Implicación fisiopatológica del receptor CB1 cannabinoide en el desarrollo de las poblaciones glutamatérgicas y gabaérgicas durante la ontogenia cortical

Resumen

El cerebro es el órgano más complejo del organismo, y dada la cantidad de información que integra, no sorprende la enorme diversidad celular que lo conforma. Esta diversidad tiene su origen en una cantidad relativamente pequeña de células madre que experimentan un complicado proceso de desarrollo. Cientos de sistemas de señalización orquestan sucesivas oleadas de proliferación y diferenciación de las diferentes células que pueblan el parénquima cerebral, así como su posterior migración hacia las áreas que ocuparán en el cerebro adulto. A lo largo de estos procesos, las neuronas deben madurar y adquirir características que las distinguirán como funcionales, asegurando su inclusión en circuitos específicos. Sabemos que una ligera desviación del programa ontogénico predeterminado puede tener consecuencias muy perjudiciales, ya que puede condicionar la aparición de diferentes malformaciones y patologías, como enfermedades psiquiátricas, retraso mental de diversos grados, o enfermedades del espectro epiléptico El sistema endocannabinoide regula multitud de funciones en el adulto, que van desde la actividad sináptica al balance energético, pero su papel durante el desarrollo embrionario es un aspecto que aún necesita ser examinado en profundidad. Con esto en mente, postulamos los siguientes objetivos para esta Tesis Doctoral: Objetivo 1: Analizar la conexión entre una función endocannabinoide alterada y la displasia cortical focal, así como evaluar si las neuronas de proyección que ven su expresión de CB¿ alterada durante el desarrollo experimentan cambios permanentes en su excitabilidad. Objetivo 2: dilucidar la implicación del receptor CB¿ en el establecimiento de interneuronas GABAérgicas, analizando el impacto a largo plazo de la exposición prenatal a THC en la población hipocampal de células en cesta CCK-positivas, junto con cualquier correlato comportamental. Con respecto al Objetivo 1, demostramos que el receptor CB¿ se encuentra enriquecido en muestras de displasia cortical focal y que su bloqueo farmacológico disminuye la fosforilación de la proteína S6, un marcador de la actividad de mTOR. Además, hemos demostrado la asociación de polimorfismos en el gen DAGLA, que codifica la enzima responsable de la síntesis del 2-araquidonilglicerol, con la aparición de la enfermedad. Por último, hemos observado un retraso en la migración radial de las células electroporadas con ARNip, que además muestran una maduración alterada, demostrada por sus propiedades electrofisiológicas anómalas. Nuestros hallazgos contribuyen a demostrar la implicación del sistema endocannabinoide en la maduración de neuronas corticales de proyección, y establecen una relación causal entre un defecto en dicho sistema y la aparición de displasia cortical focal. En relación al Objetivo 2, los datos muestran que la alteración prenatal de la señalización del receptor CB¿ condiciona una disminución a largo plazo en la densidad de células en cesta CCK-positivas en la región CA1, disminución que afectó únicamente a la progenie masculina. Esta interneuronopatía específica de los machos ocurre concomitantemente con una alteración de las oscilaciones hipocampales específicamente en los machos tratados. También encontramos alteraciones en la memoria espacial, mientras que la memoria de reconocimiento de objetos no sufrió alteraciones. El uso de ratones modificados genéticamente permitió adscribir estos efectos a la acción del THC sobre receptores CB¿ presentes en neuronas GABAérgicas recién formadas. Estos datos señalan la importancia de una función endocannabinoide correcta durante fases tempranas del desarrollo cerebral para el establecimiento de una subpoblación GABAérgica específica, así como para la adquisición de una memoria espacial apropiada y un equilibrio excitatorio-inhibitorio estable. Además, nuestros hallazgos sientan las bases para un mejor entendimiento de las consecuencias a largo plazo producidas por la exposición prenatal a cannabinoides.