¿Cómo afecta el estrés crónico a nuestro cerebro? Una mirada a la relación entre el BDNF y la proteína AMPK
¿Alguna vez te has sentido tan estresado que parece que tu cerebro no funciona igual? El estrés crónico no solo afecta nuestro estado de ánimo, sino que también puede alterar procesos importantes en el cerebro. Uno de estos procesos involucra una molécula llamada factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF, por sus siglas en inglés) y su receptor, el receptor de tirosina quinasa B (TrkB). Estas moléculas son clave para mantener la salud de nuestras neuronas y su capacidad para comunicarse entre sí. Pero, ¿qué pasa cuando el estrés crónico entra en juego? Un estudio reciente ha explorado cómo el estrés crónico afecta esta relación y cómo otra proteína, la AMPK, podría estar involucrada.
El BDNF y su receptor TrkB son esenciales para el crecimiento y la supervivencia de las neuronas. Actúan como mensajeros que ayudan a las células del cerebro a mantenerse saludables y a formar nuevas conexiones. Sin embargo, cuando estamos expuestos a estrés crónico, los niveles de BDNF y la actividad de TrkB disminuyen. Esto puede llevar a problemas como la depresión y la pérdida de la capacidad del cerebro para adaptarse y cambiar.
Por otro lado, la AMPK es una proteína que actúa como un «interruptor» de energía en las células. Cuando las células necesitan más energía, la AMPK se activa para ayudar a regular el metabolismo. Aunque la AMPK es importante para mantener el equilibrio energético, su activación prolongada podría tener efectos negativos en el cerebro, especialmente en el contexto del estrés crónico.
El estudio en cuestión utilizó un modelo de ratones expuestos a estrés crónico para investigar cómo la activación del BDNF/TrkB y la AMPK interactúan en este escenario. Los investigadores administraron una sustancia llamada 7,8-dihidroxiflavona, que activa el receptor TrkB, para ver si podía revertir los efectos del estrés. Además, utilizaron inhibidores y activadores de la AMPK para entender mejor su papel en este proceso.
Los resultados mostraron que el tratamiento con 7,8-dihidroxiflavona mejoró los comportamientos similares a la depresión en los ratones, como la falta de interés en actividades placenteras y el aumento del tiempo de inmovilidad. También se observó un aumento en los niveles de BDNF y en la actividad de TrkB, lo que sugiere que esta sustancia podría ayudar a restaurar la función normal del cerebro. Además, se observó un aumento en la formación de nuevas neuronas y en la densidad de las conexiones neuronales en el hipocampo, una región del cerebro importante para la memoria y el estado de ánimo.
Para confirmar que estos efectos eran específicos de la activación de TrkB, los investigadores utilizaron un inhibidor de TrkB llamado K252a. Cuando se administró junto con la 7,8-dihidroxiflavona, este inhibidor bloqueó todos los efectos positivos, lo que indica que la activación de TrkB es esencial para estos beneficios.
Luego, el estudio exploró si la AMPK estaba involucrada en estos efectos. Los investigadores utilizaron un inhibidor de AMPK llamado Compuesto C y observaron que, aunque bloqueaba la actividad de la AMPK, no afectaba los beneficios de la 7,8-dihidroxiflavona en los comportamientos similares a la depresión. Esto sugiere que la AMPK no es necesaria para los efectos antidepresivos de la activación de TrkB.
Sin embargo, cuando se activó la AMPK de manera sostenida usando una sustancia llamada AICAR, se observó que esta activación bloqueaba los efectos positivos de la 7,8-dihidroxiflavona. Además, la activación prolongada de la AMPK redujo los niveles de BDNF y la actividad de TrkB, lo que sugiere que la AMPK podría tener un efecto negativo en estas vías cuando está activada de manera constante.
Los investigadores también examinaron otras vías de señalización que están reguladas por el BDNF/TrkB, como la vía mTOR y la vía GSK3b/CREB. Estas vías están involucradas en la síntesis de proteínas y la regulación de la expresión génica, procesos importantes para la salud neuronal. Se encontró que la activación de TrkB aumentaba la actividad de mTOR, pero la activación sostenida de la AMPK inhibía este efecto. Por otro lado, la AMPK parecía tener un efecto positivo en la vía GSK3b/CREB, lo que indica que su papel en estas vías es complejo y depende del contexto.
En resumen, este estudio sugiere que la activación del BDNF/TrkB puede tener efectos antidepresivos en el contexto del estrés crónico, y que estos efectos no dependen de la AMPK. Sin embargo, la activación sostenida de la AMPK puede interferir con la señalización del BDNF/TrkB y tener efectos negativos en el cerebro. Estos hallazgos resaltan la importancia de entender cómo estas vías interactúan y cómo podrían ser manipuladas para desarrollar tratamientos más efectivos para la depresión y otros trastornos relacionados con el estrés.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000001323
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