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CIENCIA Y TECNOLOGíA

11 de marzo de 2023

Identifican un mecanismo del neurodesarrollo cuya alteración contribuiría al origen de trastornos mentales como la depresión y la ansiedad

Por: Carlos Rodriguez

El hallazgo de especialistas del CONICET describe el refinamiento de circuitos cerebrales que regulan la función de las neuronas de serotonina, un neurotransmisor clave involucrado en el control emocional. El estudio fue publicado y destacado en la prestigiosa revista Development.

Recientes estudios sugieren que ciertos aspectos de la depresión, la ansiedad y la vulnerabilidad al estrés podrían resultar de la exposición a condiciones ambientales nocivas o experiencias adversas tempranas capaces de perturbar distintos sistemas de neurotransmisión durante la infancia de los individuos. Ahora, un estudio de un grupo de investigación del CONICET logró describir en un modelo de ratón un mecanismo biológico cuya alteración aumentaría la vulnerabilidad para desarrollar ciertas enfermedades psiquiátricas en la adultez. El trabajo se publicó en la revista Development.

“Conocer los mecanismos cerebrales tempranos que predisponen a desarrollar depresión, ansiedad y una mayor vulnerabilidad al estrés, podría servir para buscar psicofármacos que corrijan cambios funcionales en los circuitos neuronales, y de ese modo mejorar el abordaje terapéutico de esos trastornos psiquiátricos”, señala Mariano Soiza Reilly, doctor en Biología por la UBA, líder del estudio e investigador del CONICET en el Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias (IFIBYNE, CONICET-UBA).

Neuronas de serotonina

En la depresión y la ansiedad se registran alteraciones en los niveles de serotonina, un neurotransmisor que en el cerebro se sintetiza en los núcleos del rafe, una región cuya actividad regula las emociones, las respuestas al estrés, la respiración, la locomoción, el apetito y otras funciones.

Si bien hay diversos estudios acerca de la maduración de las neuronas de serotonina del núcleo dorsal del rafe, se sabe muy poco sobre cómo se establecen y refinan las conexiones entre esas neuronas y la corteza prefrontal durante el desarrollo posnatal. “Este circuito cerebral reviste gran interés dado que controla las respuestas de los individuos frente a situaciones de estrés. Estudios preclínicos en roedores revelan que la alteración de esta conexión, producto de experiencias adversas durante el desarrollo posnatal, predispone a los animales a desarrollar conductas de tipo depresivas y ansiosas en la adultez”, señala Soiza Reilly.

En el reciente trabajo, Soiza Reilly y su equipo lograron describir por primera vez la trayectoria de circuitos neurales que llegan desde distintas regiones del cerebro, incluyendo a la corteza prefrontal, y cómo se van conectando con el núcleo del rafe. “Estudiamos el desarrollo del cerebro del ratón y pudimos comprobar que entre la tercera y cuarta semanas posnatales las neuronas de la corteza prefrontal maduran sus conexiones con las neuronas del núcleo del rafe”, destaca el investigador del CONICET.

Además de análisis electrofisiológicos realizados por Paula Perissinotti, doctora en Biología e investigadora del CONICET del mismo instituto, el equipo empleó una técnica de microscopía de alta resolución novedosa denominada array tomography basada en inmunofluorescencia de “rebanadas ultrafinas” que Soiza Reilly desarrolló durante sus posdoctorados en el Hospital de Niños de Boston asociado a la Universidad de Harvard, en Estados Unidos, y en el Instituto Nacional de la Salud y la Investigación Médica de Francia (INSERM) y en la Universidad de la Sorbona, en Paris, Francia. Con esta técnica, los y las especialistas del CONICET obtuvieron imágenes tridimensionales que permitieron evaluar con alta precisión las distintas etapas de la maduración del circuito de estudio.

“A partir de estos resultados, nos proponemos explorar estrategias terapéuticas en modelos preclínicos que puedan ‘corregir’ estas alteraciones en la maduración y comprobar si se pueden prevenir o mejorar los síntomas fisiopatológicos”, indica Soiza Reilly. Y agrega: “Los resultados de estos estudios podrían arrojar luz sobre cómo modificaciones en la formación y maduración de circuitos cerebrales durante distintas etapas del neurodesarrollo pueden contribuir a la etiología de enfermedades psiquiátricas”.

Las primeras autoras del trabajo son Carla Argañaraz y Tamara Adjimann, biólogas de la UBA y becarias doctorales del CONICET en el IFIBYNE.

 

Referencia bibliográfica:

Argañaraz, C. V., Adjimann, T. S., Perissinotti, P. P., & Soiza-Reilly, M. (2022). Selective refinement of glutamate and GABA synapses on dorsal raphe 5-HT neurons during postnatal life. Development, 149(24), dev201121.
https://doi.org/10.1242/dev.201121

The people behind the papers – Carla Argañaraz, Tamara Adjimann and Mariano Soiza-Reilly: https://doi.org/10.1242/dev.201521 

Refining the serotonin network:  https://journals.biologists.com/dev/article/149/24/e149_e2404/286201/Refining-the-serotonin-network

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