Neurotransmisión serotoninérgica en el hipocampo : Interacciones con el sistema de la hormona liberadora de corticotrofina y el ciclo de vigilia-sueño en roedores

La hormona liberadora de corticotrofina (CRH) y el neurotransmisor serotonina (5-HT) son mediadores importantes en las respuestas neuroendocrinas y comportamentales al estrés. Alteraciones en el funcionamiento de CRH y 5-HT han sido implicadas en la etiología de enfermedades psiquiátricas relacionadas con el estrés, como la depresión mayor. Sin embargo, hasta el momento, no se ha estudiado en profundidad la relación existente entre estos trastornos. Un estudio reciente demostró que niveles crónicos elevados de CRH en el cerebro de ratas reduce la respuesta de la neurotransmisión serotoninérgica en el hipocampo frente al estrés. Esto es relevante debido a la importancia de este área en el procesamiento de la información sensorial y la coordinación de las respuestas comportamentales y neuroendocrinas al estrés. Uno de los síntomas más severos de la depresión mayor son las perturbaciones en el sueño. Dado que 5-HT y CRH han sido involucradas en la regulación del ciclo de vigilia-sueño y del estado de alerta, sería factible que la disfunción de ambos sistemas este implicada en las alteraciones del sueño asociadas a la depresión mayor. El trabajo de investigación desarrollado en esta tesis tiene como objetivo una caracterización detallada de la interacción entre CRH y 5-HT y de la participación de 5-HT en el hipocampo en la regulación del ciclo de vigilia-sueño. A fin de alcanzar estos objetivos, se realizaron estudios de microdiálisis para la determinación de la neurotransmisión serotoninérgica y la actividad del eje hipotálamo-pituitario-adrenal (HPA), y de registro del sueño en ratas y ratones. Los resultados presentados en este trabajo de tesis indican que CRH y el péptido relacionado, urocortina, estimulan la neurotransmisión serotoninérgica hipocampal en ratas. Se observó que una alteración crónica del sistema de CRH tiene consecuencias sobre la neurotransmisión serotoninérgica y la actividad del eje HPA. Ratones deficientes del receptor de CRH tipo 1 mostraron un aumento en la síntesis de 5-HT en condiciones basales, niveles indetectables de corticosterona libre y una respuesta elevada de 5-HT durante y luego de una situación de estrés. Ademas, se señala la participación diferencial de los distintos receptores de CRH en la regulación de la actividad del eje HPA y en la actividad comportamental. Los resultados de este trabajo de tesis indican una correlación entre los niveles hipocampales de 5-HT y los estados de vigilancia del animal. 5-HT presenta niveles elevados durante la vigilia,intermedios durante el sueño lento y valores mínimos asociados al sueño REM. La privación del sueño provoca un aumento en los niveles de 5-HT y corticosterona libre. Sin embargo, los mismos retornan a valores basales durante el subsiguiente período de recuperación del sueño. Así, los resultados obtenidos en esta tesis permiten concluir que CRH y la neurotransmisión serotoninérgica interaccionan marcadamente en el hipocampo. Mas aún, las alteraciones en el sistema de CRH tienen profundas consecuencias en la neurotransmisión serotoninérgica. Puesto que estos resultados indican también la participación de la 5-HT hipocampal en la regulación del ciclo de vigilia-sueño, los mismos podrán contribuir a un mejor entendimiento de la etiología y sintomatología de la depresión mayor

Neurotransmisión serotoninérgica en el hipocampo : Interacciones con el sistema de la hormona liberadora de corticotrofina y el ciclo de vigilia-sueño en roedores

La hormona liberadora de corticotrofina (CRH) y el neurotransmisor serotonina (5-HT) son mediadores importantes en las respuestas neuroendocrinas y comportamentales al estrés. Alteraciones en el funcionamiento de CRH y 5-HT han sido implicadas en la etiología de enfermedades psiquiátricas relacionadas con el estrés, como la depresión mayor. Sin embargo, hasta el momento, no se ha estudiado en profundidad la relación existente entre estos trastornos. Un estudio reciente demostró que niveles crónicos elevados de CRH en el cerebro de ratas reduce la respuesta de la neurotransmisión serotoninérgica en el hipocampo frente al estrés. Esto es relevante debido a la importancia de este área en el procesamiento de la información sensorial y la coordinación de las respuestas comportamentales y neuroendocrinas al estrés. Uno de los síntomas más severos de la depresión mayor son las perturbaciones en el sueño. Dado que 5-HT y CRH han sido involucradas en la regulación del ciclo de vigilia-sueño y del estado de alerta, sería factible que la disfunción de ambos sistemas este implicada en las alteraciones del sueño asociadas a la depresión mayor. El trabajo de investigación desarrollado en esta tesis tiene como objetivo una caracterización detallada de la interacción entre CRH y 5-HT y de la participación de 5-HT en el hipocampo en la regulación del ciclo de vigilia-sueño. A fin de alcanzar estos objetivos, se realizaron estudios de microdiálisis para la determinación de la neurotransmisión serotoninérgica y la actividad del eje hipotálamo-pituitario-adrenal (HPA), y de registro del sueño en ratas y ratones. Los resultados presentados en este trabajo de tesis indican que CRH y el péptido relacionado, urocortina, estimulan la neurotransmisión serotoninérgica hipocampal en ratas. Se observó que una alteración crónica del sistema de CRH tiene consecuencias sobre la neurotransmisión serotoninérgica y la actividad del eje HPA. Ratones deficientes del receptor de CRH tipo 1 mostraron un aumento en la síntesis de 5-HT en condiciones basales, niveles indetectables de corticosterona libre y una respuesta elevada de 5-HT durante y luego de una situación de estrés. Ademas, se señala la participación diferencial de los distintos receptores de CRH en la regulación de la actividad del eje HPA y en la actividad comportamental. Los resultados de este trabajo de tesis indican una correlación entre los niveles hipocampales de 5-HT y los estados de vigilancia del animal. 5-HT presenta niveles elevados durante la vigilia,intermedios durante el sueño lento y valores mínimos asociados al sueño REM. La privación del sueño provoca un aumento en los niveles de 5-HT y corticosterona libre. Sin embargo, los mismos retornan a valores basales durante el subsiguiente período de recuperación del sueño. Así, los resultados obtenidos en esta tesis permiten concluir que CRH y la neurotransmisión serotoninérgica interaccionan marcadamente en el hipocampo. Mas aún, las alteraciones en el sistema de CRH tienen profundas consecuencias en la neurotransmisión serotoninérgica. Puesto que estos resultados indican también la participación de la 5-HT hipocampal en la regulación del ciclo de vigilia-sueño, los mismos podrán contribuir a un mejor entendimiento de la etiología y sintomatología de la depresión mayor

Turning behavior induced by injections of glutamate receptor antagonists into the substantia nigra of the rat

We have found recently that muscimol microinjections into the subthalamic nucleus produce contralateral turning activity [Murer and Pazo (1993) NeuroReport, 4:1219-1222]. To test the hypothesis that a reduced glutamate action on substantia nigra pars reticulata neurons mediates this turning response, we examined the effect of unilateral intranigral microinjections of the AMPA/kainate receptor antagonist 6,7-dinitro- quinoxaline-2,3-dione (DNQX) and the competitive N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptor antagonist DL-2-amino-5-phosphonovaleric acid (AP-5). DNQX and AP-5 both produced a dose-dependent contralateral turning response, while vehicle administration did not induce turning activity. Application of glutamate receptor antagonists at adjacent regions of the mesencephalic tegmentum were also ineffective. Coadministration of NMDA or AMPA significantly reduced the turning response induced by AP-5 or DNQX, respectively. Lesions of the nigrostriatal pathway by 6-hydroxydopamine did not modify the response to DNQX or AP-5 administration into the nigra. However, their behavioral effects were significantly reduced by a lesion of the ipsilateral subthalamic nucleus. Our results show that the blockade of a tonic input acting on AMPA/kainate and NMDA receptors located at the substantia nigra produces contralateral turning behavior. The effect seems to involve pars reticulata cells since this area remains unchanged after destruction of dopaminergic neurons. The subthalamic nucleus seems to be the endogenous source of the agonist acting on the nigral glutamate receptors related to turning behavior