Stresul în primii ani de viață modifică structura și comportamentul celulelor creierului la șoareci

Studiul publicat în Nature Neuroscience și realizat de o echipă de cercetători de la University College London investighează modul în care astrocitele din hipotalamusul lateral contribuie la efectele stresului timpuriu asupra activității neuronale și comportamentale. Cercetarea relevă mecanisme divergente între masculi și femele, evidențiind rolul cheie al semnalizării glucocorticoide în astrocite.
Astrocitele, celule gliale esențiale pentru homeostazia și funcționarea sinaptică a sistemului nervos central, au fost implicate în mod repetat în răspunsurile cerebrale la stres și traumă. Stresul în perioada postnatală influențează excitabilitatea neuronală, plasticitatea sinaptică și dezvoltarea circuitelor. În special, în regiunea hipotalamusului lateral, neuronii orexinergici joacă un rol central în reglarea comportamentului de veghe și a activității motivate.

Despre studiu

Modelul de stres timpuriu

Șoarecii au fost expuși unui model de stres timpuriu (MST) constând în separare maternă zilnică (4 ore) între zilele postnatale 10-17, asociată cu reducerea materialelor de cuibărire.

Stresul timpuriu a determinat creșteri persistente ale nivelului plasmatic de corticosteron în ambele sexe și o modificare marcată a ritmului activității diurne:

• Femelele: reducerea activității în perioada întunecată
• Masculii: hiperactivitate în perioada luminoasă

Aceste fenotipuri nu s-au corelat cu anhedonie (testul de preferință pentru zaharoză) sau cu alterări ale compoziției corporale majore, deși masculii MST au prezentat creșteri ale cheltuielii energetice.

Electrofiziologia neuronilor orexinergici

Înregistrările electrofiziologice au arătat modificări marcate în excitabilitatea neuronilor orexinergici:

• Masculii MST au prezentat creșterea ratei de descărcare spontană și hiperexcitabilitate
• Femelele MST au prezentat scăderea ratei de descărcare și reducerea răspunsului la stimuli

Aceste efecte nu s-au datorat modificărilor sinaptice structurale majore, ci par să reflecte mecanisme post-sinaptice distincte.

Modificări morfologice ale astrocitelor

Studiul a documentat reducerea expresiei GFAP și Cx43 în astrocitele hipotalamice la ambele sexe, cu atrofie celulară semnificativă. Femelele au prezentat o reducere mai accentuată a ramificărilor și lungimii proceselor astrocitare, sugerând o vulnerabilitate morfologică particulară.

Manipulări chemogenetice

Activarea Gq-mediată a calciului în astrocite prin DREADDs (receptori proiectați) a fost suficientă pentru a induce:

• Hiperactivitate în perioada luminoasă
• Modificări ale excitabilității neuronilor orexinergici