El estrés impacta en células vitales para el correcto funcionamiento del cerebro.

Los astrocitos colaboran con las neuronas en todas las funciones cerebrales mediante el acercamiento de sus prolongaciones para formar parte de las sinapsis. Esta investigación realizada en ratones muestra que estas células retraen sus prolongaciones cuando son expuestos a una situación de estrés.

Un estudio realizado por el Dr. Crhistian Bender, Investigador del  IFEC-CONICET, en su estancia posdoctoral en la Universidad Estatal de Luisiana (USA), en el laboratorio de la Dra. June Liu, evidenció que el estrés emocional puede cambiar la morfología de células vitales para el funcionamiento del cerebro.

La investigación se refiere a las células gliales, un conjunto de células no neuronales presentes en el sistema nervioso y que han sido reconocidas por más de un siglo como células de soporte de las neuronas. Glía es una palabra que deriva del griego y que significa pegamento, en referencia al papel que se le ha adjudicado a estas células que actúan como soporte para que las neuronas se desplieguen.

Pero, en las últimas décadas se ha demostrado que estas células no solo “sostienen” a las neuronas sino que tienen un papel activo en el funcionamiento de la sinapsis y que al igual que sus compañeras, también liberan químicos (llamados en este caso gliotransmisores),  para comunicarse y modificar el mensaje neuronal. Así las cosas, está claro que para entender el funcionamiento normal y patológico del cerebro es necesario analizar la participación de las células gliales en distintos procesos.

La investigación se centró en evaluar como un tipo de células gliales que trabajan en gran cercanía con las neuronas, los astrocitos, pueden ser modificados por el estrés emocional.  Para ello el investigador se valió de un modelo animal de estrés en ratones que consiste en exponer a los roedores al olor de un predador, más específicamente  la orina de zorro. Este estímulo es muy efectivo para generar estrés emocional porque la evolución ha preparado a las distintas especies a desarrollar respuestas de lucha o huida para defenderse de sus depredadores.

En este estudio se utilizaron ratones transgénicos que expresan una proteína verde fluorescente en los astrocitos del cerebelo, una estructura tradicionalmente conocida por su rol en la coordinación motora y, más recientemente, por su rol en el procesamiento de las emociones.  Gracias a esta proteína fluorescente estas células pueden ser visualizadas en un microscopio que detecta ese tipo de luz y así medir los finos procesos que emanan de sus prolongaciones.

Como un árbol, los astrocitos presentan ramas principales de mayor calibre y ramas más pequeñas que crecen a partir de estas.  Las ramas más finas o procesos secundarios son las que van a hacer contacto con las dendritas y axones de las neuronas que forman la sinapsis. Es por ello que ahora se utiliza el término de sinapsis tripartitas, donde además de los clásicos elementos pre y postsinápticos se agregan los procesos finos de los astrocitos envolviendo la sinapsis como tercer elemento fundamental.

El resultado que fue publicado recientemente en el Journal of Neuroscience, mostró que en los ratones sometidos a estrés se acortaron los procesos astrocíticos secundarios. Además, obtuvieron evidencias de mecanismos celulares que intervendrían en este acortamiento. Tal sería el caso de una disminución de receptores de la membrana conocidos como receptores AMPA, cuya actividad es necesaria para mantener los procesos astrocíticos que rodean la sinapsis.

¿Qué significa que los procesos secundarios se encuentren reducidos luego del estrés? De acuerdo con hallazgos de investigaciones previas de otros laboratorios, la retracción de procesos astrocíticos de la sinapsis puede generar varias consecuencias en la neurotransmisión. Se sabe por ejemplo que los astrocitos presentan en sus membranas (la capa que delimita a las células) transportadores de glutamato, el principal neurotransmisor que liberan las neuronas. Si los procesos astrocíticos se retraen estos pierden capacidad de capturar el glutamato de la sinapsis y así la neurotransmisión se ve incrementada. Esto podría explicar por qué animales que han sufrido estrés son más proclives a generar memorias tipo traumáticas. Es decir, memorias que provocan miedo y ansiedad de gran intensidad y que son difíciles de olvidar. Este tipo de memorias son las que definen patologías humanas como el trastorno de estrés postraumático.

   ■ Fuentes.
-Emotional Stress Induces Structural Plasticity in Bergmann Glial Cells via an AC5-CPEB3-GluA1 Pathway. Bender CL, Sun X, Farooq M, Yang Q, Davison C, Maroteaux M, Huang YS, Ishikawa Y, Liu SJ. J Neurosci. 2020 Apr 22;40(17):3374-3384. doi: 10.1523/JNEUROSCI.0013-19.2020.

-Astrocyte plasticity induced by emotional stress: A new partner in psychiatric physiopathology? Bender CL, Calfa GD, Molina VA. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry. 2016 Feb 4;65:68-77. doi: 10.1016/j.pnpbp.2015.08.005