Los científicos han demostrado que el estrés ambiental puede afectar el desarrollo normal del sistema nervioso en gusanos que se acercan a la pubertad.
Los científicos han estado tratando de comprender cómo nuestros genes (nuestra estructura genética) y diferentes factores ambientales dan forma a nuestra sistema nervioso durante el desarrollo temprano cuando estamos creciendo. Este conocimiento puede ampliar nuestra comprensión de los diferentes trastornos neurológicos que se producen principalmente cuando los circuitos neuronales normales de nuestro sistema nervioso se rompen. En un estudio publicado en Artículo en Nature, científicos de la Universidad de Columbia han estudiado el sistema nervioso de pequeños gusanos transparentes (C. elegans) para dilucidar la comprensión de cómo se forma. Muestran que el estrés causado por factores ambientales puede tener un efecto intenso permanente en las conexiones que tienen lugar en el sistema nervioso que aún se está desarrollando. En su experimento, hicieron que los gusanos machos pasaran hambre justo antes de que los gusanos pasaran por maduración con el objetivo de atrofiar su pubertad. La exposición al estrés externo, específicamente al hambre, incluso unos días antes de la maduración sexual afectó los patrones de cableado de los circuitos neuronales críticos en el sistema nervioso del gusano, lo que impidió que se produjeran cambios normales. El programa de recableado de su sistema nervioso fue básicamente interrumpido. Una vez que estos machos "estresados" pasaron por la pubertad y se convirtieron en adultos, los circuitos inmaduros aún permanecían en su sistema nervioso, lo que los hacía continuar actuando como inmaduros. Su inmadurez se juzgó al observar que los gusanos machos adultos estresados mostraban una alta sensibilidad a una sustancia química tóxica llamada SDS en comparación con los machos adultos normales. Los gusanos estresados también pasaban un tiempo limitado con otros gusanos hermafroditas y tenían dificultades para aparearse.
Los científicos hicieron este descubrimiento crucial cuando algunos gusanos se dejaron accidentalmente desatendidos durante algunas semanas y no se les dio comida. Esto llevó a una pausa en el desarrollo normal de los gusanos y entraron en un estado llamado "estado dauer". Este estado es como una interrupción temporal del crecimiento normal de un organismo. En el caso de las lombrices, cuando las lombrices inmaduras sienten algún tipo de estrés, ocurre una pausa temporal en su crecimiento normal durante meses y luego, una vez que el estrés desaparece, su crecimiento se reanuda. Entonces, después de que pasó el estrés de la inanición, los gusanos regresaron a su entorno normal y pasaron a madurar y convertirse en adultos. Al examinar el sistema nervioso de los gusanos ahora adultos, se vio que se conservaban algunas conexiones inmaduras en las colas de los gusanos masculinos que idealmente habrían sido eliminadas (o podadas) durante la maduración sexual. Los investigadores investigaron más para afirmar que el "estado de dauer" fue causado exclusivamente por el estrés de la inanición y no por ninguna otra forma de estrés. El estrés llevó a la reasignación de sus diagramas de cableado. Los efectos opuestos de dos neurotransmisores, la serotonina y la octopamina, controlan la poda de los circuitos. Los gusanos estresados tenían una gran cantidad de octopamina que luego bloqueaba la producción de serotonina. Si se administró serotonina a machos inmaduros durante el estrés, entonces tuvo lugar la poda normal y los adultos empezaron a mostrar una reacción madura al SDS. En comparación, cuando se administró octopamina a machos inmaduros, esto impidió la poda del circuito. Un estudio sugiere que el estrés puede tener un efecto probable sobre los cambios en el sistema nervioso cuando se está produciendo un desarrollo temprano. El neurotransmisor serotonina está asociado con la condición mental de depresión en los seres humanos.
¿Podría esta posibilidad ser cierta también para los humanos entonces? No es sencillo en los humanos, ya que tenemos un sistema nervioso mucho más grande y complicado en comparación con los animales. Sin embargo, los gusanos son organismos modelo simples pero eficientes para estudiar y analizar los sistemas nerviosos. Los investigadores principales de este estudio han iniciado un proyecto llamado ceNGEN a través del cual mapearán la composición genética y la actividad de cada neurona en el sistema nervioso del gusano C. elegans, lo que ayudaría a comprender en mayor detalle la estructura del sistema nervioso y la posible colaboración entre uno y otro. composición genética y experiencias de uno.
***
{Puede leer el trabajo de investigación original haciendo clic en el enlace DOI que figura a continuación en la lista de fuentes citadas}
Fuentes)
Bayer EA y Hobert O. 2018. La experiencia pasada da forma al cableado neuronal sexualmente dimórfico a través de la señalización monoaminérgica. Artículo en Nature. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0452-0
***
