Encontraron la causa genética que explica por qué hombres y mujeres responden distinto al estrés
Por:
Silvia Pardo
Jueves 03 de
Agosto 2023
Un estudio del Instituto Weizmann de Israel analizó 35 mil células masculinas y femeninas y encontró efectos diferentes en la estructura de las células cerebrales. El hallazgo abre la puerta a nuevas terapias personalizadas
Un nuevo estudio del Instituto de Ciencias Weizmann de Israel podría facilitar el camino hacia una terapia personalizada para la depresión, la ansiedad y otros trastornos relacionados con el estrés, que afecta tanto a hombres como mujeres, pero con diferentes efectos.
En el estudio, publicado en la revista Cell Reports, los investigadores del laboratorio conjunto del profesor Alon Chen del Instituto Weizmann y el Instituto Max Planck de Psiquiatría en Munich descubrieron que una subcategoría de células cerebrales responde al estrés de una manera totalmente diferente en hombres y mujeres.
Los descubrimientos podrían conducir a una mejor comprensión de las enfermedades afectadas por el estrés crónico, como la ansiedad, la depresión e incluso la obesidad y la diabetes, y podrían marcar un nuevo camino hacia terapias personalizadas para estos problemas.
En la actualidad, la gran mayoría de las investigaciones en ciencias de la vida se realizan solo en ratones macho, lo que podría afectar los hallazgos y la capacidad para extrapolarlos a los humanos. Pero el nuevo estudio tomó en cuenta este desafío y reveló con un detalle sin precedentes cómo los cerebros de ratones machos y hembras responden de manera diferente al estrés.
“Los trastornos mentales y físicos causados por el estrés crónico aumentan constantemente, lo que ejerce una presión significativa sobre la sociedad. Afectan tanto a hombres como a mujeres, pero no necesariamente de la misma manera. Aunque mucha evidencia sugiere que hombres y mujeres lidian de manera diferente con el estrés, las causas de estas diferencias aún no se comprenden completamente y, en cualquier caso, los tratamientos personalizados según el sexo aún están fuera del alcance de la medicina”, afirmaron los investigadores.
“Convertimos la lente de investigación más sensible posible en el área del cerebro que actúa como un eje central de la respuesta al estrés en los mamíferos, el núcleo paraventricular (PVN) del hipotálamo”, dijo la doctora Elena Brivio, quien dirigió el estudio.
“Al secuenciar las moléculas de ARN en esa parte del cerebro al nivel de la célula individual, pudimos mapear la respuesta al estrés en ratones machos y hembras a lo largo de tres ejes principales: cómo responde cada tipo de célula en esa parte del cerebro a estrés, cómo cada tipo de célula expuesta previamente al estrés crónico responde a una nueva experiencia de estrés y cómo estas respuestas difieren entre hombres y mujeres”.
La genética del estrés
Los investigadores trazaron un mapa de la expresión génica en más de 35.000 células individuales, generando una gran cantidad de datos que proporcionan una imagen de la respuesta al estrés que no tiene precedentes en su alcance y destaca las diferencias entre cómo los hombres y las mujeres perciben y procesan el estrés.
Como parte del estudio, y de acuerdo con los principios de la ciencia de acceso abierto, los investigadores decidieron poner a disposición del público todo el mapeo detallado en un sitio web interactivo que se puso en marcha al mismo tiempo que se publicó el estudio, proporcionando a otros investigadores un acceso cómodo y fácil de usar a los datos. “Esto permitirá, por ejemplo, a los investigadores que se están enfocando en un gen específico ver cómo cambia la expresión de ese gen en un determinado tipo de célula en respuesta al estrés, tanto en hombres como en mujeres”, explicó Brivio.
El mapeo completo ya ha permitido a los investigadores identificar una larga lista de diferencias en la expresión génica, entre hombres y mujeres, y entre estrés crónico y agudo.
Los datos mostraron, entre otras cosas, que ciertas células cerebrales responden de manera diferente al estrés según el género: algunas células son más susceptibles al estrés en las mujeres y otras al estrés en los hombres.
La diferencia más importante se encontró en un tipo de célula cerebral llamada oligodendrocito, un subtipo de célula glial que brinda apoyo a las células nerviosas y desempeña un papel importante en la regulación de la actividad cerebral. En los hombres, la exposición a condiciones de estrés crónico, cambió no solo la expresión génica en estas células y sus interacciones con las células nerviosas circundantes, sino también su estructura misma.
En las hembras, sin embargo, no se observó ningún cambio significativo en estas células y no eran susceptibles a la exposición al estrés. “Las neuronas atraen la mayor parte de la atención científica, pero solo constituyen aproximadamente un tercio de todas las células del cerebro. El método que implementamos nos permite ver una imagen mucho más rica y completa, incluidos todos los tipos de células y sus interacciones en la parte del cerebro que se está estudiando”, dice el Dr.Juan Pablo López , ex becario postdoctoral en el grupo de Chen y ahora jefe de un grupo de investigación en el Departamento de Neurociencia del Instituto Karolinska en Suecia.
La variable sexual
Según la publicación del Instituto Weizman, “hasta la década de 1980, los ensayos clínicos de nuevos medicamentos se realizaban solo en hombres. La opinión aceptada era que incluir a las mujeres era innecesario y que solo complicaría la investigación, poniendo en juego nuevas variables como la menstruación y los cambios hormonales. Por las mismas razones, los estudios preclínicos evitaron utilizar hembras hasta hace muy poco tiempo”.
Pero ahora se sabe que la variabilidad entre los machos, a nivel molecular y de comportamiento, suele ser mayor que entre las hembras, por lo que no hay razón para suponer que las hembras complicarían los experimentos más que los machos. No obstante, en la investigación básica todavía es común realizar experimentos solo con machos.
“Nuestros hallazgos muestran que, cuando se trata de condiciones de salud relacionadas con el estrés, desde la depresión hasta la diabetes, es muy importante tener en cuenta la variable sexual. ya que tiene un impacto significativo en cómo las diferentes células cerebrales responden al estrés”, explicó Chen.
“Incluso si un estudio no se enfoca específicamente en las diferencias entre machos y hembras, es esencial incluir animales hembra en la investigación, especialmente en neurociencia y ciencias del comportamiento, así como es importante implementar los métodos de investigación más sensibles, para poder obtener una imagen lo más completa posible de la actividad cerebral”, añadió Brivio.
También participaron en el estudio el Dr. Aron Kos, Stoyo Karamihalev, Andrea Ressle, Rainer Stoffel y el Dr. Mathias V. Schmidt del Instituto Max Planck de Psiquiatría en Munich; el Dr. Alessandro Francesco Ulivi del Instituto Leibniz de Neurobiología en Magdeburg, Alemania; Dana Hirsch del Departamento de Recursos Veterinarios de Weizmann; y el Dr. Gil Stelzer del Departamento de Instalaciones Básicas de Ciencias de la Vida de Weizmann.
En el estudio, publicado en la revista Cell Reports, los investigadores del laboratorio conjunto del profesor Alon Chen del Instituto Weizmann y el Instituto Max Planck de Psiquiatría en Munich descubrieron que una subcategoría de células cerebrales responde al estrés de una manera totalmente diferente en hombres y mujeres.
Los descubrimientos podrían conducir a una mejor comprensión de las enfermedades afectadas por el estrés crónico, como la ansiedad, la depresión e incluso la obesidad y la diabetes, y podrían marcar un nuevo camino hacia terapias personalizadas para estos problemas.
En la actualidad, la gran mayoría de las investigaciones en ciencias de la vida se realizan solo en ratones macho, lo que podría afectar los hallazgos y la capacidad para extrapolarlos a los humanos. Pero el nuevo estudio tomó en cuenta este desafío y reveló con un detalle sin precedentes cómo los cerebros de ratones machos y hembras responden de manera diferente al estrés.
“Los trastornos mentales y físicos causados por el estrés crónico aumentan constantemente, lo que ejerce una presión significativa sobre la sociedad. Afectan tanto a hombres como a mujeres, pero no necesariamente de la misma manera. Aunque mucha evidencia sugiere que hombres y mujeres lidian de manera diferente con el estrés, las causas de estas diferencias aún no se comprenden completamente y, en cualquier caso, los tratamientos personalizados según el sexo aún están fuera del alcance de la medicina”, afirmaron los investigadores.
“Convertimos la lente de investigación más sensible posible en el área del cerebro que actúa como un eje central de la respuesta al estrés en los mamíferos, el núcleo paraventricular (PVN) del hipotálamo”, dijo la doctora Elena Brivio, quien dirigió el estudio.
“Al secuenciar las moléculas de ARN en esa parte del cerebro al nivel de la célula individual, pudimos mapear la respuesta al estrés en ratones machos y hembras a lo largo de tres ejes principales: cómo responde cada tipo de célula en esa parte del cerebro a estrés, cómo cada tipo de célula expuesta previamente al estrés crónico responde a una nueva experiencia de estrés y cómo estas respuestas difieren entre hombres y mujeres”.
La genética del estrés
Los investigadores trazaron un mapa de la expresión génica en más de 35.000 células individuales, generando una gran cantidad de datos que proporcionan una imagen de la respuesta al estrés que no tiene precedentes en su alcance y destaca las diferencias entre cómo los hombres y las mujeres perciben y procesan el estrés.
Como parte del estudio, y de acuerdo con los principios de la ciencia de acceso abierto, los investigadores decidieron poner a disposición del público todo el mapeo detallado en un sitio web interactivo que se puso en marcha al mismo tiempo que se publicó el estudio, proporcionando a otros investigadores un acceso cómodo y fácil de usar a los datos. “Esto permitirá, por ejemplo, a los investigadores que se están enfocando en un gen específico ver cómo cambia la expresión de ese gen en un determinado tipo de célula en respuesta al estrés, tanto en hombres como en mujeres”, explicó Brivio.
El mapeo completo ya ha permitido a los investigadores identificar una larga lista de diferencias en la expresión génica, entre hombres y mujeres, y entre estrés crónico y agudo.
Los datos mostraron, entre otras cosas, que ciertas células cerebrales responden de manera diferente al estrés según el género: algunas células son más susceptibles al estrés en las mujeres y otras al estrés en los hombres.
La diferencia más importante se encontró en un tipo de célula cerebral llamada oligodendrocito, un subtipo de célula glial que brinda apoyo a las células nerviosas y desempeña un papel importante en la regulación de la actividad cerebral. En los hombres, la exposición a condiciones de estrés crónico, cambió no solo la expresión génica en estas células y sus interacciones con las células nerviosas circundantes, sino también su estructura misma.
En las hembras, sin embargo, no se observó ningún cambio significativo en estas células y no eran susceptibles a la exposición al estrés. “Las neuronas atraen la mayor parte de la atención científica, pero solo constituyen aproximadamente un tercio de todas las células del cerebro. El método que implementamos nos permite ver una imagen mucho más rica y completa, incluidos todos los tipos de células y sus interacciones en la parte del cerebro que se está estudiando”, dice el Dr.Juan Pablo López , ex becario postdoctoral en el grupo de Chen y ahora jefe de un grupo de investigación en el Departamento de Neurociencia del Instituto Karolinska en Suecia.
La variable sexual
Según la publicación del Instituto Weizman, “hasta la década de 1980, los ensayos clínicos de nuevos medicamentos se realizaban solo en hombres. La opinión aceptada era que incluir a las mujeres era innecesario y que solo complicaría la investigación, poniendo en juego nuevas variables como la menstruación y los cambios hormonales. Por las mismas razones, los estudios preclínicos evitaron utilizar hembras hasta hace muy poco tiempo”.
Pero ahora se sabe que la variabilidad entre los machos, a nivel molecular y de comportamiento, suele ser mayor que entre las hembras, por lo que no hay razón para suponer que las hembras complicarían los experimentos más que los machos. No obstante, en la investigación básica todavía es común realizar experimentos solo con machos.
“Nuestros hallazgos muestran que, cuando se trata de condiciones de salud relacionadas con el estrés, desde la depresión hasta la diabetes, es muy importante tener en cuenta la variable sexual. ya que tiene un impacto significativo en cómo las diferentes células cerebrales responden al estrés”, explicó Chen.
“Incluso si un estudio no se enfoca específicamente en las diferencias entre machos y hembras, es esencial incluir animales hembra en la investigación, especialmente en neurociencia y ciencias del comportamiento, así como es importante implementar los métodos de investigación más sensibles, para poder obtener una imagen lo más completa posible de la actividad cerebral”, añadió Brivio.
También participaron en el estudio el Dr. Aron Kos, Stoyo Karamihalev, Andrea Ressle, Rainer Stoffel y el Dr. Mathias V. Schmidt del Instituto Max Planck de Psiquiatría en Munich; el Dr. Alessandro Francesco Ulivi del Instituto Leibniz de Neurobiología en Magdeburg, Alemania; Dana Hirsch del Departamento de Recursos Veterinarios de Weizmann; y el Dr. Gil Stelzer del Departamento de Instalaciones Básicas de Ciencias de la Vida de Weizmann.
