Descubren cómo el estrés altera moléculas en el cerebro: el posible vínculo con la depresión

Científicos detectaron cómo el estrés puede provocar alteraciones en diminutas cadenas de azúcar dentro del cerebro, lo que podría ayudar a explicar por qué algunas personas desarrollan depresión.

La investigación fue publicada en la revista Science Advances, de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia.

El hallazgo destacó que el estrés crónico genera una reacción química específica sobre compuestos llamados O-glicanos, los cuales modifican el funcionamiento de proteínas clave en zonas cerebrales responsables de las emociones.

Según los autores, este mecanismo nunca había sido identificado antes en el desarrollo de depresión, según comentaron los investigadores liderados por C. Justin Lee y Boyoung Lee en el Instituto de Ciencia Básica, en Corea del Sur. Contaron con la colaboración de especialistas en neurobiología y biotecnología. Fue una investigación experimental básica en modelos animales.

La depresión afecta la vida diaria de más de 280 millones de personas en el mundo. Entre los síntomas aparecen el cansancio extremo, dificultades para dormir y problemas severos para relacionarse o mantener rutinas normales.

Es un trastorno que puede desarrollarse por una interacción compleja de factores psicológicos, ambientales y genéticos.

Los investigadores se enfocaron en buscar nuevas vías moleculares en el cerebro más allá de la señalización por neurotransmisores.

El objetivo central de la investigación fue explorar si existen otros procesos biológicos que puedan intervenir en la aparición y evolución de la depresión.

Esto conduciría a terapias y herramientas de diagnóstico más precisas para los distintos tipos de pacientes, de acuerdo con su planteo.

Los científicos usaron modelos animales, al realizar sus experimentos en ratones. Analizaron nueve regiones del cerebro en condiciones normales e identificaron un patrón de glicosilación único.

Eso significa que cada región cerebral presenta una manera particular de unir cadenas de azúcar a sus proteínas.

Cuando los ratones se expusieron a situaciones de estrés crónico, los investigadores observaron que estas cadenas de azúcar en la corteza prefrontal, que es una zona fundamental para el manejo de emociones y toma de decisiones, cambiaban su estructura.

El principal hallazgo fue una reducción en la “sialilación”, que es la incorporación de una pequeña molécula llamada ácido siálico a esas cadenas de azúcar.

Este proceso depende de una enzima llamada St3gal1. Si baja la cantidad de St3gal1 en el cerebro, las cadenas de azúcar pierden su capacidad de mantener estables a las proteínas.

La consecuencia es una mayor debilidad en la comunicación entre neuronas y un desequilibrio en los circuitos que regulan las emociones.

Para verificar el efecto directo de St3gal1, los investigadores redujeron la cantidad de esta enzima en ratones sanos.

Los animales comenzaron a mostrar síntomas similares a la depresión, como falta de interés y mayor inquietud, incluso sin haber experimentado estrés.

“Suprimir St3gal1 en ratones normales les hizo mostrar síntomas depresivos, aun sin estrés”, escribieron.

Al aumentar la presencia de St3gal1 en ratones que atravesaron situaciones de estrés, los síntomas de depresión disminuyeron notablemente.

“Estos resultados identifican a la menor presencia de St3gal1 como un factor molecular clave en la aparición y el control de los síntomas depresivos”, aclararon.

El estudio también detectó que la reducción de St3gal1 rompía la estabilidad de ciertos componentes que ayudan a las neuronas a comunicarse correctamente, como la proteína neurexina 2 (NRXN2).

Esto perjudica sobre todo a las neuronas inhibitorias, que se encargan de mantener el equilibrio en los circuitos cerebrales.

Esto significa que pequeños cambios químicos provocados por el estrés pueden desorganizar sistemas fundamentales que regulan emociones y comportamientos.

Al analizar los resultados, se identificó que el estrés crónico puede interrumpir las cadenas de azúcar que se unen a las proteínas en la corteza prefrontal y, de ese modo, dispara la depresión.

Los investigadores sugieren que estudiar la glicosilación podría abrir nuevas rutas para el diagnóstico temprano de la depresión, además de señalar objetivos moleculares para buscar medicamentos innovadores.

“Este estudio demuestra que la glicosilación anormal en el cerebro está directamente vinculada con la aparición de la depresión”, dijo la investigadora Boyoung Lee.

“Esto proporciona una base importante para identificar nuevos marcadores diagnósticos y objetivos terapéuticos más allá de los neurotransmisores”, resaltó.

“La depresión representa una importante carga social, pero los tratamientos actuales siguen siendo limitados”, añadió también el director C. Justin Lee.

“Este logro podría aplicarse no solo a la terapia para la depresión, sino también a otras enfermedades mentales como el trastorno de estrés postraumático y la esquizofrenia, abriendo el camino a estrategias terapéuticas más amplias”.

Sin embargo, los investigadores reconocieron limitaciones del estudio. Una de ellas es que todo el trabajo se realizó en ratones.

Aún no se sabe si estos mismos procesos ocurren en personas. Hacen falta estudios en humanos para confirmar la relevancia clínica.

Los científicos dicen que estos mecanismos químicos pueden tener relación con otros trastornos mentales, como el estrés postraumático y la esquizofrenia, aunque esto todavía no se comprobó en modelos humanos.