Análisis de la neurogénesis cortical en el desarrollo cerebral de ratones carentes del receptor de ácido lisofosfatídico LPA1

El ácido lisofosfatídico (LPA) es un fosfolípido sencillo con propiedades de señalización extracelular mediadas por receptores de membrana específicos acoplados a proteínas G. Actualmente se conocen hasta 6 tipos de receptores diferentes para el LPA. El receptor LPA1 se expresa en la zona neurogénica del cerebro en desarrollo, en la zona ventricular (VZ), lo que sugiere su implicación en la neurogénesis. A pesar de los numerosos estudios farmacológicos que han aportado datos de los efectos del LPA en el sistema nervioso central (SNC) utilizando modelos in vitro, no es sino hasta que se dispuso de animales carentes del receptor, cuando se avanzó en el estudio de la función específica del receptor. Los primeros ratones obtenidos que permitían el estudio de pérdida de función del receptor LPA1 mostraron una alta mortalidad perinatal pero abrían una puerta excelente a nuevos estudios de caracterización del SNC en ausencia de vías específicas de señalización por LPA. En el presente trabajo se muestran resultados que demuestran una función destacada del receptor LPA1 en los precursores neuronales corticales durante el desarrollo cerebral, resultantes del análisis de la neurogénesis en una variante, que hemos venido a denominar Málaga, de un ratón nulo para-LPA1. Esta variante surge de forma espontánea durante la expansión de la colonia original y porta un fenotipo con defectos observables en el SNC, a la vez que muestra una viabilidad perinatal casi completa, lo que ha permitido su caracterización. Nuestros resultados muestran alteraciones significativas en la neurogénesis cortical embrionaria, en el patrón proliferativo de la zona ventricular, afectando al tipo de división y la posterior diferenciación, con expresión de marcadores neuronales de forma prematura en la capa cortical y alteración de la expresión de factores de transcripción. Estos defectos de la neurogénesis en ausencia de la vía de señalización por LPA1 se asocian con defectos en el patrón migratorio neuronal, indicativos de alteraciones de tipo estructural y funcional, y que generan, en última instancia, una reducción del grosor de la pared cortical y del número de neuronas en diferentes capas corticales, especialmente las profundas donde se detecta, además, un nivel inusualmente mayor de apoptosis. Los resultados que mostramos en esta memoria reflejan, con ello, la necesidad del receptor LPA1 para el desarrollo normal cerebral y acentúan el importante papel que el modelo de animal nulo para LPA1 de la variedad Málaga ha representado para el estudio de la señalización mediada por este receptor. A la fecha actual, el uso de este ratón ha permitido un avance muy significativo en el campo y sigue siendo objeto de estudio por nuestro grupo de investigación y por diferentes colaboradores a nivel nacional e internacional.

Perfil conductual de las drogas de diseño MBDB, MDEA y PMA en modelos animales de agresión y ansiedad

MBDB, MDEA y PMA son tres drogas de diseño, estructuralmente similares al MDMA (“éxtasis”), que se han identificado en la composición de pastillas distribuidas como “éxtasis” en entornos recreativos durante los últimos treinta años. Estas feniletilaminas sintéticas presentan un perfil psicotrópico de tipo entactógeno (con capacidad para facilitar la proximidad, el contacto y la comunicación empática), similar al del MDMA en el modelo de discriminación de drogas. El MDMA ha sido objeto de un creciente interés científico y es, hasta la fecha, la única sustancia con un perfil entactógeno de la que se han investigado sus efectos conductuales en modelos animales de agresión y ansiedad, si bien sus resultados no siempre coinciden. Aunque existen algunas evidencias de que el MDMA puede tener efectos ansiolíticos en animales de laboratorio (Lin, Burden, Christie, & Johnston, 1999; Morley & McGregor, 2000; Ho, Pawlak, Guo, & Schwarting, 2004), en otros estudios se han observado alteraciones conductuales y correlatos neuroquímicos que sugieren un efecto ansiogénico (Bhattacharya, Bhattacharya & Ghosal, 1998; Gurtman, Morley, Li, Hunt, & McGregor, 2002; Maldonado & Navarro, 2000;; Navarro & Maldonado, 2002). Asimismo, en otros trabajos se ha señalado que el MDMA induce efectos antiagresivos (reducción de las conductas de amenaza y ataque), que se acompañan de un marcado aumento de las conductas de evitación/huida y defensa/sumisión, así como de una reducción de las conductas de investigación social, sugiriendo también la existencia de un perfil ansiogénico en los encuentros agonísticos entre ratones machos (Maldonado & Navarro, 2001; Navarro & Maldonado, 1999). En contraste, hasta la fecha la información experimental de las drogas MBDB, MDEA y PMA se limita a la evaluación de sus efectos conductuales sobre la conducta motora, así como algunos estudios sobre su metabolismo y posible mecanismo de acción. El objetivo general de este trabajo de investigación ha sido estudiar el perfil conductual de MBDB, MDEA y PMA en modelos animales de agresión y ansiedad. Para ello, se han examinado los efectos del MBDB (2, 4 y 8 mg/kg), MDEA (5, 10 y 20 mg/kg) y PMA (2, 4, 8 y 12 mg/kg) utilizando el modelo de agresión inducida por aislamiento y el modelo de ansiedad del laberinto elevado en cruz en ratones machos. Los resultados indican que estas sustancias en general comparten un perfil antiagresivo inespecífico. Esta falta de especificidad se debe en unos casos al aumento de las conductas de inmovilidad (4-12 mg/kg PMA), pero también a la presencia de propiedades ansiogénicas durante la interacción social, en especial con dosis elevadas, mientras que solo las dosis más bajas parecen aumentar la proximidad social, en especial la dosis menor de MBDB. Además, estas drogas parecen alterar el patrón conductual agonístico ofensivo (MBDB y MDEA) y defensivo (MBDB, MDEA y PMA), produciendo cambios diádicos que resultan coherentes con un aumento del nivel de conflicto y de ansiedad. En consonancia, los resultados del modelo del laberinto elevado en cruz indican que el MBDB produce un aumento de la ansiedad de menor intensidad que el producido por el MDMA. Sin embargo, MDEA y PMA parecen generar un estado de hipoexploración, y solo en dosis determinadas (20 mg/kg de MDEA y 4 mg/kg de PMA) muestran alteraciones discretas que sugieren un efecto ansiogénico débil, un perfil que en conjunto podría sugerir cierta similitud con alteraciones conductuales propias de los compuestos alucinógenos. Debido a la diferencia del perfil conductual del MDEA y PMA hallados en ambos modelos, sería necesario evaluar la ansiedad y su posible relación con la dosis y/o con la presencia de un oponente en la prueba en otros modelos experimentales. Lin, H. Q., Burden, P. M., Christie, M. J., & Johnston, G. A. R. (1999). The anxiogenic-like and anxiolytic-like effects of MDMA on mice in the elevated plus-maze: A comparison with amphetamine. Pharmacology, Biochemistry and Behavior, 62(3), 403-408. Morley, K. C., & McGregor, I. S. (2000). (±)-3,4-methylenedioxymethamphetamine (MDMA, 'ecstasy') increases social interaction in rats. European Journal of Pharmacology, 408(1), 41-49. Bhattacharya, S. K., Bhattacharya, A., & Ghosal, S. (1998). Anxiogenic activity of methylenedioxymethamphetamine (Ecstasy): An experimental study. Biogenic Amines, 14(3), 217-237. Gurtman, C. G., Morley, K. C., Li, K. M., Hunt, G. E., & McGregor, I. S. (2002). Increased anxiety in rats after 3,4-methylenedioxymethamphetamine: Association with serotonin depletion. European Journal of Pharmacology, 446(1-3), 89-96. Ho, Y., Pawlak, C. R., Guo, L., & Schwarting, R. K. W. (2004). Acute and long-term consequences of single MDMA administration in relation to individual anxiety levels in the rat. Behavioural Brain Research, 149(2), 135-144. Maldonado, E., & Navarro, J. F. (2000). Effects of 3,4-methylenedioxy-methamphetamine (MDMA) on anxiety in mice tested in the light/dark box. Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry, 24(3), 463-472. Maldonado, E., & Navarro, J. F. (2001b). MDMA ('ecstasy') exhibits an anxiogenic-like activity in social encounters between male mice. Pharmacological Research, 44(1), 27-31. Navarro, J. F., & Maldonado, E. (1999). Behavioral profile of 3,4-methylenedioxy-methamphetamine (MDMA) in agonistic encounters between male mice. Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry, 23(2), 327-334. Navarro, J. F., & Maldonado, E. (2002). Acute and subchronic effects of MDMA ("ecstasy") on anxiety in male mice tested in the elevated plus-maze. Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry, 26(6), 1151-1154.