Estudio del mecanismo de regulación de la estructura y función del receptor GABA_A

• Autores: Ferreri, María Celeste
• Año de publicación: 2016
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Gravielle, María Clara; Mosca, Susana María
• Materia: Ciencias Naturales; Benzodiazepinas; proceso de tolerancia; Ácido gamma-Aminobutírico
• Institución: Universidad Nacional de La Plata

Las benzodiacepinas se usan en la clínica como anticonvulsivantes, sedativos/hipnóticos, ansiolíticos y relajantes musculares; también producen amnesia anterógrada y son empleadas para facilitar la anestesia. El efecto terapéutico de las benzodiacepinas está mediado por la unión a un sitio específico en el receptor GABAA. Dado que en lugar de activar directamente al receptor las benzodiacepinas actúan estimulando las acciones del GABA endógeno, exhiben un gran índice terapéutico y baja toxicidad. Sin embargo, el consumo prolongado de benzodiacepinas induce tolerancia a la mayoría de sus efectos farmacológicos. El objetivo del presente trabajo fue analizar el mecanismo molecular de tolerancia a las benzodiacepinas, realizando estudios conductuales en combinación con análisis bioquímicos. Se estudió el efecto de administraciones diarias (1 inyección subcutánea por día) con vehículo o diacepam (15 mg/kg) en ratas durante 1 (tratamiento agudo), 7 o 14 días. Los estudios conductuales se llevaron a cabo 2 horas luego de la última inyección pues es el momento donde se alcanza la máxima concentración de diacepam en el plasma y el cerebro. El efecto ansiolítico de la benzodiacepina se determinó en el test del laberinto en cruz elevado, estimándolo como un aumento en el número de entradas y en el tiempo de permanencia en los brazos abiertos en relación al grupo de ratas administradas con vehículo. El efecto ansiolítico persistió luego del tratamiento con diacepam por 7 días pero fue abolido luego de la administración de 14 días. De este modo, la tolerancia a los efectos ansiolíticos del diacepam se detectó solamente luego del tratamiento más prolongado. El efecto sedativo del diacepam, estimado como una reducción en la actividad locomotora en el test del campo abierto comparado con animales tratados con vehículo, se observó luego del tratamiento agudo pero no se detectó luego de los tratamientos crónicos de 7 o 14 días. Por consiguiente, la tolerancia a los efectos sedativos se detectó luego de los dos tratamientos crónicos con diacepam. Estos resultados están de acuerdo con las evidencias previas que indican que la tolerancia a las benzodiacepinas se desarrolla con diferentes cursos temporales dependiendo del efecto farmacológico. Nuestros resultados mostraron que la concentración de diacepam en la corteza cerebral de las ratas no disminuyó luego de los dos tratamientos crónicos con la benzodiacepina con respecto al grupo de animales que recibió el tratamiento agudo, indicando que el proceso de tolerancia no está mediado por cambios en factores farmacocinéticos.
Benzodiazepines are used in the clinic as anticonvulsants, sedative/hypnotic, anxiolytic and muscle relaxant; they also produce anterograde amnesia and are used to facilitate anesthesia. The therapeutic effect of benzodiazepines is mediated by specific binding to the GABAA receptor. Because benzodiazepines stimulate GABA actions instead of directly activate the GABAA receptor, they exhibit a high therapeutic index and low toxicity. However, the prolonged consumption of benzodiazepines induces tolerance to most of their pharmacological effects. The aim of the present work was to analyze the molecular mechanism of tolerance to benzodiazepines, by performing behavioral studies in combination with biochemical analyses. We studied the effect of daily administrations (1 subcutaneous injection per day) with vehicle or diazepam (15 mg/kg) to rats for 1 (acute treatment), 7 or 14 days. The behavioral studies were carried out 2 h after the last injection, at the time of peak concentration of diazepam in the plasma and brain. The anxiolytic effect of the benzodiazepine was determined in the elevated plus-maze by estimating the increase in the number of entries onto and the time spent on the open arms relative to the control group treated with vehicle. The anxiolytic effect persisted after the 7-day treatment with diazepam but was abolished after the 14-day administration. Thus, the tolerance to the anxiolytic effects of diazepam was only detected after the longer treatment. The sedative effect of diazepam, estimated as a reduction in the locomotor activity in an open field compared to animals administered with vehicle, was observed after the acute treatment but was undetectable after the 7- and 14-days treatments. Therefore, the tolerance to the sedative effects was detected after both chronic treatments. These results are in agreement with previous evidences that indicate that tolerance to benzodiazepines develops at different rates depending on the pharmacological effect. Our results showed that the diazepam concentration in the rat cerebral cortex did not decline after the chronic treatments with the benzodiazepine relative to the group of animals that received an acute treatment, indicating that the process of tolerance is not mediated by changes in pharmacokinetic factors.
Doctor en Ciencias Naturales
Universidad Nacional de La Plata
Facultad de Ciencias Naturales y Museo