El primer paper d'Hugo, "Tuning the brain for motherhood"

Ha tardat en arribar, però ja tenim ací el primer article del 2016. L’article forma part de la tesi doctoral d’Hugo Salais, el nostre doctorand artista.

Seguint la nostra línia de recerca sobre el cervell maternal, Hugo ha fet un mapeig exhaustiu del l’activació cerebral produïda per la prolactina, una hormona que participa en el desenvolupament de les mames i la producció de llet, i els lactògens placentaris. La prolactina, produïda per l’adenohipòfisi, es troba implicada en el desenvolupament de les mames, la producció de llet i l’ajustament energètic. Les cèl·lules lactotropes hipofisiàries alliberen la prolactina a la sang, des d’on pot transportar-se de nou a l’encèfal per mecanismes que encara no estan clars. La producció de prolactina varia amb l’estat fisiològic de la femella, i és màxima durant la lactància i mínima durant la segona meitat de l’embaràs, quan la placenta allibera els lactògens placentaris.

Com recordareu, setembre passat es va publicar el treball de la nostradoctoranda Ana Martín Sánchez. Ana va demostrar que les ratolines verges són quasi espontàniament maternals, ja que de seguida tenen cura de les cries d’una altra femella amb la que viuen. No obstant, aquestes “madrines”, a diferènciade les mares, no són agressives. Per tant, els canvis hormonals que tenen lloc durant l’embaràs no són necessaris per a expressar el comportament de cura maternal, però si ho semblen per a que el cervell de les femelles passe a “mode agressiu”.

La nostra hipòtesi és que la prolactina contribueix a “tunejar” el cervell de la femella durant l’embaràs. Per a comprovar si la senyalització prolactinèrgica canvia durant l’embaràs i la lactància, Hugo ha dut a terme la detecció mitjançant immunohistoquímica de la forma fosforilada (activa) proteïna de senyalització STAT5, associada a l’activació del receptor de prolactina (Figura 1).

Figura 1. Quan la prolactina (PRL) i els lactògens placentaris s’uneixen al receptor de prolactina (PRLR) provoquen l’activació de la cascada de senyalització JAK/STAT, el qual forforila (P) la proteïna STAT5, que viatja al nucli i provoca canvis d’expressió gènica.

Com esperàvem, Hugo ha demostrat que la senyalització lactogènica en el cervell de les femelles prenyades i lactants és molt més abundant que en el de les femelles verges. A més, en aquestes últimes l’activació de STAT5, que només es troba en un subconjunt de nuclis dels que es veuen en mares, depèn de les hormones ovàriques, de manera que és més intensa quan els animals reben un tractament amb estradiol i progesterona (és a dir, durant l’estre).

Quantitativament, els lactògens activen una major quantitat de neurones que en les verges en diversos nuclis cerebrals durant la gestació, la lactància, o en ambdós situacions. Per exemple, l’amígdala central, implicada en el control de la por i l’ansietat, respon més als lactògens durant l’embaràs; l’àrea preòptica medial, essencial per a la cura maternal, és més activa durant la lactància (Figura 2), i l’amígdala medial, que rep informació feromonal, i per tant és essencial tant per al reconeixement de les cries com per a l’agressió front a mascles intrusos, mostra més nuclis activats per lactògens tant durant la gestació com durant la lactància.

Figura 2. Nuclis immunoreactius per a pSTAT5 en l'àrea preòptica medial. La detecció immunohistoquímica de pSTAT5 fa aparèixer de color marró els nuclis de les cèl·lules que responen a pSTAT5.

Un dels resultats més cridaners d’Hugo mostra que la senyalització prolactin-like es deu fonamentalment als lactògens placentaris durant l’embaràs, ja que un tractament farmacològic que inhibeix la producció de prolactina hipofisiària no afectà al patró d’expressió de pSTAT5 (Figura 3).

Figura 3. Distribució de pSTAT5 en el cervell de femelles prenyades tractades amb bromocriptina, un fàrmac que inhibeix la producció de prolactina hipofisària. A l’esquerra en l’àrea preòptica medial i a la dreta en la amígdala medial. 

Per tant, aquests resultats recolzen la nostra hipòtesi: el cervell de les femelles pateix canvis funcionals durant la gestació que preparen a les futures mares per al repte que han d’assumir. De fet, l’increment de l’agressivitat comença abans del part. Ara, necessitem fer més experiments per a comprovar el paper de la prolactina i els lactògens en l’agressió maternal.

La cura de les cries recau en les femelles en al voltant d’un 90% de les espècies de mamífers. Això vol dir que en al voltant del 10% dels mamífers (inclosos els humans), els mascles participen d’aquesta tasca crucial per a la supervivència i el benestar de la prole. De fet, en moltes espècies d’aus, amfibis i peixos, és el pare el principal cuidador. La prolactina es troba evolutivament conservada i està present en aquestes espècies. És possible, per tant, que la prolactina puga actuar al cervell del mascle, i Hugo ja està treballant intensament per a comprovar aquesta possibilitat.

Referència: Salais-López H, Lanuza E, Agustín-Pavón C, Martínez-García F. Tuning the brain for motherhood: prolactin-like central signalling in virgin, pregnant, and lactating female mice. Brain Struct Funct. 2016 Jun 25.