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Modificazioni indotte da un aumento dell'ormone glucocorticoideo, durante il periodo neonatale, sulla morfologia dell'ippocampo e sulla memoria spaziale del ratto

Informazioni tesi

  Autore: Claudia Consoli
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 1998-99
  Università: Università degli Studi di Roma La Sapienza
  Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali
  Corso: Scienze Biologiche
  Relatore: Assia Catalani
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 100

Gli ormoni glucocorticoidei, in particolare il corticosterone nel ratto, esercitano molteplici effetti sul Sistema Nervoso Centrale, che vanno dalla regolazione della proliferazione e differenziazione cellulare, ad influenze sull'umore e sul comportamento.
Il rilascio di questo ormone è sotto il controllo dell'asse ipotalamo-ipofisi-surrene (IIS), che a sua volta è controllato dall'ippocampo, struttura del sistema limbico alla base dei processi cognitivi e di memorizzazione. L'attività regolatoria dell'ippocampo, grazie ai recettori glucocorticoidei (GR) presenti nelle sue cellule nervose, è controllata dai glucocorticoidi ed, inoltre, lo stesso corticosterone può influenzarne la morfologia e il funzionamento.
Questi effetti avvengono sia sui neuroni, sia sugli astrociti, un gruppo di cellule gliali, che fanno parte dell'ippocampo e che svolgono molteplici funzioni: 1) supporto nello sviluppo neuronale; 2) controllo dell'omeostasi ionica; 3) recupero e rilascio di neurotrasmettitori; 4) produzione di fattori neurotrofici; 5) intervento nei danni cerebrali.
L'effetto dei glucocorticoidi sugli astrociti di ratto adulto è possibile grazie alla presenza dei recettori GR, che permettono agli ormoni di inibire la sintesi di GFAP, proteina citoscheletrica tipica degli astrociti maturi.
Questo lavoro parte dal presupposto, che un aumento di glucocorticoidi, nella prole di madri ipercorticosteronemiche, influenza l'apprendimento e la somministrazione in adulto ha un'azione sulla sintesi della GFAP e, quindi, sulla morfologia degli astrociti. Inoltre, è nota l'importanza degli astrociti durante lo sviluppo ed è ipotizzato un loro ruolo durante l'apprendimento.
Sono stati, dunque, analizzati gli effetti del corticosterone, somministrato durante il periodo neonatale: 1) in un test di apprendimento spaziale, il labirinto acquatico (Water Maze), su animali adulti di 150 giorni; 2) sulla morfologia degli astrociti sia sotto trattamento, che dopo la sospensione; inoltre, si è osservato lo sviluppo degli astrociti nei due gruppi sperimentali.
Tutti gli studi sono stati condotti sia sui maschi, che sulle femmine.
La somministrazione dell'ormone (200µg/ml) è avvenuta con la sua aggiunta nell'acqua da bere di madri allattanti, per un periodo di 21gg. All'età di 11,16, 30, 90 e 150 giorni sono stati prelevati i cervelli di ratti perfusi con formalina al 3.7%. Questi cervelli sono stati, poi, sezionati all'altezza dell'ippocampo e le sezioni processate con tecniche di immunoistochimica, utilizzando l'anticorpo primario anti-GFAP e, infine, la reazione è stata evidenziata con la DAB (3,3' Diaminobenzadina).
L'analisi sulle sezioni è stata condotta con un analizzatore di immagini, che ha permesso di valutare l'area d'immunoreazione e il numero degli astrociti in tre aree dell'ippocampo: CA1, CA3 e Giro dentato. Gli animali a 150 giorni sono stati, precedentemente, sottoposti ad un test comportamentale per l'apprendimento spaziale (Water Maze), in cui gli animali dovevano localizzare una piattaforma sommersa, utilizzando dei riferimenti esterni.
Da questo studio è risultato che: 1) il corticosterone migliora la performance in un test di memoria spaziale, in ratti adulti di entrambi i sessi, inoltre, esiste una diversità di strategia tra maschi e femmine trattati, forse, dovuta all'influenza del corticosterone sugli ormoni sessuali; 2) la prole di madri ipercorticosteronemiche presenta una diminuzione della grandezza degli astrociti, sotto trattamento, ma un aumento rispetto ai controlli, alla sospensione di esso; 3) nei controlli diminuisce la grandezza degli astrociti con il progredire dell'età, nei trattati, invece, aumenta; 4) lo sviluppo degli astrociti, in particolari aree dell'ippocampo, tra maschi e femmine trattati, è diverso, probabilmente per la diversa influenza degli ormoni sessuali nelle varie aree ippocampali.
Questi dati morfologici ci permettono di fornire un'ulteriore possibile spiegazione alle diversità comportamentali degli animali allattati da madri ipercorticosteronemiche, anche in considerazione della stretta relazione che intercorre tra glia e neuroni; ci permette, inoltre, di arricchire le conoscenze sugli effetti del corticosterone sugli astrociti e di estendere i dati di letteratura sulle loro modificazioni morfologiche durante l'ontogenesi sia nei maschi, che nelle femmine.

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4 INTRODUZIONE Gli ormoni steroidei giocano un ruolo importante come mediatori fra ambiente e cervello forgiando la morfologia e la funzionalità del SNC, sia durante lo sviluppo, che la vita adulta e la senescenza. I loro effetti possono essere classificati come ciclici, situazionali, organizzativi e disorganizzativi (McEwen, 1992). Fra gli ormoni steroidei, i glucocorticoidi esercitano una moltitudine di effetti sul sistema nervoso centrale. Questi effetti vanno dalla regolazione dei processi di base delle cellule, come proliferazione, differenziazione, attività elettrofisiologiche, ad aspetti legati alle interazioni funzionali delle cellule, e a sottili e importanti influenze sull’umore, il comportamento, la motivazione (Meyer, 1985). E’ stato dimostrato che costanti livelli di glucocorticoidi, durante lo sviluppo, sono indispensabili per la corretta maturazione cerebrale. Le concentrazioni plasmatiche di questi ormoni variano con l’età; alla nascita e nei primi 2 giorni di vita i livelli sono molto alti, ma tendono a diminuire successivamente, mantenendosi molto bassi nelle prime due settimane di vita. Tali basse concentrazioni, in questa fase così critica dello sviluppo, proteggono l’organismo da danni legati alle loro eccessive concentrazioni, indotte da stimoli stressanti. Questo fase è, perciò, detto “periodo iporesponsivo”. Successivamente, i livelli plasmatici dei glucocorticoidi aumentano in

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Parole chiave

astrociti
gfap
ippocampo
morfologia cerebrale
ormoni glucocorticoidei
water maze

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