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Il cortisolo è un ormone steroideo coinvolto nella regolazione di numerosi processi fisiologici, inclusa la risposta allo stress, il cui recettore principale è quello dei mineralcorticoidi (MR). Nell'uomo, variazioni normali e patologiche dei livelli di cortisolo e mutazioni a carico di MR hanno effetti su comportamento e cognizione dovuti all'alterazione del funzionamento dell’asse ipotalamo-ipofisi-surrene, e in alcuni casi sono coinvolti in psicopatologie come stati di confusione, ansia e disturbo da stress post traumatico.
Utilizzando come organismo modello due linee mutanti di zebrafish sono stati valutati empiricamente gli effetti funzionali dell’assenza di cortisolo e MR su comportamento e cognizione. La prima linea era knock out per il recettore Mr (mr-/-) e la seconda conteneva una mutazione che portava ad un’alterazione nella produzione del cortisolo (cyp-/-). Le linee mutanti sono state dapprima caratterizzate tramite test comportamentali standard tra cui l’open field, il diving test, il test di scototassia, e il test della socialità. Successivamente, sono stati amministrati dei test cognitivi per misurare l’apprendimento in una discriminazione visiva, l'apprendimento spaziale, e la flessibilità cognitiva. Ci si attendeva che le linee mutanti differissero nei test comportamentali rispetto alle linee di controllo. I risultati dei test comportamentali suggeriscono varie alterazioni nei ceppi mutanti. Ad esempio, nel diving test, entrambi i mutanti risultano essere iperattivi rispetto ai controlli wild type, e non manifestavano la normale risposta di ansia in quanto trascorrevano complessivamente più tempo in superficie rispetto al tempo passato sul fondo della vasca. Questi dati suggeriscono potenziali alterazioni delle risposte comportamentali alle situazioni di stress e dei comportamenti di ansia dovute alla mancanza di cortisolo e del suo recettore. L'assenza di cortisolo ha determinato un rallentamento nelle capacità di risolvere il compito di apprendimento spaziale. Relativamente la flessibilità cognitiva, misurata con un test di reversal learning, entrambe le linee mutanti hanno mostrato differenze tra i controlli, anche se in direzione opposta: l'assenza di cortisolo ha aumentato la flessibilità nei soggetti mentre l'assenza di MR ha ridotto la flessibilità.
In conclusione, lo studio rivela che è possibile utilizzare modelli mutanti di zebrafish per studiare in dettaglio le funzioni comportamentali e cognitive del cortisolo e dei suoi recettori. Inoltre, si conferma che cortisolo e recettori hanno effetti anche complessi su comportamenti di ansia e stress e su apprendimento spaziale e flessibilità cognitiva.