Mecanismos implicados en las respuestas de tipo emocional a compuestos cannabinoides y a nicotina en ratasinteracciones funcionales durante la adolescencia

Zusammenfassung

El cannabis y la nicotina, las drogas de abuso más consumidas en el mundo occidental, producen efectos complejos y no bien comprendidos sobre respuestas de tipo emocional. La dilucidación de los mecanismos implicados en estos efectos sobre respuestas psicofisiológicas es relevante para comprender las motivaciones y consecuencias de su frecuente uso combinado, particularmente en la población adolescente, y para abordar estrategias de prevención y terapias más adecuadas. Además, las diferencias sexuales que se observan en humanos han sido muy escasamente abordadas en modelos animales. Los principales objetivos de la presente Tesis fueron, en primer lugar, el estudio de algunos factores psiconeuroendocrinos que modulan las respuestas de tipo emocional a compuestos cannabinoides y a nicotina en adultos. Y en segundo lugar, ha estudiado las interacciones funcionales entre estos dos compuestos durante la edad adolescente, prestando una especial atención a los dimorfismos sexuales existentes. De forma adicional, y también durante la adolescencia, se ha llevado a cabo una incursión en el campo del potencial terapéutico de los cannabinoides. Tanto en estudios en humanos como en modelos animales, los compuestos cannabinoides y la nicotina modifican el comportamiento emocional de los individuos, incluyendo la actividad del eje hipotálamo-hipófisis-adrenal (HHA). En nuestros estudios en ratas macho adultas, empleando el agonista cannabinoide CP 55,950, confirmamos el patrón bifásico de acción de los agonistas cannabinoides, en el laberinto en cruz elevado, con efectos de tipo ansiolítico asociados a la administración de dosis bajas (1 g/kg), y efectos de tipo ansiogénico asociados a la administración de dosis moderadas o altas (50 y 75 g/kg). Este característico patrón bimodal de acción no fue observado en el test de interacción social, en el que el CP 55,940 únicamente produjo efectos de tipo andiogénico (40 g/kg). La dosis y el paradigma comportamental empleado surgen como factores críticos en los efectos de los agonistas cannabinoides sobre respuestas de tipo emocional. Por otro lado, el CP 55,940 produjo un fenómeno de ansiedad condicionada, al inducir, en ausencia de la droga, un estado de ansiedad en el test de interacción social al asociar, los animales, el tablero experimental con los efectos aversivos agudos del CP 55,940. Estos fenómenos de ansiedad condicionada cobran relevancia en el campo de la drogadicción acerca de las relaciones consumo-contexto. En relación a los efectos adrenocorticales de los cannabinoides, únicamente la administración de una dosis alta de CP 55,940 (75 g/kg) produjo un incremento en los niveles séricos de corticosterona. De forma paralela analizamos los mecanismos implicados en los efectos bifásicos de los agonistas cannabinoides y en algunos de los efectos de la nicotina. Nuestros estudios se centraron en los sistemas serotonérgico y opioide como posibles mediadores. El estudio de las interacciones entre estas dos sustancias, nicotina y cannabis, con el sistema opioide cobra una especial relevancia en el contexto del fenómeno del poluconsumo. Así descubrimos que los efectos de tipo ansiogénico asociados al CP 55,940 se encuentran mediados por el receptor -opioide, y cuentan con la participación de los receptores 5-HT1A. Mientras que los receptores -opioide parecen intervenir únicamente en los efectos estimuladores de la nicotina sobre la actividad adrenocortical. De manera que, los efectos de tipo andiogénico y estimuladores de la actividad adrenocortical asociados a la administración de agonistas cannabinoides y nicotina son disociables e implican mecanismos neurobiológicos independientes. El período adolescente resulta crítico por el impacto de las drogas de abuso sobre el desarrollo y la maduración del sistema nervioso, y resulta una etapa de especial vulnerabilidad al estrés. Casa año el consumo simultáneo de cannabis y nicotina se incrementa de forma alarmante entre los jóvenes, sin embargo, son escasos los estudios que se ocupan de las interacciones funcionales entre estas dos drogas de abuso durante la edad adolescente. A través de esta Tesis Doctoral hemos demostrado que los efectos emocionales de los agonistas cannabinoides dependen de forma crítica de la edad y del sexo. El patrón bifásico de acción de los agonistas cannabinoides sobre las respuestas de tipo emocional no se presenta en animales adolescentes, los cuales se mostraron menos sensibles a sus propiedades de tipo ansiolítica, y durante el período adolescente las hembras parecieron particularmente vulnerables a los efectos de tipo ansiogénico del CP 55,940. Mediante el empleo de un modelo animal de exposición crónica a nicotina durante la adolescencia (0,4 mg/kg/día, 34-43 días de vida postnatal), analizamos las respuestas neurocomportamentales de la administración aguda del agonista cannabinoide (CP 55,940: 1 y 100 g/kg), encontrando que, durante la adolescencia, cannabinoides y nicotina interaccionan, de forma sexo-dependiente, en la regulación de respuestas de tipo emocional y motora. La combinación de nicotina y cannabis afecta de forma diferente a machos y a hembras. Nuestros resultaron otorgaron a la nicotina un papel facilitador, en machos adolescentes, sobre las respuestas de tipo ansiogénico inducidas por el CP 55,940, y en animales de ambos sexos en relación a la activación adrenocortical inducida por el cannabinoide. De forma paralela, se estudiaron las consecuencias de la exposición a nicotina durante la adolescencia (0,4 mg/kg/día, 34-43 días de vida postnatal) sobre la expresión de receptores CB1 cannabinoides y -opioides. De forma inmediata (a las 2 horas) no se observaron alteraciones, pero, a largo plazo (tras 1 mes), se observaron cambios en los niveles de expresión de ambos tipos de receptores, que dependieron de la región cerebral analizada, y del sexo de los animales. Los receptores cannabinoides CB1 mostraron una persistente regulación a la alta en el hipocampo, siendo observada una reducción en la expresión de receptores CB1 en estriado. En relación a los niveles de expresión de los receptores -opioides, encontramos una consistente reducción en su expresión tanto en hipocampo como en estriado, siendo el efecto un estriado más acusado en machos. En los últimos años se ha especulado sobre la posible aplicación terapéutica de los compuestos cannabinoides. Mediante el empleo de un modelo animal de estrés neonatal, privación materna temprana, analizamos los efectos a corto y largo plazo de la administración repetida de un inhibidor del metabolismo de endocannabinoides (URB-597 9,1 y 0,5 mg/kg/día). Teniendo en cuenta que generalmente es durante la adolescencia cuando aparecen los primeros síntomas de los principales trastornos neuropsiquiátricos consideramos este período como el más adecuado para evaluar los posibles beneficios de la administración de la terapia cannabinoide (38-43 días de vida postnatal). Los animales sometidos al modelo de privación materna temprana (24 horas el día 9 de vida postnatal) mostraron, en el test de intolerancia a la espera y tras la exposición a un ambiente desconocido, alteraciones comportamentales de tipo impulsivo y una hiperactivación motora. De forma adicional, y como consecuencia de este estrés neonatal, se observaron también, en la edad adulta, alteraciones del sistema cannabinoide endógeno, que comprometieron, no sólo el patrón de expresión de los receptores cannabinoides CB1 sino también sus propiedades plásticas. En el grupo de animales sometidos al episodio de privación materna temprana, la administración de una dosis baja de URB-597 (0,1 mg/kg/día) redujo, de forma efectiva, los niveles de impulsividad incrementados como consecuencia del episodio de estrés neonatal, y, a largo plazo, produjo un incremento en los niveles hipocampales de N-acetil-aspartato y creatina, índices de un posible beneficio en el estatus metabólico de dicha región cerebral. La concentración de los diferentes metabolitos cerebrales fue realizada mediante técnicas de espectroscopía por resonancia magnética (1H-MRS). Por el contrario, en animales control, no sometidos al protocolo de privación materna, la administración de URB-597 (0,1 y 0,5 mg/kg/día) no tuvo consecuencias comportamentales a corto plazo, aunque a largo plazo, la administración de la dosis mayor de URB-597 produjo una modificación región-dependiente en los niveles de expresión de los receptores cannabinoides CB1. Los estudios realizados durante la elaboración de la presente Tesis Doctoral han ampliado nuestros conocimientos sobre el papel crítico que juega el sistema endocannabinoide en la regulación de las conductas emocionales y han aportado información relevante y novedosa acerca de los mecanismos subyacentes a los efectos de agonistas cannabinoides. Además, se ha realizado un abordaje pionero del estudio de las interacciones funcionales entre nicotina y compuestos cannabinoides durante la edad adolescente, y en animales de ambos sexos.