Cellular and molecular basis of progesterone-induced neuroprotection

Abstract

Progesterone exerts several effects in the central nervous system not directly involved in reproduction or sex behavior. Non-reproductive effects are better observed under pathological conditions, and include stimulation of myelin formation, neurogenesis and neurosteroidogenesis, preserved mitochondrial function, neuroprotection, anti-inflammatory effects, decreased glutamate excitotoxicity, and regulation of mood, memory and cognition. In addition, the progesterone reduced derivative allopregnanolone shows anxiolytic, sedative and anesthetic properties after binding to GABAa receptors. In the present report we provide examples of [1] progesterone effects on the local synthesis of steroids (“neurosteroids”) in a demyelination model, [2] the requirement of the classical progesterone receptor for the anti- inflammatory effects in mice with spinal cord injury, and [3] the protective role of progesterone and allopregnanolone in a mouse model of neurodegeneration. In conclusion, the beneficial effects observed in different experimental paradigms support the versatile properties of progesterone in animal models of central nervous system disorders.

La progesterona produce varios efectos en el sistema nervioso central no relacionados a la reproducción o comportamiento sexual. Estos efectos adicionales se observan preferentemente bajo condiciones patológicas, e incluyen la estimulación de la formación de mielina, la neurogenesis y neuroesteroidogenesis, el mantenimiento de la función mitocondrial, efectos anti-inflamatorios, disminución de la excitotoxicidad del glutamato y regulación del humor, memoria y conocimiento. En agregado, el derivado reducido de progesterona – alopregnanolona muestra propiedades ansiolíticas, sedantes y anestésicas luego de su unión al receptor GABAa. Este Minireview detalla los efectos de progesterona sobre [1] la síntesis local de esteroides (“neuroesteroides”), en un modelo de desmielinizacion, [2] ejemplifica el requerimiento del receptor clásico de progesterona para los efectos anti-inflamatorios en un modelo de injuria espinal en ratón, y finalmente [3] discute el rol protector de la progesterona y de la alopregnanolona en un modelo murino de degeneración de motoneurona. Como conclusión, los efectos beneficiosos mostrados en diferentes paradigmas experimentales apoyan las propiedades versátiles de la progesterona en modelos de patologías del sistema nervioso central.