The impact of adult neurogenesis in mood disorders

Abstract

Trabalho Final de Mestrado Integrado, Ciências Farmacêuticas, 2021, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia.A neurogénese adulta consiste na síntese de novos neurónios em zonas específicas do cérebro adulto. As células estaminais neuronais, presentes quer no sistema nervoso central em desenvolvimento, quer no adulto, são classificadas como células multipotentes e atuam como ponto de partida para a neurogénese. Os neurónios recém-sintetizados no cérebro adulto parecem atuar em funções importantes, como o olfato, a reparação tecidular, a memória, a aprendizagem e a regulação do humor. Curiosamente, fatores como a idade, o stress, a dieta rica em gorduras, o exercício físico, a restrição calórica, o enriquecimento ambiental e a interação/suporte social influenciam fortemente o processo de neurogénese adulta. As doenças de humor são um grupo de doenças psiquiátricas, das quais se destaca a depressão major. De facto, a depressão major afeta mundialmente um número significativo de indivíduos, sendo que parte deles não responde aos tratamentos atuais. Além disso, esta doença encontra-se associada a uma morbilidade elevada. São várias as hipóteses que pretendem explicar a fisiopatologia da depressão major, nomeadamente a hipótese monoaminérgica, inflamatória e neurotrófica. Nos últimos anos a hipótese neurogénica tem emergido, na qual a depressão pode resultar da redução do processo de neurogénese adulta. Efetivamente, estudos post-mortem revelaram a existência de menor proliferação celular, que constitui uma das etapas da neurogénese adulta, no hipocampo de doentes deprimidos. Adicionalmente, tem-se verificado que os fatores que afetam a neurogénese adulta, como o stress, os hábitos alimentares, o exercício físico, a restrição calórica, o enriquecimento ambiental e a interação social, impactam de forma semelhante a depressão. A descoberta de que terapêutica antidepressiva crónica estimula a neurogénese hipocampal adulta e que esta é requerida para parte das melhorias comportamentais dos antidepressivos fortalece a hipótese neurogénica da depressão, permitindo estabelecer uma ligação entre a neurogénese adulta e a depressão major. No entanto, os mecanismos subjacentes à relação neurogénese adulta-depressão não estão ainda esclarecidos. Nesta monografia irei abordar o papel de vias de sinalização, nomeadamente a via de sinalização Wnt, JNK e CREB na regulação da neurogénese adulta durante a depressão major. O esclarecimento futuro destes mecanismos moleculares será um passo importante nesta área da ciência, permitindo a identificação de alvos terapêuticos inovadores e mais eficazes para o tratamento da depressão major.Adult neurogenesis consists in the synthesis of new neurons in specific areas of the adult brain. Neural stem cells, present in both the developing and adult central nervous system, are classified as multipotent cells and act as a starting point for neurogenesis. Newly synthesized neurons in the adult brain appear to have such important functions as olfaction, tissue repair, memory, learning, and mood regulation. Interestingly, factors as age, stress, high-fat diet, exercise, calorie restriction, environmental enrichment and social interaction/support were shown to deeply influence adult neurogenesis process. Mood disorders are a group of psychiatric illnesses, of which major depressive disorder stands out. In fact, major depressive disorder affects a significant number of individuals worldwide, some of whom do not respond to current antidepressant treatments. Furthermore, it is associated with high morbidity. There are several hypotheses that try to explain the pathophysiology of major depressive disorder, namely the monoaminergic, inflammatory and neurotrophic hypothesis. In recent years, the neurogenic hypothesis has emerged, in which depression may result from a reduction in adult neurogenesis. Indeed, post-mortem studies revealed the existence of reduced cell proliferation, one of the stages of adult neurogenesis, in the hippocampus of depressed patients. Additionally, it has been found that factors that affect adult neurogenesis, i.e., stress, high-fat diet, physical exercise, calorie restriction, environmental enrichment and social interaction, similarly impact major depressive disorder. The discovery that chronic antidepressant treatment stimulates adult hippocampal neurogenesis and that this is required for part of the behavioral improvements of antidepressants strengthens the neurogenic hypothesis of depression, allowing a link to be established between adult neurogenesis and major depressive disorder. However, the mechanisms underlying the adult neurogenesis-depression relationship are not clear. In this monograph, it will be addressed and discussed the role of signaling pathways, namely the Wnt, JNK and CREB signaling pathways in mediating adult neurogenesis in major depressive disorder. The future understanding of these molecular mechanisms will be an important step in this area of science, contributing to the identification of innovative and effective therapeutic targets for the treatment of major depressive disorder

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