Regulación de CREB y deltaFosB en el sistema cerebral del estrés durante la exposición crónica a morfina

• Autores: María Rosario Fátima Martín Sánchez
• Directores de la Tesis: María Luisa Laorden Carrasco (dir. tes.), María Victoria Milanés Maquilon (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Murcia ( España ) en 2011
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: M. M. Puig Riera de Conías (presid.), María Teresa Castells Mora (secret.), María Trinidad Herrero Ezquerro (voc.), Antonio Armario García (voc.), Jan Rodriguez Parkitna (voc.)
• Materias:
  • Ciencias médicas
    • Farmacología
  • Psicología
    • Psicofarmacología
      • Abuso de drogas
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: DIGITUM
• Resumen

  • El estrés ha sido definido recientemente como un estado que contribuye de forma significativa a varios aspectos de la adicción, como la vulnerabilidad a la recaída en el consumo de drogas y los síntomas negativos asociados con el síndrome de abstinencia. El hipotálamo, junto con la amígdala central y el BNST, constituyen los principales centros de integración de las respuestas al estrés. Además, estudios recientes han podido constatar que el eje HHA, junto con el sistema extrahipotalámico del estrés, forma parte de los sustratos biológicos que modulan los fenómenos de recompensa. La mayoría de las sustancias de abuso producen disregulación en este sistema cerebral del estrés (CRF, NA, DYN, orexinas), lo que puede contribuir significativamente a los estados emocionales negativos característicos de la abstinencia a las mismas, así como al incremento de la sensibilidad a los estímulos estresantes. Ambas alteraciones llevarían a la vulnerabilidad a las recaídas durante la abstinencia, lo que constituye uno de los principales problemas para el tratamiento a largo plazo de la dependencia. Paralelamente a la neuroplasticidad en los neurocircuitos del estrés, tienen lugar cambios moleculares en estas mismas estructuras durante la exposición crónica a opioides y otras sustancias de abuso. Se ha propuesto que los factores de transcripción CREB y ?FosB serían dianas moleculares para la regulación de la plasticidad, la cual lleva a la adicción. Sin embargo, aún queda mucho por estudiar sobre donde (y cómo) estos factores influyen en la función del sistema cerebral del estrés. En este trabajo hemos investigado los cambios celulares y moleculares que se producen en los circuitos cerebrales del estrés durante la exposición crónica a morfina y durante el síndrome de abstinencia. El estudio se ha realizado en ratas macho Sprague Dawley y Wistar. La instauración de dependencia de morfina se realizó mediante la implantación s.c. de 6 pellets de morfina durante 7 días. Los controles recibían placebo. El síndrome de abstinencia se precipitaba mediante la administración de naloxona s.c. (salino en los controles). Los animales eran sacrificados mediante decapitación o perfusión transcardiaca. Posteriormente se aislaba el encéfalo y se recogía la sangre troncal. Se han utilizado las siguientes técnicas: Western-blot, inmunocitoquímica, radioinmunoanálisis, cromatografía líquida de alta resolución y PCR a tiempo real. Hemos observado una activación de CREB en las neuronas catecolaminérgicas del NTS durante el síndrome de abstinencia a morfina, concomitantemente a un incremento en los niveles de TH-IR y una hipersecreción de corticosterona. Además, hemos encontrado un aumento en los niveles de pCREB en el PVN durante el síndrome de abstinencia a morfina, predominantemente en las neuronas CRF-positivas de la división parvocelular del PVN. Esta activación, está asociada con una hiperactividad del eje HHA, evidenciado por un incremento en los niveles de corticosterona plasmática. CREB es un factor de transcripción que ha sido propuesto como un candidato crítico para la respuesta tanto al estrés como a la exposición a drogas, cuya actividad transcripcional está regulada mediante fosforilación en residuos de serina. Esta fosforilación aumenta su actividad regulando la transcripción de cientos de genes, incluidos aquellos implicados en el estrés y adicción, como TH y CRF. Estos resultados sugieren que la activación de CREB podría contribuir al incremento de la transcripción de TH en el NTS y de CRF en el PVN durante el síndrome de abstinencia a morfina. La fosforilación de CREB puede ser llevada a cabo por diferentes vías de transducción de señales, y se ha sugerido que este factor de transcripción integraría la información proveniente de diferentes vías. Estudios previos han demostrado que la actividad de la PKC es crítica para la activación del eje HHA en respuesta al síndrome de abstinencia. A partir de los resultados de este estudio, una explicación para el incremento de pCREB observado en el NTS y PVN sería que el síndrome de abstinencia a morfina activa a la PKC, la cual directamente o indirectamente a través de la activación de las ERK1/2 fosforilaría a CREB, ya que la inhibición de la PKC con inhibidores selectivos, atenúo la inducción de pCREB observada durante el síndrome de abstinencia a morfina, sugiriendo que la PKC podría ser una de las vías de transducción de señales que media la regulación de CREB. En cualquier caso, estas vías llevarían a la activación de CREB y en último lugar al incremento observado en los niveles de TH, CRF y de actividad del eje HHA. El sistema noradrenérgico ha sido ampliamente estudiado debido a su participación en los cambios cerebrales y comportamentales inducidos durante la dependencia y abstinencia a drogas de abuso, y que llevan a un consumo excesivo de las mismas. El PVN está densamente inervado por terminales noradrenérgicas. En este sentido, hemos estudiado la posibilidad de que la activación de CREB y los niveles de TORC1 en el PVN, así como el incremento en la actividad del eje HHA que ocurren durante el síndrome de abstinencia a morfina, dependa de la activación de receptores adrenérgicos ?? y/o ?. Nuestros resultados muestran un incremento en el turnover de NA en el PVN, acompañado de un incremento en los niveles de pCREB y de corticosterona plasmática. Además, los niveles de la forma inactiva de TORC1 (pTORC) disminuyeron durante el síndrome de abstinencia a morfina. Por otra parte, el prazosín (pero no el propranolol) bloqueó el aumento en los niveles de pCREB, la reducción de pTORC1-IR y la activación del eje HHA, observados durante el síndrome de abstinencia a morfina. En resumen, estos resultados sugieren que, durante el síndrome de abstinencia a morfina, la NA y los adrenoceptores tipo ?1 controlarían la actividad del eje HHA mediante la activación de CREB a nivel del PVN. Además, estos datos indican que la NA podría jugar un papel crítico en la activación de TORC1 a nivel del PVN. En relación con el factor de transcripción ?FosB, el cual es inducido en NAc por diferentes sustancias de abuso, este estudio proporciona evidencias de que la administración crónica de morfina induce su expresión en diferentes estructuras del sistema cerebral del estrés, incluidos el PVN, NTS y amígdala extendida. Estos datos sugieren que la acumulación ?FosB sería uno de los procesos adaptativos que se producen tras la exposición crónica a opiáceos y que esta acumulación de ?FosB en PVN, NTS y amígdala extendida podría llevar a cambios duraderos en el patrón de expresión génica durante la adicción a opiáceos. Por último, para poner de manifiesto los cambios neuroendocrinos/neuroquímicos responsables de las alteraciones metabólicas observadas durante el tratamiento crónico con morfina, hemos estudiado los cambios producidos en diferentes parámetros metabólicos: niveles plasmáticos de leptina e insulina, la expresión de ?FosB en áreas cerebrales implicadas en la regulación de la ingesta y el gasto de energía (ARC, PVN, núcleo ventromedial hipotalámico, LH y bulbo), la expresión de los neuropéptidos anorexigénicos POMC y CART en hipotálamo y bulbo, y la transcripción de orexinas y NPY. Los resultados obtenidos sugieren que la exposición crónica a opiáceos produciría cambios neuroadaptativos en los circuitos neuronales relacionados con la ingesta y consumo de energía.