Implications of adult hippocampal neurogenesis in antidepressant action

Implications of adult hippocampal neurogenesis in antidepressant action

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J Psychiatry Neurosci 2004;29(3):196-205

Jessica E. Malberg, PhD

Wyeth Research, Princeton, NJ.

Abstract

In the dentate gyrus of the hippocampus, cell birth and maturation into neurons, or neurogenesis, occur throughout the lifetime of animals and humans. Multiple factors have been shown to regulate adult neurogenesis, and a number of findings in this field have had a large impact on basic and clinical research in depression. It has been reported that both physical and psychosocial stress paradigms, as well as some animal models of depression, produce a decrease in hippocampal cell proliferation and neurogenesis. Conversely, long-term, but not short-term, treatment with different classes of antidepressant drug increases cell proliferation and neurogenesis. Patients with depressive disorders or post-traumatic stress disorder have reduced hippocampal volume. Given this interaction of stress, depression and neurogenesis, a current hypothesis is that reduced adult hippocampal cell proliferation or neurogenesis may be involved in the pathophysiology of depression and that reversal or prevention of the decrease in neurogenesis may be one way in which the antidepressant drugs exert their effects. Research from this emerging field will further our understanding of the effects of stress and depression on the brain and the mechanism of action of antidepressant drugs.

Résumé

Dans le gyrus denté de l’hippocampe, la naissance des cellules et leur maturation en neurones, ou neurogenèse, se produisent pendant toute la vie des animaux et des êtres humains. On a démontré que de multiples facteurs régularisent la neurogenèse chez l’adulte, et de nombreuses constatations dans ce domaine ont eu un effet important sur la recherche fondamentale et clinique sur la dépression. On a signalé que des paradigmes de stress à la fois physique et psychosocial, ainsi que certains modèles animaux de dépression, entraînent une diminution de la prolifération des cellules dans l’hippocampe et une baisse de la neurogenèse. Par ailleurs, le traitement avec différentes catégories d’antidépresseurs augmente la prolifération cellulaire et la neurogenèse pendant la durée d’un traitement chronique, mais non pendant la durée d’un traitement de plus courte durée. Le volume de l’hippocampe diminue chez les patients atteints de troubles dépressifs ou du syndrome de stress posttraumatique. Compte tenu de cette interaction entre le stress, la dépression et la neurogenèse, on pose actuellement comme hypothèse que la réduction de la prolifération des cellules ou de la neurogenèse dans l’hippocampe de l’adulte peut jouer un rôle dans la pathophysiologie de la dépression et que l’inversion et la prévention de la diminution de la neurogenèse peuvent être un moyen d’action des antidépresseurs. La recherche qui émanera de ce nouveau domaine améliorera notre compréhension des effets du stress et de la dépression sur le cerveau et le mode d’action des antidépresseurs.


Medical subject headings: antidepressive agents; depression; hippocampus; models, animal; neurons.

Submitted July 4, 2003; Revised Feb. 24, 2004; Accepted Mar. 17, 2004

Competing interests: Dr. Malberg is currently an employee of Wyeth Pharmaceuticals.

Correspondence to: Dr. Jessica Malberg, Wyeth Neuroscience, Discovery Research, CN 8000, Princeton, NJ 08543; fax 732 274-4020; malberj1@wyeth.com