Preview

Вавиловский журнал генетики и селекции

Расширенный поиск

Глюкокортикоидная гипотеза депрессии: история и перспективы

https://doi.org/10.18699/VJ16.155

Полный текст:

Аннотация

Нарушение адаптации к неблагоприятным жизненным обстоятельствам считается одной из причин возникновения симптомов депрессии. Согласно глюкокортикоидной гипотезе, важная роль в индукции психоэмоционального расстройства принадлежит стрессорной активации гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной системы (ГГАС). Конечные гормоны этой системы, глюкокортикоиды, принимают важное участие в формировании многих физиологических и поведенческих ответов на стресс. И хотя острый гормональный ответ ГГАС на относительно непродолжительное воздействие обеспечивает быструю мобилизацию защитных сил организма, способствующую эффективному преодолению потенциально опасной ситуации, длительное повышение уровня гормонов может спровоцировать развитие нежелательных последствий, включающих депрессию. Наибольшее внимание при исследовании механизмов смены эффектов глюкокортикоидов с защитных на повреждающие привлекают глюкокортикоидные рецепторы (ГР). Эти рецепторы широко экспрессируются в мозге. Они являются важными регуляторами транскрипционной активности многих генов, в том числе и традиционно связанных с развитием психоэмоциональных отклонений, например, гена мозгового нейротрофического фактора (Brain Derived Neurotrophic Factor, BDNF). Кроме прямого воздействия на транскрипционную активность генов-мишеней, изменение экспрессии самих ГР в результате действия стресса
и / или глюкокортикоидов может модифицировать функциональные ответы на последующие стимулы. Анализ имеющихся в литературе сведений об эффектах стресса и глюкокортикоидов на экспрессию ГР в гиппокампе – структуре мозга, традиционно считающейся наиболее чувствительной к стрессу и принимающей важное участие в контроле эмоций, в связи с экспрессией BDNF и характером индуцируемых стрессорными и гормональными воздействиями психоэмоциональных ответов послужил целью настоящего обзора.

Об авторах

Г. Т. Шишкина
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук», Новосибирск, Россия
Россия


Н. Н. Дыгало
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук», Новосибирск, Россия Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Новосибирский национальный исследовательский государственный университет», Новосибирск, Россия
Россия


Список литературы

1. Alboni S., Tascedda F., Corsini D., Benatti C., Caggia F., Capone G., Barden N., Blom J.M., Brunello N. Stress induces altered CRE/CREB pathway activity and BDNF expression in the hippocampus of glucocorticoid receptor-impaired mice. Neuropharmacology. 2011;60(7/8):1337-1346.

2. Arango-Lievano M., Lambert W.M., Bath K.G., Garabedian M.J., Chao M.V., Jeanneteau F. Neurotrophic-priming of glucocorticoid receptor signaling is essential for neuronal plasticity to stress and antidepressant treatment. Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2015;112(51): 15737-15742.

3. Barbier E., Wang J.B. Anti-depressant and anxiolytic like behaviors in PKCI/HINT1 knockout mice associated with elevated plasma corticosterone level. BMC Neurosci. 2009;10:132.

4. Boulle F., Velthuis H., Koedam K., Steinbusch H.W., van den Hove D.L., Kenis G., Gabriel C., Mocaer E., Franc B., Rognan D., Mongeau R., Lanfumey L. Behavioral and neurochemical characterization of TrkB-dependent mechanisms of agomelatine in glucocorticoid receptor-impaired mice. Eur. Neuropsychopharmacol. 2016; 26(1):65-77.

5. Boyle M.P., Brewer J.A., Funatsu M., Wozniak D.F., Tsien J.Z., Izumi Y., Muglia L.J. Acquired deficit of forebrain glucocorticoid receptor produces depression-like changes in adrenal axis regulation and behavior. Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2005;102(2):473-478.

6. Brown E.S., Vera E., Frol A.B., Woolston D.J., Johnson B. Effects of chronic prednisone therapy on mood and memory. J. Affect. Disord. 2007;99(1-3):279-283.

7. Caudal D., Jay T.M., Godsil B.P. Behavioral stress induces regionallydistinct shifts of brain mineralocorticoid and glucocorticoid receptor levels. Front. Behav. Neurosci. 2014;8:19.

8. Chen J., Wang Z.Z., Zuo W., Zhang S., Chu S.F., Chen N.H. Effects of chronic mild stress on behavioral and neurobiological parameters – role of glucocorticoid. Horm. Behav. 2016;78:150-159.

9. Daskalakis N.P., De Kloet E.R., Yehuda R., Malaspina D., Kranz T.M. Early life stress effects on glucocorticoid-BDNF interplay in the hippocampus. Front. Mol. Neurosci. 2015;8:68.

10. Datson N.A., van den Oever J.M., Korobko O.B., Magarinos A.M., de Kloet E.R., McEwen B.S. Previous history of chronic stress changes the transcriptional response to glucocorticoid challenge in the dentate gyrus region of the male rat hippocampus. Endocrinology. 2013;154(9):3261-3272.

11. de Kloet E.R., Derijk R.H., Meijer O.C. Therapy Insight: is there an imbalanced response of mineralocorticoid and glucocorticoid receptors in depression? Nat. Clin. Pract. Endocrinol. Metab. 2007;3(2): 168-179.

12. de Kloet E.R., Oitzl M.S., Joëls M. Functional implications of brain corticosteroid receptor diversity. Cell Mol. Neurobiol. 1993;13(4): 433-455.

13. Duman R.S., Monteggia L.M. A neurotrophic model for stress-related mood disorders. Biol. Psychiat. 2006;59(12):1116-1127.

14. Eraslan E., Akyazi İ., Ergül-Ekiz E., Matur E. Noise stress-induced changes in mRNA levels of corticotropin-releasing hormone family molecules and glucocorticoid receptors in the rat brain. Folia Biol. (Praha). 2015;61(2):66-73.

15. Finsterwald C., Alberini C.M. Stress and glucocorticoid receptor-dependent mechanisms in long-term memory: from adaptive responses to psychopathologies. Neurobiol. Learn. Mem. 2014;112:17-29.

16. Fujikawa T., Soya H., Fukuoka H., Alam K.S., Yoshizato H., McEwen B.S., Nakashima K. A biphasic regulation of receptor mRNA expressions for growth hormone, glucocorticoid and mineralocorticoid in the rat dentate gyrus during acute stress. Brain. Res. 2000;874(2): 186-193.

17. Gibbons J.L. Cortisol secretion rate in depressive illness. Arch. Gen. Psychiat. 1964;10:572-575.

18. Gould E., Tanapat P. Stress and hippocampal neurogenesis. Biol. Psychiat. 1999;46(11):1472-1479.

19. Gray J.D., Milner T.A., McEwen B.S. Dynamic plasticity: the role of glucocorticoids, brain-derived neurotrophic factor and other trophic factors. Neuroscience. 2013;239:214-227.

20. Hansson A.C., Sommer W.H., Metsis M., Strömberg I., Agnati L.F., Fuxe K. Corticosterone actions on the hippocampal brain-derived neurotrophic factor expression are mediated by exon IV promoter. J. Neuroendocrinol. 2006;18(2):104-114.

21. Harris A.P., Holmes M.C., de Kloet E.R., Chapman K.E., Seckl J.R. Mineralocorticoid and glucocorticoid receptor balance in control of HPA axis and behaviour. Psychoneuroendocrinology. 2013;38(5): 648-658.

22. Herbert J. Cortisol and depression: three questions for psychiatry. Psychol. Med. 2013;43(3):449-469.

23. Holsboer F. The corticosteroid receptor hypothesis of depression. Neuropsychopharmacology. 2000;23(5):477-501.

24. Holsboer F., Barden N. Antidepressants and hypothalamic-pituitaryadrenocortical regulation. Endocr. Rev. 1996;17(2):187-205.

25. Jahn H., Schick M., Kiefer F., Kellner M., Yassouridis A., Wiedemann K. Metyrapone as additive treatment in major depression: a double-blind and placebo-controlled trial. Arch. Gen. Psychiat. 2004;61(12):1235-1244.

26. Jeanneteau F., Garabedian M.J., Chao M.V. Activation of Trk neurotrophin receptors by glucocorticoids provides a neuroprotective effect. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2008;105(12):4862-4867.

27. Karandrea D., Kittas C., Kitraki E. Forced swimming differentially affects male and female brain corticosteroid receptors. Neuroendocrinology. 2002;75(4):217-226.

28. Kelly W.F., Checkley S.A., Bender D.A., Mashiter K. Cushing’s syndrome and depression – a prospective study of 26 patients. Br. J. Psychiat. 1983;142:16-19.

29. Kendler K.S., Karkowski L.M., Prescott C.A. Causal relationship between stressful life events and the onset of major depression. Am. J. Psychiat. 1999;156(6):837-841.

30. Kim J.B., Ju J.Y., Kim J.H., Kim T.Y., Yang B.H., Lee Y.S., Son H. Dexamethasone inhibits proliferation of adult hippocampal neurogenesis in vivo and in vitro. Brain Res. 2004;1027(1/2):1-10.

31. Kling M.A., Coleman V.H., Schulkin J. Glucocorticoid inhibition in the treatment of depression: can we think outside the endocrine hypothalamus? Depress Anxiety. 2009;26(7):641-649.

32. Lambert W.M., Xu C.F., Neubert T.A., Chao M.V., Garabedian M.J., Jeanneteau F.D. Brain-derived neurotrophic factor signaling rewrites the glucocorticoid transcriptome via glucocorticoid receptor phosphorylation. Mol. Cell Biol. 2013;33(18):3700-3714.

33. Larkin H., Shields J.J., Anda R.F. The health and social consequences of adverse childhood experiences (ACE) across the lifespan: an introduction to prevention and intervention in the community. J. Prev. Interv. Commun. 2012;40(4):263-270.

34. Lehmann M.L., Brachman R.A., Martinowich K., Schloesser R.J., Herkenham M. Glucocorticoids orchestrate divergent effects on mood through adult neurogenesis. J. Neurosci. 2013;33(7):2961-2972.

35. Mayer J.L., Klumpers L., Maslam S., de Kloet E.R., Joëls M., Lucassen P.J. Brief treatment with the glucocorticoid receptor antagonist mifepristone normalises the corticosterone-induced reduction of adult hippocampal neurogenesis. J. Neuroendocrinol. 2006;18(8): 629-631.

36. Mizoguchi K., Ishige A., Aburada M., Tabira T. Chronic stress attenuates glucocorticoid negative feedback: involvement of the prefrontal cortex and hippocampus. Neuroscience. 2003;119(3):887-897.

37. Mondelli V., Pariante C.M., Navari S., Aas M., D’Albenzio A., Di Forti M., Handley R., Hepgul N., Marques T.R., Taylor H., Papadopoulos A.S., Aitchison K.J., Murray R.M., Dazzan P. Higher cortisol levels are associated with smaller left hippocampal volume in firstepisode psychosis. Schizophr. Res. 2010;119(1-3):75-78.

38. Noguchi T., Makino S., Matsumoto R., Nakayama S., Nishiyama M., Terada Y., Hashimoto K. Regulation of glucocorticoid receptor transcription and nuclear translocation during single and repeated immobilization stress. Endocrinology. 2010;151(9):4344-4355.

39. Oitzl M.S., Champagne D.L., van der Veen R., de Kloet E.R. Brain development under stress: hypotheses of glucocorticoid actions revisited. Neurosci. Biobehav. Rev. 2010;34(6):853-866.

40. Pariante C.M. Depression, stress and the adrenal axis. J. Neuroendocrinol. 2003;15(8):811-812.

41. Pariante C.M., Miller A.H. Glucocorticoid receptors in major depression: relevance to pathophysiology and treatment. Biol. Psychiat. 2001;49(5):391-404.

42. Paskitti M.E., McCreary B.J., Herman J.P. Stress regulation of adrenocorticosteroid receptor gene transcription and mRNA expression in rat hippocampus: time-course analysis. Brain. Res. Mol. Brain Res. 2000;80(2):142-152.

43. Post R.M. Transduction of psychosocial stress into the neurobiology of recurrent affective disorder. Am. J. Psychiat. 1992;149(8):999-1010.

44. Putman P., Roelofs K. Effects of single cortisol administrations on human affect reviewed: Coping with stress through adaptive regulation of automatic cognitive processing. Psychoneuroendocrinology. 2011;36(4):439-448.

45. Reul J.M., de Kloet E.R. Two receptor systems for corticosterone in rat brain: microdistribution and differential occupation. Endocrinology. 1985;117(6):2505-2511.

46. Reul J.M., Pearce P.T., Funder J.W., Krozowski Z.S. Type I and type II corticosteroid receptor gene expression in the rat: effect of adrenalectomy and dexamethasone administration. Mol. Endocrinol. 1989; 3(10):1674-1680.

47. Revest J.M., Le Roux A., Roullot-Lacarrière V., Kaouane N., Vallée M., Kasanetz F., Rougé-Pont F., Tronche F., Desmedt A., Piazza P.V. BDNF-TrkB signaling through Erk1/2 MAPK phosphorylation mediates the enhancement of fear memory induced by glucocorticoids. Mol. Psychiat. 2014;19(9):1001-1009.

48. Ridder S., Chourbaji S., Hellweg R., Urani A., Zacher C., Schmid W., Zink M., Hörtnagl H., Flor H., Henn F.A., Schütz G., Gass P. Mice with genetically altered glucocorticoid receptor expression show altered sensitivity for stress-induced depressive reactions. J. Neurosci. 2005;25(26):6243-6250.

49. Risch N., Herrell R., Lehner T., Liang K.Y., Eaves L., Hoh J., Griem A., Kovacs M., Ott J., Merikangas K.R. Interaction between the serotonin transporter gene (5-HTTLPR), stressful life events, and risk of depression: a meta-analysis. J. Amer. Med. Assoc. 2009;301(23): 2462-2471.

50. Robertson D.A., Beattie J.E., Reid I.C., Balfour D.J. Regulation of corticosteroid receptors in the rat brain: the role of serotonin and stress. Eur. J. Neurosci. 2005;21(6):1511-1520.

51. Sapolsky R.M., McEwen B.S. Down-regulation of neural corticosterone receptors by corticosterone and dexamethasone. Brain. Res. 1985;339(1):161-165.

52. Saveanu R.V., Nemeroff C.B. Etiology of depression: genetic and environmental factors. Psychiatr. Clin. North. Am. 2012;35(1):51-71.

53. Schulte-Herbrüggen O., Chourbaji S., Ridder S., Brandwein C., Gass P., Hörtnagl H., Hellweg R. Stress-resistant mice overexpressing glucocorticoid receptors display enhanced BDNF in the amygdala and hippocampus with unchanged NGF and serotonergic function. Psychoneuroendocrinology. 2006;31(10):1266-1277.

54. Shishkina G.T., Bulygina V.V., Dygalo N.N. Behavioral effects of glucocorticoids during the first exposures to the forced swim stress. Psychopharmacology (Berl.). 2015;232(5):851-860.

55. Skupio U., Tertil M., Sikora M., Golda S., Wawrzczak-Bargiela A., Przewlocki R. Behavioral and molecular alterations in mice resulting from chronic treatment with dexamethasone: relevance to depression. Neuroscience. 2015;286:141-150.

56. Snyder J.S., Soumier A., Brewer M., Pickel J., Cameron H.A. Adult hippocampal neurogenesis buffers stress responses and depressive behaviour. Nature. 2011;476(7361):458-461.

57. Sonino N., Fava G.A., Raffi A.R., Boscaro M., Fallo F. Clinical correlates of major depression in Cushing’s disease. Psychopathology. 1998;31(6):302-306.

58. Sterner E.Y., Kalynchuk L.E. Behavioral and neurobiological consequences of prolonged glucocorticoid exposure in rats: relevance to depression. Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psychiat. 2010; 34(5):777-790.

59. Trujillo V., Durando P.E., Suárez M.M. Maternal separation in early life modifies anxious behavior and Fos and glucocorticoid receptor expression in limbic neurons after chronic stress in rats: effects of tianeptine. Stress. 2016;19(1):91-103.

60. van Praag H.M. Can stress cause depression? Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psychiat. 2004;28(5):891-907.

61. Vincent M.Y., Hussain R.J., Zampi M.E., Sheeran K., Solomon M.B., Herman J.P., Khan A., Jacobson L. Sensitivity of depression-like behavior to glucocorticoids and antidepressants is independent of forebrain glucocorticoid receptors. Brain Res. 2013;1525:1-15.

62. Wang Q., Yu K., Wang J., Lin H., Wu Y., Wang W. Predator stressinduced persistent emotional arousal is associated with alterations of plasma corticosterone and hippocampal steroid receptors in rat. Behav. Brain Res. 2012;230(1):167-174.

63. Wei Q., Lu X.Y., Liu L., Schafer G., Shieh K.R., Burke S., Robinson T.E., Watson S.J., Seasholtz A.F., Akil H. Glucocorticoid receptor overexpression in forebrain: a mouse model of increased emotional lability. Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2004;101(32):11851- 11856.

64. Xu Z., Hou B., Zhang Y., Gao Y., Wu Y., Zhao S., Zhang C. Antidepressive behaviors induced by enriched environment might be modulated by glucocorticoid levels. Eur. Neuropsychopharmacol. 2009; 19(12):868-875.

65. Zhao Y., Xie W., Dai J., Wang Z., Huang Y. The varying effects of shortterm and long-term corticosterone injections on depression-like behavior in mice. Brain. Res. 2009;1261:82-90.

66. Zhou J., Li L., Tang S., Cao X., Li Z., Li W., Li C., Zhang X. Effects of serotonin depletion on the hippocampal GR/MR and BDNF expression during the stress adaptation. Behav. Brain Res. 2008;195(1): 129-138.


Просмотров: 265


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2500-0462 (Print)
ISSN 2500-3259 (Online)