• Găsiți acest autor pe Google Scholar
  • Găsiți acest autor pe PubMed
  • Căutați acest autor pe acest site
  • Pentru corespondență: izquierda @ terra.com.brbeatrice.passani @ unifi.it

  • Găsiți acest autor pe Google Scholar
  • Găsiți acest autor pe PubMed
  • Căutați acest autor pe acest site
  • Record ORCID pentru Maria Beatrice Passani
  • Pentru corespondență: izquierda @ terra.com.brbeatrice.passani @ unifi.it

Contribuit de Ivan Izquierdo, 5 martie 2019 (trimis spre revizuire 17 decembrie 2018; revizuit de Maurizio Popoli și Benno Roozendaal)

stres

Semnificaţie

O stare nutrițională sănătoasă este esențială pentru dezvoltarea corectă a creierului și pentru menținerea funcției cognitive optime în timpul vârstei adulte și a îmbătrânirii. Efectele acizilor grași polinesaturați ω-3 (FA-3 PUFA) și suplimentarea sau deficiența de vitamine asupra neurodezvoltării au fost studiate pe larg la sugarii sănătoși și la animalele de laborator postînțărcare, dar se știe puțin despre influența acestor micronutrienți asupra consecințelor cognitive și neurochimice de stres cronic în timpul adolescenței. Oferim dovezi că o dietă suplimentată cu FA-3 PUFA și vitamina A previne afectarea cognitivă dăunătoare și schimbarea compoziției microbiotei indusă de stresul instabilității sociale în timpul adolescenței și că ameliorarea este menținută până la maturitate, sugerând că o dietă sănătoasă poate avea o durată lungă efecte benefice și ajută la combaterea bolilor neurodegenerative.

Abstract

La rozătoare, ca și la om, adolescența este un moment al schimbărilor de dezvoltare și al reorganizării creierului și a sistemelor de stres, marcate de maturizarea cognitivă și modificările comportamentale (1). Interacțiunile cu specificații potrivite vârstei în timpul adolescenței sunt importante pentru neurodezvoltarea adecvată a rozătoarelor, iar orice modificare a acestor experiențe sociale adolescente poate duce la măsurători neurocomportamentale relevante pentru anxietate, depresie și abuz de substanțe (2). Cercetările preclinice s-au concentrat asupra perioadelor de dezvoltare anterioare și ulterioare, cu mai multe studii care au demonstrat că stresul timpuriu al vieții la rozătoare și la om reprezintă un risc de neurodezvoltare cu implicații pentru abilitățile cognitive ulterioare la vârsta adultă (3, 4).

Având în vedere lipsa de date privind factorii cheie care contribuie la efectele dăunătoare ale stresului în adolescență, nu au fost elaborate strategii eficiente pentru prevenirea sau vindecarea acestor probleme. În acest sens, nutriția este unul dintre factorii cheie ai stilului de viață care contribuie la sănătatea mintală și are consecințe de anvergură asupra funcțiilor cognitive care se extind în viața ulterioară (5, 6).

Printre componentele nutriționale asociate cu funcționarea optimă a creierului, acizii grași polinesaturați ω-3 (ω-3 PUFA) joacă roluri critice în dezvoltarea și funcționarea sistemului nervos central (SNC). În studiile la animale, deficiența prenatală a PUFA ω-3 cerebrale este asociată cu modificări durabile neuroanatomice și neurotransmițătoare și cu deficite neurocognitive; indicii comportamentali ridicați de anxietate, agresivitate și depresie (revizuiți la ref. 7); și vulnerabilitate crescută la efectele evenimentelor inflamatorii (8, 9). Studii recente au demonstrat efectele cognitive benefice de lungă durată ale unei diete suplimentate cu e-3 PUFAs acid eicosapentaenoic (EPA) și acid docosahexaenoic (DHA) asupra evenimentelor de stres precoce, cum ar fi separarea maternă (10, 11) sau după following -3 deficit de PUFA în perioada perinatală (12, 13). Mai mult, s-a demonstrat că suplimentarea cu FA-3 PUFA previne tulburările emoționale și neuronale induse de înfrângerea socială cronică la șoareci adulți (14) și performanța ameliorată a memoriei la animalele în vârstă (15).

Un alt nutrient esențial este vitamina A, care prin metabolitul său activ acidul retinoic joacă un rol cheie în funcțiile cognitive la șobolanii adulți (16) și vârstnici (17). Deficitul de vitamina A crește activitatea axei hipotalamus-hipofiză-suprarenală, iar șobolanii cu deficit de vitamina A prezintă un răspuns întârziat și crescut al corticosteronului la stresul de reținere (18). În schimb, sa demonstrat că suplimentarea cu vitamina A la șobolani adulți previne declinul memoriei spațiale asociate vârstei (19).

O vastă literatură indică faptul că FA-3 PUFA-urile și căile de semnalizare a acidului retinoic pot acționa împreună pentru a modula memoria și plasticitatea sinaptică și, într-adevăr, o dietă combinată îmbogățită cu EPA-DHA și vitamina A a demonstrat efecte sinergice comportamentale și neurochimice la șobolanii de vârstă mijlocie ( 20). Cu toate acestea, efectele pe termen lung ale unei diete prelungite îmbogățite cu acești micronutrienți asupra consecințelor dăunătoare ale stresului adolescenților rămân în mare parte necunoscute.

Microbiota intestinală a apărut ca unul dintre regulatorii cheie ai sănătății creierului pe toată durata vieții, inclusiv în adolescență (21 ⇓ -23). Stresul și alte insulte pot avea un impact serios asupra compoziției microbiomului (24), iar intervențiile dietetice s-au dovedit a normaliza astfel de efecte (10). Mai mult, s-a demonstrat că deficiența FA-3 PUFA și suplimentarea modulează diferențial compoziția microbiomului (10, 13, 25).

Rezultate

Am adoptat protocolul de instabilitate socială (26) constând în izolarea zilnică, urmată de o schimbare a partenerilor din cușcă de la ziua postnatală (PND) 30 la PND 45 (Fig. 1A). La rozătoare, adolescența este definită de intervalul de timp dintre înțărcare la PND 21 și primele semne de pubertate, care la bărbați coincide cu separarea prepuțială care are loc în jurul PND 42 ± 3 (1). Pentru a evalua dacă stresul instabilității sociale cauzează deficite acute și de lungă durată și dacă o dietă îmbogățită FA-3 PUFA/vitamina A (anexa SI, Tabelul S1) ar putea ameliora deficitele induse de stres, am folosit o serie de măsurători și teste comportamentale efectuate începând în ziua următoare finalizării protocolului de stres, PND 46 (la adolescenți) sau PND 70 (la adulți).