Stress and the female brain. The effects of estradiol on the neurobiological reactions to chronic stress.
Gerrits, Marjolein
IMPORTANT NOTE: You are advised to consult the publisher's version (publisher's PDF) if you wish to cite from it. Please check the document version below.
Document Version
Publisher's PDF, also known as Version of record
Publication date:
2006
Link to publication in University of Groningen/UMCG research database
Citation for published version (APA):
Gerrits, M. (2006). Stress and the female brain. The effects of estradiol on the neurobiological reactions to chronic stress. s.n.
Copyright
Other than for strictly personal use, it is not permitted to download or to forward/distribute the text or part of it without the consent of the author(s) and/or copyright holder(s), unless the work is under an open content license (like Creative Commons).
Take-down policy
If you believe that this document breaches copyright please contact us providing details, and we will remove access to the work immediately and investigate your claim.
Downloaded from the University of Groningen/UMCG research database (Pure): http://www.rug.nl/research/portal. For technical reasons the number of authors shown on this cover page is limited to 10 maximum.
Nederlandse samenvatting
Stress
Stress kan worden gedefinieerd als een verstoring die het natuurlijke evenwicht van een organisme bedreigt. Er zijn veel fysieke en psychologische factoren die deze verstoring kunnen veroorzaken. De blootstelling aan stress resulteert in een serie gecoördineerde, non-specifieke reacties waarmee het lichaam het verstoorde evenwicht weer probeert te herstellen. Deze respons op een acute stressor is adaptief en gericht op de overleving van het organisme.
Het zogenaamde limbische systeem van een dier bestaat uit een aantal hersengebieden die samen betrokken zijn bij de verwerking van onder andere emotionele stimuli. Hogere her- senkernen van het limbische systeem, zoals de hippocampus, de prefrontale cortex en de amygdala, ontvangen sensorische informatie vanuit de thalamus en de sensorische cortex.
Deze signalen komen vervolgens samen in de hypothalamus en worden door een specifiek gebied van de hypothalamus dat als outputregio fungeert, namelijk de paraventriculaire nucleus van de hypothalamus (PVN), omgezet in autonome en neuroendocriene responsen.
Stress leidt tot activatie van de PVN, fysiologisch uit zich dit in activatie van het autonome zenuwstelsel en de hypothalamus-hypofyse-bijnier (HPA)-as.
Verhoogde afgifte van de stresshormonen adrenaline en noradrenaline als gevolg van de activatie van het autonome systeem resulteert in een verhoogde hartslag en bloeddruk.
Hierdoor neemt de bloedtoevoer naar de hersenen en spieren toe en kan het organisme sneller reageren. Activatie van de HPA-as leidt tot afgifte van een ander stresshormoon:
corticosteron, dat een belangrijke rol speelt bij het verhogen van de concentratie glucose in het bloed, het mobiliseren van energie, groeiprocessen, immuunfuncties en processen die betrokken zijn bij leren en geheugen. Deze hormonen dragen bij aan de typische “fight/
flight”-reactie, die een dier in staat stelt om te gaan met de bedreigende factor. De activatie van deze processen is nauwkeurig gereguleerd door terugkoppelmechanismen (negatieve feedback). Zodra de stressor verdwijnt, neemt ook de intensiteit van de responsen af.
In tegenstelling tot de adaptieve respons op acute stress, kan de reactie op langdurige, on- controleerbare stress ontsporen. De negatieve feedbackmechanismen kunnen falen, waar- door er een inadequate regulatie van de HPA-as op kan treden. De continu verhoogde corticosteronproductie kan negatieve effecten hebben op het centrale zenuwstelsel en kan leiden tot schade en structurele veranderingen in het limbische systeem.
Bij mensen zijn stressvolle gebeurtenissen (‘life events’) en affectieve stoornissen zoals de- pressie en angststoornissen sterk met elkaar geassocieerd, met name in combinatie met een genetische gevoeligheid of eerder in het leven doorgemaakte negatieve gebeurtenissen. Een depressie is bijvoorbeeld vaak voorafgegaan aan misbruik of andere traumatische ervarin- gen.
Stressvolle gebeurtenissen kunnen een rol spelen bij het ontstaan van een psychiatrische aandoening, zoals depressie, angststoornissen en posttraumatische stressstoornis. Langdu- rige veranderingen in de neurobiologie, veroorzaakt door ernstige chronische stress, kun-
nen leiden tot gedragsveranderingen.
Chronische stress heeft een negatieve invloed op de neuronale plasticiteit, dit resulteert in een neuronaal systeem dat niet meer in staat is adequaat te reageren op externe stimuli zo- als een volgende stressor. Er ontstaat als het ware een vicieuze cirkel waarbij stress een aan- getast zenuwstelsel creëert dat vervolgens weer minder in staat is voldoende te reageren.
Doordat er een directe relatie lijkt te zijn tussen chronische stress en het ontstaan van depressie, kan stress gebruikt worden als een waardevol hulpmiddel bij dierexperimenteel onderzoek naar de onderliggende neurobiologische mechanismen van depressie en angst- stoornissen. Omdat een enkele stressor geen aanhoudende neurobiologische veranderingen zal veroorzaken die leiden tot neuronale dysfunctie, kan een experimentele stresssituatie slechts als valide diermodel fungeren als de stress chronisch wordt toegepast. De effecten van opeenvolgende stressoren kunnen zich opeenstapelen en er kunnen gestoorde reac- tiepatronen ontstaan. Het toepassen van dezelfde stressor gedurende langere tijd zorgt er echter voor dat het dier went aan deze stressor en adaptatie zal vertonen.
In onze studies maakten we gebruik van een protocol waarbij de ratten gedurende drie weken dagelijks worden blootgesteld aan elektrische voetschokken. Ze worden daarvoor in een afgesloten verduisterde stressbox op een metalen rooster geplaatst. Afgezien van de fysieke stressor (namelijk de schok), werkt na een aantal dagen alleen al het verblijf in de stressbox als een stressor. Dit wordt versterkt door de associatie met de eerdere schokken, door het ruiken van de alarmferomonen in uitwerpselen en door het horen van ultrasone geluiden van andere gestresste ratten.
Om gewenning aan deze dagelijkse procedure te voorkomen, start de sessie elke dag op een ander tijdstip (tussen 8.00 en 17.00 uur) en is de duur van de sessie variabel (tussen vijftien en 180 minuten). Het aantal schokken is beperkt tot vijf per dag, maar de tijd tussen de schokken varieert van vier tot dertig minuten en de volgorde waarin de ratten een schok krijgen, is willekeurig. Op de laatste dag worden de ratten na het verblijf in de stressbox opgeofferd. Om pijngerelateerde hersenactiviteit te vermijden in de daaropvolgende metin- gen, worden de ratten gedurende het experiment geconditioneerd met een lampje. Door op de laatste dag alleen de lichtstimulus aan te bieden wordt uitsluitend de stressrespons geactiveerd, en niet de pijnrespons.
Affectieve stoornissen en geslacht
Affectieve stoornissen zoals depressie en angststoornissen zijn een groot probleem in de Westerse samenleving. De stoornissen zijn een grote oorzaak van morbiditeit, herhalen zich vaak en kunnen levensbedreigend zijn door de verhoogde kans op zelfdoding. Depres- sie wordt vaak gezien in combinatie met symptomen van angststoornissen. De kans om tijdens het leven getroffen te worden door een affectieve stoornis was in Nederland in 1996 voor mannen 10.9 % en voor vrouwen 20.1 %.
Affectieve stoornissen komen twee tot drie keer vaker voor bij vrouwen dan bij mannen.
Dit sekseverschil ontstaat tijdens de puberteit en verdwijnt na de menopauze, dit doet vermoeden dat de vrouwelijke geslachtshormonen, in het bijzonder oestrogenen, hierbij een rol spelen. In overeenstemming met deze gedachte is de bevinding dat periodes met significante veranderingen in de hormonale status, zoals de puberteit, zwangerschap en menopauze geassocieerd zijn met een verhoogd risico op het voorkomen van depressie en/of angst. Er is gesuggereerd dat niet de hoge of de lage oestrogeenniveaus een rol spelen bij depressie, maar dat juist de plotselinge veranderingen essentieel zijn.
Een aantal studies rapporteert verbeteringen van depressieve symptomen bij vrouwen in de menopauze na oestrogeentherapie, hoewel er maar weinig bekend is over het mechanisme dat ten grondslag ligt aan dit effect van oestrogeen op de stabilisatie van emoties.
Daarnaast brengt oestrogeentherapie risico’s met zich mee. Er kunnen ernstige bijwerkin- gen optreden, zoals een verhoogd risico op het ontwikkelen van baarmoeder- en borstkan- ker. Daarnaast is er een grote studie van het Amerikaanse Women’s Health Initiative naar de voordelen en risico’s van oestrogeengebruik door postmenopauzale vrouwen voortijdig afgebroken vanwege een verhoogd risico op herseninfarcten.
Een meer gedetailleerde kennis over het werkingsmechanisme van oestrogenen is noodza- kelijk voor de ontwikkeling van selectieve medicijnen die betere behandelingsmogelijkhe- den mogelijk maken en de kans op ernstige bijwerkingen reduceren.
Oestrogeen
Oestradiol is de meest voorkomende en meest potente vorm van oestrogeen. Oestradiol wordt geproduceerd door de eierstokken (ovaria) en de productie staat onder controle van het follikelstimulerend hormoon (FSH) en het luteïniserend hormoon (LH). Beide worden geproduceerd door de hypofyse die op zijn beurt wordt aangestuurd door de hypothala- mus.
Verschillende dierexperimenten tonen aan dat oestradiol bijna alle neurotransmittersyste- men kan moduleren die betrokken zijn bij emoties, bijvoorbeeld het serotonerge, dopa- minerge, adrenerge, GABA-erge en cholinerge systeem. Daarnaast heeft oestradiol invloed op de limbische activiteit, is er een groot effect op de HPA-as en beïnvloedt oestradiol de neuronale plasticiteit.
Verder is er een duidelijk verschil tussen mannelijke en vrouwelijke proefdieren wat betreft het effect van stress op gedrag, wat veroorzaakt zou kunnen worden door de verschillen in oestradiol concentratie in het plasma.
Oestradiol is erg lipofiel en goed in staat de bloed-hersenbarrière te passeren. Hersenker- nen die betrokken zijn bij emotie en angst, zoals de amygdala, de hypothalamus, de bed nucleus van de stria terminalis, het preoptische gebied en de prefrontale cortex, brengen zowel oestrogeenreceptor (ER) α als β tot expressie. Deze receptoren behoren tot de ste- roidhormoonreceptoren en komen voor in het cytosol. Na binding van oestradiol aan de
receptor verplaatst dit complex zich naar de celkern, waar het aan specifieke DNA-sequen- ties bindt en als transcriptiefactor werkt. Activatie van de oestrogeenreceptor kan leiden tot activatie of juist repressie van genexpressie en kan daardoor leiden tot veranderingen in de eiwitsynthese.
Er zijn veel studies gedaan naar de effecten van oestradiol. De meeste onderzoekers maken hiervoor gebruik van geovariectomeerde ratten, dus ratten die zelf geen oestradiol meer produceren. Ze vergelijken geovariectomeerde ratten die dagelijks geïnjecteerd worden met oestradiol of een onderhuidse pellet hebben die oestradiol afgeeft met geovariectomeerde ratten die een vehikel ontvangen. Deze methodes van oestradioltoediening leveren hoge en constante oestradiolspiegels op. In onze ogen beïnvloedt dat het onderzoeksresultaat van lange-termijnstudies.
Ratten hebben een oestruscyclus van vier tot vijf dagen, opgedeeld in di-oestrus-1, di-es- trus-2, pro-oestrus en oestrus. De oestradiolconcentratie in het bloedplasma stijgt tijdens de tweede dag van de di-oestrus en bereikt een maximale hoogte aan het einde van de pro- oestrus. Deze piek wordt gevolgd door een sterke daling tijdens de oestrus. Soortgelijke cyclische veranderingen vinden ook plaats bij de mens, zij het in een langer tijdsbestek en een iets anders opgebouwde cyclus, en zouden een belangrijke rol kunnen spelen bij de regulatie van het emotionele systeem. Aanhoudend hoge oestradiol spiegels zouden kunnen ertoe leiden dat het aantal oestrogeenreceptoren afneemt waardoor oestradiol niet is staat is een adequaat effect te bewerkstelligen.
Wil men het effect van fysiologische en cyclische niveaus van oestradiol op de stressrespons onderzoeken, dan zou het gebruik van ratten met een normale oestruscyclus uiteraard de meest logische oplossing zijn. Helaas is dit in de praktijk moeilijk uitvoerbaar. De cyclus van een rat is maar heel kort en de plasmaconcentraties van de geslachtshormonen zijn elke dag anders. Daarnaast hebben wij nooit synchronisatie van de cyclus binnen onze onder- zoekspopulatie waargenomen, dus iedere rat bevindt zich in een verschillend stadium van de cyclus. Een bijkomende complicatie is dat er studies beschrijven dat de oestradiolafgifte verandert onder invloed van stress. Het uitvoeren van een chronisch stressexperiment waar- bij de ratten op hetzelfde moment in de cyclus dezelfde handelingen ondergaan, zal dus zeer gecompliceerd zijn, zij het niet onmogelijk.
In onze studies hebben wij een artificiële oestradiol cyclus geïntroduceerd, die ervoor zorgt dat er op elk tijdstip van het experiment in elke met oestradiol behandelde rat vergelijkbare oestradiolconcentraties aanwezig zijn. Daartoe hebben we geovariectomeerde ratten een keer per vier dagen geïnjecteerd met 10 μg/250g 17β-oestradiolbenzoaat. Analyse van het bloedplasma toont aan dat dit injectieschema inderdaad fysiologische waarden van oestra- diol oplevert met een cyclisch verloop van 4 dagen.
Samenvatting van de resultaten
Het merendeel van het biomedische onderzoek wordt nog steeds gedaan bij mannetjesrat- ten. De reden hiervoor is de sterke invloed van de vierdaagse oestruscyclus bij vrouwtjesrat- ten, die vele parameters verstoort. Dit is opmerkelijk, gezien het bewijs dat zich opstapelt dat veel (neuronale) processen bij vrouwen anders verlopen dan bij mannen.
Dit proefschrift gaat in op de effecten van langdurige stress op verschillende gebieden van het limbische systeem in vrouwtjesratten, en op de invloed van cyclisch toegediend oes- tradiol op stressgerelateerde neurobiologische mechanismen.
Verschillende studies hebben met behulp van beeldvormende technieken zoals MRI aange- toond dat patienten die lijden aan affectieve stoornissen een kleiner volume en een vermin- derde regionale doorbloeding hebben in verschillende gebieden van de prefrontale cortex, waaronder de mediale prefrontale cortex en de orbitofrontale cortex.
In het experiment dat is beschreven in Hoofdstuk 2, hebben we een beschadiging toege- bracht aan de mediale prefrontale cortex van vrouwtjesratten. Deze ratten zijn vervolgens 21 dagen onderworpen aan chronische stress. Op deze manier wilden we onderzoeken welke rol de mediale prefrontale cortex speelt bij het omgaan met stress bij vrouwelijke proefdieren en welke consequentie het beschadigen van dit hersengebied heeft op de res- pons op opeenvolgende stressoren.
Verschillende gedragsparameters in de openfield-test laten zien dat ratten na chronische stress veranderingen in gedrag vertonen; vrouwtjesratten leggen grotere afstanden af, be- wegen zich meer in de binnenste cirkel van de bak en brengen minder tijd door in de buurt van een bekend voorwerp. Vrouwtjesratten met een intacte prefrontale cortex vertonen dit gedrag pas na 21 dagen stress, terwijl ratten met schade in de mediale prefrontale cortex dit gedrag al na veertien dagen laten zien.
Bij ratten met een beschadiging in het mediale deel van de prefrontale cortex blijkt na een periode van 21 dagen stress het aantal c-Fos positieve celkernen in twee verschillende gebieden van de hypothalamus (de dorsomediale kern en de paraventriculaire kern) meer verhoogd te zijn dan bij intacte ratten. De bepaling van de c-Fos-expressie in hersenweefsel met behulp van immunocytochemische kleuringen is een bruikbaar hulpmiddel voor het bestuderen van de spatiële en temporele patronen van neuronale activatie. Een hoge mate van c-Fos-expressie is een indicatie voor veel transcriptieactiviteit in de celkern.
Ook zijn de adrenaline en noradrenaline plasmaspiegels twee uur na de laatste stressor hoger in ratten met een beschadiging in het mediale deel van de prefrontale cortex dan in intacte ratten.
Dysfunctie van de mediale prefrontale cortex bij vrouwtjesratten leidt dus tot chronische activatie van hersengebieden die betrokken zijn bij de neuroendocriene en autonome re- acties op stress en verkorten de tijd waarbinnen stressgeïnduceerde gedragsveranderingen optreden.
In Hoofdstuk 3 hebben we de reactie in de PVN bestudeerd op acute en chronische stress bij geovariectomeerde en oestradiolbehandelde ratten. Onder controle condities waren er geen verschillen tussen geovariectomeerde en oestradiolbehandelde ratten, maar zodra de ratten aan stress werden onderworpen trad er een divergentie op van de reacties.
Acute stress (drie dagen) verhoogt de neuronale activiteit in de PVN van geovariectomeerde ratten, wat afgelezen kon worden uit een toename in het aantal c-Fos-positieve celkernen.
Na 21 dagen stress is de neuronale activiteit in de PVN nog steeds verhoogd ten opzichte van controle ratten. Dit wijst erop dat in onze proefopzet geen gewenning aan de stressor optreedt. De verhoogde neuronale activiteit in de PVN kan stressgeïnduceerde veranderin- gen in het neuroendocriene en autonome systeem teweegbrengen die op de korte termijn (acute stress) adaptief kunnen zijn maar op de lange termijn (chronische stress) schade kunnen veroorzaken.
Een cyclische behandeling met oestradiol reduceert het aantal c-Fos-positieve celkernen in de PVN na acute en chronische stress. De verlaging van de stressgeïnduceerde activatie van de PVN is alleen significant binnen 24 uur na de laatste hormooninjectie, dus als de oestradiolspiegel nog hoog is.
ERβ is de meest voorkomende oestrogeenreceptor in de PVN. De hoge expressie van ERβ in de PVN is mogelijk van groot belang voor de effecten van oestradiol op stress gerelateer- de veranderingen in dit hersengebied. Onze resultaten tonen inderdaad aan dat chronische stress het aantal cellen in de PVN dat ERβ tot expressie brengt, verhoogt.
Een van de belangrijkste neuropeptides waarmee ERβ gecolokaliseerd is in de PVN, is oxy- tocine. Het gen voor oxytocine bevat een sequentie waaraan het oestradiol-ERβ complex kan binden (ERE). Op deze wijze kan oestradiol de lokale expressie van oxytocine verho- gen. De vermindering van het aantal c-Fos-positieve cellen (en dus de neuronale activatie) in de PVN door oestradiol zou kunnen worden gemedieerd door oxytocine. De verhoogde ERβ expressie kan in combinatie met oestradiol (het ligand) leiden tot een lokaal verhoog- de afgifte van oxytocine. Eerdere publicaties toonden aan dat oxytocine in de PVN in staat is stressgeïnduceerde c-Fos-expressie te verminderen. Daarnaast is beschreven dat centrale toediening van oxytocine een reductie geeft van de stressgeïnduceerde corticosteron afgifte en angstgedrag. Deze theorie verklaart ook waarom het effect van oestradiol alleen aan- toonbaar is bij hoge oestradiolspiegels; als de plasmaspiegel laag is, is er geen ligand om met de receptor te binden en is er ook geen verhoogde transcriptie van oxytocine.
Het voorkómen van de excessieve activiteit van de PVN na stress door cyclische oestradi- olbehandeling kan een beschermend effect hebben door de neuroendocriene en autonome output van de PVN te reduceren.
Hoofdstuk 4 beschrijft de neuronale activatie na acute en chronische stress in twee andere gebieden van het limbische systeem: de prefrontale cortex en de amygdala. Acute stress verhoogt het aantal c-Fos-positieve celkernen in de mediale prefrontale cortex en in de mediale en basolaterale amygdala van geovariectomeerde ratten. Na chronische stress is dit reactiepatroon echter verstoord. Door cyclische behandeling met oestradiol blijft het reactievermogen in het infralimbische deel van de prefrontale cortex na 21 dagen stress
behouden.
Chronische stress kan veranderingen in de neuronale plasticiteit teweegbrengen. Tijdelijke verhoging van gefosforyleerd ERK1/2 (een MAP-kinase) is geassocieerd met een verhoogde activatie van CREB (cAMP-responsive element binding protein) en transcriptie van genen die een positieve bijdrage leveren aan de cellulaire overleving; aanhoudende activatie kan daarentegen juist leiden tot remming van CREB-gemedieerde genexpressie en is geasso- cieerd met pathologische mechanismen. Expressie van pERK1/2 kan dus dienen als maat voor neuronale plasticiteit.
In Hoofdstuk 4 hebben we behalve de c-Fos-expressie ook de pERK1/2-expressie in de pre- frontale cortex beschreven. Neuronale pERK1/2-expressie in de mediale prefrontale cor- tex is verhoogd na chronische stress. Cyclische behandeling met oestradiol voorkomt deze accumulatie van pERK1/2; mogelijk betekent dit dat oestradiol de neuronale plasticiteit verhoogt en het functioneren van de prefrontale cortex tijdens stressvolle condities bevor- dert. Cyclische oestradiolbehandeling kan dus de integriteit van bepaalde signaaltransduc- tiecascades in limbische structuren behouden die onder invloed van stress verstoord raken, waardoor deze zijn beschermd tegen de schadelijke gevolgen van chronische stress.
Behalve eiwitexpressie kan men ook de mRNA-expressie van genen bestuderen. In Hoofd- stuk 5 hebben we met behulp van kwantitatieve ‘real-time’ PCR gekeken naar de mRNA- expressie van c-Fos in de PVN en mediale prefrontale cortex. Na 21 dagen stress is de c-Fos mRNA-expressie verhoogd in zowel de PVN als in de prefrontale cortex. In Hoofdstuk 3 hadden we gezien dat cyclische behandeling met oestradiol de eiwitexpressie van c-Fos in de PVN reduceert, maar deze bevinding hebben we niet kunnen repliceren voor de c-Fos mRNA-expressie. De c-Fos mRNA-expressie in geovariectomeerde en oestradiolbehan- delde ratten is namelijk in beide groepen verhoogd na chronische stress. Dit suggereert dat oestradiol direct of indirect posttranscriptionele mechanismen beïnvloedt, waardoor wel de eiwitexpressie afneemt maar de mRNA-expressie niet wordt beïnvloed.
Behalve c-Fos mRNA hebben we ook de expressie van corticotrofine releasing hormoon (CRH) mRNA in de PVN bestudeerd. CRH is het hormoon dat de hypofyse aanzet tot de afgifte van adrenocorticotroof hormoon (ACTH), en vormt een belangrijk onderdeel van de HPA-as. CRH-positieve cellen in de PVN brengen onder andere ERβ tot expressie, wat suggereert dat oestradiol mogelijk de CRH-afgifte kan beïnvloeden.
Onder controle condities veroorzaakt oestradiolbehandeling een verlaagde expressie van CRH mRNA in de PVN, maar de verhoging van de expressie die wordt veroorzaakt door stress, is bij geovariectomeerde en oestradiolbehandelde ratten gelijk.
In de voorgaande experimenten hebben we een aantal mogelijk positieve effecten van oes- tradiol gevonden. In deze experimenten werden ratten met en zonder hormoonbehandeling blootgesteld aan stress en werden naderhand de neurobiologische effecten met elkaar ver- geleken. In het experiment beschreven in Hoofdstuk 6 wilden we vervolgens onderzoeken of de effecten van oestradiol zo sterk zijn dat ze ook in staat zijn schade die door stress is geïnduceerd, weer te herstellen. Hiervoor hebben we geovariectomeerde ratten onderwor-onderwor-
pen aan 21 dagen stress en zijn pas daarna begonnen met een oestradiol behandeling van 21 dagen. Omdat we naast het effect van oestradiol ook de effecten van een bestaand anti- depressivum wilden testen, hebben we een deel van de ratten met mirtazapine (Remeron) behandeld. Na de behandelperiode werden de ratten opnieuw aan de stressbox blootgesteld.
Het opnieuw blootstellen aan de stressor na een herstelperiode veroorzaakt in geovariecto- meerde ratten een zeer sterke reactie in een aantal limbische hersengebieden, waaronder de PVN, de dentate gyrus van de hippocampus, de mediale prefrontale cortex en de centrale en mediale amygdala. Cyclische behandeling met oestradiol voorkomt deze sensitisatie in twee outputgebieden die direct betrokken zijn bij angst: de PVN en centrale amygdala.
Het antidepressivum mirtazapine kon echter na 21 dagen behandeling niet de verhoogde activatie van limbische hersengebieden reduceren die was geïnduceerd door de blootstelling aan chronische stress.
Transcriptieveranderingen op lange termijn kunnen worden onderzocht met behulp van de ΔFosB-expressie. ΔFosB is een lid van de familie van Fos-eiwitten, maar heeft een veel langere halfwaardetijd dan c-Fos en stapelt zich daardoor in de loop van de tijd op. De mediale prefrontale cortex toont inderdaad een verhoogd aantal ΔFosB-positieve celkernen na chronische stress, maar de behandeling met oestradiol of mirtazapine heeft hier geen invloed op.
Normaal gesproken test men geneesmiddelen, bijvoorbeeld tegen hartfalen of kanker, door bij proefdieren eerst de aandoening te induceren waarna men vervolgens tracht het pa- thologische mechanisme om te keren of de gevolgen te verminderen met behulp van het medicijn. Psychofarmaca test men daarentegen veelal bij gezonde dieren, om ze daarna pas bloot te stellen aan een (kortdurende) stressor. Bij het laatste experiment van dit proef- schrift hebben wij eerst schade geïnduceerd door de ratten te onderwerpen aan chronische stress en hebben we pas daarna een behandeling ingezet om de schade te herstellen. Deze wijze van het testen van medicijnen is geheel nieuw in het onderzoek naar psychofarmaca, maar dit zou wel de manier moeten zijn waarop in de toekomst psychofarmaca worden geëvalueerd.
Conclusie
Samenvattend is er in dit proefschrift aangetoond dat langdurige stress de neuronale activ- iteit in het limbische systeem van vrouwtjes ratten beïnvloedt. Ook na een washout periode van drie weken is de reactie op de stressor nog steeds verhoogd. We hebben laten zien dat cyclische toediening van estradiol deze verstoringen door stress op verschillende punten kan voorkómen.
Uit de literatuur blijkt dat vermindering van angst- en stressgeïnduceerd gedrag in knaagdie- ren door estradiol met name door ERβ wordt gemedieerd. Deze gegevens sluiten aan op ons onderzoek over de PVN; een hersengebied dat bij ratten vrijwel alleen ERβ tot expressie brengt. Cyclische estradiolbehandeling reduceert de excessieve activatie van de PVN door
stress. Specifieke modulatie van ERβ lijkt dan ook veelbelovend in de behandeling van stressgeïnduceerde neurobiologische veranderingen zonder dat bijwerkingen optreden door activatie van ERα in reproductieve organen. Voorzichtigheid is echter geboden in de trans- latie van dierexperimenteel onderzoek naar de mens gezien de beschreven soortverschillen in ER distributie in het limbische systeem.
