Signalizácia bdnf-trkb fosforyláciou erk1 / 2mapk sprostredkuje zvýšenie strachovej pamäte vyvolanej glukokortikoidmi | molekulárna psychiatria

Signalizácia bdnf-trkb fosforyláciou erk1 / 2mapk sprostredkuje zvýšenie strachovej pamäte vyvolanej glukokortikoidmi | molekulárna psychiatria

Anonim

predmety

  • Bunková signalizácia
  • Strach klimatizácia
  • Neurotropné faktory
  • Psychické poruchy

abstraktné

Aktivácia glukokortikoidových receptorov (GR) glukokortikoidovými hormónmi (GC) zvyšuje kontextové obavy zo strachu prostredníctvom aktivácie signálnej dráhy Erk1 / 2 MAPK . Molekulárny mechanizmus sprostredkujúci tento účinok GC však zostáva neznámy. Tu sme použili komplementárne molekulárne a behaviorálne prístupy u myší a potkanov a u geneticky modifikovaných myší, u ktorých bol GR podmienečne deletovaný (GR NesCre ). Identifikovali sme signálnu dráhu tPA-BDNF-TrkB ako upstream molekulárne efektory GR-sprostredkovanej fosforylácie Erk1 / 2 MAPK zodpovednej za zlepšenie kontextovej strachovej pamäte. Tieto zistenia dopĺňajú naše vedomosti o molekulárnej kaskáde, prostredníctvom ktorej GC zvyšuje kontextovú strachovú pamäť a zdôrazňujú úlohu signálnych dráh tPA-BDNF-TrkB-Erk1 / 2 MAPK ako jedného z hlavných efektorov GC súvisiacich so stresom.

úvod

Glukokortikoidy (GC) sú steroidné hormóny vylučované nadobličkami, ktoré sú ústrednými prvkami pri sprostredkovaní dôsledkov stresu na správanie. 1, 2, 3, 4 Zatiaľ čo vysoká hladina GC vyvolaná akútnym stresom zvyšuje pamäť udalostí spojených so stresom, 1, 5, 6, 7, 8 trvalá sekrécia GC vyvolaná chronickým stresom môže viesť k patologiám správania, ako je napr. ako depresia, úzkosť, zneužívanie drog a posttraumatické stresové poruchy. 1, 2, 3, 4, 5, 9, 10 Väčšina behaviorálnych účinkov GC zahŕňa aktiváciu všadeprítomne neurálne exprimovaných glukokortikoidových receptorov (GR). 11, 12 GR sú GC-aktivované transkripčné faktory, ktoré niekoľkými mechanizmami nakoniec modifikujú expresiu proteínov. V dôsledku toho sa zdá, že identifikácia molekulárnych cieľov GR aktivovaného GC je rozhodujúca pre pochopenie molekulárnych mechanizmov, pomocou ktorých môžu zmeny prostredia ovplyvniť činnosť centrálneho nervového systému a vyvolať poruchy správania. 1

V predchádzajúcich prácach sme opísali molekulárnu cestu indukovanú GR (GR_Egr-1_MAPK_Syn-Ia / Ib; GEMS), ktorá sa vyskytuje v hipokampu a ktorá umožňuje zvýšenie kontextovej strachovej pamäte. 7, 8 Tieto štúdie zdôraznili, že aktivácia mitogénom aktivovanej dráhy proteínkinázy (MAPK), 13 a najmä fosforylácie Erk1 / 2 MAPK, je rozhodujúca pri sprostredkovaní behaviorálnych účinkov GC. GC teda prostredníctvom GR aktivuje signalizačnú dráhu Erk1 / 2 MAPK prostredníctvom dvoch paralelných, ale nezávislých mechanizmov. 7 Prvým je priame transkripčné zosilnenie hlavných proteínov Erk1 / 2 MAPK dráhy a downstream transkripčného faktora Egr-1. Druhou je aktivácia fosforyláciou proteínov Erk1 / 2 MAPK, ktorá predlžuje zvýšenie expresie Egr-1. 7 Fosforylovaný Erkl / 2 MAPK v zhode s Egr-1 modifikuje expresiu a fosforyláciu proteínu Synapsin-la / Ib, čo umožňuje uvoľnenie synaptických vezikúl naviazaných na aktín. 8 GR-indukovaná fosforylácia proteínov Erk1 / 2 MAPK je nevyhnutným krokom pre GR-indukované zvýšenie kontextovej strachovej pamäte, pretože k tomuto správaniu nedochádza, ak je blokovaná signalizácia Erk1 / 2 MAPK . 7 Molekulárny mechanizmus fosforylácie Erk1 / 2 MAPK indukovanej GR zostáva bohužiaľ neznámy. Pochopenie tohto kľúčového kroku v ceste GEMS je rozhodujúce pre identifikáciu nových molekulárnych cieľov, ktoré umožnia navrhnúť inovatívne liečby porúch súvisiacich so stresom.

V tejto správe sme sa touto otázkou zaoberali analýzou zapojenia neurotrofickej molekuly BDNF (neurotrofického faktora odvodeného z mozgu) ako sprostredkujúceho faktora sprostredkujúceho účinky GC na indukciu fosforylácie Erk1 / 2 MAPK . BDNF bol vybraný ako cieľ z niekoľkých dôvodov. Najskôr sa pozoruje produkcia mRNA hipokampu BDNF a aktivácia GR po akútnom strese a počas kondicionovaného strachu; dva behaviorálne postupy, ktoré do veľkej miery závisia od glukokortikoidových hormónov. 10, 14, 15, 16, 17, 18, 19 Po druhé, BDNF je hlavným molekulárnym hráčom v regulácii pamäťových procesov a súvisiacich fyziologických funkcií, ako sú formácie synapsií a synaptická plasticita. 20, 21, 22, 23 Napríklad zneplatnenie génu BDNF vyvolalo deficity pamäte v rámci kontextu závislého postupu kondicionovania strachu. 22, 24 Po tretie, bunkové účinky BDNF, sprostredkované aktiváciou receptora TrkB (kináza B príbuzného s tropomyozínom), 23, 25, 26 v mnohých prípadoch zahŕňajú aktiváciu dráhy Erk1 / 2 MAPK . 23, 27 V súlade s týmto pozorovaním majú TrkB knockoutové myši a transgénne myši s nadmernou expresiou TrkB zníženú a zosilnenú pamäť závislú od hipokampu. 28, 29

Expresia a aktivita signálnych dráh BDNF-TrkB a Erk1 / 2 MAPK v reakcii na GC sa študovala s použitím hipokampálnych extraktov myší a krýs ošetrených kortikosterónom a geneticky modifikovaných myší GR (GR NesCre ), u ktorých bola podmienečne potlačená expresia GR., 7, 12, 30 Funkčné zapojenie BDNF-TrkB a Erk1 / 2 MAPK signálnych dráh a BDNF proteolytického spracovania v strachoch súvisiacich so strachom sa skúmalo pomocou inhibítorov týchto molekulárnych dráh: TrkBFc, UO126 a PAI-1 (inhibítor aktivátora plazminogénu - 1). 7, 31, 32

Naše výsledky ukazujú, že GR aktivácia stresom indukovanou sekréciou GC zvyšuje expresiu proteínov pro-BDNF a tPA (aktivátor tkanivového plazminogénu). GR-indukovaný tPA, ktorého úlohou je štiepiť plazminogén na plazmín, umožňuje proteolytické spracovanie pro-BDNF v maturovanom BDNF zvyšujúcom hladiny BDNF počas stresu. Zrelý BDNF sa potom viaže na receptor TrkB, čím indukuje jeho fosforyláciu, ktorá zase fosforyluje proteíny Erk1 / 2 MAPK, ktoré spúšťajú molekulárne kaskády zvyšujúce strachové spomienky. Tieto výsledky teda identifikujú GR-indukované zosilnenie hippocampálnej tPA-BDNF-TrkB signalizácie ako upstream molekulárne efektory Erk1 / 2 MAPK fosforylácie, ktoré sprostredkujú zvýšenie kontextovej strachovej pamäte indukovanej GC.

Materiály a metódy

chemikálie

Kortikosterón sa použil v 10 nM na plátky hipokampu potkana a infúziou sa aplikoval v 10 ng na hemisféru v hipokampu. Vo všetkých experimentoch sme použili vopred vytvorený vo vode rozpustný komplex kortikosterónu a 2-hydroxypropyl-p-cyklodextrínu (# C174, Sigma, St. Louis, MO, USA). Inhibítor MEK1 / 2; UO126 (# 9903, 5 μM na hemisféru, Cell Signaling Technology, Danvers, MA, USA) a TrkBFc (# T8694; 390 ng na hemisféru, Sigma) sa použili na blokovanie signálnych dráh Erk1 / 2 MAPK a BDNF. 7, 31 Millipore (Billerica, MA, USA) poskytla rekombinantný ľudský BDNF (# GF029, 60 ng na hemisféru) a inhibítor tPA; stabilný rekombinantný mutant inhibítora ľudského aktivátora plazminogénu-1 (PAI-1; # 528208, 30 ng na hemisféru). 31, 32

Prípravky z hipokampálnych rezov a liečba kortikostónom

Podrobný opis preparátov z hippokampálnych rezov bol opísaný skôr. 33 Stručne, boli použité dospelé samce potkanov Sprague-Dawley (vo veku 2 až 3 mesiace, Charles River Laboratory, L'Arbresle, Francúzsko). Potkany sa potom anestetizujú izofluránom a transkardiálne sa prepláchnu takmer zmrazenou modifikovanou umelou mozgomiechovou tekutinou (Csf) s 3 mM kyseliny kynurénovej. Modifikovaný Csf na premývanie obsahoval: (vmM) 87 NaCI, 75 sacharózu, 25 glukózu, 5 KCI, 21 MgCI2, 0, 5 CaCl2 a 1, 25 NaH2P04. Po perfúzii boli mozgy rýchlo odstránené a nakrájané na plátky (300 um) v koronálnej rovine pomocou vibrátora (Campden Instruments, UK). Ihneď po rozrezaní sa plátky uložili 40 minút pri 32 ° C v Csf ((vmM): 130 NaCl, 11 glukóza, 2, 5 KCI, 2, 4 MgCI2, 1, 2 CaCl2, 23 NaHC03, 1, 2 NaH2P04)., ekvilibrovaný s 95% 02/5% C02 a potom uložený pri laboratórnej teplote po zvyšok experimentu. Každý rez mozgu bol potom ošetrený 1 h a 3 h 10 nM kortikosterónu. Jeden plátok slúžil ako kontrolná referencia a nebol podrobený žiadnemu ošetreniu. Boli izolované dorzálne hippocampi a proteíny boli extrahované, ako už bolo opísané. 8

Štúdium interakcie medzi GR, BDNF, TrkB, Erk1 / 2 MAPK a tPA in vivo

Podrobný opis bol predtým urobený inde. 7, 8 Stručne, pre všetky experimenty boli použité 4 až 6-mesačné samce myší C57 / BL6J (Charles River Laboratory), GR LoxP / LoxP a GR NesCre . Myši GR NesCre vykazujú podmienenú abláciu génu GR ( Nr3c1 ) iba v celom mozgu uskutočnenom pomocou systému Cre-LoxP . 30 Experimenty uskutočňované v bazálnych podmienkach porovnávali kontrolné vrhy vrhov GR LoxP / LoxP ( n = 3), ktoré neexprimovali Cre a GR NesCre ( n = 3) myši. Pre všetky stresové experimenty sa použilo n = 6 na skupinu. Myši GR NesCre , GR LoxP / LoxP a C57 / BL6J boli vystavené 30minútovému obmedzujúcemu stresu a usmrtené buď v bazálnych podmienkach (to) alebo 30, 60 a 120 min po začiatku stresu. Myši v skupine s obmedzeným obmedzením sa umiestnili do 50 ml kónických odstredivkových skúmaviek (priemer 30 mm x dĺžka 100 mm) vybavených centrálnou punkciou, aby sa umožnilo vetranie. Skúmavky boli umiestnené do horizontálnych držiakov so svetelnou expozíciou. 19, 34 Na konci 30-minútovej obmedzovacej procedúry sa zvieratá usmrtili, odobrali sa hippocampi a krv a testovali sa vzorky na proteínovú extrakciu a test na kortikosterón. V experimentoch, ktoré merajú molekulárne účinky zosilnenia signálnej dráhy MAP1 sprostredkovanej GC, boli oddelené skupiny ( n = 6–9 na skupinu) myší C57 / BL6J usmrtené 30 minút po intra-hipokampálnej infúzii kortikosterónu (10 ng na stranu) ) alebo vehikulum (Csf) v prítomnosti alebo neprítomnosti vychytávacej molekuly TrkBFc. Potom sa odobralo 31 hippocampi a testovalo sa na imunoblotingovú analýzu. Pokusy boli schválené etickým výborom Aquitaine-Poitou Charentes v prísnom súlade so smernicou Rady Francúzska a Európskych spoločenstiev (86/609 / EHS).

Extrakcia proteínov z mozgových tkanív a imunoblotová analýza

Podrobný opis proteínovej extrakcie a imunoblotovej analýzy bol už uvedený. 7, 8, 19, 35 V stručnosti, vzorky nukleových / cytoplazmatických a celkových proteínov boli z hipokampov myší a potkanov uskutočnené v RIPA pufri obsahujúcom proteázové a fosfatázové inhibítory (Sigma) pred tým, ako boli podrobené imunoblotovacím experimentom. Proteiny oddelené SDS-PAGE sa potom odhalili s relevantnými protilátkami. Králičie polyklonálne protilátky anti-GR (# sc-1004-X; 1/20 000) a anti-BDNF (# sc-546; 1/1000) boli od spoločnosti Santa Cruz Biotechnology (Santa Cruz, CA, USA), anti-PAI -1 (LSBio # C81062, 1/1000) bol od Lifespan Biosciences (Seattle, WA, USA), anti-Erk1 / 2 MAPK (# 06–182; 1/100 000) bol od Millipore, anti-Phospho-Erk1 / 2 MAPK (# 9101S; 1/1000) bol od Cell Signaling Technology, anti-tPA (# T5600-05G; 1/2000) bol od US Biologicals (Salem, MA, USA). Monoklonálne protilátky anti-Phospho-TrkB (# 2149-1; 1/5000) boli od Epitomics (Burlingame, CA, USA), anti-TrkB (# 610101; 1/2000) boli od BD Biosciences (Franklin Lakes, NJ, USA). ), anti-neuronálna trieda P-tubulínu triedy III (TUJ1) (# MMS-435P; 1/20000) bola od Eurogentec (Seraing, Belgicko). Vo všetkých experimentoch sa ako kontrola nanášania použila miera ßIII-tubulínu. Rôntgenové filmy (Kodak, Rochester, NJ, USA) boli kvantifikované denzitometriou (optická hustota; OD) pomocou skenera GS-800 spojeného so softvérom Quant One (Bio-Rad, Hercules, CA, USA).

Stanovenie kortikosterónu

Plazmový kortikosterón bol kvantifikovaný rádioimunoanalýzou s použitím špecifickej kortikosterónovej protilátky (ICN Pharmaceuticals, Costa Mesa, CA, USA), ako je opísané inde. 19, 35

Behaviorálne experimenty.

Subjekty a chirurgia

Boli použité samce myší C57 / BL6J ( n = 80 v experimente 1 , n = 70 v experimente 2 a n = 70 v experimente 3), ktoré boli vo veku 3 až 4 mesiace (Charles River Laboratory) a boli chirurgicky implantované bilaterálne 1 mm nad dorzálny hippocampus, a potom sa nechala zotaviť počas 8 dní pred pokusmi so správaním. 7, 8, 16

Kontextový postup na úpravu strachu

Tento behaviorálny postup sa opakovane používal a úplne opísal v predchádzajúcich štúdiách. 7, 8, 16 Stručne povedané, každé zviera bolo umiestnené do kondicionovacej komory na 4 minúty, počas ktorých dostalo dva chodidlá, buď 0, 3 mA, 50 Hz, 3 s (L = skupina s nízkou intenzitou nárazu) alebo 0, 7 mA, 50 Hz, 3 s. (H = skupina s vysokou intenzitou otrasov), ku ktorej nikdy nedošlo súčasne s dodávkami s dvoma tónmi (63 db, 1 KHz, 15 s). Každé zviera sa vrátilo do svojej domácej klietky ao 24 hodín neskôr sa myši znova vystavili kondicionačnej komore. Chovanie pri zmrazovaní, ktoré sa použilo ako index podmieneného strachu, sa vypočítalo ako percento (± sem) celkového času stráveného zmrazením počas prvých 2 minút periódy retenčného testu.

Microinjections

Ihneď po získaní kondicionovania strachu sa zvieratá náhodne rozdelili do skupín podľa ich intra-hippocampálnej infúzie: Pokus 1: vehikulum (Csf), kortikosterón (10 ng na stranu, 0, 5 μg μl -1 ), TrkBFc (390 ng na stranu, 1, 3 μg μl -1 ), kortikosterón + TrkBFc, BDNF (60 ng na stranu, 0, 2 μg μl -1 ), BDNF + TrkBFc. Pokus 2: vehikulum (2% DMSO v Csf), BDNF (60 ng na stranu), UO126 (5 μM na stranu), BDNF + UO126. Pokus 3: vehikulum (Csf), kortikosterón (10 ng na stranu, 0, 5 μg μl -1 ), PAI-1 (30 ng na stranu, 0, 1 μg μl -1 ), kortikosterón + PAI-1, kortikosterón + PAI-1 + BDNF (60 ng na stranu, 0, 2 μg μl -1 ). Infúzie 0, 3 μl na hemisféru sa uskutočňovali konštantnou rýchlosťou (0, 1 μl min- 1 ). Kortikosterón, TrkBFc, BDNF a PAI-1 sa rozpustili v Csf a UO126 v 2% DMSO v Csf.

histológia

Podrobný opis histologického protokolu bol predtým uvedený. 7, 8, 16 Stručne, po ukončení behaviorálnej štúdie boli zvieratá usmrtené kvôli vyhodnoteniu umiestnenia kanyly.

štatistika

Všetky hodnoty sú uvedené ako priemer ± sem. Štatistické analýzy sa uskutočnili s použitím analýzy rozptylu nasledovanej buď Newman-Keulsovým testom alebo Fisherovým PLSD post-hoc testom pre párové porovnania. Na párové porovnania sa použil Studentov t- test.

výsledok

Aktivácia GR v hippocampe je nevyhnutnou podmienkou na zvýšenie stresu vyvolaného zvýšenia expresie pro-BDNF a hladín BDNF.

V prvej sérii experimentov sme analyzovali, či by fyziologické zvýšenie hladín GC regulovalo expresiu BDNF v hippocampe. Na tento účel sme použili obmedzujúci stres, to znamená postup, ktorý indukuje spoľahlivé zvýšenie hladín GC. Okrem toho sme nedávno ukázali, že injekcie GC a stresové zábrany môžu vzájomne zamieňať strachové spomienky. 10

Presnejšie, študovali sme expresiu BDNF a jeho prekurzora pro-BDNF 36, 37 v reakcii na obmedzujúci stres (30 minút) u myší GR NesCre , u ktorých bola expresia GR podmienene potlačená v celom mozgu. 7, 8, 19, 30 Hippocampálne proteínové extrakty sa analyzovali westernovým prenosom v bazálnom stave (t0), bezprostredne po strese (t30 min.) A 2 h (t20 min.) Po začiatku stresu.

U kontrolných myší s vrhu (WT), obmedzovací stres indukuje translokáciu GR a zvyšuje expresiu pro-BDNF. Táto expresia je maximálna bezprostredne po strese a je udržiavaná o 2 hodiny neskôr. Hladiny BDNF sa zvyšujú 30 minút po začiatku stresu a po 2 hodinách sa vrátia na základnú úroveň. U myší GR NesCre boli hladiny BDNF znížené v základných podmienkach, ale neboli pozorované žiadne významné zmeny expresie pro-BDNF ani hladiny BDNF po strese, hoci bol pozorovaný trend poklesu pro-BDNF a zvýšenia BDNF (obrázok 1). ). Tento nevýznamný trend zvyšovania BDNF u myší GR NesCre by mohol zodpovedať zvyškovému proteolytickému spracovaniu pôvodného súboru pro-BDNF nezávislým od GR, ktoré sa následne u týchto myší znižuje, pretože jeho zvýšeniu vyvolanému stresom sa zabráni deléciou GR.

Image

Stresom indukovaná aktivácia glukokortikoidového receptora (GR) v hippocampe stimuluje expresiu neurotrofického faktora odvodeného od mozgu (pro-BDNF) a jeho spracovanie na zrelý BDNF. Porovnanie expresie pro-BDNF a BDNF proteínov u myší divokého typu (WT) a GR NesCre pred (t0), 30 a 120 minút po začiatku 30 minút obmedzujúceho stresu. Jadrové extrakty (pre GR) a cytoplazmatické hipokampálne extrakty boli analyzované metódou western blot. Rôntgenové filmy boli kvantifikované denzitometriou (OD). * P <0, 05; ** P <0, 005, *** P <0, 001 v porovnaní s t0 každej skupiny. # P <0, 05, ## P <0, 005, ### P <0, 001 v porovnaní so zodpovedajúcim časovým bodom WT. Newman-Keulsov post-hoc test po analýze rozptylu.

Obrázok v plnej veľkosti

  • Stiahnite si snímku aplikácie PowerPoint

Celkovo tieto výsledky ukazujú, že expresia GR je nevyhnutnou podmienkou pre zvýšenie produkcie a spracovania BDNF vyvolané stresom. Pretože GR sú hlavné molekulárne ciele zvýšenia GC vyvolaného stresom, tieto výsledky tiež naznačujú, že zvýšenie GC vyvolané stresom prostredníctvom aktivácie GR zvyšuje reguláciu expresie pro-BDNF a hladín BDNF.

Aktivácia GR v hippocampe je nevyhnutnou podmienkou na zvýšenie stresu vyvolanej expresie tPA

Spracovanie pro-BDNF na BDNF využíva intra- aj extracelulárne enzymatické mechanizmy, ktoré zahŕňajú enzýmy podobné furínu / proconvertáze a plazmín. 36, 38, 39, 40, 41 Keď sa hladiny pro-BDNF rýchlo zvyšujú, menej účinné intracelulárne štiepenie enzýmov podobných furínu / proconvertázám ponecháva väčšinu pro-BDNF proteínu neštiepenú. 37, 42, 43 V dôsledku toho je plazmín v zásade zodpovedný za spracovanie sekretovaného extracelulárneho pro-BDNF, keď sa koncentrácie tohto proteínu výrazne zvýšia ako v prípade stresu. 38, 40, 41

Z týchto dôvodov sme študovali, či stresom indukovaná GR aktivácia regulovala proteolytické spracovanie pro-BDNF plazminovým systémom. Za týmto účelom sme sa zamerali na enzým tPA, ktorý štiepi plazminogén na plazmín, aktivujúc enzymatickú kaskádu, ktorá spracúva pro-BDNF. 37, 43, 44 tPA bol pravdepodobným kandidátom tiež preto, že tento enzým je aktivovaný po strese, 45 po injekcii faktora uvoľňujúceho kortikotropín, kritickej zložky behaviorálnej reakcie na stres 46 a bol zapojený do učenia a pamäte. 47, 48

Najprv sme študovali účinky obmedzujúceho stresu na expresiu tPA (obrázok 2a). U myší C57 / BL6J zvyšovalo 30 minút stresového stresu koncentrácie kortikosterónu v plazme a prechodne aktivovalo GR, čo naznačuje zvýšenie jadrovej frakcie GR 30 minút po začiatku stresu. Obmedzujúci stres tiež zvýšil expresiu tPA, ktorá bola maximálna 30 minút po strese a stále významne zvýšená po 1 h (obrázok 2a). Potom sme analyzovali expresiu tPA u mutantných myší GR NesCre bez GR. V základných podmienkach bola expresia tPA významne znížená u GR NesCre mutantných myší (obrázok 2b). Okrem toho zvýšenie tPA pozorované u myší divokého typu počas stresu bolo úplne potlačené u GR NesCre mutantných myší (obrázok 2c).

Image

Expresia tPA in vivo u myší C57 / Bl6J po záťaži ( a ), u myší GR NesCre v porovnaní s kontrolnými súrodencami v bazálnom stave ( b ) a ako reakcia na obmedzujúci stres ( c ), a u myší C57 / Bl6J po injekcii kortikosterónu ( d) ). a ) Stresom indukovaný glukokortikoidový receptor (GR) aktivuje tPA v hippocampe. Koncentrácie kortikosterónu v plazme, westernový prenos a denzitometrické analýzy proteínov GR, tPA a PIII-tubulínu z cytoplazmatických a jadrových hipokampálnych extraktov myší C57 / Bl6J sa merali pred (t0) a 30, 60 a 120 minút po začiatku 30-minútového obmedzenia stres. b ) Western blot a denzitometrické analýzy proteínov GR, tPA a PIII-tubulínu z cytoplazmatických a jadrových hipokampálnych extraktov, ktoré sa uskutočnili v bazálnom stave u myší divokého typu (WT) a GR NesCre . ( c ) Western blot a denzitometrické analýzy tPA a PIII-tubulínových proteínov z celkových hipokampálnych extraktov myší WT a GR NesCre , pred (to), 30 a 120 minút po začiatku 30 minút obmedzujúceho stresu. ( d ) Western blot a denzitometrické analýzy tPA a PIII-tubulínových proteínov z celkových hipokampálnych extraktov získaných 1 hodinu po intra-hipokampálnej infúzii kortikosterónu (10 ng na stranu) u C57 / Bl6J myší. Kort, kortikosterón, Csf, cerebrospinálna tekutina. * P <0, 05; ** P <0, 005, *** P <0, 001 v porovnaní s t0 každej skupiny. # P <0, 05, ## P <0, 005, ### P <0, 001 v porovnaní so zodpovedajúcim časovým bodom WT. Newman-Keulsov post-hoc test po analýze rozptylu. $ P <0, 05, $$ P <0, 005, $$$ P <0, 001 v porovnaní s porovnávanou kontrolou (skupiny WT alebo Csf). Študent je t- test.

Obrázok v plnej veľkosti

  • Stiahnite si snímku aplikácie PowerPoint

Celkovo tieto výsledky ukazujú, že GR vykonáva tonicky pozitívnu kontrolu expresie tPA (obrázok 2b), ako ukazuje pokles bazálnych hladín tPA pozorovaný u myší mutovaných GR NesCre . GR sa tiež javí ako nevyhnutná podmienka pre stresom vyvolané zvýšenie expresie tPA (obrázok 2c). Ako už bolo uvedené, GR sú hlavnými molekulárnymi cieľmi zvýšenia GC vyvolaného stresom. Tieto výsledky tiež naznačujú, že zvýšenie GC vyvolané stresom prostredníctvom aktivácie GR zvyšuje tPA počas stresu.

Pokles bazálnych hladín tPA pozorovaný u myší GR NesCre pravdepodobne vysvetľuje pokles bazálnych hladín BDNF pozorovaný u týchto zvierat v predchádzajúcom experimente (obrázok 1). Naproti tomu nevýznamný trend k pomalému a miernemu nárastu BDNF a paralelný trend k poklesu pro-BDNF pozorovaný po strese u myší GR NesCre môžu byť sprostredkované zvyškovou aktivitou nízko účinného furínu nezávislou od GR. ako enzymatický systém.

Aby sme ďalej preskúmali úlohu GC, analyzovali sme, či by akútne podávanie kortikosterónu mohlo mať podobný účinok ako stres pri regulácii expresie tPA. Za týmto účelom sme študovali expresiu tPA u myší C57 / BL6J intra-hipokampálne injikovaných kortikosterónom (10 ng na stranu) a potom o 1 hodinu neskôr. Injekcia kortikosterónu do hipokampu, podobná injekcii pozorovanej po strese, zvýšila expresiu tPA (obrázok 2d). Je možné, že 10 ng na kortikosterón na stranu prechodne indukuje v hippocampu vyššie hladiny kortikosterónu, ako sú hladiny pozorované po strese. 30 minút po infúzii 10 ng na stranu kortikosterónu sme však zistili koncentrácie kortikosterónu (35 ng g −1 ) v hippocampu (Desmedt a kol. 16, nepublikované výsledky), ktoré boli podobné tým, ktoré sa dajú očakávať v stresové podmienky (27 ng m- 1 l) založené na hladinách voľného hipokampálneho kortikosterónu meraného Qianom a kol. 49, použitím mikrodialýzy. Preto tieto výsledky rozširujú úlohu GC v regulácii tPA, čo naznačuje, že tieto hormóny môžu byť tiež dostatočnou podmienkou na zvýšenie expresie tPA.

Celkovo súčasné výsledky naznačujú, že GC aktiváciou GR majú tonické a fázové pozitívne kontroly expresie tPA proteínu v hippocampe.

GC-aktivovaná BDNF-TrkB signalizácia sprostredkuje zvýšenie kontextovej strachovej pamäte vyvolanej glukokortikoidmi

Výsledky predchádzajúcich experimentov naznačujú, že GC-aktivovaný GR reguluje koordinovaným spôsobom expresiu pro-BDNF a tPA proteínov, čo nakoniec vedie k zvýšeniu BDNF. Časť signálnych účinkov BDNF je sprostredkovaná aktiváciou receptora TrkB, 23, 25, ktorý je okrem iného schopný aktivovať signálnu dráhu Erk1 / 2 MAPK, čo indukuje fosforyláciu proteínov Erk1 / 2 MAPK . 23, 27 Preto sme študovali, či zvýšená regulácia BDNF pomocou GC tiež indukuje aktiváciu TrkB receptora a najmä TrkB fosforylácie.

Na vyriešenie tohto problému sme najskôr analyzovali aktiváciu receptora TrkB v rezoch hipokampu ošetrených GC meraním hladiny fosforylácie receptora TrkB. Hippocampálne plátky mozgu potkana sa inkubovali 1 h a 3 h v prítomnosti 10 nM kortikosterónu a dorzálne hippocampi sa potom analyzovali pomocou western blotu. Výsledky ukázali zvýšenie fosforylovaného TrkB po 1 hodine liečby kortikosterónom a sprievodné zvýšenie fosforylácie Erkl / 2 MAPK (obrázok 3a), čo potvrdzuje zapojenie receptora TrkB do molekulárnej dráhy aktivovanej GC.

Image

Zlepšenie kontextovej strachovej pamäte glukokortikoidom (GC) vyskytujúcim sa prostredníctvom signalizácie BDNF-TrkB vyžaduje aktiváciu Erk1 / 2 MAPK . ( a ) Ex vivo fosforylácia receptora TrkB je sprostredkovaná pomocou GC. Western blot a denzitometrické analýzy izoforiem P-TrkB, 145-kDa a 95-kDa TrkB, proteínov P-Erkl / 2 MAPK, Erk1 / 2 MAPK a βIII-tubulínu z dorzálnych extraktov hipokampálnych krýs Sprague-Dawley potkanov inkubovaných s 10 n M kortikosterón počas 1 a 3 hodiny. * P <0, 05, ** P <0, 005, v porovnaní s kontrolnými plátkami. ( b ) Western blot ukazujúci purifikované mozgové neurotrofické faktory (BDNF) a proteíny TrkBFc injikované do hippocampu myší C57 / BL6J. ( c ) BDNF-TrkB signalizácia sprostredkuje zlepšenie kontextového strachu podmieneného GC. Percento zmrazenia bolo merané u myší C57 / BL6J po dobu 2 minút do kondicionačného kontextu 24 hodín po kondicionovaní buď vysokou (0, 7 mA footshock: H, čierna lišta) alebo nízkou intenzitou šokov (0, 3 mA footshock: L, biela lišta) a obdržaním post-tréningová intra-hipokampálna infúzia buď kortikosterónu (tmavo sivý stĺpec), BDNF (svetlo sivý stĺpec) s alebo bez TrkBFc (pruhované stĺpce). Fisherov PLSD post-hoc test po analýze rozptylu (ANOVA). *** P <0, 001 v porovnaní s vysokým a nízkym + Cort. ** P <0, 005 v porovnaní s nízkym + BDNF. # P <0, 05 a ### P <0, 001 v porovnaní s nízkou, resp. ( d ) Western blot analýza a ( e ) kvantifikácia hipokampálnej expresie P-Erkl / 2 MAPK, Erk1 / 2 MAPK a PIII-tubulínových proteínov u myší C57 / Bl6J, ktoré boli hippocampálne infikované kortikosterónom (10 ng na stranu) po dobu 30 min. v prítomnosti alebo bez prítomnosti TrkBFc. Hipokampálne proteíny boli analyzované pomocou western blotu a denzitometricky kvantifikované. * P <0, 05 v porovnaní so všetkými ostatnými skupinami, Newman-Keulsov post-hoc test po ANOVA. ( f ) Zvýšenie kontextovej strachovej pamäte pomocou BDNF závisí od signalizácie Erk1 / 2 MAPK . Percento zamŕzania sa meralo u myší C57 / BL6J po dobu 2 minút do kondicionačného kontextu 24 hodín po kondicionovaní buď vysokou (H, čiernou čiarou) alebo nízkou intenzitou šoku (L, biela stĺpec) a po následnom podaní intra-hipokampálnej infúzie. BDNF (svetlosivý stĺpec) s alebo bez inhibítora MEK1 / 2; UO126 (pruhované tyče). Fisherov PLSD post-hoc test po ANOVA. ** P <0, 005 v porovnaní s vysokou. ## P <0, 005 a ### P <0, 001 v porovnaní s nízkymi + BDNF + UO126 a nízkymi + UO126.

Obrázok v plnej veľkosti

  • Stiahnite si snímku aplikácie PowerPoint

Tieto výsledky naznačujú, že GC-indukované zvýšenie hipokampálnej TrkB aktivácie BDNF by mohlo sprostredkovať zvýšenie kontextovej strachovej pamäte indukovanej GC. Ak je táto hypotéza pravdivá, prevencia BDNF signalizácie by mala blokovať zvýšenie pamäte strachu vyvolané GC. Na testovanie tejto hypotézy sme študovali behaviorálne účinky intra-hipokampálnej injekcie BDNF signalizačného inhibítora, TrkBFc, čo je rozpustná „vychytávacia“ forma receptora TrkB (obrázok 3b). 31 U myší sme použili kontextový postup na úpravu strachu, ktorý závisí od funkčnej integrity hippocampu, od úrovne stresu a od GR aktivovaného GC. 7, 8, 16, 19, 50 Podmienený strach sa meral v kondicionujúcom kontexte, 24 hodín po kondicionovaní meraním chovania myší pri zmrazovaní. Pri tejto úlohe vyvolala intenzita vysokého šoku (H) počas kondicionovania vyššiu úroveň podmieneného strachu ako nízka intenzita šoku (L) (obrázok 3c). Ako už bolo uvedené, injekcia kortikosterónu bezprostredne po kondicionovaní s nízkou intenzitou otrasov (L + Cort) zvýšila pamäť strachu na úrovne pozorované pri elektrickom šoku s vysokou intenzitou (Obrázok 3c a Revest a kol. 7, 8 ). Zvýšenie pamäti strachu vyvolané GC bolo úplne zvrátené súbežnou intra-hipokampálnou infúziou TrkBFc (L + Cort + TrkBFc), čo naznačuje, že účinky GC boli sprostredkované BDNF. Aby sme dokázali tento bod, analyzovali sme, či by BDNF mohol nahradiť kortikosterónom pri zvyšovaní pamäte strachu. Zdá sa, že to tak bolo, pretože infúzia BDNF v hippocampu zvierat vybavených nízkou intenzitou šoku (L + BDNF) zvýšila strachovú pamäť v rozsahu podobnom tomu, ktorý sa pozoroval po infúzii kortikosterónu (L + Cort, obrázok 3c). Ako sa očakávalo, tieto účinky BDNF boli blokované infúziou TrkBFc (L + BDNF + TrkBFc, obrázky 3b a c).

Tieto výsledky naznačujú, že zvýšenie kontextovej strachovej pamäte sprostredkovanej GC zahŕňa aktiváciu TrkB receptora pomocou BDNF.

GC-indukovaná BDNF-TrkB signalizácia zvyšuje kondicionovanie strachu pomocou Erk1 / 2 MAPK signalizácie

Predchádzajúce výsledky poskytli dôkaz, že GC aktivuje paralelne signálne dráhy BDNF-TrkB a Erk1 / 2 MAPK (obrázok 3a) a že podobne ako to, čo sa predtým ukázalo pre Erk1 / 2 MAPK, aktivácia 7 BDNF-TrkB sprostredkuje behaviorálne behaviorálne správanie účinky GC (obrázok 3c). Tieto výsledky však nevysvetľujú, či aktivácia Erk1 / 2 MAPK dráhy indukovanej GC je molekulárnym procesom, ktorý je pred alebo za BDNF-TrkB signalizáciou. Fosforylácia Erkl / 2 MAPK by teda mohla závisieť od aktivácie TrkB indukovanej dimerizáciou závislou od BDNF. Alternatívne môže byť TrkB receptor, nezávisle od väzby BDNF, priamo transaktivovaný Erk1 / 2 MAPK pôsobiacim na kinázovú doménu TrkB receptora, čo je mechanizmus, ktorý už bol pozorovaný pre iný tyrozínkinázový receptor. 51, 52, 53 Na objasnenie tohto problému sme najskôr analyzovali účinky TrkBFc na fosforyláciu Erk1 / 2 MAPK indukovanú GC. Myši C57 / BL6J dostali intra-hipokampálnu infúziu kortikosterónu s alebo bez TrkBFc. 31 Myši boli usmrtené 30 minút po hippocampálnych injekciách a hippocampálne proteíny boli analyzované westernovým prenosom. Zistili sme, že zvýšenie fosforylácie Erk1 / 2 MAPK indukovanej GC infúziou bolo do značnej miery odstránené pomocou TrkBFc (obrázky 3d a e). Tieto výsledky potom naznačujú, že GC-indukovaná Erk1 / 2 MAPK fosforylácia je proces, ktorý vyžaduje aktiváciu TrkB a následne je lokalizovaný za aktiváciou signalizácie BDNF-TrkB (obrázky 3d a e). Aby sa ďalej potvrdila táto sekvencia molekulárnych udalostí na úrovni správania, analyzovali sme, či by bolo možné zabrániť zvýšeniu pamäte strachu vyvolanej infúziou BDNF, pozorované v predchádzajúcom experimente (obrázok 3c), ak by sa zabránilo fosforylácii Erk1 / 2 MAPK .

Za týmto účelom sme študovali behaviorálne účinky intra-hipokampálnej injekcie inhibítora MEK UO126 na BDNF-indukované zosilnenie strachových spomienok. 7 Ako bolo zistené v predchádzajúcom experimente (obrázok 3c), injekcia BDNF v stave s nízkym šokom (L + BDNF) zvýšila kondicionovanie strachu napodobňujúce účinky šoku vysokej intenzity (H) (obrázok 3f). Toto zvýšenie pamäte strachu vyvolané BDNF bolo zrušené injekciou UO126 (L + BDNF + UO126) bezprostredne po kondicionovaní.

Záverom, spolu s predchádzajúcimi experimentmi, ktoré ukázali, že GC zvyšuje pamäť strachu prostredníctvom aktivácie Erk1 / 2 MAPK kaskády, 7 súčasné výsledky ukazujú, že k zlepšeniu kontextovej strachovej pamäte sprostredkovanej GC dochádza prostredníctvom aktivácie receptora TrkB pomocou BDNF., ktorý následne aktivuje downstream kaskádu Erk1 / 2 MAPK .

tPA-mediated pro-BDNF proteolytic processing is required for the enhancement of GC-induced contextual fear memory

The results of the previous experiments indicated that GC- and stress-induced activation of GR increase tPA expression (Figure 2) and BDNF-TrkB molecular signaling, which in turn induce Erk1/2 MAPK phoshorylation to finally enhance contextual fear memory (Figures 1 and 3). However, these results do not demonstrate that the enhancing effects of GC on contextual fear memory occurring through the activation of the BDNF-TrkB-Erk1/2 MAPK signaling cascade require the activity of tPA to cleave pro-BDNF in BDNF. To test this hypothesis, we analyzed if the inhibition of the activity of tPA would block the enhancement of contextual fear memory mediated by the GC-activated GR-BDNF-TrkB-Erk1/2 MAPK signaling cascade. For this purpose, we used the tPA inhibitor PAI-1 (plasminogen activator inhibitor-1) 32 to prevent pro-BDNF proteolytic processing into mature BDNF. The infusion of PAI-1 in the hippocampus, immediately after conditioning, blocked the increase in fear conditioning induced by a shock of high intensity (H+PAI-1, Figures 4b and c) or by the infusion of corticosterone after a shock of low intensity (L+Cort+PAI-1, Figures 4b and c). The effects of PAI-1 were mediated by the inhibition of the production of mature BDNF, as PAI-1-induced inhibition of fear memory was rescued by the concomitant infusion of mature BDNF (L+Cort+PAI-1+BDNF, Figures 4a–c).

Image

Enhancement of contextual fear memory induced by glucocorticoid (GC) requires pro-brain-derived neurotrophic factor (pro-BDNF) proteolytic processing by tPA/Plasmin system. Western blot showing purified ( a ) BDNF and ( b ) PAI-1 proteins injected into the hippocampus of C57/BL6J mice. ( c ) Percentage of freezing was measured for 2 min to the conditioning context 24 h after conditioning with either high (H, black bar) or low shock intensity (L, white bar) and receiving a post-training intra-hippocampal infusion of either corticosterone (dark gray bar), corticosterone+BDNF (light gray bar) with or without tPA inhibitor; PAI-1 (striped bars). Fisher's PLSD post-hoc test after analysis of variance. *** P <0.001 compared with high. $$$ P <0.001 and $ P <0.05 compared with high and low+Cort and low+Cort+PAI-1+BDNF (striped light gray bar), respectively. # P <0.05 compared with low+Cort and low+Cort+PAI-1+BDNF, respectively.

Obrázok v plnej veľkosti

  • Stiahnite si snímku aplikácie PowerPoint

These results indicate that the enhancement of fear memory by GC occurs through tPA-induced pro-BDNF proteolytic processing that by increasing BDNF levels activates the TrkB-Erk1/2 MAPK signaling cascade.

diskusia

Taken together, the results of the present experiments complete the understanding of the molecular mechanism of fear-related behavioral effects of GR activation by GC, identifying the most upstream molecular effectors of the GEMS cascade. 7, 8 In particular, they show that the enhancement of fear memory mediated by GR-induced Erk1/2 MAPK phosphorylation 7 depends on the activation of the tPA-BDNF-TrkB signaling cascade. Using various ex vivo and in vivo molecular and behavioral approaches, we found that stress-induced activation of the GR stimulates pro-BDNF and tPA proteins, which in concert induce the increase in mature BDNF. The GR-mediated increase in BDNF, through the activation of the TrkB receptor, induces Erk1/2 MAPK phosphorylation, which finally results in an enhancement of fear memory (Figure 5). 7 Indeed, preventing hippocampal BDNF-TrkB activation by the TrkBFc scavenger receptor abolished both GC-mediated increase in Erk1/2 MAPK phosphorylation and in contextual fear memory. In addition, the increase in conditioned fear induced by BDNF was also blocked by the MEK inhibitor UO126. Lastly, inhibition of tPA function by PAI-1 blocked the enhancement of fear memories induced by GC, an effect that was rescued by the concomitant infusion of mature BDNF.

Image

Schematic model of glucocorticoid (GC)-induced molecular mechanism mediating the enhancement of contextual fear memory. Stress-increased GC secretion induces the expression of pro-brain-derived neurotrophic factor (pro-BDNF) (1) and tPA (2) proteins. tPA, whose role is to cleave plasminogen to plasmin, allows proteolytic processing of pro-BDNF into BDNF (3). Mature BDNF binds to and activates TrkB receptor (4). TrkB phosphorylation induces further phosphorylation and activation of Erk1/2 MAPK signaling pathway (5) to mediate the enhancement of contextual fear memory (6). This model, based on several studies including our own, is discussed in the main text.

Obrázok v plnej veľkosti

  • Stiahnite si snímku aplikácie PowerPoint

The experiment performed here using GR genetically invalidated mice clearly show that GC-induced activation of the GR is a necessary condition for the activation of the tPA-BDNF-TrkB-Erk1/2 MAPK molecular cascade that leads to an increase in fear memories. However, this does not exclude that some of the stress-related effects of GC could also involve other mechanisms. For example, GC also activate the high-affinity mineralocorticoid receptors (MR). MR are transcription factors that are already fully activated for low basal levels of GC. 54 Recent evidences using both pharmacological and genetic approaches targeting the MR indicate that these receptors are also able to regulate contextual fear memory 55 with a specific role in retrieval of emotional information. 56 Some of the effects of GC could also be mediated by cell adhesion molecules (CAMs), such as the polysialylated form of the neural cell adhesion molecule (PSA-NCAM) 57, 58 or nectin-1, 59 catecholamines in particular the stress hormone norepinephrine, 60 or interleukins 61 that also contribute to the modulation of contextual fear memory.

Although our data and previously published report 17, 18 show that stress and GC increase BDNF levels, other reports have shown that when a longer stress is used (from 2 h to 8 h in comparison with 30 min used in our experiments), a suppression of BDNF expression is observed in specific subfields of the hippocampus (CA1 and CA3). 62, 63 Taken together, these data suggest that the shift from a facilitating effect on memory of a short-lasting stress to a deleterious one induced by prolonged stress could be mediated by a fine-switch mechanism enhancing or decreasing BDNF levels, respectively. These potential opposite effects of GC on BDNF levels could be the reflection of the complexity of the molecular processing of BDNF both at a transcriptional and translational level. Thus, the BDNF gene is constituted by eight distinct promoters encoding nine exons that can undergo alternative splicing 64, 65, 66 with the mutual existence of two polyadenylation sites leading to two populations of mRNA with specific and different subcellular localizations. 66, 67 In addition, as said before, the BDNF protein is initially synthesized as a pro-BDNF, which is then cleaved in mature BDNF. 40, 42, 43 Many data have now shown that pro-BDNF and BDNF display distinct and often opposed biological functions, 36, 68, 69 confirming the value of working at the protein level and especially of studying the molecular mechanisms underlying the BDNF proteolytic processing. An oscillation in the balance between pro-BDNF and BDNF levels could have profound physiological implications. The conversion of pro-BDNF in mature BDNF by the tPA/plasmin system 40 could facilitate adaptation to acute stress. In contrast, during chronic stress, the sustained secretion of GC, by a molecular mechanism that still needs to be precisely determined, could induce a decrease in BDNF mRNA expression 62, 70 and the inhibition of the proteolytic conversion of pro-BDNF to mature BDNF. Given that pro-BDNF preferentially activates p75 NTR instead of the TrkB receptors, pro-BDNF could orientate cell fate toward apoptosis or synaptic plasticity toward LTD impairing memory. 68, 69, 71, 72 Consistently with this hypothesis, p75 NTR knockout mice have enhanced spatial memory and hippocampal LTP. 73 Our results also complete previous knowledge by providing the physiological context: enhancement of stress-related memory in which the coordinated activation of tPA-BDNF-TrkB-Erk1/2 MAPK signaling by the GR increases cognitive functions. Thus, several previous report have shown that the tPA/plasmin system, 40, 47, 48, 74, 75, 76, 77 mature BDNF, 22, 24, 78, 79, 80, 81, 82 and the TrkB receptor 23, 28, 29, 83 per se can increase hippocampal-dependent memory and promote memory-related synaptic changes such as LTP. 83, 84

The results of this paper and of our previous works 7, 8 then reveal that stress-activated GR are the triggering and coordinating factor of a cascade of complementary molecular events that finally lead to an increase in fear memory. The starting point is a GR-induced rapid increase in the expression of pro-BDNF and tPA proteins and of the proteins of the Erk1/2 MAPK pathway. These events are followed by the phosphorylation of Erk1/2 MAPK, which is mediated by GC-mediated activation of BDNF-TrkB signaling. The resulting sustained increase in phoshorylated Erk1/2 MAPK triggers the synthesis of the transcription factor Egr-1 that stimulates the transcription of synapsin-I, which increases the number of synaptic vesicles bound to actin and in this way the pool of readily releasable neurotransmitters. 8, 85 Phosphorylated Erk1/2 MAPK induces in turn the phosphorylation of synapsin-I, which release synaptic vesicles bound to actin allowing their transport to the presynaptic membrane. This last step of the GEMS molecular pathway finally controls the release of excitatory neurotransmitters such as glutamate, 86, 87, 88, 89 a modification in neural activity consistent with an increase in memory encoding. 90

The knowledge provided here of the molecular cascade involved in stress-related effects of GC can help to improve our understanding of the pathophysiology of psychiatric diseases such as depression and post-traumatic stress disorders, in which a deregulation of GC and BDNF has been separately involved. 1, 2, 3, 4, 5, 9, 10 For example, among biological markers that characterize depression, hypercortisolemia and a dysregulation of the hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) axis have been repeatedly found. 91 In addition, even if BDNF genetically modified mice did not show alterations in depressive-like behaviors, they consistently displayed an inability to respond to antidepressant treatment 92 Concerning post-traumatic stress disorder, GC 10 and BDNF 92, 93 have also been involved in the establishing the pathological form of traumatic memory that characterizes this disease. In this respect, beyond the study of GC and BDNF per se , the general analysis of post-translational modifications of the coordinated actions of these factors within the GEMS cascade could open new insight in the understanding of the molecular mechanisms of these two diseases. In particular, the understanding of the mechanisms through which GC-induced tPA control the pro-BDNF/BDNF balance could be of pathophysiological relevance.

In conclusion, the results provided here, by defining one of the molecular pathway involved in stress-related effects of GC can help developing new targeted treatments for several psychiatric diseases.