Επίδραση του συστημικού και κυτταρικού στρες στη συναπτική πλαστικότητα και τη μνήμη
Authors: Βέλλη Αγγελική 
Published: July 2022

Μια συνθήκη κοινή για όλα τα άτομα και τους οργανισμούς αποτελεί αυτή της έκθεσης σε στρεσσογόνους ή δυνητικά στρεσσογόνους παράγοντες. Όπως είναι γνωστό, η συνθήκη της έκθεσης σε στρεσσογόνες καταστάσεις μπορεί να επηρεάσει με διάφορους τρόπους, τόσο συναισθηματικές και γνωστικές λειτουργίες, όσο και φυσιολογικές λειτουργίες ακόμα και σε κυτταρικό επίπεδο.Ο προμετωπιαίος φλοιός (PFC) είναι η εξελικτικά πιο ανεπτυγμένη περιοχή και σχετίζεται με τις ανώτερες λειτουργίες του οργανισμού. Αυτό σημαίνει πως είναι αυτή η περιοχή που καθορίζει σε μεγάλο βαθμό ανώτερες γνωστικές και συναισθηματικές λειτουργίες. Οι λειτουργίες του PFC διαφοροποιούνται σε θηλυκά και αρσενικά άτομα σε πολλές περιπτώσεις. Ο φυλετικός διμορφισμός που χαρακτηρίζει κάποιες από αυτές τις λειτουργίες μπορεί να παρατηρείται είτε κατά τη φυσιολογική συνθήκη, είτε κατά την έκφραση των χαρακτηριστικών κάποιας διαταραχής.Στόχος αυτής της διδακτορικής διατριβής ήταν να διερευνηθεί η επίδραση του συστημικού, αλλά και του κυτταρικού στρες στη λειτουργία του PFC.Στο πρώτο μέρος, η μελέτη εστίασε στις επιπτώσεις της αντίδρασης του στρες στον PFC τόσο αρσενικών, όσο και θηλυκών ατόμων. Στο δεύτερο μέρος, έγινε μια προσπάθεια προσέγγισης των φυλετικών διαφοροποιήσεων που παρατηρήθηκαν κατά την απόκριση του στρες και στο τρίτο μέρος, μελετήθηκε η αλληλεπίδραση του συστημικού στρες με το κυτταρικό στρες στον PFC.Στο πρώτο μέρος της μελέτης, τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το οξύ στρες περιορισμού επέδρασσε αυξάνοντας την αγχώδη συμπεριφορά στους θηλυκούς μύες, αλλά όχι στους αρσενικούς, ενώ επηρέασε αρνητικά τις γνωστικές λειτουργίες που διαμεσολαβούνται από τον PFC μόνο στους αρσενικούς μύες. Η τελευταία επίδραση μπορεί να διαρκέσει για τουλάχιστον 24 ώρες, ενώ οι αρνητικές επιπτώσεις λόγω του στρες μπορούν να βελτιωθούν με τη χορήγηση του ανταγωνιστή των GRs, μιφεπριστόνη. Επιπροσθέτως, είδαμε ότι η συνθήκη του στρες προκαλεί μειωμένη νευρωνική ενεργοποίηση του PFC στα αρσενικά άτομα σε σύγκριση με τα θηλυκά, ενώ και σε αυτή την περίπτωση αυτή η συνθήκη βελτιώνεται με τη χορήγηση μιφεπριστόνης. Ταυτόχρονα, 24 ώρες μετά το στρες περιορισμού παρατηρήθηκε σχετικά μειωμένη πυκνότητα δενδριτικών ακανθών στους δευτεροταγείς δενδρίτες στον PFC των αρσενικών μυών. Στη συνέχεια δείξαμε ότι τόσο η ενεργοποίηση του CRF συστήματος, μέσω του στρες περιορισμού, της επίδρασης του παράγοντα CRF και της κορτικοστερόνης (CORT), αλλά όσο και το μπλοκάρισμα του συστήματος, μέσω του ανταγωνισμού των CRFRs, επιδρά αρνητικά στην επαγωγή μακρόχρονης συναπτικής ενδυνάμωσης (LTP) μόνο στον PFC των αρσενικών μυών. Αντίθετα, είδαμε ότι η ενεργοποίηση του CRF συστήματος, μέσω της επίδρασης της CORT, προκαλεί μειωμένη GABAεργική αναστολή στον PFC των θηλυκών μυών.Καθώς τα παραπάνω αποτελέσματα χαρακτηριζόταν από έντονο φυλετικό διμορφισμό, όσον αφορά την επίδραση του στρες στον PFC, προχωρήσαμε στη διερεύνηση πιθανόν μηχανισμών αυτού του διμορφισμού. Αρχικά, δείξαμε ότι η φάση του οιστρικού κύκλου δεν επηρεάζει τις λειτουργίες του PFC που μελετήσαμε, ακόμα και σε συνάρτηση με τη συνθήκη του στρες. Στη συνέχεια, δείξαμε ότι είναι πιθανό η επαγωγή LTP στον PFC να διαμεσολαβείται από διαφορετικό μηχανισμό, σε θηλυκούς και αρσενικούς μύες. Συγκεκριμένα, παρουσιάζουμε την υπόθεση ότι η επαγωγή LTP να είναι NMDA- εξαρτώμενη στα θηλυκά και μη NMDA-εξαρτώμενη στα αρσενικά, καθώς φαίνεται ότι έχει σημαντικό ρόλο ο GABAA.Τέλος, στο τρίτο μέρος, διερευνήσαμε την αλληλεπίδραση του συστημικού στρες και του οξειδωτικού στρες στον PFC. Αρχικά, είδαμε ότι το στρες περιορισμού δεν επηρεάζει την έκφραση ενός δείκτη του οξειδωτικού στρες στα κύτταρα του PFC, αλλά παρουσία του ανταγωνιστή μιφεπριστόνη, παρατηρείται μια σημαντική αύξηση του δείκτη στα θηλυκά άτομα που υπεβλήθησαν στη συνθήκη του στρες. Επιπλέον, φαίνεται ότι η αύξηση του κυτταρικού στρες μειώνει τη συναπτική πλαστικότητα στον PFC θηλυκών μυών, αλλά όχι αρσενικών.Συμπερασματικά, παρατηρείται η πολύ έντονη επίδραση του παράγοντα του φύλου στις επιπτώσεις της συνθήκης του στρες, τόσο του συστημικού, όσο και του κυτταρικού, στις λειτουργίες του PFC. Η βασική υπόθεση που προκύπτει από αυτή τη μελέτη είναι πως φαίνεται να υπάρχει κάποιος προστατευτικός μηχανισμός των θηλυκών ατόμων σε ότι αφορά στις επιπτώσεις του συστημικού στρες στις λειτουργίες του PFC, ενώ παράλληλα προκύπτει η υπόθεση ότι ο PFC των θηλυκών μυών είναι πιο ευαίσθητος απέναντι στο οξειδωτικό στρες.