ACUTE KETAMINE RESCUES CELLULAR AND MOLECULAR CHANGES INDUCED BY CHRONIC MILD STRESS IN VULNERABLE RATS
Creators: name: TORNESE, PAOLO
Publisher: name: Universit� degli Studi di Milano
Year: 2018

description: Numerosi studi hanno associato la disfunzione del sistema glutammatergico con la fisiopatologia dei disturbi neuropsichiatrici correlati allo stress, compreso il disturbo depressivo maggiore. Studi clinici su pazienti depressi hanno mostrato variazioni volumetriche e funzionali in aree cerebrali dove prevale la trasmissione glutammatergica, come l'ippocampo (HPC) e la corteccia prefrontale e frontale (PFC/FC). In parallelo, studi preclinici su modelli animali di depressione basati sullo stress hanno osservato alterazioni della neurotrasmissione glutammatergica e dell'arborizzazione dendritica nelle stesse aree cerebrali coinvolte nei pazienti. Studi recenti hanno mostrato che una singola dose sub-anestetica di ketamina (KET), un antagonista del recettore NMDA, induce un rapido e sostenuto effetto antidepressivo, sia nei pazienti depressi, che nei modelli animali di depressione. Tuttavia, i meccanismi molecolari che sottendono l'effetto terapeutico di KET rimangono al momento poco conosciuti. Utilizzando il chronic mild stress (CMS), un modello animale di depressione, abbiamo studiato i cambiamenti funzionali, morfologici e molecolari associati all'azione antidepressiva rapida di KET. I ratti sono stati sottoposti a CMS per 5 settimane. Attraverso il test di preferenza per il saccarosio siamo riusciti a distinguere i ratti resilienti (CMS-R) da quelli vulnerabili (CMS-V) allo stress. KET (10 mg/kg), somministrata in acuto ai CMS-V 24 ore prima del sacrificio, � stata in grado di invertire il comportamento anedonico. Il CMS ha indotto importanti cambiamenti fenotipici in tutti i ratti stressati, anche se la diminuzione nell?incremento ponderale, l'aumento dei livelli serici di corticosterone e l'aumento del peso delle ghiandole surrenali sono risultati pi� elevati nei CMS-V. Una riduzione del rilascio di glutammato, sia basale, che evocato da depolarizzazione, � stata osservata selettivamente in sinaptosomi in superfusione da HPC di CMS-V e nei sinaptosomi da PFC/FC di CMS-R. KET � stata in grado di ripristinare il rilascio di glutammato basale, ma non quello depolarizzato, nei CMS-V. Mediante Western Blot, sono state misurate alterazioni area e frazione cellulare specifiche nei livelli di espressione e di fosforilazione di determinate proteine coinvolte nel rilascio di glutammato e nella risposta dello stress, in omogenato totale, sinaptosomi e membrane sinaptiche da HPC e PFC/FC. Tramite qPCR abbiamo rivelato una significativa riduzione dei trascritti totali di BDNF e delle sue varianti di splicing in HPC e PFC/FC di tutti i ratti stressati, inclusi quelli trattati con KET. Tuttavia, studi di ibridazione in situ hanno riscontrato un ridotto traffico dendritico di mRNA totale di BDNF e BDNF-2/BDNF-6 in CA1 e CA3 di CMS-V, mentre il trattamento con KET, pur non ripristinando i cambiamenti nei livelli di mRNA totale di BDNF, � stato in grado di ristabilire il traffico dendritico in CA3 di CMS-V. L'analisi morfologica dei neuroni piramidali in CA3, in sezioni marcate con il metodo di Golgi-Cox, ha mostrato una riduzione della lunghezza totale e della ramificazione dei dendriti apicali, ma non di quelli basali. KET ha ripristinato tali modifiche ai livelli di controllo. Nel complesso, i nostri risultati mostrano che l'esposizione allo stress cronico induce alterazioni funzionali e morfologiche in HPC e PFC/FC di ratti vulnerabili. � interessante notare che una singola amministrazione di KET � in grado di recuperare la maggior parte di questi deficit.