El tratamiento con ketamina durante la adolescencia deteriora la plasticidad sináptica en corteza prefrontal de ratón adulto
Fecha
2022
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Universidad de Valparaíso
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Facultad
Facultad de Ciencias
Departamento o Escuela
Programa de Magister en Ciencias Biologicas Mencion Neurocienciasss
Determinador
Recolector
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Nota general
Magíster en Ciencias Biológicas mención Neurociencias
Resumen
La corteza prefrontal medial (mPFC) es una estructura clave involucrada en funciones cognitivas como la memoria de trabajo y la toma de decisiones. Numerosa evidencia experimental demuestra que cambios a mediano y largo plazo en la eficacia de las sinapsis son fundamentales para muchas funciones cerebrales, incluyendo procesos de aprendizaje y la memoria. Durante el desarrollo postnatal, la maduración de los circuitos de mPFC depende en gran medida de la red de interneuronas inhibidoras, que modulan la función de las neuronas piramidales (PYN). Las interneuronas de la mPFC son especialmente vulnerables a los insultos medioambientales durante la adolescencia y el deterioro de la función de las interneuronas GABAérgicas está implicado en varias enfermedades neuropsiquiátricas, incluida la esquizofrenia (SZ). Aunque la mayoría de los pacientes esquizofrénicos manifiestan profundas alteraciones cognitivas, aún se desconoce cómo alteraciones en el desarrollo de las interneuronas GABAérgicas durante la adolescencia puede afectar la plasticidad sináptica de la mPFC y a las distintas funciones cognitivas que dependen de su funcionamiento. Utilizando aproximaciones electrofisiológicas y farmacológicas, evaluamos si existen cambios en la eficacia de la transmisión y la plasticidad sináptica dependiente de actividad en mPFC en un modelo animal de SZ, basado en el tratamiento con el antagonista no competitivo de receptor NMDA ketamina (Ket) en ratones adolescentes. Mediante registros patch-clamp modalidad célula entera en PYN de la capa II / III realizados en rebanadas de mPFC de ratones adultos (P>60), encontramos que la frecuencia de las corrientes inhibidoras postsinápticas espontáneas y en miniatura (sIPSC y mIPSC) disminuyeron en los animales tratados en la adolescencia con Ket, sin cambios en la amplitud de estas corrientes espontáneas. Además, observamos que la razón por pulsos pareado (PPR) de las IPSC evocadas (eIPSC) fue mayor en el grupo Ket que en el control, lo cual sugiere una menor probabilidad de liberación GABAérgica. Para analizar los cambios plásticos a largo plazo en la transmisión excitatoria en animales tratados con Ket, utilizamos el protocolo de spike timing-dependent plasticity (STDP) el cual mediante la asociación entre la actividad pre y postsináptica puede inducir potenciación a largo plazo (t-LTP) o depresión a largo plazo (t-LTD) dependiendo del orden temporal entre los potenciales de acción pre y postsinápticos. Observamos que el protocolo de t-LTP no indujo cambios en la eficacia sináptica glutamatérgica a largo plazo en ambos grupos. Sin embargo, el protocolo t-LTD generó la potenciación a largo plazo en el grupo Ket. En conjunto los resultados presentados en este trabajo sugieren que el tratamiento con Ket durante la adolescencia altera la eficacia sináptica GABAérgica y la plasticidad sináptica, lo que podría modificar los circuitos de la PFC y su correcto funcionamiento en edad adulta.
Descripción
Lugar de Publicación
Auspiciador
Fondecyt regular 117-1006 (Marco Fuenzalida Núñez)
Palabras clave
PLASTICIDAD NEURONAL, ANESTESICOS, ADOLESCENCIA, ESTRES OXIDATIVO