Neurociencia

El estrés crónico puede desencadenar un doble golpe del daño cerebral.

Investigadores de DGIST, dirigidos por el profesor Seong-Woon Yu del Departamento de Ciencias Cerebrales y Cognitivas, descubrieron que el estrés crónico causa la muerte autofágica de las células madre neurales (NSC) del hipocampo adulto. Se espera que estos hallazgos abran nuevas estrategias para combatir las enfermedades neurales asociadas al estrés.

El estrés crónico es infame por su asociación con diversas enfermedades mentales como la depresión y la esquizofrenia que se han convertido en problemas sociales muy graves. El estrés puede incluso aumentar el riesgo de enfermedades neurodegenerativas, como la enfermedad de Alzheimer. Sin embargo, los mecanismos exactos que subyacen al daño de las funciones cerebrales aún no se conocen bien.

Si bien los estudios previos en animales encontraron que la generación de nuevas neuronas es mucho menor en ratones estresados, la apoptosis, una ruta de suicidio celular bien conocida no se encontró en las NSC, lo que lleva a la conclusión de que la muerte celular no está relacionada con la pérdida de NSC durante el estrés. Por lo tanto, la causa de la disminución de la neurogénesis adulta, que es la generación de nuevas células neuronales en el cerebro adulto, especialmente en el hipocampo, se ha mantenido.

El equipo del profesor Yu descubrió por primera vez que el estrés crónico causa la muerte autofágica de los NSC del hipocampo adulto. La autofagia (autocomida en griego) es un proceso celular para proteger las células de condiciones desfavorables a través de la digestión y el reciclaje de los materiales celulares internos, mediante el cual las células puede eliminar componentes intracelulares tóxicos o viejos y obtener nutrientes y metabolitos para la supervivencia.

Sin embargo, la autofagia puede convertirse en un proceso de autodestrucción bajo ciertas condiciones, lo que lleva a la muerte celular autofágica. La muerte celular autofágica es una forma de muerte celular que se distingue de la apoptosis por el papel causal de la autofagia en la desaparición celular.

Utilizando NSC derivadas de roedores y ratones genéticamente modificados, el equipo de investigación descubrió que se evita la muerte de las NSC del hipocampo y se mantienen las funciones cerebrales normales sin síntomas de estrés cuando se elimina Atg7, uno de los principales genes autofágicos.

El equipo de investigación también examinó más a fondo el mecanismo que controla la inducción de autofagia de las NSC con mayor profundidad, demostrando que el gen SGK3 (suero/quinasa regulada por glucocorticoides) es el desencadenante del inicio de la autofagia. Por lo tanto, cuando se elimina el gen SGK3, las NSC del hipocampo no sufren la muerte celular y se libran del estrés.

El profesor Yu en el Departamento de Ciencias Cerebrales y Cognitivas dijo: «Está claro en nuestro estudio que los defectos cognitivos y los trastornos del estado de ánimo provocados por el estrés se deben a la muerte autofágica de los NSC del hipocampo adulto. Con una investigación continua, podremos tomar un avance más hacia el desarrollo de un tratamiento efectivo de los trastornos psicológicos como la depresión y la ansiedad.

Además, las enfermedades neurodegenerativas relacionadas con el estrés, incluida la demencia, también podrían beneficiarse de nuestro estudio. Esperamos poder desarrollar una enfermedad mental mucho más rápida y efectivatratamientos a través de una investigación conjunta con la Biblioteca Nacional de Compuestos de China para desarrollar juntos el inhibidor de SGK3».

En resumen: El estrés crónico causa autofagia en células madre neurales del hipocampo adulto. Esto da como resultado una disminución de la neurogénesis del hipocampo. Los déficits cognitivos y los trastornos del estado de ánimo que surgen como resultado del estrés crónico son el resultado de la muerte autofágica de las células madre neurales del hipocampo.

Mayor información en: Seonghee Jung et a et al. «Autophagic death of neural stem cells mediates chronic stress-induced decline of adult hippocampal neurogenesis and cognitive deficits». Autophagy, 24 Jun 2019.

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