Cellular abnormalities in depression: evidence from postmortem brain tissue

Dialogues Clin Neurosci. 2004 Jun;6(2):185-97. doi: 10.31887/DCNS.2004.6.2/cstockmeier.

Abstract

During the past two decades, in vivo neuroimaging studies have permitted significant insights into the general location of dysfunctional brain regions in depression. In parallel and often intersecting ways, neuroanatomical, pharmacological, and biochemical studies of postmortem brain tissue are permitting new insights into the pathophysiology of depression. In addition to long-recognized neurochemical abnormalities in depression, novel studies at the microscopic level support the contention that mood disorders are associated with abnormalities in cell morphology and distribution. In the past 6 years, cell-counting studies have identified changes in the density and size of both neurons and glia in a number of frontolimbic brain regions, including dorsolateral prefrontal, orbitofrontal, and anterior cingulate cortex, and the amygdala and hippocampus. Convergence of cellular changes at the microscopic level with neuroimaging changes detected in vivo provides a compelling integration of clinical and basic research for disentangling the pathophysiology of depression. The ultimate integration of these two research approaches will occur with premortem longitudinal clinical studies on well-characterized patients linked to postmortem studies of the same subjects.

Durante los últimos veinte años, los estudios de neuroimágenes in vivo han permitido un importante conocimiento acerca de la ubicación general de regiones cerebrales disfuncionales en la depresión. En paralelo y a menudo intersectándose, los estudios neuroanatómicos, farmacológicos y bioquímicos del tejido cerebral postmortem están facilitando nuevos conocimientos sobre la fisiopatología de la depresión. Además de las alteraciones neuroquímicas reconocidas desde hace bastante tiempo, nuevos estudios a nivel microscópico permiten sostener que los trastornos afectivos están asociados con alteraciones en la morfología y en la distribución celular. En los últimos séis años, estudios de recuento celular han identificado cambios en la densidad y el tamaño tanto de las neuronas como de la glía en varias regiones cerebrales frontolímbicas que incluyen las cortezas dorso-lateral prefrontal, órbita-frontal y cingulada anterior, y la amígdala y el hipocampo. La convergencia de cambios celulares a nivel microscópico con cambios en las neuroimágenes detectados in vivo provee una integración forzada de la investigación clínica y básica para desentrañar la fisiopatología de la depresión. La integración definitiva de estas dos aproximaciones de investigación ocurrirá cuando se puedan relacionar los estudios clínicos longitudinales premortem en pacientes bien caracterizados con los estudios postmortem de los mismos sujetos.

Ces 20 dernières années, les études de neuro-imagerie in vivo ont permis des avancées significatives dans la compréhension de la localisation générale des régions cérébrales dysfonctionnelles au cours de la dépression. Les études neuroanatomiques, pharmacologiques et biochimiques des tissus cérébraux post mortem offrent ainsi, en parallèle et souvent de façon croisée, un aperçu renouvelé de la physiopathologie de la dépression. De nouvelles études au niveau microscopique ont conforté l'hypothèse selon laquelle les troubles de l'humeur sont associés à des anomalies de la distribution et de la morphologie cellulaires, tout en confirmant l'existence d'anomalies neurochimiques connues depuis longtemps dans la dépression. Ces 6 dernières années, des études de comptage cellulaire ont identifié des modifications dans la densité et la taille des neurones et de la névroglie au niveau d'un certain nombre de régions cérébrales frontolimbiques comprenant les cortex dorsolateral préfrontal, orbitofrontal et angulaire antérieur, ainsi qu'au niveau de l'amygdale et de l'hippocampe. La convergence entre les modifications cellulaires observées au niveau microscopique et les changements in vivo détectés par neuro-imagerie témoigne avec éloquence de l'utilité d'associer la recherche clinique et fondamentale en vue d'élucider la physiopathologie de la dépression. L'ultime intégration de ces deux approches de recherche consistera à rapprocher les données issues d'études cliniques longitudinales pre mortem sur des patients bien définis avec celles provenant d'études post mortem sur ces mêmes patients.

Keywords: bipolar disorder; glia; major depression; neuron; neuropathology; postmortem brain.