Neuronal damage and protection in the pathophysiology and treatment of psychiatric illness: stress and depression

Abstract

The discovery that stress and depression, as well as other psychiatric illnesses, are characterized by structural alterations, and that these changes result from atrophy and loss of neurons and glia in specific limbic regions and circuits, has contributed to a fundamental change in our understanding of these illnesses. These structural changes are accompanied by dysregulation of neuroprotective and neurotrophic signaling mechanisms that are required for the maturation, growth, and survival of neurons and glia. Conversely, behavioral and therapeutic interventions can reverse these structural alterations by stimulating neuroprotective and neurotrophic pathways and by blocking the damaging, excitotoxic, and inflammatory effects of stress. Lifetime exposure to cellular and environmental stressors and interactions with genetic factors contribute to individual susceptibility or resilience. This exciting area of research holds promise and potential for further elucidating the pathophysiology of psychiatric illness and for development of novel therapeutic interventions.

El haber descubierto que el estrés y la depresión, al igual que otras enfermedades psiquiáiricas, se caracterizan por alteraciones estructurales, y que estos cambios se deben a atrofía y pérdida de neuronas y glía en regiones y circuitos límbicos específicos ha contribuido a un cambío fundamental en la comprensión de estas enfermedades, Estos cambios estructurales se acompañan de una falta de regulación de los mecanismos de señales neuroprotectoras y neurotróficas, los cuales son requeridos para la maduración, crecimiento y supervivencia de las neuronas y la glía. A la inversa, las intervenciones conductualesy terapéuticas pueden revertir estas alteraciones estructurales mediante la estimulación de las vías neuroproiectoras y neurotróficas y a través del bloqueo de los efecios dañinos, excitotóxicos e inflamatorios del estrés. La exposición a lo largo de la vida a estresores celula res y ambientales, y las interacciones con factores genéticos contribuyen a la susceptibilidad o a la resiliencia. Esta inieresanie área de investigación abríga potenciales esperanzas para favorecer la dilucidación de la fisiopatología de las enfermedades psiquiátricas y el desarrollo de nuevas intervenciones terapéuticas.

Notre compréhension du stress et de la dépression, comme d'autres maladies psychiatriques, a été profondément transformée en découvrant que ces maladies sont caractérisées par des modifications structurales résultant de l'atrophie et de la perte des neurones et de la qlie dans des régions et des circuits limbiques spécifiques. Ces modifications structurales s'accompagnent d'une dysrégulaiion des mécanismes de signalisation neurotrophiques et neuroprotecteurs nécessaires à la maturation, la croissance et la survie des neurones et de la glie. À l'opposé, des interventions comportementales et thérapeutiques peuvent inverser ces modifications structurales en stimulant les voies ne uro protectrices et neurotrophiques et en bloquant les effets lésionnels, excitotoxiques et inflammatoires du stress. L'exposition durant la vie aux agents stressants cellulaires et environnementaux et les interactions avec des facteurs génétiques participent à la susceptibilité individuelle ou à la resilience. Ce domaine de recherche passionnant est prometteur et devrait permettre d'expliquer plus précisément la physiopathologie des maladies psychiatriques et de participer au développement de nouveaux traitements.

Keywords:

• synapse
• neurogenesis
• antidepressant
• signal transduction
• gene expressíon

This work is supported by USPHS grants MH45481 and 2 P01 MH25642 and by the Connecticut Mental Health Center. We would also like to thank Mr Xiaowe Su for assistance with literature research, and Drs G. Aghajanian and R-J. Li for providing images of PFC dendrites in Figure 2.