Efecto del antidepresivo desipramina sobre marcadores hipocampales asociados a la resiliencia celular.

Universidad de Chile
Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas
Efecto del antidepresivo desipramina sobre
marcadores hipocampales asociados a la resiliencia
celular.
Tesis para optar al Grado Académico de Doctor en Bioquímica
Javier Andrés Bravo Vivallo.
Directores de Tesis: Dra. Jenny Lucy Fiedler Temer; Dr. Hernán Lara
Peñaloza
2007
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completo
http://www.cybertesis.cl/tesis/uchile/2007/bravo_j/sources/bravo_j.pdf
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Resumen:
La depresión mayor es uno de los desórdenes del ánimo más comunes. Aunque no se
conoce la etiología de la depresión, se ha establecido que esta condición podría
producirse como consecuencia de la interacción de los genes y el ambiente. Además, se
ha propuesto que en episodios depresivos existe una deficiencia de la neurotransmisión
serotoninérgica y/o noradrenérgica en el sistema nervioso central (SNC). De acuerdo
con esto, los tratamientos farmacológicos para esta patología aumentan la
biodisponibilidad de serotonina (5-HT) o noradrenalina (NA), a través del bloqueo de su
recaptura por los terminales nerviosos en distintas estructuras del SNC. El aumento en
5-HT o NA ocurre rápidamente, sin embargo, los pacientes que se encuentran bajo
tratamiento con antidepresivos perciben una mejoría sólo tras varias semanas. Por otra
parte, los eventos estresantes a lo largo de la vida inician una serie de respuestas
fisiológicas que subsecuentemente pueden transformarse en patológicas. Esta última
evidencia sugiere la participación de los mecanismos de respuesta al estrés en los
desórdenes depresivos.
La respuesta al estrés se encuentra bajo el control del eje Hipotálamo-HipófisisSuprarrenal (HHS), el cual regula la secreción de Glucocorticoides (GCs). Alrededor
del 50% de los pacientes depresivos poseen niveles elevados de GCs. La depresión
afecta ciertas regiones del SNC, como el hipocampo, una estructura que posee
receptores a GCs (GRs) y que está relacionada con procesos de memoria y aprendizaje.
Se ha demostrado que la activación persistente de los GRs reduce la neuroplasticidad
hipocampal, y además afecta la capacidad celular para sobrellevar condiciones adversas
(reducción en la resiliencia celular). Por el contrario, los antidepresivos son capaces de
incrementar la expresión hipocampal de genes neuroprotectores, que se sabe modulan la
resiliencia celular y la neuroplasticidad. Además, los antidepresivos mejoran la
capacidad de regulación por retroalimentación que ejercen los GCs sobre el eje HHS,
disminuyendo de esta forma los niveles de GCs. De acuerdo con esto, si el estrés
crónico afecta la función del eje HHS, aumentando los niveles de GCs, afectando de
esta manera la función hipocampal a través de una disminución en la resiliencia celular,
y si estos efectos inducen características similares a la depresión, es posible postular la
siguientes hipótesis: i) En animales de experimentación, el estrés crónico por
restricción de movimiento induce conductas similares a la depresión, efecto que es
prevenido por el antidepresivo Desipramina; y ii) El antidepresivo promueve cambios
en marcadores de resiliencia celular al interior del hipocampo, como ERK1/2, CREB y
BCL-2, y además induce cambios en factores tróficos como BDNF y TGF-1.
Para estudiar esta hipótesis, ratas macho Sprague- Dawley fueron sometidas a 2,5h
diarias de estrés por restricción de movimiento durante 14 días. Estos animales fueron
inyectados crónicamente con una solución salina, Desipramina (DMI) 10mg/kg, i.p., o
Haloperidol (HAL) 50g/kg s.c. Este último fármaco corresponde a un antipsicótico que
se utilizó para evaluar si los efectos de DMI sobre la conducta correspondían a aquellos
reportados para antidepresivos y no a acciones diferentes.
El estrés crónico por restricción de movimiento redujo la ganancia de peso, efecto que
no fue prevenido por el tratamiento con DMI ni con HAL. De igual forma, el estrés
crónico indujo mayores niveles de GCs, efecto que fue parcialmente prevenido por el
tratamiento con DMI pero no por el HAL. Con respecto a los efectos del estrés sobre la
conducta, los animales estresados crónicamente mostraron conductas similares a la
depresión, incluyendo 1) reducción de la preferencia por una solución de sacarosa al 1%
como agua de bebida, lo cual asemeja una conducta de anhedonia; 2) reducción en la
adquisición de respuestas condicionadas, lo cual se relaciona con deficiencias en las
capacidades cognitivas; 3) falla en el escape en la prueba de evitación activa y 4)
aumento en la inmovilidad en la prueba de natación forzada, comportamientos que son
indicativos de desesperanza aprendida. Estas conductas fueron prevenidas de manera
específica por el tratamiento crónico con DMI pero no con HAL. Estos cambios
sugieren que el estrés crónico afecta el SNC, y por lo tanto se estudiaron a continuación
cambios en marcadores de resiliencia celular en el hipocampo.
Estudios de inmunoblot en extractos de proteínas hipocampales revelaron que el estrés
incrementó los niveles de P-ERK1/2 y P-CREB. La administración de DMI previno el
incremento en P-ERK1/2 inducido por el estrés, pero no el de P-CREB. La evaluación
por inmunohistoquímica mostró que, mientras el estrés no modificó los niveles de PCREB en el área CA y el giro dentado (GD) del hipocampo, estos niveles sí se
encontraron aumentados luego del tratamiento sólo con DMI a animales estresados. El
HAL redujo la inmunoreactividad relativa de P-CREB en cada subárea del hipocampo,
independiente de la condición de estrés. Además, la DMI no previno la reducción de los
niveles de ARNm de BCL-2 asociada al estrés en el hipocampo. Sin embargo, los
análisis de inmunoblot mostraron un aumento en los niveles de proteína de BCL-2 sólo
en los animales estresados, efecto que fue prevenido por DMI. Con respecto al ARNm
de BDNF, hubo una reducción del transcrito total de BDNF por efecto del estrés, efecto
que fue prevenido por DMI, pero no por HAL, solamente en el área CA3. El estrés
también disminuyó los niveles de ARNm de TGF-1 en todas las subáreas
hipocampales, efecto que fue completamente prevenido por el tratamiento con DMI,
pero no con HAL.
Estos resultados sugieren una compleja relación entre el comportamiento, fosforilación
de ERK1/2 y CREB, la expresión de BCL-2 y BDNF. Además, esta es la primera vez
que se demuestra que la expresión del ARNm de TGF-1 se disminuye por el estrés, y
que este efecto es prevenido por DMI. Estos datos sugieren que dentro de las acciones
de DMI se podría incluir la inducción de TGF-1, para promover cambios que
favorezcan la resiliencia celular, o para mejorar la neurotransmisión de NA en el
hipocampo. Se ha descrito que algunas citoquinas modulan la liberación de NA en el
hipocampo, probablemente a través de efectos sobre el receptor inhibitorio presináptico
2. Por lo tanto, se evaluaron los efectos del estrés y el tratamiento con DMI sobre la
actividad inhibitoria de 2, así como el efecto de TGF-1 sobre el eflujo de 3H desde
cortes de hipocampo recientemente cargados con 3H-NA.
El tratamiento crónico con DMI a los animales sin estresar redujo el efecto del
antagonista 2Yohimbina (Yoh), y produjo que el eflujo de 3H desde cortes de
hipocampo se volviera insensible al agonista 2 Clonidina (Clo), cuando fueron
estimuladas con K+ 25mM. Además, el estrés crónico redujo el efecto de Yoh, sin
embargo, se observó un aumento en el efecto de Clo sobre la liberación hipocampal de
3
H. Un patrón similar se observó en animales sometidos a restricción de movimiento y
tratados con DMI. Estos datos sugieren que el estrés crónico y el tratamiento crónico
con DMI inducen cambios diferenciales en la sensibilidad presináptica de 2,
probablemente como resultado de una interacción compleja entre más de un sistema de
neurotransmisores (por ejemplo, glutamato y GABA), sobre el eflujo de 3H desde cortes
de hipocampo cargados con 3H-NA. Más aún, TGF-1 afecta este eflujo de 3H. En
animales control sin estresar, TGF-1 disminuyó la el eflujo de 3H, pero en ratas control
tratadas con DMI, y en animales estresados con o sin tratamiento con DMI, el TGF-1
aumentó el eflujo de 3H. Estos efectos no pueden ser relacionados directamente con una
modulación de la actividad 2 presináptica, como se ha sugerido para otras citoquinas,
más aún, es probable que TGF-1 module sus efectos modificando la conductancia de
iones como Ca2+ y/o K+.
Los resultados presentados sugieren que la DMI modula la expresión de ciertos
marcadores relacionados con la resiliencia celular, tal como TGF-1, y también afecta
la excitabilidad de las células al interior del hipocampo, siendo el último efecto un
importante mediador en la acción antidepresiva de DMI.
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