Alteraciones del sistema glutamatérgico en un modelo de estrés prenatal

• Autores: Adrover, Ezequiela
• Año de publicación: 2015
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Antonelli, Marta Cristina
• Materia: ESTRES PRENATAL; SISTEMA GLUTAMATERGICO; TRANSPORTADORES DE GLUTAMATO; RATAS WISTAR; PRENATAL STRESS; GLUTAMATERGIC SYSTEM; GLUTAMATE TRANSPORTERS; WISTAR RAT
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

El estrés experimentado durante la gestación tiene un gran impacto sobre eldesarrollo del sistema nervioso fetal. Esta situación altera la capacidad del organismopara enfrentar estímulos estresantes y lo hace más vulnerable a expresar trastornoscomportamentales y neuropsiquiátricos como el desorden de ansiedad, la depresión yla auto-administración de drogas. La mayoría de estas alteraciones han sido atribuidasa desbalances en los sistemas de neurotransmisión del cerebro. En los mamíferos, el glutamato es el principal neurotransmisor excitatorio delsistema nervioso central y participa en el desarrollo neuronal, en la integración de lasfunciones, promueve la plasticidad de las conexiones sinápticas y participa en losprocesos de memoria y aprendizaje. En el sistema glutamatérgico la síntesis deglutamato, la regulación de los niveles de los receptores, la función de lostransportadores y el control de la función sináptica en su conjunto dependen de lainteracción entre las neuronas y las células gliales. Las alteraciones en elfuncionamiento de los distintos componentes de la sinapsis glutamatérgica han sidoasociadas con el desarrollo de desórdenes neurológicos como los déficits cognitivos,las psicosis, desordenes de aprendizaje y memoria, así como también con laesquizofrenia. Los estudios retrospectivos y prospectivos con humanos, al igual quelas investigaciones con animales de experimentación han señalado que la exposicióntemprana a eventos adversos puede alterar la bioquímica del sistema glutamatérgico,así como también el comportamiento de los individuos en la edad adulta. Para evaluarel efecto del estrés prenatal sobre el metabolismo, la liberación y la captación delglutamato, se sometieron a estrés por inmovilización a ratas preñadas en su últimasemana de gestación. Se extrajo el cerebro de la cría adulta y se utilizaron la cortezafrontal y el hipocampo para medir la síntesis de glutamato, los niveles de losreceptores y de los transportadores del sistema y su función. Los resultados de losensayos, que se exponen en este trabajo, indicaron que el estrés gestacional afectalos niveles de expresión de los trasportadores de glutamato en el cerebro de las críasmacho, aumentando la cantidad de vGluT-1 en la corteza frontal y elevando el ARNmensajero y la proteína de GLT1 en el hipocampo. Paralelamente se registró en estosindividuos un aumento de la recaptación de glutamato en la corteza frontal efecto queno se observó en el hipocampo. Estos cambios demuestran que la influencia del estrésgestacional es específica para cada área del cerebro y que produce cambios a largoplazo que alteran el sistema de neurotransmisión glutamatérgica.
Prenatal stress exerts a strong impact on fetal brain development in ratsimpairing adaptation to stressful conditions, subsequent vulnerability to anxiety, alteredsexual function, and enhanced propensity to self-administer drugs. Most of thesealterations have been attributed to changes in the brain neurotransmitter systems. Glutamate is the principal excitatory neurotransmitter in the mammalian centralnervous system, participating in the integration of brain function and in synapticplasticity, memory and learning processes. The glutamatergic normal function dependson the interactions between neurons and surrounding astroglia. This relationship isnecessary for the synthesis of the amino acid, the regulation of the receptors andtransporters levels and for the control of synaptic transmission. Due to this particularcharacteristic this brain system is considered a tri-partite synapse. Dysfunction ofdifferent components of the glutamatergic system, such as receptors, transporters andglutamate levels have been associated with development of several neurologicaldisorders, e.g. cognitive deficits, psychosis, memory and learning problems, andschizophrenia. Evidences provided by animal research, as well as retrospective andprospective studies in humans, pointed out that exposure to adverse events in early lifecan alter adult behaviors and neurochemical indicators of glutamate activity,suggesting that the development of the glutamatergic system is sensitive to disruptionby exposure to early stressors. To study the effect of prenatal stress on the glutamatemetabolism, release and uptake pregnant rats were subjected to restrain stress duringthe last week of gestation. Brains of the adult offspring were used to assess glutamatesynthesis and levels, as well as expression and function of glutamate receptors andtransporters. While glutamate metabolism was not affected it was found that prenatalstress changed the expression of the transporters, thus, producing a higher level ofvesicular vGluT-1 in the frontal cortex and elevated levels of GLT1 protein andmessenger RNA in the hippocampus of adult male prenatally stressed offspring. Inthese animals, we also observed increased uptake capacity for glutamate in the frontalcortex. On the other hand, no such changes were observed in the hippocampus brainarea. The results show that changes mediated by gestational stress on the adultglutamatergic system are brain region specific. Overall, prenatal stress produces longtermchanges in this system that altered the synaptic transmission of the adult brain.
Fil: Adrover, Ezequiela. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.