Lack of CB1 receptor activity impairs serotonergic negative feedback

Serotonergic and endocannabinoid systems are important substrates for the control of emotional behavior and growing evidence show an involvement in the pathophysiology of mood disorders. In the present study, the absence of the activity of the CB1 cannabinoid receptor impaired serotonergic negative feedback in mice. Thus, in vivo microdialysis experiments revealed increased basal 5-HT extracellular levels and attenuated fluoxetine-induced increase of 5-HT extracellular levels in the prefrontal cortex of CB1 knockout compared to wild-type mice. These observations could be related to the significant reduction in the 5-HT transporter binding site density detected in frontal cortex and hippocampus of CB1 knockout mice. The lack of CB1 receptor also altered some 5-HT receptors related to the 5-HT feedback. Extracellular recordings in the dorsal raphe nucleus revealed that the genetic and pharmacological blockade of CB1 receptor induced a 5-HT1A autoreceptor functional desensitization. In situ hybridization studies showed a reduction in the expression of the 5-HT2C receptor within several brain areas related to the control of the emotional responses, such as the dorsal raphe nucleus, the nucleus accumbens and the paraventricular nucleus of the hypothalamus, whereas an overexpression was observed in the CA3 area of the ventral hippocampus. These results reveal that the lack of CB1 receptor induces a facilitation of the activity of serotonergic neurons in the dorsal raphe nucleus by altering different components of the 5-HT feedback as well as an increase in 5-HT extracellular levels in the prefrontal cortex in mice.

CB1 knockout mice display impaired functionality of 5-HT1A and 5-HT2A/C receptors

Interaction between brain endocannabinoid (EC) and serotonin (5-HT) systems was investigated by examining 5-HT-dependent behavioural and biochemical responses in CB1 receptor knockout mice. CB1 knockout animals exhibited a significant reduction in the induction of head twitches and paw tremor by the 5-HT2A receptor selective agonist ()DOI, as well as a reduced hypothermic response following administration of the 5-HT1A receptor agonist (±)-8-OH-DPAT. Additionally, exposure to the tail suspension test induced enhanced despair responses in CB1 knockout mice. However, the tricyclic antidepressant imipramine and the 5-HT selective reuptake inhibitor fluoxetine induced similar decreases in the time of immobility in the tail suspension test in CB1 receptor knockout and wild-type mice. No differences were found between both genotypes with regard to 5-HT2A receptor and 5-HT1A receptors levels, measured by autoradiography in different brain areas. However, a significant decrease in the ability of the 5-HT1A receptor agonist (±)-8-OH-DPAT to stimulate 35SGTPS binding was detected in the hippocampal CA1 area of CB1 receptor knockout mice. This study provides evidence that CB1 receptors are involved in the regulation of serotonergic responses mediated by 5-HT2A and 5-HT1A receptors, and suggests that a reduced coupling of 5-HT1A receptors to Gi/o proteins in the hippocampus might be involved in these effects.

BDNF impairment in the hippocampus is related to enhanced despair behavior in CB1 knockout mice

Stress can cause damage and atrophy of neurons in the hippocampus by deregulating the expression of neurotrophic factors that promote neuronal plasticity. The endocannabinoid system represents a physiological substrate involved in neuroprotection at both cellular and emotional levels. The lack of CB1 receptor alters neuronal plasticity and originates an anxiety-like phenotype in mice. In the present study, CB1 knockout mice exhibited an augmented response to stress revealed by the increased despair behavior and corticosterone levels showed in the tail suspension test and decreased brain derived neurotrophic factor (BDNF) levels in the hippocampus. Interestingly, local administration of BDNF in the hippocampus reversed the increased despair behavior of CB1 knockout mice, confirming the crucial role played by BDNF on the emotional impairment of these mutants. The neurotrophic deficiency seems to be specific for BDNF since no differences were found in the levels of NGF and NT-3, two additional neurotrophic factors. Moreover, BDNF impairment is not related to the activity of its specific receptor TrkB or the activity of the transcription factor CREB. These results suggest that the lack of CB1 receptor originates an enhanced response to stress and neuronal plasticity by decreasing BDNF levels in the hippocampus that lead to impairment in the responses to emotional disturbances.

THC prevents MDMA neurotoxicity in mice

The majority of MDMA (ecstasy) recreational users also consume cannabis. Despite the rewarding effects that both drugs have, they induce several opposite pharmacological responses. MDMA causes hyperthermia, oxidative stress and neuronal damage, especially at warm ambient temperature. However, THC, the main psychoactive compound of cannabis, produces hypothermic, anti-inflammatory and antioxidant effects. Therefore, THC may have a neuroprotective effect against MDMA-induced neurotoxicity. Mice receiving a neurotoxic regimen of MDMA (20 mg/kg ×4) were pretreated with THC (3 mg/kg ×4) at room (21°C) and at warm (26°C) temperature, and body temperature, striatal glial activation and DA terminal loss were assessed. To find out the mechanisms by which THC may prevent MDMA hyperthermia and neurotoxicity, the same procedure was carried out in animals pretreated with the CB1 receptor antagonist AM251 and the CB2 receptor antagonist AM630, as well as in CB1, CB2 and CB1/CB2 deficient mice. THC prevented MDMA-induced-hyperthermia and glial activation in animals housed at both room and warm temperature. Surprisingly, MDMA-induced DA terminal loss was only observed in animals housed at warm but not at room temperature, and this neurotoxic effect was reversed by THC administration. However, THC did not prevent MDMA-induced hyperthermia, glial activation, and DA terminal loss in animals treated with the CB1 receptor antagonist AM251, neither in CB1 and CB1/CB2 knockout mice. On the other hand, THC prevented MDMA-induced hyperthermia and DA terminal loss, but only partially suppressed glial activation in animals treated with the CB2 cannabinoid antagonist and in CB2 knockout animals. Our results indicate that THC protects against MDMA neurotoxicity, and suggest that these neuroprotective actions are primarily mediated by the reduction of hyperthermia through the activation of CB1 receptor, although CB2 receptors may also contribute to attenuate neuroinflammation in this process.

Increased anandamide induced relaxation in mesenteric arteries of cirrhotic rats. Role of cannabinoid and vanilloid receptors

Background and aims: Anandamide is an endocannabinoid that evokes hypotension by interaction with peripheral cannabinoid CB1 receptors and with the perivascular transient receptor potential vanilloid type 1 protein (TRPV1). As anandamide has been implicated in the vasodilated state in advanced cirrhosis, the study investigated whether the mesenteric bed from cirrhotic rats has an altered and selective vasodilator response to anandamide. Methods: We assessed vascular sensitivity to anandamide, mRNA and protein expression of cannabinoid CB1 receptor and TRPV1 receptor, and the topographical distribution of cannabinoid CB1 receptors in resistance mesenteric arteries of cirrhotic and control rats. Results: Mesenteric vessels of cirrhotic animals displayed greater sensitivity to anandamide than control vessels. This vasodilator response was reverted by CB1 or TRPV1 receptor blockade, but not after endothelium denudation or nitric oxide inhibition. Anandamide had no effect on distal femoral arteries. CB1 and TRPV1 receptor protein was higher in cirrhotic than in control vessels. Neither CB1 mRNA nor protein was detected in femoral arteries. Immunochemistry showed that CB1 receptors were mainly in the adventitia and in the endothelial monolayer, with higher expression observed in vessels of cirrhotic rats than in controls. Conclusions: These results indicate that anandamide is a selective splanchnic vasodilator in cirrhosis which predominantly acts via interaction with two different types of receptors, CB1 and TRPV1 receptors, which are mainly located in perivascular sensory nerve terminals of the mesenteric resistance arteries of these animals.

Participació del receptor cannabinoide CB1 en les propietats de les drogues psicoestimulants

L'objectiu d'aquest projecte ha estat l'estudi de la interacció entre el sistema cannabinoide i l’èxtasi. En primer lloc es va observar l'efecte de l'èxtasi sobre la dependència física que produeixen els cannabinoides, en concret el Delta9-Tethahidrocannabinol, principal principi actiu de la marihuana. Per això vam administrar crònicament ratolins amb THC fins que es van fer depenents a la droga i se’ls hi va desencadenar una síndrome d’abstinència. Els signes físics que mostra un individu quan se li retira una droga indiquen la dependència que l'individu té per aquesta droga. Vam observar que l'èxtasi era capaç de disminuir els efectes de la síndrome d'abstinència a cannabinoides. En segon lloc vam estudiar la participació del sistema cannabinoide endogen, en concret el receptor CB1 en les propietats farmacològiques i addictives de l’èxtasi. Per això vam fer servir ratolins sense el receptor CB1 i vam observar les diferències en els efectes de l’èxtasi respecte animals normals. Per això vam observar l’activitat locomotora, la temperatura, l’ansietat i els efectes reforçants de l’èxtasi en tots dos genotips. En animals normals l’èxtasi produeix un augment tant en la locomoció com en la temperatura, tanmateix, aquest augment es veu disminuït en els animals sense receptor CB1. També vam observar els efectes ens els efectes de recompensa primària de l’èxtasi en ambdós genotips. La recompensa primària es refereix a quant li agrada un individu un estímul. No vam observar diferències entre animals knockout pel receptor CB1 i animals normals. També vam analitzar els efectes reforçants de l’èxtasi en tots dos genotips. Els efectes reforçants d’una droga indiquen quant vol un individu aconseguir al droga. Vam observar que malgrat els efectes de recompensa primària resten intactes en els animals CB1 knockout, aquest animals no estan reforçats per l’èxtasi. Així, als animals CB1 knockout els hi agrada l’èxtasi però no fan cap esforç per aconseguir-lo. Per tant, el receptor CB1 regula els efectes sobre la locomoció, la temperatura i el reforç produïts per l’èxtasi.

CB1 cannabinoid receptor modulates MDMA acute responses and reinforcement

Background: 3, 4-methylenedioxymethamphetamine (MDMA) is a popular recreational drug widely abused by young people. The endocannabinoid system is involved in the addictive processes induced by different drugs of abuse. However, the role of this system in the pharmacological effects of MDMA has not been yet clarified.Methods: Locomotion, body temperature and anxiogenic-like responses were evaluated after acute MDMA administration in CB1 knockout mice. Additionally, MDMA rewarding properties were investigated in the place conditioning and the intravenous self-administration paradigms. Extracellular levels of DA in the nucleus accumbens were also analyzed after a single administration of MDMA by in vivo microdialysis. Results: Acute MDMA administration increased locomotor activity, body temperature and anxiogenic-like responses in wild type mice, but these responses were lower or abolished in knockout animals. MDMA produced similar conditioned place preference and increased dopamine extracellular levels in the nucleus accumbens in both genotypes. Nevertheless, CB1 knockout mice failed to self-administer MDMA at any of the doses used. Conclusions: These results indicate that CB1 cannabinoid receptors play an important role in the acute prototypical effects of MDMA, and are essential in the acquisition of an operant behavior to self-administer this drug.

Diseño del subsistema RF para el receptor SAR biestático en banda-C SABRINA

Este proyecto tiene como objetivo diseñar un nuevo receptor SAR biestático para el sistema SABRINA (SAR Bistatic fixed Receiver for INterferometric Applications) caracterizando el sistema que ya existía. El nuevo dispositivo deberá cumplir con las características y requisitos del escenario teniendo en cuenta la potencia recibida y el ruido de cuantificación de la tarjeta digitalizadora. Con este fin se introducen previamente conocimientos de teoría RADAR y SAR. Además, se deberá compactar al máximo el sistema para conseguir un receptor autocontenido que facilite su traslado. Para tal fin se ha incorporado a la caja del receptor un sintetizador programable que actúa de oscilador local de las cadenas de recepción y una fuente de alimentación que provee la tensión a todos los componentes activos del dispositivo. Por otra parte el proyecto ilustra las diferentes campañas de experimentos que se han realizado durante el periodo de trabajo.

Diseño e implementación de un receptor multifrecuencia basado en muestreo paso banda aplicado al sistema Galileo

Este trabajo tiene como objetivo diseñar e implementar un receptor multifrecuencia requerido para aplicaciones Galileo centradas a realizar correcciones de errores y estudios de la ionosfera. Estas características obligan a buscar alternativas respecto los receptores superheterodinos convencionales dado que para éstos los retardos de propagación entre las diferentes bandas de interés son inaceptables. Por ello, se presenta un receptor basado en la técnica de muestreo paso banda, que permite trasladar el espectro mediante el conversor ADC a través de un aliasing intencionado, eliminando así los retardos de propagación entre bandas de interés, dado que todas se albergan en un mismo canal. En este trabajo nos hemos centrado únicamente en las etapas críticas del receptor presentado, siendo éstas la etapa de filtrado y conversión digital. La etapa de filtrado requerirá filtros muy selectivos, ya que el ruido existente fuera de banda se solapará a nuestra banda de interés, degradando la SNR del sistema a medida que tenga más potencia. Esta etapa se ha realizado mediante una estructura duplexora conjuntamente con dos filtros de líneas acopladas. La etapa de conversión se ha realizado fabricando el layout de un conversor comercial, del cual se ha validado el correcto funcionamiento para la aplicación requerida.

Diseño e implementación de un receptor GNSS multifrecuencia y multiconstelación

Este proyecto presenta el diseño, test y validación de una cabecera de recepción multiconstelación y multifrecuencia para Sistemas de Navegación Global por Satélite (GNSS). El receptor presentado ha sido diseñado para adquirir las bandas E5/L5 y E1/L1 de los sistemas Galileo y NAVSTAR-GPS. Para trasladar en frecuencia las dos bandas a la vez, se implementa un receptor con arquitectura superheterodina basado en un mezclador de rechazo a frecuencia imagen (IRM). Medidas de ambos sistemas han sido realizadas validando el correcto funcionamiento del receptor en la banda E1/L1. Para ello no sólo se han adquirido los satélites de la constelación GPS, sino que además se han adquirido con éxito los satélites GIOVE-A/B utilizados en la fase de validación en órbita del sistema europeo Galileo.

Experimentació amb un receptor software GPS-Galileo d'alta sensibilitat per a entorns interiors

Este proyecto se centra en el análisis de señales GPS, utilizando un receptor software desarrollado con Matlab en un proyecto de investigación para la Agencia Espacial Europea (ESA), llevado a cabo por parte del departamento de Telecomunicaciones e Ingeniería de Sistemas de la ETSE. Este software utiliza técnicas de procesado de señal de alta sensibilidad (HS-GNSS) que permite al usuario determinar su posición en entornos de difícil propagación como puede ser el caso de los escenarios interiores. Los datos experimentales se analizan en función del nivel de multipath que afecta a la señal de cada uno de los satélites, y la degradación que los escenarios interiores provocan en las señales, a causa del mobiliario, paredes, personas, etc. Para analizar los datos experimentales, se ha utilizado una métrica presentada en el congreso internacional EuCAP 2009, con la que es posible caracterizar las señales en función del nivel de multipath.

Agrupación de antenas microstrip para un receptor SAR biestático

El objetivo de este proyecto es el diseño de las antenas para el receptor de un radar de apertura sintética biestáticos (SAR). Estas antenas tendrán que maximizar la ganancia con la restricción de maximizar también el campo de visión del radar. Esto quiere decir, que la antena tendrá que tener un ancho de banda relativamente grande en uno de sus planos principales y relativamente estrecho en el otro plano. Con el propósito de diseñar una agrupación de antenas para un receptor SAR biestático, en este documento se analiza la tecnología microstrip orientada a las antenas y la teoría de las agrupaciones de antenas, se diseñan antenas de doble polarización, se estudian agrupaciones de antenas microstrip que cumplan con las especificaciones, se presentan redes de alimentaciones para dichas agrupaciones y se fabrica y mide una agrupación de antenas con doble polarización.

Perfil farmacològic de seguretat a nivell de sistema nerviós central d'un nou fàrmac selectiu pel receptor d'histamina4

Amb l’objectiu d’identificar els possibles efectes adversos d’una nova molècula antagonista del receptor de la histamina H4 (Compost A) en el sistema nerviós central (SNC), es va realitzar el test més àmpliament emprat per aquest fi: el test anomenat FOB (Functional Observational Battery test) en el qual es fa servir la rata com a model animal d’estudi. L’estudi FOB forma part dels d’estudis principals (Core Battery Studies) de la farmacologia de seguretat requerida per les autoritats reguladores per tal d’iniciar els estudis clínics en humans (ICH Topic S7A: Safety Pharmacology Studies for Human Pharmaceuticals; FDA & EMA). D’altra banda i per tal de complementar aquests estudis principals, es va avaluar el potencial efecte convulsivant del Compost A mitjançant el model de convulsions induïdes per pentilentetrazol en rata. Aquest efecte proconvulsionant ha estat associat de manera puntual als fàrmacs antagonistes dels receptor H1 i de manera particular en la població infantil. L’estudi de les convulsions forma part dels Follow Up Studies recomenats per la ICH S7A. El Compost A en cap de les dosis administrades, en cap dels assaigs realitzats, mostra una activitat depressora o estimulant en el sistema nerviós. Es caracteritza per tant, per primera vegada, part del perfil de seguretat a nivell del SNC d’un fàrmac antagonista selectiu del receptor H4 de la histamina.

Impacte dels nivells de Ciclosporina en el desenvolupament de malaltia de l’empelt contra el receptor aguda en el trasplantament hemopoètic amb acondicionament d’intensitat reduïda de germà HLA idèntic.

Uns nivells correctes en sèrum de Ciclosporina A les primeres setmanes desprès d’ un trasplantament al•logènic amb acondicionament mieloablatiu, disminueixen l’aparició de malaltia de l’empelt contra el receptor aguda (MECRa). El seu impacte en el trasplantament d’intensitat reduïda (alo-TIR) encara no és conegut. En aquest treball retrospectiu s’analitzen les dades d’una cohort molt homogènia de pacients del nostre centre, estudiant-se les seves característiques clíniques i la relació entre els nivells de CsA i l’aparició de MECRa moderada o severa, en la fase precoç de l’alo-TIR.

Implicacions diagnòstiques del strem-1 (soluble triggering receptor expressed on myeloid cells) en malalts amb síndrom del distress respiratori agut (sdra) i patologia abdominal. estudi preliminar

Els pacients amb patologia abdominal aguda poden desenvolupar una insuficiència respiratòria secundària a la resposta inflamatòria generada o a una pneumònia nosocomial. El mesurament del “soluble *triggering receptor expressed on myeloid cells 1” (sTREM-1) en líquid alveolar, pleural, sinovial o cefalorraquidi ha demostrat la seva utilitat en el diagnòstic d'infecció. Es va determinar el sTREM-1 alveolar i peritoneal en pacients amb quadre abdominal agut més síndrom de distress respiratori agut (SDRA). Es va concloure que el sTREM-1 és útil per diagnosticar infeccions abdominals i pulmonars en aquests pacients i que la relació sTREM-1 alveolar/peritoneal podria ser útil per determinar el focus infecciós.