Para entender por qué el estrés adolescente predispone a padecer trastornos psiquiátricos en la adultez

En experimentos con ratas, investigadores de la Universidad de São Paulo, en Brasil, observaron alteraciones en genes relacionados con el metabolismo energético en el tejido cerebral

Por Julia Moióli  |  Agência FAPESP – El estrés excesivo durante la adolescencia puede causar alteraciones en el perfil de los genes que se expresan en el cerebro, especialmente de aquellos relacionados con las funciones bioenergéticas. Tales cambios tienen efectos sobre el proceso de respiración celular, y esto estaría asociado con problemas conductuales y trastornos psiquiátricos en la edad adulta. Esta conclusión surge de un estudio con ratas realizado por investigadores de la Facultad de Medicina de Ribeirão Preto, de la Universidad de São Paulo (FMRP-USP), en Brasil. Y los resultados del mismo salieron publicados en la revista Translational Psychiatry.

No es novedad que la adolescencia lleva la impronta de una serie de cambios en el cuerpo y en la conducta. Durante ese período de la vida, el cerebro pasa por alteraciones estructurales y funcionales moldeadas por factores tanto neurobiológicos como sociales. “En efecto, al igual que sucede en los humanos, los cerebros de las ratas adolescentes son extremadamente plásticos, y esa plasticidad se observa tanto a nivel molecular como en el ámbito conductual. Los cambios en los perfiles de expresión de genes específicos en diferentes áreas del cerebro generan alteraciones de conectividad celular, lo que se amplifica sistémicamente y deriva en alteraciones de conducta persistentes en la edad adulta, que están correlacionadas con trastornos psiquiátricos”, explica Thamyris Santos-Silva, por entonces doctoranda en farmacología en la FMRP-USP y autora principal del trabajo.

“La adolescencia constituye un período crítico para la plasticidad cerebral dependiente de las conductas sociales”, añade Felipe Villela Gomes, docente del Departamento de Farmacología de la FMRP-USP y coordinador del estudio. “Durante esa etapa, aumenta la susceptibilidad a los factores socioambientales adversos, tales como traumas, insultos y malos tratos, y las experiencias sociales pueden tener influjo sobre la vulnerabilidad y la resiliencia al estrés.”

La corteza prefrontal es un área cerebral extremadamente susceptible a la acción de estresores durante la adolescencia. Y es aquella que, al madurar, hace posible tener un mayor control cognitivo sobre las emociones, tal como puede observarse en la edad adulta. En las ratas estresadas durante la adolescencia, esa área exhibió menores niveles de expresión de genes claves en la función respiratoria de las mitocondrias. Estos orgánulos son los principales productores de la energía química destinada al funcionamiento de las neuronas, las células fundamentales del cerebro. Esto refuerza la participación de las mitocondrias como reguladoras de conductas sociales, entre ellas la respuesta al estrés.

En la referida investigación, apoyada por la FAPESP, se analizaron durante una primera etapa las consecuencias conductuales del estrés –sobre la ansiedad, la sociabilidad y la cognición– en ratas al final de la adolescencia. Para ello se expuso a los animales a un protocolo de estrés durante diez días consecutivos, coincidentes con un intenso período de plasticidad cerebral. Posteriormente, se los sometió a evaluaciones específicas, que mostraron perjuicios significativos en todos los test conductuales.

“Observamos que durante esa fase de la vida los animales estresados exhibían de manera más acentuada un perfil conductual deteriorado, con ansiedad y mengua de la sociabilidad y de la función cognitiva”, comenta Villela Gomes.

Para analizar si estas variaciones se reflejaban también en la expresión génica, se enviaron muestras de ARN al Laboratorio de Genética del Comportamiento del Brain Mind Institute, de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (Suiza), liderado por la profesora e investigadora Carmen Sandi. Allí se realizó la secuenciación de ARN mensajero, que refleja el perfil de los genes expresados en los cerebros analizados. Los datos se examinaron con herramientas de bioinformática, una etapa financiada por el Programa PrInt USP/Capes, el Programa Institucional de Internacionalización mantenido en conjunto por la USP y la Capes (la Coordinación de Perfeccionamiento del Personal de Nivel Superior, la agencia científica de fomento del Ministerio de Educación de Brasil).

“Este análisis mostró alteraciones en los genes de la corteza prefrontal de los animales estresados: entre los diez principales genes afectados, varios aparecieron asociados con vías relacionadas con el estrés oxidativo y con la función mitocondrial, un componente celular fundamental para la producción de la energía destinada cerebro”, dice Villela Gomes.

El trabajo comprendió también un análisis tendiente a evaluar el consumo de oxígeno mitocondrial en el cerebro de esos animales, que también apareció perjudicado por el estrés.

“Por ende, contamos ahora con diversas evidencias que señalan la importancia de la función mitocondrial en ese perfil de comportamiento”, afirma Villela Gomes.

Los próximos pasos

La idea de los investigadores es ahora analizar si con la detección de ese perfil comportamental es posible predecir la respuesta de un individuo frente a un posible estresor y en qué medida esto realmente derivaría en el desarrollo de enfermedades psiquiátricas.

“Otro camino con miras a avanzar en los estudios consistiría en centrar los esfuerzos en las alteraciones genéticas: realizar pruebas para descubrir qué sucede cuando se registra una disminución o una mejoría de la expresión génica. Esto podría suministrar más evidencias sobre la relación de estas alteraciones con el estrés e incluso indicar formas de combatirlas”, sugiere Villela Gomes.

Puede leerse el artículo intitulado Transcriptomic analysis reveals mitochondrial pathways associated with distinct adolescent behavioral phenotypes and stress response en el siguiente enlace: www.nature.com/articles/s41398-023-02648-3.