Efectos a largo plazo de una sola exposición al estrés: relación con la adaptación al estrés crónico y factores implicados

Abstract

Nuestros resultados previos han mostrado que una sola exposición a un estímulo estresante de elevada intensidad como la inmovilización (IMO) causa una reducción de la respuesta del eje hipotalámico-pituitario-adrenal (HPA) al mismo, pero no a un nuevo, estímulo estresante y este efecto se incrementa con el tiempo transcurrido (días o semanas) entre las dos exposiciones. La menor respuesta al mismo estímulo sugiere que una exposición previa a la IMO es capaz de inducir un cierto nivel de adaptación frente al mismo estímulo. Por lo tanto, la adaptación observada en respuesta al estrés crónico podría ser consecuencia del tiempo transcurrido entre la primera y la última exposición al estrés y no de la repetición del estímulo. Los objetivos del presente trabajo han sido: (a) comparar los efectos a largo plazo de una sola exposición al nado o a la IMO con los efectos de la exposición repetida; (b) estudiar el papel de los glucocorticoides o el miedo generados durante la primera exposición a la IMO en la inducción de los efectos a largo plazo de una sola exposición al estrés. Se utilizaron ratas macho adultas como animales de experimentación y se analizaron los niveles plasmáticos de ACTH, corticosterona y glucosa.<br/>No observamos adaptación del eje HPA, pero sí de la glucosa y otras variables, al nado crónico. Una sola exposición al nado no causó efectos a largo plazo en la respuesta del eje HPA al mismo estímulo, en contraposición con lo observado con la IMO. Por ello, decidimos comparar los efectos de una exposición única o repetida a la IMO en animales intactos y en animales adrenalectomizados suplementados con corticosterona en el agua de bebida (ADX+B). En los intactos, los efectos de la exposición repetida a la IMO sobre el eje HPA fueron muy similares a los de una sola exposición, pero en los ADX+B, una sola exposición a la IMO no modificó la respuesta de la ACTH al mismo estímulo, lo que sugiere que los glucocorticoides no serían necesarios para la adaptación a la IMO crónica, pero estarían implicados en la inducción o en la expresión de los efectos a largo plazo. Para profundizar en el papel de los glucocorticoides en la inducción de los efectos a largo plazo se manipuló su efecto biológico durante la primera exposición a la IMO inhibiendo su síntesis con metirapona, bloqueando sus receptores con el RU38486 o potenciando su liberación con la administración de ACTH. Los resultados sugieren que los glucocorticoides podrían estar implicados, aunque sólo parcialmente, en la inducción de los efectos a largo plazo sobre el eje HPA. La manipulación de los niveles de miedo/ansiedad con el fármaco ansiogénico FG7142 antes de la exposición al nado o el ansiolítico diazepam antes de la exposición a la IMO no modificó los efectos a largo plazo del estrés per se, lo que sugiere que el miedo/ansiedad no es un factor importante en la inducción de los efectos a largo plazo. Aunque una sola exposición previa a la IMO protegió parcialmente de la anorexia asociada a una nueva exposición al mismo estímulo, ninguna manipulación experimental fue capaz de modificar el efecto del estrés previo, indicando que los mecanismos neuroquímicos implicados en la inducción de los efectos a largo plazo de la IMO sobre la ingesta y el eje HPA son distintos. La futura caracterización de la respuesta conductual a la IMO podría ser de gran valor para determinar si la exposición a la IMO es un modelo experimental del síndrome de estrés postraumático en humanos.

We have previously observed that a single exposure of rats to severe stressors such as immobilization in wooden boards (IMO) results in a desensitization of the hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) response to the same, but not a novel, stressor and this process enhances with time (days/weeks) elapsed between the two exposures to the stressor. The lower HPA response to the same stressor suggests that some degree of adaptation developed after a single exposure to IMO and therefore is unclear whether adaptation to chronic repeated IMO may be explained by the time elapsed between the first and the final exposure rather than by repetition of the stressful situation. Thus the purposes of the present work were: (a) to compare the long-term effects of single exposure to forced swimming (FS) or IMO with repeated exposure; (b) to study the role of glucocorticoids or fear generated during the first exposure to IMO on the induction of long-term effects of an acute exposure to the same stressor. Two-month-old male Sprague-Dawley rats maintained under controlled conditions were used. Plasma levels of ACTH, corticosterone and glucose levels were measured. <br/>We found no significant adaptation of the HPA axis to chronic FS, but did of glucose and other variables. A single exposure to FS did not cause long-term effects on the responsiveness of the HPA axis to the same stressor in contrast to that observed after IMO. We then studied the effects of single versus repeated exposure to IMO on the HPA response to the same stressor in both sham-operated and adrenalectomized rats maintained with corticosterone in their drinking saline (ADX+B). In sham rats, daily exposure to IMO had similar effects on the HPA axis that a previous single session. In contrast, in ADX+B rats, a reduction of the ACTH response to the stressor was observed in repeated but not single IMO rats. The present result suggest that the glucocorticoids are not mandatory for the development or adaptation of the HPA axis to chronic IMO, but they may be involved in the induction or expression of long-term effects of IMO on the HPA responsiveness to the same stressor. In order to better study the role of glucocorticoids in the induction of long-term effects to IMO, three different experimental approaches were used during the first exposure to IMO: (i) inhibition of corticosterone synthesis with metyrapone; (ii) blockade of glucocorticoid receptors with RU38486; and (iii) potentiation of glucocorticoids release with the concomitant administration of exogenous ACTH. Taken together, the data suggest that glucocorticoids play only a partial role in the induction of long-term effects of IMO on the HPA. To study the contribution of fear/anxiety generated during the first exposure to stress we study the effect of the administration of the anxiogenic drug FG7142 in rats exposed to a moderate stressor (FS) or that of the anxiolytic diazepam in rats exposed to IMO. No effect of drugs was observed, suggesting that fear/anxiety is not one of the factors involved in the induction of the long-term effects of stress on the responsiveness of the HPA axis. Although a previous exposure to IMO was able to induce a partial protection on the effects on subsequent IMO-induced anorexia, neither the manipulation of glucocorticoid levels or function nor the administration of anxiety-related drugs were able to modify this protective effect. These results indicate that neurochemical mechanisms inducing long-term effects of food intake are different from those inducing changes in the HPA axis. The characterization of the behavioural response to IMO may be of value to determine whether or not exposure to IMO is an animal model for post-traumatic stress disorder.