Επίδραση της οξείας και χρόνιας χορήγησης του κανναβινοειδικού αγωνιστή WIN55,212-2 στην κατανομή των CB1 και D2 υποδοχέων στον εγκέφαλο επιμυός

• Κύριος συγγραφέας: Τσαρούχη, Μάρθα
• Άλλοι συγγραφείς: Γιομπρές, Παναγιώτης
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2016
• Θέματα: CB1 υποδοχείς; Οξεία χορήγηση; Χρόνια χορήγηση; D2 υποδοχείς; 615.782 7; WIN55,212-2; CB1 receptors; Acute administration; Chronic administration; D2 receptors

Το ενδογενές σύστημα των κανναβινοειδών αποτελείται από τους υποδοχείς των κανναβινοειδών, τα ενδοκανναβινοειδή καθώς και τα ένζυμα που συμμετέχουν στη σύνθεση και στην αποικοδόμηση των ενδοκανναβινοειδών. Αποτελεί ένα πολύπλοκο ενδογενές σύστημα μεταγωγής σήματος το οποίο επηρεάζει ένα σημαντικό αριθμό φυσιολογικών διεργασιών του οργανισμού, αλληλεπιδρώντας με διάφορα νευροδιαβιβαστικά συστήματα. Κύρια λειτουργία του ενδογενούς συστήματος των κανναβινοειδών αποτελεί η ρύθμιση της συναπτικής διαβίβασης σε διεγερτικές και ανασταλτικές οδούς του εγκεφάλου. Ιδιαίτερης σημασίας είναι η στενή σύνδεση που εμφανίζει το ενδογενές σύστημα των κανναβινοειδών με το ντοπαμινεργικό σύστημα. Πιο συγκεκριμένα, η Δ9 τετραϋδροκανναβινόλη (Δ9-THC), το κύριο δραστικό συστατικό του φυτού της κάνναβης, έχει δειχθεί ότι επάγει την απελευθέρωση ντοπαμίνης στο ραβδωτό σώμα επίμυων αλλά και ανθρώπων. Σε παρόμοια συμπεράσματα καταλήγουν και μελέτες έπειτα από συστηματική χορήγηση εξωγενών κανναβινοειδικών αγωνιστών, καθώς και έπειτα από χορήγηση ενδογενών κανναβινοειδών απουσία ή παρουσία αναστολέων του ενδοκανναβινοειδικού καταβολισμού. Επιπρόσθετα, το ενδοκανναβινοειδικό σύστημα έχει υποτεθεί ότι λειτουργεί ως φραγμός πάνω στην μη φυσιολογική συμπεριφορά που συνδέεται με την ντοπαμινεργική υπερενεργοποίηση. Σκοπός της παρούσας εργασίας ήταν να ερευνηθεί ο τρόπος με τον οποίο η οξεία ή χρόνια χορήγηση του κανναβινοειδικού αγωνιστή WIN55,212-2 επιδρά στη κατανομή των CB1 υποδοχέων των κανναβινοειδών και των D2 υποδοχέων της ντοπαμίνης. Στο μοντέλο της χρόνιας χορήγησης μελετήθηκαν επιπλέον ομάδες πειραματοζώων οι οποίες αφού έλαβαν χρονίως τον αγωνιστή απείχαν της χορήγησης για διαστήματα επτά και 20 ημερών. Μελετήσαμε έτσι την έκφραση των ανωτέρω υποδοχέων (CB1 υποδοχείς, D2 υποδοχείς) στο εγκέφαλο αρσενικών ενηλίκων επίμυων, σε περιοχές που εμπλέκονται στην ανταμοιβή, την αντιμετώπιση του στρες, τη μνήμη, τη μάθηση, τον έλεγχο των κινήσεων και το συναίσθημα όπως ο προμετωπιαίος φλοιός, το ραβδωτό σώμα, η μέλαινα ουσία και ο ιππόκαμπος. Σύμφωνα με το παρόν πρωτόκολλο, στο μοντέλο της χρόνιας χορήγησης δημιουργήθηκαν τρεις ομάδες επίμυων στους οποίους πραγματοποιήθηκε χορήγηση του κανναβινοειδικού αγωνιστή WIN55,212-2 σε συγκέντρωση 1 mg/kg, μία φορά την ημέρα για 20 ημέρες. Οι επίμυες της 1ης ομάδας θανατώθηκαν 2 ώρες μετά την τελευταία χορήγηση, ενώ αυτοί της 2ης και της 3ης θανατώθηκαν 7 και 20 μέρες μετά τη τελευταία χορήγηση, αντίστοιχα. Ο πειραματικός αυτός σχεδιασμός επιλέχθηκε προκειμένου να μελετηθεί εάν και σε πιο βαθμό οι πιθανές μεταβολές διατηρούνται και έπειτα από τη διακοπή της χορήγησης του συγκεκριμένου αγωνιστή. Για τη διερεύνηση της επίδρασης της οξείας χορήγησης του αγωνιστή WIN55,212-2, δημιουργήθηκαν τρεις ακόμη ομάδες επίμυων, όπου στην πρώτη πραγματοποιήθηκε χορήγηση του WIN55,212-2 (1 mg/kg), η δεύτερη ομάδα είναι ομάδα ελέγχου (δηλαδή έλαβε το έκδοχο), ενώ στα υποκείμενα της τρίτης ομάδας, της χορήγησης του WIN55,212-2, προηγήθηκε η χορήγηση του ανταγωνιστή των CB1 υποδοχέων ΑΜ251. Και οι τρεις ομάδες πειραματοζώων θανατώθηκαν 2 ώρες μετά την τελευταία χορήγηση. Χρησιμοποιήθηκε η τεχνική του υβριδισμού in situ για τη εντόπιση και ποσοτικοποίηση των επιπέδων mRNA των υποδοχέων CB1 και D2, η μέθοδος της ποσοτικής αυτοραδιογραφίας in vitro για τη μέτρηση των επιπέδων δέσμευσης του CB1 υποδοχέα και η ανοσοαποτύπωση κατά Western για τον προσδιορισμό των πρωτεϊνικών επιπέδων των D2 υποδοχέων. Τα αποτελέσματα της έρευνας έδειξαν ότι η χορήγηση του υπό μελέτη αγωνιστή προκάλεσε μεταβολές στην έκφραση των υποδοχέων CB1, με τρόπο ειδικό σε κάθε περιοχή και διαφορετικό μεταξύ οξείας και χρόνιας χορήγησης. Πιο συγκεκριμένα, ενήλικοι επίμυες που έλαβαν μια φορά τον κανναβινοειδικό αγωιστή WIN55,212-2 παρουσιάζουν αυξημένα mRNA επίπεδα του CB1 στην περιοχή του προμετωπιαίου φλοιού, σε αντίθεση με επίμυες που λάμβαναν επί 20 ημέρες τον αγωιστή και οι οποίοι παρουσιάζουν αμετάβλητα τα εν λόγω επίπεδα mRNA. Στην ίδια περιοχή ουδεμία μεταβολή παρατηρείται στα επίπεδα δέσμευσης του CB1 και στα δύο πειραματικά μοντέλα. Στην περιοχή του ραβδωτού σώματος παρατηρείται μείωση τόσο των επιπέδων mRNA καθώς επίσης και αυτών της δέσμευσης του CB1 κατά την οξεία αλλά και κατά τη χρόνια χορήγηση του αγωνιστή. Είναι ιδιαιτέρως σημαντικό να τονιστεί πως τα επίπεδα δέσμευσης του CB1 φαίνεται να επανέρχονται στα επίπεδα της ομάδας ελέγχου έπειτα από επταήμερη διακοπή της χορήγησης. Από την άλλη, τα επίπεδα mRNA του CB1 παρουσιάζουν κι αυτά επαναφορά στα επίπεδα ελέγχου αφού όμως παρέλθει περίοδος είκοσι ημερών κατά την οποία τα πειραματόζωα δε λάμβαναν τον αγωνιστή. Ανάλογα είναι τα αποτελέσματά μας που αφορούν στη συμπαγή μοίρα της μέλαινας ουσίας. Κατά την οξεία χορήγηση, τα επίπεδα δέσμευσης του CB1 παρουσιάζονται αμετάβλητα μεταξύ των ομάδων των υποκειμένων. Ωστόσο, τα ανωτέρω επίπεδα παρουσιάζονται μειωμένα στα πειραματόζωα που λάμβαναν τον αγωνιστή για είκοσι ημέρες. Επτά ημέρες αποχής από τη λήψη του WIN55,212-2 φαίνεται ότι αρκούν ώστε οι τιμές τους να επανέλθουν στα φυσιολογικά επίπεδα. Επιπρόσθετα, κατά την οξεία χορήγηση σημειώνονται μειωμένα επίπεδα mRNA στην οδοντωτή έλικα του ιπποκάμπου, ενώ τα επίπεδα αυτά δεν επηρεάζονται στη CA1 και CA3 περιοχή. Μελετώντας την επίδραση της χρόνιας χορήγησης παρατηρήσαμε αυξημένα επίπεδα mRNA του υποδοχέα μόνο στη CA1 περιοχή. Τέλος, όσον αφορά το ντοπαμινεργικό σύστημα, διαπιστώθηκαν αυξημένα επίπεδα mRNA της D2L ισομορφής του D2 υποδοχέα στη συμπαγή μοίρα της μέλαινας ουσίας και το κοιλιακό καλυπτρικό πεδίο στους ενήλικους επίμυες που λάμβαναν τον κανναβινοειδικό αγωνιστή για είκοσι ημέρες. Επταήμερη διακοπή της χορήγησης αρκεί ούτως ώστε τα ανωτέρω επίπεδα να επανέλθουν σε φυσιολογικές τιμές. Στην περιοχή του ραβδωτού σώματος, η χρόνια χορήγηση του αγωνιστή δεν προκάλεσε στατιστικά σημαντική μεταβολή των πρωτεϊνικών επιπέδων του D2 υποδοχέα της ντοπαμίνης. Συμπερασματικά, οι μεταβολές στην έκφραση των υποδοχέων CB1 και D2 θεωρούμε ότι συντελούνται μέσω γονιδιακής ρύθμισης η οποία ενδεχομένως συμβαίνει τόσο σε μεταγραφικό, σε μεταφραστικό αλλά και σε μετα-μεταφραστικό επίπεδο. Η ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης είναι ένας μηχανισμός που μπορεί να προκαλέσει σχετικά μόνιμες αλλαγές στους νευρώνες. Η χρόνια χορήγηση εξαρτησιογόνων ουσιών μπορεί να προκαλέσει τέτοιες αλλαγές στον πυρήνα του νευρώνα, ώστε να προκληθούν μεταβολές στο ρυθμό μεταγραφής συγκεκριμένων γονιδίων, να μεταβληθεί η ενδοκυττάρια μετάδοση σήματος και να διαταραχθεί η κυτταρική επικοινωνία στον εγκέφαλο. Τα ανωτέρω θα έχουν ως αποτέλεσμα μεταβολές στη συμπεριφορά.