IMBECU   20882
INSTITUTO DE MEDICINA Y BIOLOGIA EXPERIMENTAL DE CUYO
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
118) Aproximación terapéutica a través de la caracterización de los efectos sobre memoria y aprendizaje de la deleción del transportador 1 de glicina en células gliales y neuronas prosencefálicas.
Autor/es:
SERRANO, L. ; DUBROQUA S. ; GARGIULO PA. ; FELDON J, ; BOISSON D, ; YEE BK
Lugar:
Mendoza
Reunión:
Jornada; XI Jornadas de Investigación 2010. Facultad de Ciencias Médicas. Universidad Nacional de Cuyo.; 2010
Institución organizadora:
Facultad de Ciencias Médicas. Universidad Nacional de Cuyo.
Resumen:
118) 2010. Serrano L, Dubroqua S, Gargiulo PA, Feldon J, Boisson D, Yee BK Aproximación terapéutica a través de la caracterización de los efectos sobre memoria y aprendizaje de la deleción del transportador 1 de glicina en células gliales y neuronas prosencefálicas. XI Jornadas de Investigación 2010. Facultad de Ciencias Médicas. Universidad Nacional de Cuyo. http://fcm.uncu.edu.ar/jornadas2010/index.php/articulos/view/36   Aproximación terapéutica a través de la caracterización de los efectos sobre memoria y aprendizaje de la deleción del transportador 1 de glicina en células gliales y neuronas prosencefálicas. Serrano, L ; Dubroqua, S ; Gargiulo , PA ; Feldon, J ; Boisson, D ; Yee , BK Laboratorio de Neurociencias y Psicología Experimental, Área de Farmacología, Facultad de Ciencias Médicas. UNCuyo. Mendoza, Argentina. Laboratorio de Neurobiología Comportamental, Instituto Federal Suizo de Tecnología (ETH), Zurich, Suiza. Postulado a premio Mejor Trabajo de Estudiantes INTRODUCCIÓN La hiperactividad de los sistemas dopaminérgicos mesocorticolímbicos fue siempre enfatizada como causal de síntomas psicóticos, sin embargo durante las últimas dos décadas se ha sugerido que una hipofunción de la neurotransmisión glutamatérgica mediada por receptores NMDA podría ser la generadora este estado de hiperdopamnergia. Asimismo, la hipofunción NMDA sería la responsable de los síntomas negativos y las disrupciones cognitivas que se observan en la esquizofrenia. Es así que la mejoría en la función del receptor NMDA se ha convertido actualmente en uno de los objetivos primordiales para el desarrollo de nuevas y más eficaces drogas antipsicóticas. La glicina, un co-agonista obligatorio del receptor NMDA, permite activar e incrementar la función del este receptor. Es por ello que la elevación de este neurotransmisor en la hendidura sináptica producida por el bloqueo del transportador 1 de glicina (GlyT1), el cual co-localiza con los receptores NMDA, se presume como uno de los blancos más relevantes para el desarrollo de fármacos antipsicóticos. La hipótesis acerca del efecto pro-cognitivo y antipsicótico de la inhibición del GlyT1 es sustentada a partir del antagonismo farmacológico del GlyT1 y a través del desarrollo de líneas de ratones transgénicos con deficiencia de GlyT1. Asimismo se conoce la existencia dos poblaciones de GlyT1 bien diferenciadas en prosencéfalo. El GlyT1 neuronal asociado solo con receptores NMDA y el GlyT1 glial, también implicado en la regulación de la transmisión glicinérgica inhibitoria. La evaluación cognitiva y comportamental de la deleción de este transportador conjuntamente en ambas poblaciones celulares permite comprender en una forma más amplia los efectos resultantes del incremento de los niveles de glicina en una forma global en las sinapsis prosencefálicas. De esta manera y con propósitos terapéuticos, se continúa suministrando evidencia que permitirá guiar la correcta la orientación del desarrollo de inhibidores de GlyT1 hacia a la población neuronal únicamente o a las poblaciones glial y neuronal de este transpotador. MATERIALES Y METODOS Los experimentos fueron realizados con una cohorte de ratones Emx1-Cre:GlyT1tm1.2fl/fl (mutantes) y sus congéneres GlyT1tm1.2fl/fl (controles). Esta cohorte consistió en 7 mutantes machos y 7 controles machos, los cuales fueron evaluados en los experimentos de Y-maze, cheesboard (Dry-maze) y T-maze. Los protocolos experimentales son sintetizados en la Figura 1. RESULTADOS Experimento 1: El laberinto en Y (Y-maze) para evaluación de familiaridad espacial no fue afectado por la deleción de GlyT1 neuronal y glial en prosencéfalo. La exploración de preferencia por el brazo nuevo comparada con la exploración de los otros dos brazos con los que el animal ha sido familiarizado es tomada como una medida de reconocimiento espacial. (Figura 2). Esto fue evidenciado a lo largo de diferentes intervalos (2 minutos y 2 horas), a pesar de que el efecto fue haciéndose más débil con el incremento del tiempo de intervalo, de forma de desaparecer para el intervalo de 24 horas. Los ratones mutantes y controles no difirieron significativamente en cuanto a tiempo o distancia recorrida sobre los brazos. El análisis ANOVA (Genotipo x Brazos) reveló un significativo efecto de brazos para el intervalo de 2 minutos [distancia cubierta en cada brazo: F(2, 18)= 4.743; p<.05] y de 2-hr [tiempo transcurrido en cada brazo: F(2, 18)= 5.172; p<.05; distancia cubierta en cada brazo: F(2, 18)= 8.797; p<.05; ]. Sin embargo no hubo ningún tipo de interacción o efecto de genotipo. Experimento 2: Búsqueda espacial en el laberinto seco (dry-maze, cheesboard) no fue afectada por la deleción de GlyT1 neuronal y glial en prosencéfalo. Memoria de Referencia Espacial Los ratones aprendieron a buscar la recompensa (comida) escondida en el laberinto seco en una localización fija a lo largo de los días. La memoria referencial es reflejada por la progresiva reducción en el tiempo de búsqueda durante el entrenamiento. Esto fue evidenciado en términos de latencia [F(8, 88)= 15.678; p<.001] y distancia [F(8, 88)= 9.723; p<.001] por análisis de varianza (Genotipo x Días). No hubo distinción entre genotipos (Figura 3) Aprendizaje revertido Luego de la adquisición, la comida fue relocalizada en una nueva posición en la que  permaneció durante esta etapa. Si bien el desempeño fue drásticamente reducida al comienzo, los animales rápidamente se adaptaron al cambio, evidenciado por una reducción en la latencia para llegar hasta la recompensa a lo largo de 6 días [F(5, 55)= 4.408; p<.005] en ambos grupos (Figura 3). Memoria de Trabajo Luego de colocar el laberinto en una nueva habitación con otras claves espaciales, la memoria de trabajo fue evaluada. La comida asumió una nueva localización cada día, pero permaneció en la misma posición de trial 1 a 2 dentro del mismo día. El aprendizaje diario no pudo ser detectado ni en mutantes ni en controles (Figura 3). Experimento 3: La discriminación de la reversión en el laberinto en T (T-maze) es significativamente incrementada por la deleción de GlyT1 neuronal y glial en prosencéfalo. Habiendo observado un importante efecto de reversión durante los experimentos de dry-maze, se prosiguió a la evaluación específica del efecto de interferencia proactiva en el aprendizaje efectuado en T-maze. Luego de revertir la prueba, ambos grupos fueron afectados significativamente, demostrado por un incremento en el numero de trials demorados hasta lograr criterios de aprendizaje en la fase de reversión respecto de la fase de adquisición [Mutante: F(1,5)=31.625; p<.05 y Control: F(1,5)=398.691; p<.001]. Sin embargo, este efecto fue significativamente menos importante en los animales que no expresan GlyT1, [F(1,10)=7.327; p<.05], lo cual sería consistente con la mayor flexibilidad de aprendizaje de esta línea de ratones mutados respecto de los controles. CONCLUSIÓN Este estudio provee solo limitado soporte para un efecto procognitivo de la deleción de GlyT1 neuronal y glial en prosencéfalo. Demostraciones previas del incremento de memoria de trabajo en estos ratones en water maze no pudo ser confirmada aquí, si bien estos resultados no serían totalmente confiables dado que este experimento falló en demostrar el efecto de memoria de trabajo en su totalidad. Por otro lado, la falta de un efecto en memoria referencial como ha sido mostrado previamente en water maze se replicó aquí utilizando dry maze. El aprendizaje de reversión no fue modificado en dry maze, pero encontramos un incremento del mismo cuando éste fue evaluado utilizando un procedimiento de discriminación de dos opciones simultáneas en T-maze con comida como recompensa. Utilizando el mismo procedimiento, un hallazgo similar ha sido reportado en ratones con deleción de GlyT1 limitado a neuronas prosencefálicas, por lo que se sugiere que es ésta la crítica población de GlyT1 cuya inhibición resulta en tal efecto. Una interpretación de este fenotipo podría ser el “incremento de flexibilidad” probablemente debido a la reducida interferencia proactiva resultante de la memoria adquirida previa a la reversión. Alternativamente, esto podría estar ligado a un proceso atencional selectivo, por el cual la mejoría en la atención selectiva podría facilitar la reversión. Próximos experimentos serán necesarios para examinar estas dos posibilidades, las cuales no son mutuamente exclusivas, con objetivos destinados a evaluar completamente el potencial de la inhibición del GlyT1 como una estrategia farmacológica eficaz en el logro de mejoras cognitivas para el tratamiento de desórdenes psiquiátricos. Imagen 1 Imagen 2 Imagen 3 Imagen 4