Chronic social defeat stress and glucocorticoid regulation in brain regions: resistance or hypersensitivity?

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

Chronic social stress causes various psychopathologies and is frequently associated with alterations in the HPA axis function. The heightened glucocorticoid hormone levels in the bloodstream instigate an acute bodily response, which fades over time, even with continued glucocorticoid stimulation. It is known that the resistance to elevated hormone levels can affect the effectiveness of therapy in the treatment of stress-induced psychopathologies. Resistance to elevated hormone levels can impact the effectiveness of therapy for stress-induced psychopathologies. To understand the molecular basis of glucocorticoid resistance, we examined the effect of chronic social defeat stress on the transcriptome of two brain regions — the prefrontal cortex and the dorsal raphe nuclei — using an experimental model of depression.

We assessed gene expression levels in C57BL/6 control mice and mice subjected to 30 days of stress, both under basal conditions and following additional stimulation with dexamethasone. The administration of dexamethasone (2 mg/kg) allowed for simulation of the upregulation of glucocorticoids and activation of the glucocorticoid receptor. The results indicate that chronic stress induces gene resistance to glucocorticoid hormones in only 15% of prefrontal cortex genes and 25% of raphe nuclei genes. In stressed animals, there was no response to dexamethasone stimulation, whereas controls showed a reaction. For 66% of the genes in the prefrontal cortex and 40% of the genes in the dorsal raphe nuclei, the response to dexamethasone exhibited a greater intensity in the stressed group as compared to the control group. This set of genes comprises genes linked to immune responses, monoamine conveyance, and synapse establishment. Under stress conditions, as opposed to controls, anti-inflammatory cytokine genes, as well as genes connected to the growth of B- and T-lymphocytes, are downregulated in response to dexamethasone treatment. Furthermore, chronic stress exposure heightens the sensitivity of serotonergic receptor genes Htr1a and Htr5a to dexamethasone. The Htr1a gene exhibited a region-specific response to dexamethasone in stressed animals. Specifically, the expression of the gene increased in response to dexamethasone in the prefrontal cortex, while it decreased in the dorsal raphe nuclei. Additionally, the sensitivity of genes involved in the differentiation of oligodendrocytes changed in the dorsal raphe nuclei of stressed animals.

Thus, our data demonstrate that chronic social defeat stress induces resistance and heightened sensitivity to to glucocorticoid activation, resulting in the development of depression.

Толық мәтін

Chronic social stress causes various psychopathologies and is frequently associated with alterations in the HPA axis function. The heightened glucocorticoid hormone levels in the bloodstream instigate an acute bodily response, which fades over time, even with continued glucocorticoid stimulation. It is known that the resistance to elevated hormone levels can affect the effectiveness of therapy in the treatment of stress-induced psychopathologies. Resistance to elevated hormone levels can impact the effectiveness of therapy for stress-induced psychopathologies. To understand the molecular basis of glucocorticoid resistance, we examined the effect of chronic social defeat stress on the transcriptome of two brain regions — the prefrontal cortex and the dorsal raphe nuclei — using an experimental model of depression.

We assessed gene expression levels in C57BL/6 control mice and mice subjected to 30 days of stress, both under basal conditions and following additional stimulation with dexamethasone. The administration of dexamethasone (2 mg/kg) allowed for simulation of the upregulation of glucocorticoids and activation of the glucocorticoid receptor. The results indicate that chronic stress induces gene resistance to glucocorticoid hormones in only 15% of prefrontal cortex genes and 25% of raphe nuclei genes. In stressed animals, there was no response to dexamethasone stimulation, whereas controls showed a reaction. For 66% of the genes in the prefrontal cortex and 40% of the genes in the dorsal raphe nuclei, the response to dexamethasone exhibited a greater intensity in the stressed group as compared to the control group. This set of genes comprises genes linked to immune responses, monoamine conveyance, and synapse establishment. Under stress conditions, as opposed to controls, anti-inflammatory cytokine genes, as well as genes connected to the growth of B- and T-lymphocytes, are downregulated in response to dexamethasone treatment. Furthermore, chronic stress exposure heightens the sensitivity of serotonergic receptor genes Htr1a and Htr5a to dexamethasone. The Htr1a gene exhibited a region-specific response to dexamethasone in stressed animals. Specifically, the expression of the gene increased in response to dexamethasone in the prefrontal cortex, while it decreased in the dorsal raphe nuclei. Additionally, the sensitivity of genes involved in the differentiation of oligodendrocytes changed in the dorsal raphe nuclei of stressed animals.

Thus, our data demonstrate that chronic social defeat stress induces resistance and heightened sensitivity to to glucocorticoid activation, resulting in the development of depression.

ADDITIONAL INFORMATION

Funding sources. The work was supported by the Russian Science Foundation (project No. 21-15-00142).

Authors' contribution. All authors made a substantial contribution to the conception of the work, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the work, and final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the work.

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

×

Авторлар туралы

N. Bondar

Institute of Cytology and Genetics of Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: nbondar@bionet.nsc.ru
Ресей, Novosibirsk

P. Kisaretova

Institute of Cytology and Genetics of Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: nbondar@bionet.nsc.ru
Ресей, Novosibirsk

V. Reshetnikov

Institute of Cytology and Genetics of Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: nbondar@bionet.nsc.ru
Ресей, Novosibirsk

A. Shulyupova

Institute of Cytology and Genetics of Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: nbondar@bionet.nsc.ru
Ресей, Novosibirsk

Yu. Ryabushkina

Institute of Cytology and Genetics of Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: nbondar@bionet.nsc.ru
Ресей, Novosibirsk

R. Salman

Institute of Cytology and Genetics of Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: nbondar@bionet.nsc.ru
Ресей, Novosibirsk

Әдебиет тізімі

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML

© Eco-Vector, 2023

Creative Commons License
Бұл мақала лицензия бойынша қол жетімді Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».