Tese de doutoramento em Ciências da Saúde - Ciências Biológicas e Biomédicas.Stress is a powerful modulator of emotional behavior and is implicated in the etiology of mood
disorders like anxiety, depression and phobias. Mood disorders are particularly common and
affect a large percentage of the world population with relevant implications to individual’s health
and to the society. Fear and anxiety represent specific aspects of emotional behavior that show
behavioral resemblances but are triggered by events that activate distinct neuronal pathways:
while the amygdala plays a key role in fear-conditioned to cue stimuli, the bed nucleus of the stria
terminalis (BNST) is implicated in anxiety behavior and responses to contextual stimuli. In
addition, the BNST is directly involved in the regulation of the hypothalamo-pituitary-adrenal
(HPA) axis being an important relay station of limbic inputs. In the present work, we have
thoroughly characterized how emotional behavior, namely fear and anxiety, is affected by chronic
stress. In order to uncover structural correlates of behavioral findings stereological estimates of
the BNST and amygdaloid complex were performed, followed by 3-dimensional morphometric
dendritic analysis. To clarify the relative importance of hormonal (corticosteroids) and central
mediators (CRF1R or CRF2R agonists) of the stress response, and their contribution to
neuroanatomical changes induced by stress, two additional sets of experiments were designed.
Finally, the functional relevance of the observed changes was determined by characterizing the
expression of immediate-early genes in control and stressed animals in basal conditions and after
anxiogenic stimulus. Results show that chronic stress induces anxiety behavior without
influencing fear-conditioning and locomotory/exploratory activity. Stress-induced anxiety
correlated with increased volumes of the BNST, but not of the amygdala. Dendritic remodeling
was found to make a significant contribution to the stress-induced increase in BNST volume,
primarily due to changes in the anteromedial area of the BNST, an area strongly implicated in
emotional behavior and in the neuroendocrine control of the stress response. Most of the effects
of stress were recapitulated by exogenous corticosterone, while CRF1R reproduced particular
aspects of spinogenesis. At last, chronic stress was associated to altered expression of c-fos in
the BNST in both basal conditions and after anxiogenic stimuli. In conclusion, this study shows
that chronic stress impacts on BNST structure and function establishing a possible correlation
between anxiety behavior and structural remodeling. Finally, the functional impairment of the
BNST may reflect the loss of inhibitory tone over the HPA and contribute to the perpetuation of
corticosteroid neuronal restructuring.O Stress é um modulador potente do comportamento emocional e está implicado na etiologia
das perturbações do humor como a ansiedade, a depressão e as fobias. As perturbações do
humor são particularmente comuns e afectam uma percentagem grande da população mundial
com implicações relevantes para a saúde do indivíduo e da sociedade. O medo e a ansiedade
representam aspectos específicos do comportamento emocional que apresentam semelhanças
comportamentais mas são despoletados por eventos que activam circuitos neuronais distinctos:
enquanto que a amígdala tem um papel central no condicionamento ao medo a estímulos
específicos, o núcleo da estria terminal (NET) está implicado na ansiedade e em repostas a
estímulos contextualizados. Adicionalmente, o NET está directamente envolvido na regulação do
eixo hipotálamo-pituitária-surprarenal (HPA) sendo uma importante estação de passagem para a
informação proveniente do sistema límbico. No presente trabalho, caracterizamos como é que o
comportamento emocional, nomeadamente medo e ansiedade, é afectado pelo stress crónico.
Por forma a estabelecer correlações estruturais com os achados comportamentais realizámos
estimativas esterológicas do NET e da amígdala, seguido da análise dendrítica morfométrica de
reconstruções 3-D de neurónios. Para clarificar qual a importânica relativa dos mediadores
hormonais (corticosteróides) e centrais (agonistas CRF1R ou CRF2R) da resposta ao stress, e
qual o seu contributo para as alterações neuroanatómicas observadas, realizámos duas
experiências adicionais. Finalmente, a importância functional dos achados foi determinada
caracterizando a expressão de genes de activação imediata em condições basais e após
exposição a estímulos ansiogénicos. Os resultados mostraram que o stress crónico induz
comportamento ansioso sem fectar o comportamento de medo ou actividade
exploratória/locomotora. A ansiedade induzida pelo stress correlaciona-se com aumentos no
volume do NET, mas não da amígdala. A remodelação dendrítica provou contribuir para o
aumento significativo do NET, primariamente associado a alterações na área anteromedial do
NET, uma área fortemente implicada no comportamento emocional e no controlo
neuroendócrino da resposta ao stress. A maior parte dos efeitos observados pode ser replicado
pela administração exógena de corticosteróides, enquanto que os agonistas dos CRF1R
reproduziram aspectos particulares da formação de espinhas. Por fim, o stress crónico está
associado a alterações na expressão de c-fos no NET quer em situações basais como após
estímulos ansiogénicos. Concluindo, este estudo mostra que o stress crónico tem um impacto significativo na estrutura e função do NET estabelecendo uma possível ligação entre o
comportamento ansioso e a remodelação estrutural. Finalmente, a disfunção do NET pode
reflectir uma perda do tonus inibitório sobre o HPA e contribuir para a perpetuação da
reestruturação neuronal pelos corticosteróides
