OMS) señala que 1 de cada 13 personas sufre de ansiedad. Los trastornos de ansiedad son los trastornos mentales más comunes en todo el mundo, siendo la fobia específica, el trastorno depresivo mayor y la fobia social los trastornos de ansiedad más comunes.
«Estamos experimentando niveles de estrés sin precedentes que probablemente tendrán efectos duraderos en millones de personas de todas las edades en todo el mundo. Cuando el estrés psicosocial se vuelve crónico, los efectos no solo debilitan emocionalmente, también debilitan físicamente y pueden provocar presión arterial alta, enfermedades cardíacas e incluso comportamiento adictivo», dijo Randy Blakely, Ph. .D., director ejecutivo de I-BRAIN de FAU. «Los hallazgos de este estudio de vanguardia ayudarán a los científicos y médicos a desarrollar tratamientos y terapias más personalizados para las personas que luchan contra la ansiedad, la depresión y otros trastornos psicológicos».
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La eliminación de la microglía evita una mayor sensibilidad inmunitaria después del estrés. Más información: Damon J. DiSabato et al, Interleukin-1 receptor on hipocampal neurons drives social retiro and cognitivo deficits after Chronic social estrés, Psiquiatría Molecular (2020). DOI: 10.1038/s41380-020-0788-3 Información de la revista: Molecular Psychiatry
Proporcionado por Florida Atlantic University Cita: ¿Inmune al estrés crónico? Limite la señalización inflamatoria a circuitos cerebrales específicos (4 de junio de 2020) consultado el 31 de agosto de 2022 en https://medicalxpress.com/news/2020-06-immune-chronic-stress-limit-inflamatorio.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.