Comorbilidad entre estrés crónico y autoadministración de cocaína : rol del NF-kB en núcleo accumbens core

• Autores: Sánchez, Marianela Adela
• Año de publicación: 2024
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Cancela, Liliana Marina; Bollati, Flavia Andrea; Iribarren, Pablo; Anastasia González, Agustín; Genaro, Ana María
• Materia: Farmacología; Cerebro; Intoxicación; Núcleo Accumbens; Sistema nervioso; Enfermedades del Sistema Nervioso; Estrés fisiológico; Cocaína; Dependencia (psicología); Toxicomanía; Drogas ilícitas
• Institución: Universidad Nacional de Córdoba

Tesis (Doctora en Ciencias Químicas) - - Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 2024
Fil: Sánchez, Marianela Adela. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina
El estrés crónico es un factor de riesgo clave en el desarrollo de trastornos por uso de sustancias, incluida la adicción a la cocaína. El estrés crónico aumenta la susceptibilidad a los trastornos por uso de sustancias al inducir cambios neuroplásticos en regiones cerebrales claves, como el núcleo accumbens (NA). Se ha demostrado que la exposición al estrés, tanto agudo como crónico, provoca alteraciones permanentes en la transmisión del glutamato y en los mecanismos neuroinmunológicos del NA, lo que facilita comportamientos adictivos. La desregulación del transportador de glutamato GLT-1, predominante en los astrocitos, ha sido identificado como un factor fundamental en la disminución de la recaptación de glutamato, lo que genera un aumento en los niveles extracelulares de este neurotransmisor y una posterior facilitación de la sensibilización a drogas de abuso como la cocaína. A nivel molecular, se ha documentado el rol de las citoquinas proinflamatorias como el TNF-α, que se liberan en respuesta al estrés y actúan sobre el factor de transcripción NF-κB, desencadenando la activación de genes relacionados con la neuroinflamación y el desequilibrio glutamatérgico. Sin embargo, los mecanismos específicos por los cuales el estrés promueve la vulnerabilidad a la adicción a través de la activación de NF-κB aún no están completamente comprendidos. En este estudio, investigamos el rol de NF-κB en NA core en la mediación de los cambios inducidos por el estrés en la homeostasis del glutamato, (el termino hace referencia a los mecanismo biológicos encargados de regular las concentraciones extracelulares de Glutamato, cualquier desequilibrio en estos mecanismos provoca una desrregulacion de dicha homeostasis) y las respuestas neuroinflamatorias, las cuales potencian la vulnerabilidad a la adicción a la cocaína. En este contexto, planteamos la hipótesis de que NF-κB desempeña un rol esencial en la regulación de los cambios inducidos por el estrés en el GLT-1 y que su inhibición podría prevenir la autoadministración de cocaína facilitada por el estrés. Para explorar esta hipótesis, empleamos tanto una herramienta génica para inhibir la activación de NF-κB, y como herramienta farmacológica, utilizando PDTC, un inhibidor selectivo de NF-κB. Evaluamos el impacto de la inhibición genética y farmacológica de NF-kB sobre la sensibilización a la cocaína, la autoadministración de la droga y los principales marcadores neuroinmunológicos involucrados. A nivel molecular, se ha documentado el rol de las citoquinas proinflamatorias como el TNF-α, que se liberan en respuesta al estrés y actúan sobre el factor de transcripción nuclear Kappa B (NF-κB), desencadenando la activación de genes relacionados con la neuroinflamación y el desequilibrio glutamatérgico. Por otra parte, en modelos in vitro han evidenciado que TNF-α no solo modula NF- κB directamente, sino que también recluta a N-myc, otro regulador transcripcional, al promotor del gen GLT-1. La presencia de N-myc en el promotor del gen GLT-1 facilita que NF-κB actúe como un represor en lugar de un activador. Este proceso reduce la capacidad del transportador de glutamato para mantener la homeostasis sináptica, contribuyendo al desequilibrio glutamatérgico en condiciones de estrés crónico. Sin embargo, los mecanismos específicos por los cuales el estrés promueve la vulnerabilidad a la adicción a través de la activación de NF-κB y la participación de N- myc en la represión de GLT-1 aún no están completamente comprendidos. Planteamos la hipótesis de que NF-κB desempeña un rol esencial en la regulación de los cambios inducidos por el estrés en el GLT-1 a través de la acción conjunta con N-myc y que la inhibición de NF-kB podría prevenir las conductas relacionadas a la adicción. En este estudio, investigamos el rol de NF-κB en el núcleo accumbens core (NA core) en la mediación de los cambios inducidos por el estrés en la homeostasis del glutamato y las respuestas neuroinflamatorias, las cuales potencian la vulnerabilidad a la adicción a la cocaína Para ello ratas macho adultas de la cepa Sprague-Dawley fueron sometidas a un protocolo de estrés por restricción crónica durante siete días consecutivos (2 h/día). Tras el período de estrés, los animales recibieron microinyecciones bilaterales en el núcleo accumbens de vectores lentivirales que expresaban la forma dominante negativa de la IKK (IKKdn) para inhibir la activación de NF-κB, o vectores de control vacío (FCIV). Se evaluaron los efectos del estrés crónico sobre la sensibilización locomotora y la autoadministración de cocaína. Las proteínas de interés, incluyendo el transportador de glutamato GLT-1, Nmyc y las citoquinas proinflamatorias como el TNF-α, fueron medidas mediante técnicas de Western blot y PCR en tiempo real. Los análisis bioquímicos incluyeron la cuantificación de los niveles nucleares de p65 y citoplasmáticos de (subunidad activa de NF-κB) para evaluar la translocación nuclear como un marcador de la activación de NF-κB. Además, se midieron los cambios en la expresión de P65 en los astrocitos, la expresión de proteínas relacionadas con el transportador de glutamato GLT-1, N-myc y citoquinas proinflamatorias en el NA core, con especial énfasis en los cambios inducidos por el estrés y su modulación mediante la inhibición de NF-κB. Los resultados de este estudio demuestran que el estrés crónico produce una activación significativa de NF-κB en el NAc, evidenciada por el aumento de los niveles nucleares de p65, lo que indica la translocación nuclear del factor de transcripción. Esta activación se asocia con una expresión elevada de NF-κB en los astrocitos, células gliales responsables de la homeostasis del glutamato, una reducción en la expresión de GLT-1 en las fracciones sinaptosomales, y un aumento en los niveles nucleares de N-myc y en la expresión de TNF-α en el NAc. Por otro lado, los animales sometidos a estrés que recibieron la inhibición génica de NF-κB mediante la microinyección de dnIKK no muestran estos cambios, con niveles restaurados de p65 en astrocitos, GLT-1 y N-myc, así como una reducción en los niveles de TNF-α, comparables a los de los animales no estresados. Además, el tratamiento con dnIKK bloquea la facilitación del estrés sobre la sensibilización locomotora a la cocaína y la autoadministración de la droga. Los animales estresados que recibieron el vector control FCIV muestran una mayor respuesta locomotora tras la administración de cocaína y una tasa significativamente elevada de autoadministración de la droga en comparación con los animales no estresados. En cambio, la inhibición de NF-κB en el NAc previene estos efectos, sugiriendo que este factor de transcripción desempeña un papel clave en la potenciación del consumo de cocaína inducida por el estrés. Por otro lado, dos semanas después del último periodo de estrés, los animales recibieron microinyecciones bilaterales en el núcleo accumbens de PDTC para evaluar la inhibición farmacológica de NF-kB sobre la respuesta de sensibilización a cocaína y las alteraciones de los niveles de GLT-1 y la expresión de citoquinas proinflamatorias inducidas por estrés. Los resultados demuestran de manera consistente que la inhibición farmacológica de NF-κB mediante PDTC también previene el fenómeno de sensibilización conductual a la cocaína y restaura los niveles de expresión de GLT-1 y TNF-α. Adicionalmente, el tratamiento con PDTC inhibe la translocación nuclear de NF-κB, lo que demuestra que esta estrategia farmacológica modula de manera similar los efectos observados con la herramienta genética (dnIKK). Nuestros resultados sientan las bases de un potencial mecanismo neurobiológico en NAc core que sería el responsable de la vulnerabilidad a la adicción inducida por estrés. La activación de NF-κB en el NA es un mediador clave de las alteraciones neuroinmunológicas y glutamatérgicas inducidas por el estrés que facilitan la sensibilización a la cocaína y su autoadministración. La inhibición de NF-κB mediante la manipulación genética de la IKK y la inhibición farmacológica de NF-kB mostró ser efectiva para revertir estos efectos, restaurando los niveles de GLT-1 y reduciendo la inflamación en el NA core. Estos resultados sugieren que el bloqueo de la vía NF-κB puede representar una estrategia terapéutica prometedora para prevenir la comorbilidad entre el estrés crónico y los trastornos por uso de sustancias, destacando la importancia de NF-κB en la regulación de la plasticidad neuronal inducida por el estrés.
2026-11-30
Fil: Sánchez, Marianela Adela. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina