Lo stress potrebbe essere una causa di problemi di salute mentale?
In condizioni di stress, il nostro corpo rilascia ormoni glucocorticoidi (GC) quali il cortisolo dalla ghiandola surrenale, consentendo la regolazione di processi essenziali quali la produzione di energia, l’equilibrio idrico e la temperatura corporea. I GC agiscono attraverso recettori glucocorticoidi specializzati (GR, Glucocorticoid Receptors), presenti praticamente su tutte le cellule del corpo, per modulare l’espressione di un’ampia serie di geni. Prove emergenti indicano che i GC hanno un impatto anche sulla corteccia prefrontale (PFC, PreFrontal Cortex), l’area del cervello responsabile della cognizione di ordine più elevato e del controllo esecutivo.
Indagare sul ruolo dello stress sul comportamento
Il progetto StressPFCog è stato intrapreso con il supporto del programma Marie Skłodowska-Curie (MSC) e ha lavorato all’ipotesi secondo cui i GC modificano la fisiologia del circuito cerebrale con cambiamenti nel comportamento. «Il nostro obiettivo generale era comprendere l’impatto dello stress sulla cognizione e sulla funzione della PFC», spiegano François Tronche e Sébastien Parnaudeau del team CNRS, Inserm e Università Sorbona presso l’Istituto di biologia Paris-Seine, che ha ospitato il progetto. Per delineare l’impatto dello stress sul comportamento, il borsista MSC Soumee Bhattacharya ha sottoposto animali da esperimento a tre diverse condizioni standard di stress cronico: separazione dalla madre, sconfitte sociali ripetute e stress casuale imprevedibile. Tutti gli animali sono stati sottoposti ad attività cognitive PFC dipendenti e il loro comportamento è stato monitorato. I risultati hanno dimostrato che diversi tipi di stress cronico diminuiscono l’espressione del GR nella corteccia prefrontale ma evocano effetti molto specifici e distintivi sulle prestazioni cognitive. La separazione materna indebolisce profondamente la memoria di lavoro, la sconfitta sociale influisce sulla capacità di spostare il focus attentivo, mentre lo stress imprevedibile causa gravi deficit nell’apprendimento inverso. «I nostri dati indicano chiaramente che il circuito dello stress è sintonizzato in modo complesso e non sempre risponde in modo uniforme ai diversi tipi di fattori di stress», sottolinea Bhattacharya.
Azione del GR sul cervello
I ricercatori di StressPFCog hanno anche studiato il ruolo del GR nella corteccia prefrontale. Il GR agisce come un fattore di trascrizione all’attivazione, innescando l’espressione genica e agevolando risposte comportamentali adattive a cambiamenti ambientali. Gli scienziati hanno inattivato geneticamente il gene GR nei neuroni della corteccia prefrontale in animali da esperimento e hanno eseguito un’analisi comportamentale dettagliata. Hanno osservato una perdita di un tipo specifico di flessibilità cognitiva, con animali da esperimento che non sono riusciti a invertire ciò che avevano appreso in precedenza. Ciò ha indicato che i GR nella corteccia prefrontale svolgono un ruolo cruciale nell’annullare la conoscenza precedente e nell’adattarsi a una nuova situazione.
Significato e direzione futuri del progetto
Comprendere i meccanismi che guidano il deterioramento cognitivo è fondamentale per il trattamento delle malattie psichiatriche. La corteccia prefrontale è stata a lungo riconosciuta come una struttura cerebrale funzionalmente importante che funge da crocevia di rete per i processi cognitivi. È anche estremamente vulnerabile allo stress cronico noto per aggravare la maggior parte dei principali disturbi psichiatrici, neurologici e neurodegenerativi. Tuttavia, i meccanismi molecolari e fisiologici alla base di questo effetto rimangono scarsamente compresi. StressPFCog ha fornito prove convincenti su come diversi tipi di fattori di stress cronici si ripercuotano sulla corteccia prefrontale, incidendo sul comportamento cognitivo. «Rispetto ad altri studi che impiegano manipolazioni farmacologiche, il nostro progetto ha consentito la delezione neurone-specifica dei GR nella corteccia prefrontale utilizzando mezzi genetici, offrendo un’analisi precisa», sottolinea Bhattacharya. I piani futuri includono lo studio della messa a punto dei circuiti di stress nel cervello, insieme allo studio dell’espressione genica e delle conseguenze fisiologiche uniche di diversi fattori di stress.
Parole chiave
StressPFCog, stress, PFC, cervello, cognizione, ormoni glucocorticoidi, corteccia prefrontale, salute mentale, malattia psichiatrica
