Interazione fra segnale NPY-Y1R, ormoni gonadici femminili e regime alimentare nella modulazione dell’espressione di regolatori chiave della neuroplasticità

Menopause, which is characterized by major changes in female reproductive and hormonal structure, has a major impact on the central nervous system and neuroplasticity. During this phase, estrogen, known for its role in the development and regulation of the reproductive system, also takes on a crucial function in modulating energy metabolism and cognitive and behavioral functions. In particular, estradiol, one of the three major forms of estrogen, acts by binding to estrogen receptors (alpha and beta) widely distributed in various brain regions, affecting various neuronal signaling and circuits. Neuropeptide Y (NPY) is also an abundantly expressed modulator in the nervous system that influences numerous neurophysiological and metabolic processes. Recent studies suggest that estrogen is able to modify the gene expression of NPY and regulate the activity of its main receptor, the Y1 receptor (Y1R). During menopause or following ovariectomy, the fall in estrogen levels can result in important metabolic and neuroplastic changes, especially when associated with certain lifestyles, such as a high-fat diet. The present study examined the effect of the interaction between NPY-Y1R signaling, female gonadal hormones, and diet on the behavior and expression of important regulators of brain plasticity. Results showed that NPY-Y1R signal and estrogen cooperate in influencing anxiety levels and cognitive abilities, and one of the molecular mechanisms involved could be a co-modulation of the activity of perineuronal networks (PNNs) and parvalbumin-positive (PV) neurons in the prelimbic area of the prefrontal cortex and other brain regions. These findings suggest a complex role of NPY, estrogen and diet in the regulation of neuroplasticity and behavior during menopause.

La menopausa, caratterizzata da importanti cambiamenti dell’assetto riproduttivo e ormonale femminile, ha un notevole impatto sul sistema nervoso centrale e sulla neuroplasticità. Durante questa fase, gli estrogeni, noti per il loro ruolo nello sviluppo e regolazione del sistema riproduttivo, assumono anche una funzione cruciale nella modulazione del metabolismo energetico e delle funzioni cognitive e del comportamento. In particolare, l'estradiolo, una delle tre forme principali di estrogeni, agisce legandosi a recettori degli estrogeni (alfa e beta) ampiamente distribuiti in varie regioni cerebrali, influenzando diverse segnalazioni e circuiti neuronali. Il neuropeptide Y (NPY), è anch’esso un modulatore espresso abbondantemente nel SN che influenza numerosi processi neurofisiologici e metabolici. Studi recenti suggeriscono che gli estrogeni sono in grado di modificare l'espressione genica del NPY e regolare l'attività del suo recettore principale, il recettore Y1 (Y1R). Durante la menopausa o a seguito di un'ovariectomia, la caduta dei livelli di estrogeni può comportare importanti cambiamenti metabolici e neuroplastici, specialmente se associata a determinati stili di vita, come una dieta ad alto contenuto di grassi. Nel presente studio si è esaminato l'effetto dell'interazione tra il segnale NPY-Y1R, gli ormoni gonadici femminili e il regime alimentare sul comportamento e sull'espressione di importanti regolatori della plasticità cerebrale. I risultati hanno mostrato che il segnale NPY-Y1R e gli estrogeni cooperano nell’influenzare i livelli di ansia e le abilità cognitive e uno dei meccanismi molecolari coinvolti potrebbe essere una co-modulazione dell’attività delle reti perineuronali (PNNs) e dei neuroni positivi alla parvalbumina (PV) nell'area prelimbica della corteccia prefrontale e in altre regioni cerebrali. Questi risultati suggeriscono un ruolo complesso di NPY, estrogeni e dieta nella regolazione della neuroplasticità e del comportamento durante la menopausa.