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| Imagen ampliada de neuronas humanas jóvenes en desarrollo. El receptor de mineralocorticoides, coloreado en rojo, se encuentra en el núcleo celular de estas neuronas. Crédito: Universidad de Bristol |
El estudio, dirigido por académicos de la Universidad de Bristol y publicado hoy [6 de agosto] en Nature Communications, ha descubierto una relación entre los receptores de corticosteroides -el receptor de mineralocorticoides (MR) y el receptor de glucocorticoides (GR)- y los genes ciliares y de neuroplasticidad en el hipocampo, una región del cerebro implicada en el afrontamiento del estrés y el aprendizaje y la memoria.
El objetivo de la investigación era averiguar con qué genes interactúan el RM y el GR en todo el genoma del hipocampo durante la variación circadiana normal y tras la exposición al estrés agudo. El equipo de investigación también quería descubrir si cualquier interacción daría lugar a cambios en la expresión y las propiedades funcionales de estos genes.
El estudio combinó tecnologías avanzadas de secuenciación de nueva generación, bioinformática y análisis de vías para permitir una mayor comprensión de la acción de la hormona glucocorticoide, a través de los MR y los GR, sobre la actividad de los genes en el hipocampo.
Los investigadores descubrieron un vínculo hasta ahora desconocido entre los MR y la función de los cilios. Los cilios son pequeñas estructuras parecidas a pelos que sobresalen de los cuerpos celulares. La función eficaz de los cilios es de vital importancia para el desarrollo del cerebro y la plasticidad cerebral en curso, pero se desconoce en gran medida cómo se regula su estructura y función en las neuronas.
El descubrimiento del novedoso papel de MR en la estructura y función de los cilios en relación con el desarrollo neuronal ha aumentado el conocimiento del papel de estas estructuras celulares en el cerebro y podría ayudar a resolver los trastornos (del desarrollo) relacionados con los cilios en el futuro.
El equipo también descubrió que el MR y el GR interactúan con muchos genes que participan en procesos de neuroplasticidad, como la comunicación entre neuronas y los procesos de aprendizaje y memoria. Algunos de estos genes, sin embargo, se han relacionado con el desarrollo de trastornos mentales como la depresión mayor, la ansiedad, el TEPT y los trastornos del espectro de la esquizofrenia. En consecuencia, la disfunción de la hormona glucocorticoide, como se observa en el estrés crónico, podría tener un efecto perjudicial en la salud mental a través de su acción sobre estos genes de vulnerabilidad, proporcionando un nuevo mecanismo potencial para explicar la implicación de los glucocorticoides en la etiología de los trastornos de salud mental, conocida desde hace tiempo.
Aunque es necesario seguir investigando el papel que desempeñan las hormonas glucocorticoides en la regulación de estos genes, los hallazgos llenan el vacío existente entre la implicación conocida desde hace tiempo de los glucocorticoides en los trastornos de salud mental y la existencia de genes de vulnerabilidad.
Hans Reul, catedrático de Neurociencia en la Facultad de Medicina de Bristol: Translational Health Sciences (THS), dijo: "Esta investigación supone un avance sustancial en nuestros esfuerzos por comprender cómo actúan estas poderosas hormonas glucocorticoides en el cerebro y cuál es su función".
"Esperamos que nuestros hallazgos desencadenen nuevas investigaciones específicas sobre el papel que desempeñan estas hormonas en la etiología de trastornos mentales graves como la depresión, la ansiedad y el TEPT".
Los próximos pasos de la investigación incluyen el estudio de cómo la acción de las hormonas glucocorticoides a través de MR y GR en el genoma del hipocampo cambia en condiciones de estrés crónico y, gracias a una nueva subvención del BBSRC, la acción de los glucocorticoides a través de MR y GR en el genoma del cerebro femenino. Se sabe muy poco sobre esta área de investigación en las mujeres, ya que la mayoría de los estudios sobre el estrés y las hormonas glucocorticoides se han realizado en los hombres.
El estudio, apoyado por el BBSRC y una beca de doctorado de Wellcome Trust Neural Dynamics, fue realizado por el Grupo de Investigación de Neuro-Epigenética dirigido por el profesor Hans Reul y la Dra. Karen Mifsud, en colaboración con el Grupo de Biología de Células Madre de Bristol -el Dr. Oscar Cordero Llana y la Sra. Andriana Gialeli- y con especialistas en secuenciación y bioinformáticos de la Universidad de Oxford.
Fuentes, créditos y referencias:
Distinct regulation of hippocampal neuroplasticity and ciliary genes by corticosteroid receptors. Nature Communications, 2021; 12 (1) DOI: 10.1038/s41467-021-24967-z
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