Livelli plasmatici di S100B e proteine ​​della catena leggera dei neurofilamenti nello stress

Rapporti scientifici volume 12, numero articolo: 8339 (2022) Citare questo articolo

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I cambiamenti fisiopatologici alla base dei disturbi mentali legati allo stress rimangono poco chiari. Tuttavia, la ricerca suggerisce che potrebbero essere coinvolte alterazioni negli astrociti e nei neuroni. Questo studio ha esaminato potenziali marcatori periferici di tali alterazioni, tra cui S100B e la catena leggera del neurofilamento (NF-L). Abbiamo confrontato i livelli plasmatici di S100B e NF-L in pazienti con disturbo cronico da esaurimento indotto da stress (SED), pazienti con disturbo depressivo maggiore (MDD) e controlli sani. Abbiamo anche studiato se i livelli di S100B e NF-L fossero correlati ai livelli di vescicole extracellulari derivate dagli astrociti (EV che indicano l'attivazione degli astrociti o l'apoptosi) e alla gravità dei sintomi. Solo le donne avevano livelli misurabili di S100B. Le donne con SED avevano livelli plasmatici di S100B più elevati rispetto alle donne con MDD (P < 0,001) e ai controlli sani (P < 0,001). I sintomi autovalutati di fallimenti cognitivi erano correlati positivamente con i livelli di S100B (rs = 0,434, P = 0,005) così come i sintomi depressivi (rs = 0,319, P <0,001). I livelli plasmatici di EV derivati ​​dagli astrociti erano correlati ai livelli di S100B (rs = 0,464, P <0,001). I livelli plasmatici di NF-L non differivano tra i gruppi e non erano correlati alla gravità dei sintomi o ai livelli di EV. Pertanto, lo stress a lungo termine senza un recupero sufficiente e il SED possono essere associati a livelli plasmatici elevati di S100B, che possono essere la prova di cambiamenti fisiopatologici negli astrociti. I risultati supportano anche l’ipotesi che i livelli plasmatici di S100B siano associati a disfunzione cognitiva.

Lo stress cronico aumenta il rischio di disturbi psichiatrici come il disturbo depressivo maggiore1 (MDD) e il disturbo cronico da esaurimento indotto da stress (SED), chiamato anche burnout clinico. Il SED è causato da stress a lungo termine senza un recupero sufficiente, che porta all'esaurimento mentale e fisico2,3. Lo stress influisce sui processi cognitivi4 e sintomi cognitivi come memoria e attenzione compromesse sono comuni nei pazienti con SED3. La SED è inclusa nella versione svedese della Classificazione Internazionale delle Malattie, decima versione (ICD-10)5 (Tabella 1).

La neuroinfiammazione cronica può essere alla base non solo dell’MDD6, ma anche del SED. Questo modello neuroinfiammatorio presuppone che l’infiammazione cronica influenzi la funzione delle cellule gliali, inclusa la funzione degli astrociti. Il modello è in linea con la ricerca sui cambiamenti fisiopatologici che suggerisce che i disturbi mentali legati allo stress sono associati ad alterazioni della densità e della morfologia degli astrociti in regioni specifiche del cervello7,8,9,10. Potenziali marcatori di alterazioni negli astrociti includono vescicole extracellulari (EV) derivate dagli astrociti, che vengono rilasciate dalla membrana cellulare durante l'attivazione cellulare e/o l'apoptosi11. Questi EV possono essere misurati nel plasma con citometria a flusso etichettandoli con anticorpi per proteine ​​derivate dagli astrociti come la proteina acida fibrillare gliale (GFAP) e l'acquaporina 4 (AQP4). Recentemente abbiamo dimostrato livelli più elevati di EV derivati ​​dagli astrociti nel plasma di pazienti con SED e MDD rispetto ai controlli sani. Inoltre, i livelli di questi EV erano significativamente più alti nei pazienti con SED rispetto ai pazienti con MDD, il che suggerisce che diversi processi fisiopatologici potrebbero essere alla base di questi disturbi dell'umore legati allo stress12.

Gli astrociti interessati possono essere rilevati anche nel sangue periferico con test commerciali validati, come i test per S100B. S100B è una proteina citosolica legante il calcio13 sintetizzata principalmente dagli astrociti14. Livelli elevati di S100B vengono utilizzati clinicamente come indicatore di danno cerebrale15 e possono essere un indicatore di disturbi neurologici16. Si ipotizza che S100B sia un marcatore dell'integrità della barriera ematoencefalica17 ed è stato trovato nel liquido cerebrospinale (CSF) e nel siero di pazienti con disturbi dell'umore, incluso MDD18,19,20,21. Il suo potenziale utilizzo come marcatore di astrociti alterati nella malattia di Alzheimer22 è un'ulteriore prova del suo legame con la disfunzione cognitiva e possibilmente con lo stress cronico e la neuroinfiammazione. Per quanto ne sappiamo, tuttavia, nessuno studio precedente ha indagato la S100B in pazienti con SED.