Anormalidades moleculares en el hipocampo en la esquizofrenia

Muchos procesos de aprendizaje y memoria «normales» se basan en la integridad y el funcionamiento adecuado del hipocampo. Anteriormente se ha informado un volumen más pequeño del hipocampo en pacientes diagnosticados de esquizofrenia, y la función cognitiva dependiente del hipocampo se altera en estos pacientes debido a la conectividad sináptica aberrante dentro del hipocampo y la conectividad funcional alterada a otras regiones del cerebro, como la corteza prefrontal. La formación del hipocampo consta de 3 subcampos principales. [cornu ammonis 1-3 (CA1-3)], así como la circunvolución dentada, el subículo y la corteza entorrinal.

El examen post mortem de muestras de cerebro humano derivadas de 20 individuos diagnosticados con esquizofrenia reveló anomalías moleculares generalizadas en el subcampo del hipocampo CA1. Los investigadores afiliados al Instituto de Psiquiatría Max Planck, Munich, Alemania, la Universidad de Nueva Gales del Sur, Sídney, Australia, la Universidad de Wollongong, Australia, y la Universidad Católica Australiana, Brisbane, publicaron sus hallazgos en NPJ esquizofrenia.

Después de la recolección de tejido, la región CA1 se diseccionó manualmente, y los investigadores realizaron un ensayo de inmunotransferencia cuantitativa para recopilar valores de densitometría para PSD95, Homer1 (isoformas 1a y 1b / c), Preso, mGluR1 y proteínas de sinaptofisina.

La proteína de densidad postsináptica 95 (PSD95) es necesaria para la formación, maduración y plasticidad sinápticas a una densidad postsináptica de sinapsis excitadoras. Las proteínas de Homer regulan la función de mGluR1 (receptor metabotrópico de glutamato 1); Homer1b / c se localiza predominantemente en la región CA1, mientras que Homer1a se encuentra en niveles muy bajos en las células del hipocampo. Las proteínas preso regulan la densidad de las espinas dendríticas y facilitan las interacciones PSD95 / Homer1. mGluR1 es un regulador clave de la plasticidad sináptica que modula la neurotransmisión glutamatérgica [in the CA1 region, for example, mGluR1 is involved in long-term potentiation (LTP) and long-term depression (LTD)]. La sinaptofisina es una proteína presináptica que es un marcador útil para la densidad sináptica.

«Este estudio muestra una interrupción extensa de PSD95 y varias proteínas importantes del complejo PSD95 en muestras post mortem de la región del hipocampo CA1 de sujetos con esquizofrenia en relación con controles pareados», escribieron los investigadores.

Más específicamente, los resultados indican que los niveles de proteína PSD95 se redujeron significativamente en la región CA1 de las personas diagnosticadas con esquizofrenia, en comparación con los de los controles (-64.84%; F (1,34) = 24.985, PAGS <0,001). Los niveles de proteína sinaptofisina también se redujeron significativamente en la región CA1 de los individuos diagnosticados con esquizofrenia en comparación con los de los controles (-27.84%; t (36) = -3.558, PAGS = 0.001). «Teniendo en cuenta que el 95% de la proteína PSD95 se localiza en las sinapsis y los niveles de sinaptofisina y PSD95 corresponden en gran medida a los números de sinapsis, estos datos sugieren fuertemente el número reducido de sinapsis en la región CA1 de los sujetos con esquizofrenia», anotaron los autores.

Los investigadores evaluaron los niveles de proteína de Homer1 en la región CA1 y encontraron un aumento significativo en los niveles de proteína de Homer1a en sujetos con esquizofrenia, en relación con los de los controles (+ 42.92%; F (1,34) = 9.751, PAGS = 0.004). Por el contrario, encontraron una disminución significativa en los niveles de proteína Homer1b / c en sujetos con esquizofrenia (-24.55%; F (1,34) = 4.810, PAGS = 0.035).

Los resultados indican que los niveles de proteína Preso en la región CA1 fueron significativamente mayores en los sujetos con esquizofrenia, en relación con los de los controles (+ 83.30%; t (37) = 14.142, PAGS <0,001). Y, los niveles de proteína Preso se asociaron con la edad de inicio de la enfermedad en individuos con esquizofrenia (r= 0.498, PAGS = 0.030).

Los niveles totales de proteína mGluR1 fueron significativamente más bajos en sujetos con esquizofrenia, en relación con los de los controles (-32.65%; F (1,30) = 14.586, PAGS = 0.001).

«Aunque no se exploraron los mecanismos y los efectos morfológicos de estas alteraciones», los autores «especulan que los cambios en la plasticidad sináptica y / o la pérdida de neutrófilos en la región CA1 en la esquizofrenia contribuyen al aumento de la actividad y la disminución del volumen del hipocampo [that is] observado constantemente en el trastorno «.

Referencia

Matosin N, Fernández-Enright F, Lum JS, et al. Evidencia molecular de patología sináptica en la región CA1 en esquizofrenia. NPJ esquizofrenia. 2016. doi: 10.1038 / npjschz.2016.22.

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