Relación del efecto analgésico de fentanilo agudo con la regulación a la alta de los receptores 5-HT1A cerebrales en la rata

• Autores: Inmaculada Bellido Estévez, M. Jose Castro Sánchez, Aurelio Gómez Luque, Felipe Sánchez de la Cuesta
• Localización: Revista de la Sociedad Española del Dolor (SED), ISSN 1134-8046, Vol. 11, Nº. 5, 2004, págs. 270-281
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Relationship between the analgesic effect of acute fentanyl and upregulation of brain 5-HT1A receptors in the rat
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• Resumen
  • español

    Los agonistas 5-HT1A presentan efecto analgésico. El efecto analgésico de los agonistas µ puede ser bloqueado por antagonistas selectivos 5-HT1A. Para determinar el mecanismo de producción del sinergismo observado entre los receptores µ y serotoninérgico 5-HT1A en relación con su efecto antinociceptivo, determinamos el efecto analgésico de fentanilo tras estímulo nociceptivo de tipo térmico y mecánico en la rata relacionándolo con la afinidad y la densidad máxima de los receptores 5-HT1A de trece áreas cerebrales mediante técnicas de autorradiografía. Fentanilo presentó un efecto analgésico dosis y tiempo dependiente ante los dos estímulos nociceptivos. Paralelamente a la aparición del efecto analgésico, fentanilo originó una regulación a la alta de los receptores 5-HT1A al incrementar de forma dosis-dependiente su densidad sin modificar su afinidad. La dosis mayor de fentanilo (12,8 µg.kg-1) originó un incremento de la densidad de los receptores 5-HT1A estadísticamente significativo y que se correlacionó de forma positiva con su efecto analgésico en las áreas terminales corticales fronto-parietal externa (+64%), interna (+69%) y piriforme (+113%), las regiones del hipocampo CA1 (+111%) y DGm (+60%), los núcleos amigdalinos PMCo (+101%) y AHiAL (+91%) y el hipotálamo (+127%). El efecto analgésico de fentanilo en tratamiento agudo se explicaría, al menos, por dos mecanismos. Su capacidad de estimular la neurotransmisión opiácea actuando directamente sobre los receptores opiáceos µ. Y porque, al incrementar los niveles de 5-HT a nivel central y al regular a la alta los receptores 5-HT1A de zonas cerebrales terminales, se facilitaría la estimulación de estos receptores. Dado que los receptores 5-HT1A postsinápticos actúan como heteroreceptores de efecto inhibidor sobre neuronas no serotoninérgicas originando una hiperpolarización neuronal, fentanilo, al facilitar el estímulo de estos receptores originaría una inhibición de la actividad neuronal en todas estas áreas terminales impidiendo la transmisión del estímulo nociceptivo. Esto explicaría la disminución del efecto analgésico de los agonistas opiáceos µ que originan los antagonistas selectivos 5-HT1A y el mayor efecto analgésico observado al coadministrar agonistas m y fármacos capaces de incrementar los niveles de 5-HT como los ISRS. Se necesitan estudios posteriores que determinen con exactitud el mecanismo por el que el estímulo de los receptores µ origina la regulación a la alta de los receptores 5-HT1A postsinápticos y el papel de cada una de las áreas cerebrales en la percepción del estímulo nociceptivo.

  • English

    5-HT1A agonists have analgesic effects. The analgesic effect of µ agonists can be blocked by selective 5-HT1A antagonists. In order to determine the mechanism that produces the synergies observed between µ and serotoninergic 5-HT1A receptors in terms of their antinociceptive effect, we determined the analgesic effect of fentanyl after ap-plying a painful thermal and mechanical stimulus in the rat, and related it with the affinity and the maximum density of 5-HT1A receptors in thirteen brain areas using autoradiographic techniques. Fentanyl showed a dose- and time-dependant analgesic effect with the two nociceptive stimuli. In addition to its analgesic effect, fentanyl caused an up-regulation of 5-HT1A receptors, since we found a dose-dependant increase of their density, but the same affinity. The highest dose of fentanyl (12.8 µg.kg-1) caused a statistically significant increase of the density of 5-HT1A receptors that was positively associated with its analgesic effect on the terminal cortical external (+64%), internal (+69%) and piriform (+113%) frontoparietal areas, the CA1 (+111%) and DGm (+60%) regions of the hippocampus, the amygdalin nuclei PMCo (+101%) and AHiAL (+91%) and the hypo-thalamus (+127%). The analgesic effect of acute fentanyl would be explained, at least, by two mechanisms: its stimulation of opiate neurotransmission acting directly on opiate µ receptors and the increase of 5-HT levels at the central nervous system and the up-regulation of 5-HT1A receptors at the terminal brain areas, hence facilitating the stimulation of such receptors. Since the post-synaptic 5-HT1A receptors act as heteroreceptors that inhibit non-serotoninergic neurons and cause neuronal hyperpolarization, fentanyl would facilitate the stimulation of these receptors and would inhibit the neuronal activity in all such terminal areas, preventing the transmission of the nociceptive stimulus. This would explain the reduced analgesic effect of opiate µ agonists that is observed with selective 5-HT1A antagonists and the increased analgesic effect observed when µ agonists and other drugs capable of increasing 5-HT levels, such as ISRS, are co-administered. Further studies are required in order to accurately determine the mechanism through which the stimulation of µ receptors cause up-regulation of post-synaptic 5-HT1A receptors and the role of each brain area in the perception of the nociceptive stimulus.