DISCRIMINACIÓN DE LOS EFECTOS DE FLUOXETINA Y COCAÍNA SOBRE LA EJECUCIÓN EN EL TEST DE NADO FORZADO EN RATAS CEPA WISTAR
EVELYN JIMENA RUGE GIL
PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA FACULTAD DE CIENCIAS
DISCRIMINACIÓN DE LOS EFECTOS DE FLUOXETINA Y COCAÍNA SOBRE LA EJECUCIÓN EN EL TEST DE NADO FORZADO EN RATAS CEPA WISTAR
EVELYN JIMENA RUGE GIL
TRABAJO DE GRADO Presentado como requisito parcial
Para optar al titulo de
BIOLOGO
LUIS FERNANDO CARDENAS PARRA DIRECTOR
FABIO ENRIQUE RUIZ SANCHEZ CO-DIRECTOR
PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA FACULTAD DE CIENCIAS
NOTA DE ADVERTENCIA
Articulo 23 de la Resolución Nº 13 de Julio de 1946
Bogotá D.C., 05 de Febrero de 2008
Señores
PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA Ciudad
Estimados Señores
Yo EVELYN JIMENA RUGE GIL, identificada con la cédula de ciudadanía número 52.778.564 expedida en Bogotá, autor del trabajo de grado titulado DISCRIMINACIÓN DE LOS EFECTOS DE FLUOXETINA Y COCAÍNA SOBRE LA EJECUCIÓN EN EL TEST DE NADO FORZADO EN RATAS CEPA WISTAR , presentado como requisito para optar al titulo de Biólogo en el año de 2008; autorizo a la universidad a:
a) Reproducir el trabajo en medio digital o electrónico con el fin de ofrecerlo para la consulta en la Biblioteca General.___Si____
b) Poner a disposición para la consulta con fines académicos, en la página web de la Facultad, de la Biblioteca General y en redes de información con las cuales tenga convenio la Universidad Javeriana. ___Si____
c) Enviar el trabajo en formato impreso o digital, en caso de que sea seleccionado para participar en concursos de trabajos de grado. ___Si____
d) Distribuir ejemplares de la obra, para la consulta entre las entidades educativas con las que la facultad tenga convenio de intercambio de información, para que este sea consultado en las bibliotecas y centros de documentación de las respectivas entidades. ___Si____ e) Todos los usos, que tengan finalidad académica. ___Si____
Los derechos morales sobre el trabajo son de los autores de conformidad con lo establecido en el artículo 30 de la Ley 23 de 1982 y el artículo 11 de la Decisión Andina 351 de 1993, los cuales son irrenunciables, imprescriptibles, inembargables e inalienables. Atendiendo lo anterior, siempre que se consulte la obra, mediante cita bibliográfica se debe dar crédito al trabajo y a su(s) autor(es). Este documento se firma, sin perjuicio de los acuerdos que el autor(es) pacte con la Unidad Académica referentes al uso de la obra o a los derechos de propiedad industrial que puedan surgir de la actividad académica.
Cordialmente,
EVELYN JIMENA RUGE GIL LUIS FERNANDO CÁRDENAS
Estudiante de la carrera de biología Director Trabajo de Grado
DISCRIMINACIÓN DE LOS EFECTOS DE FLUOXETINA Y COCAÍNA SOBRE LA EJECUCIÓN EN EL TEST DE NADO FORZADO EN RATAS CEPA WISTAR
EVELYN JIMENA RUGE GIL
APROBADO
________________________ ________________________ Luís Fernando Cárdenas Parra Fabio Enrique Ruiz Sánchez Director del Trabajo de Grado Co- Director del Trabajo de Grado
_________________________ __________________________
DISCRIMINACIÓN DE LOS EFECTOS DE FLUOXETINA Y COCAÍNA SOBRE LA EJECUCIÓN EN EL TEST DE NADO FORZADO EN RATAS CEPA WISTAR
EVELYN JIMENA RUGE GIL
APROBADO
_________________________ __________________________ Jairo Bernal Parra Andrea Forero
DESCRIPCIÓN TRABAJO DE GRADO
AUTOR
Apellidos
Nombres
Ruge Gil
Evelyn Jimena
DIRECTOR
Apellidos
Nombres
Cárdenas
Luís Fernando
ASESOR
Apellidos
Nombres
Ruiz Sánchez
Fabio Enrique
TRABAJO PARA OPTAR POR EL TÍTULO DE: BIOLOGO
TÍTULO COMPLETO DEL TRABAJO: DISCRIMINACIÓN DE LOS EFECTOS
DE
FLUOXETINA Y COCAÍNASOBRE LA EJECUCIÓN EN EL TEST DE NADO
FORZADO EN RATAS CEPA WISTAR
FACULTAD: CIENCIAS
PROGRAMA: Carrera __X__ Especialización ____ Maestría ____ Doctorado ____
NOMBRE DEL PROGRAMA: BIOLOGIA APLICADA
CIUDAD: BOGOTA AÑO DE PRESENTACIÓN DEL TRABAJO: 2008
NÚMERO DE PÁGINAS: 68
TIPO DE ILUSTRACIONES:
•
Tablas, gráficos y diagramas
•
Láminas
DESCRIPTORES O PALABRAS CLAVES.
COCAINA, FLIOXETINA, HALOPERIDOL, PORSOLT, WISTAR.
RESUMEN DEL CONTENIDO
El Test de Nado Forzado de Porsolt (TNF), es uno de los modelos más ampliamente
utilizados para detectar actividad antidepresiva en un gran número de sustancias, sin
embargo tiene algunas limitaciones ya que puede llegar a presentarse falsos positivos.
Se evaluó la eficacia de este Test para discriminar los efectos de una sustancia
antidepresiva (Fluoxetina) y una sustancia estimulante (Cocaína); para tal fin se
utilizaron 46 ratas macho cepa
Wistar
de 45 días de edad, estas fueron divididas en
dos grupos, y tratadas crónicamente durante 7 días con: experimento 1 (solución
salina y Fluoxetina, Experimento 2 (Solución Salina, Fluoxetina y Cocaína). Cada
grupo fue expuesto a una sesión de entrenamiento y test siguiendo la metodología
desarrollada por Porsolt 1977. El día del test los individuos recibieron previa
inyección de Haloperidol o solución Salina.
DEDICATORIA
Dedico este trabajo a Mónica quien siguió detalladamente el desarrollo del mismo brindándome su apoyo incondicional en momentos difíciles, gracias por tus consejos, y tus ayudas sobre todo las ayudas que sin ellas no hubiera sido posible la culminación de mi trabajo de grado.
Gracias por corregir mis errores y hacerme crecer como persona, es bueno saber que puedo contar contigo.
Duda siempre de ti mismo, hasta que los datos no
dejen lugar a dudas.
AGRADECIMIENTOS
Mis más sinceros agradecimientos a todas aquellas personas que intervinieron de una u otra forma en el desarrollo de este trabajo.
A mi familia por su apoyo y paciencia.
A mi director Fernando Cárdenas que con sus consejos y enseñanzas no solo me guiaron durante el desarrollo de mi trabajo también se ha convertido en mi ejemplo a seguir.
A mi codirector Fabio Ruiz por su tiempo y ayuda.
A lalita por su colaboración y alegría incondicional en cada una de las actividades que realice durante este tiempo.
Agradezco especialmente a Mónica, por darme animo en los momentos mas difíciles, por ser paciente, por ayudarme, explicarme colaborarme, etc.
A la universidad de los Andes por abrirme las puertas no solo de sus instalaciones también de cada uno de los trabajadores que cada fin de semana me colaboraban incondicionalmente
TABLA DE CONTENIDOS
Pág.
1. Introducción 2
2. Marco Teórico 4
2.1 Antecedentes 4
2.2 Validez de un modelo 5
2.3 Modelo animal 6
2.4 Investigación animal 6
2.5 Animal de experimentación 7
2.6 Cepa Wistar 8
2.6.1 Reproducción 9
2.6.2 Almacenamiento 10
2.6.2.1 Micro y Macro ambiente 10
2.7 Depresión 10
2.7.1 Causas 11
2.7.2 Factores genéticos 12
2.7.3 Factores químicos 13
2.7.3.1 Serotonina 13
2.7.3.2 Noradrenalina 13
2.7.3.3 Dopamina 14
2.8 Motricidad 14
2.8.1 Sistema motor piramidal y extrapiramidal 14
2.9 Modelos para el estudio de la depresión 15
2.9.1 Modelos para probar depresión 15
2.9.1 Modelos para inducir depresión 16
2.10 Catecolaminas e indolamina 17
2.11 Serotonina 18
2.11.1 Historia y descripción 18
2.11.2 Síntesis y degradación 19
2.11.3 Receptores y vías serotoninergicas 21
2.11.4 Implicaciones 23
2.12 Dopamina 25
2.12.2 Síntesis y degradación 26
2.12.3 Receptores y vías dopaminérgicas 28
2.12.4 Implicaciones 31
2.13 Antidepresivos 32
2.13.1 Antidepresivos tricíclicos (ADT) 32
2.13.2 Inhibidores de la monoaminoxidasa (IMAO) 33 2.13.3 Inhibidores de la recaptacion de serotonina (ISRS) 33
2.14 Fluoxetina 33
2.14.1 Descripción 33
2.14.2 Historia 34
2.14.3 Mecanismos de acción 35
2.14.4 Metabolismo 35
2.15 Neurolépticos 35
2.15.1. Funcionamiento Bioquímica 35
2.15.2 Efectos secundarios 36
2.15.3 Mecanismos de acción 36
2.16 Haloperidol 36
2.16.1 Acción farmacológica 37
2.16.2 Efectos colaterales y secundarios 38
2.16.3 Farmacocinética 38
2.17 Relación entre dopamina y haloperidol 39
2.17.1 Antagonistas dopaminérgicos 39
2.17.2 Fármacos que actúan sobre la sinapsis dopaminergica 39
2.18 Cocaína 39
2.18.1 Descripción 39
2.18.2 Farmacocinética 40
2.18.3 Absorción 40
2.18.4 Distribución 41
2.18.5 Metabolismo 41
2.18.6 Eliminación 41
2.18.7 Mecanismo de acción 42
3.1 Problema 44
3.2 Preguntas de investigación 44
3.3 Justificación 44
3.4 Hipótesis 45
4. Objetivos 46
4.1 Objetivo general 46
4.2 Objetivos específicos 46
5. Materiales y métodos 47
5.1 Diseño de la investigación 47
5.1.1 Muestra y variables 47
5.2 Métodos 47
5.2.1 Animales 47
5.2.2 Drogas 47
5.2.3 Procedimiento 48
5.3 Análisis de información 49
6. Resultados 50
6.1 Experimento 1 50
6.1.1 Diferencia de latencias entre el entrenamiento y el test 50 6.1.2 Diferencia en el tiempo de nado entre el entrenamiento y el test 51
6.1.3 Latencia en el test 51
6.1.4 Tiempo de nado en el test 52
6.1.5 Tiempo de nado y latencia en el entrenamiento 53
6.2 Experimento 2 53
6.2.1 Diferencia de latencias entre el entrenamiento y el test 53 6.2.2 Diferencia en el tiempo de nado entre el entrenamiento y el test 54
6.2.3 Latencia en el test 54
6.2.4 Tiempo de nado en el test 55
7. Discusión 56
8. Conclusiones 59
9. Recomendaciones 60
10. Literatura Citada 61
LISTA DE TABLAS
Pág. Tabla1.Resultados de la ANOVA de dos vías aplicada a los 53
LISTA DE FIGURAS
Pág.
Figura 1. Foto Rata Cepa Wistar. 8
http:/www.iar.or.jp/shodobutsu/wi_rat/index.html
Figura 2. Foto Rata Cepa Wistar 8
http://www.iar.or.jp/shodobutsu/wi_rat/index.html
Figura 3. Fotografía de crías Rata Wistar (4, 15 y 20 días 9 de edad respectivamente).
Foto tomada por Evelyn Jimena Ruge, Bioterio Universidad de lo Andes.
Figura 4. Fotografía caja de almacenamiento de los 10 Animales. Foto tomada por Evelyn Ruge.
LAB de Neuro-anatomía Universidad de lo Andes.
Figura 5. Imagen estructural de la serotonina (Izq), imagen 18 Tridimensional de la serotonina (Der).
http://www.wikipedia.org/wiki/serotonin.
Figura 6. Síntesis de Serotonina. 21
http://guiasdeneuro.com.ar/neurotrans.htm.
Figura 7. Resumen receptores serotoninegicos (Baker et al2001) 22
Figura 8. Vías serotoninergicas (Manter and Gatz`s 1992) 23
Figura 9. Imagen estructural de la Dopamina (Izq), 25 Imagen tridimensional de la dopamina (Der).
Figura 10. Síntesis de Dopamina. http://guiasdeneuro.com.ar 27 /neurotrans.htm
Figura 11. Vías Dopaminérgicas (Manter and Gatz`s 1992) 28
Figura 12. Imagen estructural de Fluoxetina (Izq), Imagen 33 tridimensional de Fluoxetina (Der).
Figura 13. Fluoxetina (Prozac). Presentación en Capsulas de 20mg y 34 10mg. http://www.melhorqueprozac.blogs.pt/2004_11.html
Figura 14. Acción de la cocaína en el cerebro (Volkow 2001) 39
Figura 15. Test de nado forzado (Porsolt). http://psyweb.vghtpe.gov.tw 48 /Animal%20models%20of%20depression-detail.htm.
Fig. 16. Diferencia tiempo de latencia entrenamiento/ test 50
Fig. 17. Diferencia tiempo de nado entrenamiento/ test 51
Fig. 18. Tiempo de latencia test 51
Fig. 19. Tiempo de nado test 52
Fig.20. Diferencia tiempo de latencia entrenamiento / test 53
Fig. 21. Diferencia tiempo de nado entrenamiento/ test 54
Fig.22. Tiempo de latencia Test 54
RESUMEN
El Test de Nado Forzado de Porsolt (TNF), es uno de los modelos más ampliamente
utilizados para detectar actividad antidepresiva en un gran número de sustancias,
sin embargo tiene algunas limitaciones ya que puede llegar a presentarse falsos
positivos. Se evaluó la eficacia de este Test para discriminar los efectos de una
sustancia antidepresiva (Fluoxetina) y una sustancia estimulante (Cocaína); para tal
fin se utilizaron 46 ratas macho cepa Wistar de 45 días de edad, estas fueron
divididas en dos grupos, y tratadas crónicamente durante 7 días con: experimento 1
(solución salina y Fluoxetina, Experimento 2 (Solución Salina, Fluoxetina y
Cocaína). Cada grupo fue expuesto a una sesión de entrenamiento y test siguiendo
la metodología desarrollada por Porsolt 1977. El día del test los individuos recibieron
previa inyección de Haloperidol o solución Salina.
Una vez efectuado el análisis estadístico no se encontró el efecto esperado de la
Fluoxetina como droga antidepresiva corroborando, las falencias que tiene esta
como medicamento para la depresión. Los datos obtenidos por los grupos tratados
con Cocaína mostraron mayor tiempo de nado y latencia, lo cual se debe al efecto
dopaminérgico evaluado por el test. Se tiene en cuenta también el sesgo que
representa el tamaño de la muestra en la obtención de datos menos robustos.
ABSTRACT
The Porsolt Forced swim test (FST) is one of the most widely used behavioural test in the evaluation of the antidepressant effects of drugs. Nevertheless it has some limitations since they can get to appear false positives. The effectiveness of this Test was evaluated to discriminate the effects of an antidepressing substance (Fluoxetine) and a stimulating substance (Cocaine), for such aim were used 46 rats male Wistar strain, of 45 days of age, these were divided in two groups, and dealt chronically during 7 days with: experiment 1 (saline solution and Fluoxetina) , Experiment 2 (Saline Solution, Fluoxetina and Cocaine). Each group was exposed to a training session and test following the same methodology developed by Porsolt 1977, the day of the test the individuals received previous injection of Haloperidol or saline solution.
Once carried out the statistical analysis was not observed the effect of fluoxetine like antidepressing drug corroborating, the mistakes that it has as a medicine for depression . The data collected by the groups dealt with Cocaine showed greater time of swim and latency, because of the dopaminergic effect evaluated by the test. It must be consider the slant that represents the sample size.
1. Introducción
La depresión es un trastorno altamente complejo que afecta a un porcentaje elevado de la población general y a pesar de los abundantes estudios clínicos y experimentales, aun se desconocen diversos aspectos implicados en su fisiopatología y en las acciones de las terapias farmacológicas utilizadas en su manejo (Alguacil 1996).
Debido a que consideraciones éticas y de sentido común restringen la investigación en humanos existen diferentes formas de estudiar la depresión por medio de modelos animales. El uso de estos modelos animales es fundamental para el estudio de mecanismos anatómicos, fisiológicos, bioquímicos y moleculares de las enfermedades que afectan al hombre.
Los modelos más utilizados para el estudio de la depresión se realizan con roedores debido a la gran cantidad de ventajas que tienen estos como fácil cuidado y mantenimiento, costo accesible de manutención, alta capacidad reproductiva y tiempo corto de generación entre otras (Anisman 1978).
Existen gran variedad de modelos que han servido para analizar la eficacia de diferentes fármacos denominados antidepresivos, estos son un grupo de medicamentos que actúan frente a la depresión aumentando la concentración de aminas neurotransmisoras en la sinapsis neuronal, la mayoría de las veces impidiendo su recaptación (Armario 1989).
Uno de los modelos más ampliamente utilizados en el estudio de la depresión es el Test de nado forzado descrito por Porsolt (1977) debido a la gran cantidad de exigencias que debe satisfacer una práctica animal para ser considerada un modelo validado, la mayoría de estos cumplen algunos pero no todos estos requisitos de validez. El test de nado forzado posee una fuerte validez de predicción y semejanza pero es débil en cuanto a la validez de constructo siendo esta una de las más importantes (Benoit et al .2005).
2. Marco Teórico 2.1. Antecedentes
La depresión constituye uno de los trastornos psiquiátricos más comunes y es uno de los problemas médicos más frecuentes. Un informe de la Organización Mundial de la Salud consideró a la depresión como una de las condiciones médicas que provoca mayor agobio en el mundo, situándola en cuarto lugar, de acuerdo a los años de vida perdidos por muerte prematura o vividos con una discapacidad severa y de larga duración. A pesar de esta realidad, un importante número de personas afectadas no recibe un diagnóstico y un tratamiento apropiados (Alguacil 1996). Sin embargo, no puede negarse que el estudio de los modelos experimentales de depresión y de los efectos farmacológicos de los antidepresivos suponen una aproximación muy importante al conocimiento de este trastorno afectivo; de esta forma, la validez de los modelos existentes ha sido cuestionada bien por sus dudosos fundamentos teóricos o por la falta de similitud entre las respuestas inducidas y las situaciones clínicas (Willner 1986). Numerosos intentos han creado modelos animales de depresión o al menos de los síntomas de depresión, John F. Cryan y colaboradores plantean la duda de la investigación en modelos animales específicamente en términos de depresión (Cryan et al. 2002).
Uno de los modelos más utilizados en el estudio de la depresión es el test de nado forzado descrito por Porsolt en 1977, este se basa en la observación de ratas las que inicialmente siguen movimientos de escapatoria, desarrollando una postura de inmovilidad cuando se encuentran en un cilindro sin salida, la inmovilidad refleja una perdida de persistencia en el comportamiento de escape (desesperanza conductual) o el desarrollo de un comportamiento pasivo (Cryan et al. 2002).
Como ya se ha dicho anteriormente el test de nado forzado posee una fuerte validez de predicción y semejanza pero es débil en cuanto a la validez de constructo ya que es difícil establecer este tipo de validez en este test debido a que la inmovilidad observada durante el test es difícil de interpretar además de no existir un estresor relevante no-ecológico que produzca este tipo de comportamiento (Wilner et al. 2002).
el T.N.F, ya que el resto de antidepresivos utilizados presentaron falsos positivos debidos a una actividad locomotriz. En este estudio se concluye que la actividad dopaminergica no resulta medible en el Test de Nado Forzado.
Con el fin de incrementar la sensibilidad, especificidad y validez tradicional del test de nado forzado se han desarrollado algunas modificaciones al test como el aumento de la profundidad del agua en el cilindro, diámetro del cilindro, tiempo de tratamiento, temperatura del agua, intervalos de observación entre otros, como resultado se ha obtenido menor inmovilidad que en el test tradicional además de otros comportamiento que resultan poco significativos para darle una mayor validez al test (Cryan et al. 2002).
Existen métodos complementarios afines a la prueba de la natación forzada que permiten reducir el número de antidepresivos que se comportan como falsos negativos (Stéru 1985). Entre los falsos positivos se encuentran diversos psicoestimulantes, además de anticolinergicos y antihistamínicos; sin embargo, el hecho de que la actividad antihistamínica y/o anticolinérgica pueda jugar un papel en la reversión de la depresión no puede descartarse, y de hecho se ha sugerido que pueden contribuir al efecto antidepresivo de los tricíclicos (Onodera 1991).
Un estudio realizado en Colombia por Cárdenas y colaboradores durante el 2006, demuestra que existen falencias en el test de nado forzado ya que este podría enmascarar el efecto antidepresivo de los fármacos con acción sobre sistemas no locomotrices.
2.2. Validez de un Modelo
efectos de determinados fármacos tanto en el modelo como en la clínica (Willner 1984).
De esta forma, solo podrán ser considerados como modelos de patologías, aquellas situaciones experimentales que satisfagan estos tres criterios (Willner 1984).
2.3. Modelo Animal
Modelar un fenómeno biológico significa reducirlo a sus características más relevantes, con una consistencia estadística adecuada de modo que sea fácilmente abordable con la metodología de investigación disponible. A pesar de sus obvias limitaciones, los modelos animales en Psiquiatría constituyen una interfase de utilidad con las Neurociencias. Por una parte, son el canal más importante para que los desarrollos terapéuticos farmacológicos se incorporen dentro de la perspectiva clínica; además, los modelos animales aportan información sobre el fundamento psicobiológico de las patologías psiquiátricas (Yannielli et al. 1999).
Un modelo animal puede definirse como el uso de un animal de experimentación que reproduce una enfermedad (o procesos de una enfermedad) de manera más o menos parecida al humano para permitir su conocimiento o abordaje mediante diferentes técnicas terapéuticas (Herraez et al. 2004).
En relación a la depresión, los modelos animales son ampliamente usados por la industria farmacéutica para el desarrollo de antidepresivos. Asimismo, en los últimos tiempos estos modelos también se han introducido en la investigación psicobiológica de la depresión, así como en los estudios de los mecanismos neuroquímicos por los cuales los antidepresivos revierten los síntomas fisiológicos y/o conductuales asociados a la depresión (Sherman et al. 1998).
2.4. Investigación Animal
El uso de la experimentación animal puede explicarse por las siguientes razones:
• No se puede aplicar directamente en el ser humano (Herraez et al. 2004). • Se necesita saber la cantidad y calidad de los nuevos descubrimientos, y
• La experimentación humana en las primeras fases de una nueva investigación puede ser censurable, aunque lógicamente, una vez superada esta primera fase, tenga que realizarse sobre voluntarios para verificar realmente su utilidad (Herraez et al. 2004).
En el campo de la investigación biológica se utilizan modelos animales para experimentación, pero esto debe hacerse apreciando el valor de estas especies, asegurándose de su protección, respeto y cuidado.
En conclusión el uso de animales en la investigación, enseñanza y pruebas, es aceptable solamente si contribuye en forma efectiva a la mejor compresión de principios biológicos fundamentales o al desarrollo de conocimientos que, razonablemente, pueden beneficiar a los seres humanos (Herraez et al. 2004).
2.5. Animal de Experimentación
Un animal de laboratorio o experimentación es aquel que se engendra y se cría para una investigación con algún fin científico. Los animales de laboratorio deben tener unas cualidades controlables desde el punto de vista de la experimentación, para que sean homogéneos desde tres puntos de vista:
Somático: peso, forma, sexo, etc.
Genético: por su igualdad o similitud biológica.
Sanitario: sin gérmenes (axénicos), gérmenes controlados (gnotoxénicos) o normales sanos (Murray et al. 1996).
Los animales mas utilizados en experimentación sobre todo a nivel neurofisiológico y comportamental han sido los roedores dentro de los cuales se prefiere la rata (Murray et al. 1996).
Fig 1. Foto Rata Cepa Wistar
http:/www.iar.or.jp/shodobutsu/wi_rat/index.html
La rata tiene muchas particularidades que le favorecen como animal de laboratorio. Esta perfectamente caracterizada desde el punto de vista anatómico, fisiológico y genético. Se reproduce muy bien por exo y endocría por lo que existen muchas cepas inbred y outbred. Algunas de las outbred son: Sprague dawley (Sd), Wistar (Wi), Long evans (Le). Las cepas inbred mas utilizadas incluyen: Fisher 344 (f344), Brown norway (Bn), Lewis (l), y Wistar-furth (Wf) (Ferreira et al. 1998).
Son animales muy adaptables, fáciles de cuidar y manejar. Es posible producirlas libres de gérmenes y de enfermedades con lo cual se reduce la principal variable no controlada que invalida la investigación con animales (Ferreira et al. 1998).
2.6. Cepa Wistar
Fig 2. Foto Rata Cepa Wistar
[image:25.612.224.416.494.639.2]Para efecto de estudios en el sistema nervioso, el modelo animal que se ajusta mejor a la experimentación es la rata de la cepa Wistar, Rattus norvegicus (Berkenhout orden: Rodentia , familia: MURIDAE) criada en el laboratorio, gracias a sus características biológicas tales como el tamaño de los individuos y su reproducción constante a lo largo de todo el año; esto último redunda en el abasto, así como en la reducción del número de individuos usados en investigación y de las variables en los resultados obtenidos, además la rata reacciona fácilmente ante cosas o situaciones nuevas y su docilidad permite una fácil manipulación (Osorio et al. 2000).
La cepa Wistar es original del instituto Wistar en el reino unido en 1947. Luego adquirida por laboratorio Charles River (Crl) (Osorio et al. 2000).
2.6.1. Reproducción:
[image:26.612.209.443.368.469.2]
Fig 3. Fotografía de crías Rata Wistar (4, 15 y 20 días de edad
respectivamente). Foto tomada por Evelyn Jimena Ruge, bioterio Universidad de lo Andes.
2.6.2. Almacenamiento
[image:27.612.219.422.120.272.2]2.6.2.1 Microambiente y Macroambiente
Fig 4. Fotografía caja de almacenamiento de los animales. Foto tomada por Evelyn Ruge. LAB de Neuro-anatomía Universidad de lo Andes.
Las cajas o jaulas deben ser de preferiblemente de plástico o metálicas, con tapas de acero inoxidable o alambre galvanizado (Osorio et al. 2000).
Deben permanecer a una temperatura ideal de 18º C a 24º C, La ventilación es importante debiéndose hacer de 10 a 15 cambios de aire por hora (Osorio et al. 2000).
2.7. Depresión
La depresión es un trastorno de una elevada frecuencia en la población general. Constituye uno de los trastornos psiquiátricos más comunes y es uno de los problemas médicos más frecuentes. Un informe de la organización mundial de la salud consideró a la depresión como una de las condiciones médicas que provoca mayor agobio en el mundo, situándola en cuarto lugar, de acuerdo a los años de vida perdidos por muerte prematura o vividos con una discapacidad severa y de larga duración (Arango et al. 1990).
Las primeras hipótesis etiológicas sobre la depresión se enfocaron en los sistemas monoaminérgicos. Inicialmente se planteó que la depresión se debía a un déficit en la neurotransmisión monoaminergica. Aunque desde una perspectiva actual las hipótesis de depleción de monoaminas parecen una visión sobresimplificada de la fisiopatología de la depresión (Richardson 1991).
Algunos autores señalan que los signos neurovegetativos son más útiles para el diagnóstico de la depresión que aquellos síntomas subjetivos comunicados por los pacientes (Richardson 1991), uno de los criterios básicos para el diagnóstico de la depresión es la presencia prolongada de un estado disfórico cuya evaluación en modelos animales siempre es muy aventurada (Richardson 1991).
2.7.1. Causas
La depresión se debe básicamente a la suma de factores tanto biológicos como de estrés psicosocial con incapacidad del individuo para afrontarlo. Por lo tanto se deben considerar dos formas básicas de depresión, exógena y endógena. La depresión exógena (o reactiva) obedece a una causa externa generalmente bien definida (pérdida de un familiar o un ser amado, pérdida monetaria o de posición social, enfermedad invalidante, etc. (Alguacil 1996).
Las características claves por medio de la cuales se podrían definir los desordenes depresivos son:
• Talante bajo • Energía reducida • Perdida del interés
Otros síntomas comunes incluyen baja concentración, reducida autoestima, pensamientos de culpabilidad, ideas de auto daño o suicidio, disturbios del sueño y alteraciones del apetito. El papel de los factores físicos o biológicos en la patogénesis de la depresión se ha sospechado desde la antigüedad. Sin embargo solo en la mitad tardía del siglo XX la tecnología y la metodología experimental han estado disponibles para estudiar estos procesos en los desordenes del talante (Guadarrama et al 2006).
En conclusión la depresión tiene muchas causas, las cuales incluyen:
• Factores genéticos
• Factores químicos: alteraciones de neurotransmisores
• Factores psicosociales: experiencias adversas en la infancia: dificultades cotidianas y crónicas, eventos indeseable en la vida, red social limitada, baja autoestima (Guadarrama et al 2006).
2.7.2. Factores Genéticos
2.7.3. Factores Químicos
Existe evidencia que la alteración de diferentes neurotransmisores como niveles anormales de serotonina (5-hidroxitriptamina, 5-HT), norepinefrina y dopamina, podrían ser importantes en la fisiopatología de la depresión (Guadarrama et al 2006).
2.7.3.1. Serotonina
La serotonina ejerce importante acción en el talante, conducta, movimiento, apreciación de dolor, actividad sexual, apetito, secreciones endocrinas, funciones cardiacas y el ciclo de sueño-vigilia. La mayoría de la serotonina cerebral se genera en los núcleos de rafe, principalmente en el noveno núcleo de rafé, que se localiza encordado entre la línea media del puente y el bulbo raquídeo, estructuras que forman parte del tallo cerebral (Arango et al. 1990).
La serotonina es producida a partir del aminoácido triptofano, el cual es trasportado a través de la barrera hematoencefalica hasta las neuronas por el gran transportador neutral de aminoácidos (LNAA) (Guadarrama et al 2006).
2.7.3.2. Noradrenalina
El locus coeruleus (LC) es el núcleo del encéfalo, en el tallo cerebral, que genera la noradrenalina (NA); las neuronas del LC envían sus axones principalmente a las estructuras limbicas, que incluyen la amígdala, la formación hipocampica y la corteza prefrontal. El locus coeruleus, estructura que forma parte de la formación reticular, posee actividad tónica como marcapaso (Richardson 1984). La actividad de las neuronas del LC aumenta significativamente en la vigilia y en episodios de estrés, en los cuales su actividad neuronal alcanza niveles de intensidad máxima, y de ese modo contribuye a alertar el organismo lo necesario para sobrevivir. El estrés crónico genera depresión reactiva, como se observa en los modelos animales de depresión, y que las reservas de NA en el LC obviamente tienden a repletarse, lo que conduce a mantener el estado de depresión reactiva; en el caso de los individuos con depresión secundaria al estrés crónico ocurre un fenómeno fisiológico similar (Richardson 1984).
2.7.3.3. Dopamina
La dopamina es una catecolamina que se genera por las neuronas pigmentadas en la pars compacta del locus Níger; y en las neuronas de la parte ventral del tegmento mesencefalico; de aquí se origina la vía que existe entre la sustancia Nigra y el cuerpo estriado (vía nigroestriada), la vía que va del área tegmental ventral del mesencefalo hacia el núcleo accumbens del sistema limbico y a la corteza prefrontal (vía mesolímbico-cortical). Una tercera vía dopaminergica se origina de neuronas del tuber de la hipófisis a la adenohipofisis (vía tuberohipofisiaria), aunque esta ultima únicamente participa en la sintesis de prolactina (Collu et al. 1997).
La dopamina es principalmente un neurotransmisor inhibitorio. Este neurotransmisor, en las vías mesocortical y mesolimbica, participa en el mantenimiento del estado de alerta. Se deriva del aminoácido tirosina y la síntesis es por la misma vía de la noradrenalina (Collu et al. 1997).
La serotonina y la noradrenalina tienen fuerte influencia en patrones conductuales y función mental mientras que la dopamina esta más involucrada en la función motriz. Estas tres sustancias son sin duda fundamentales para el funcionamiento normal del cerebro; por esta razón dichos neurotransmisores han sido el centro de estudios neurocientíficos durante muchos años (Richardson 1984).
2.8. Motricidad
2.8.1. Sistema Motor Piramidal y Extrapiramidal
El sistema motor piramidal es una vía monosinaptica (formada por una sola neurona) que tiene su origen en varias zonas de la corteza:
Una parte se origina en el área motora primaria (área cuatro de Broadmann) y está situada en el giro precentral por delante de la cisura central o de Rolando. De esta área parten el 45% del total de las fibras piramidales.
El resto de fibras parten de áreas situadas en la corteza frontal o corteza parietal (Kandel et al. 2001).
El sistema piramidal está compuesto por neuronas corticales, cuyos axones sinaptan directamente con las neuronas motoras de la médula espinal, sin relevo en el tronco del encéfalo (Kandel et al. 2001).
Por otro lado el sistema motor extrapiramidal, Incluye: Ganglios basales, Núcleo subtalámico, Núcleo rojo, Sustancia negra y Formación reticular. Las lesiones de estas estructuras dan lugar a alteraciones muy graves como la Atetosis, Baile de San Vito y/o el Parkinsonismo (Kandel et al. 2001).
2.9. Modelos Para El Estudio De Depresión
Debido a que los síntomas principales de la depresión clínica involucran cambios en el estado de ánimo, los modelos animales de depresión han sido difíciles de estudiar. Gran cantidad de modelos animales caracterizados involucran el comportamiento asociado con la depresión o la capacidad de detectar selectivamente efectos de drogas antidepresivas (Martín et al. 1998).
Existen diferentes modelos para el estudio de la depresión. Algunos sirven para probar directamente la depresión mientras que otros la inducen.
A continuación se describirán brevemente algunos de ellos (Martín et al. 1998). 2.9.1. Modelos Para Probar Depresión
Dentro de los test para probar la depresión se encuentra el Test de suspensión de cola (TST) en el cual los individuos se suspenden de la cola usando una tapa adhesiva a una barra horizontal, típicamente las ratas entran en agitación seguida temporalmente por luchas de inmovilidad irreversibles para tratamientos con antidepresivos (Stéru 1985).
Este test es sensible a varios antidepresivos incluyendo triciclitos e ISRS. En este test se ven superados los problemas de hipotermia y disfunción motor los cuales podrían presentarse en el TNF, por lo tanto puede ser útil como una alternativa al TNF (Stéru 1985).
Otro test es el Test de Nado Forzado propuesto por Porsolt en 1987 y modificado por Detke en 1995 es uno de los más ampliamente utilizados, por su valor predictivo, ya que posee una alta capacidad para detectar actividad antidepresiva en un gran número de sustancias
Durante este tiempo asignado para la observación comportamental de la rata se registra el tiempo de latencia el cual corresponde al tiempo de nado del animal desde el momento en que se le coloca sobre la superficie del agua hasta que se queda inmóvil, y el tiempo de inmovilidad. Se considera inmovilidad cuando el animal realiza apenas los movimientos mínimos necesarios para mantener la cabeza fuera del agua (Porsolt et al.1977).
La sesión de pretest induce en ratas un tiempo prolongado de flote durante la sesión de test, este tiempo prolongado de flote ha sido interpretado como un estado de desesperanza reflejado por parte del animal (Porsolt et al. 1978).
El tiempo de flote durante la sesión de test puede ser reducido por una gran variedad de drogas conocidas por su eficacia en el tratamiento para la depresión humana. Esto ha permitido usar el tiempo de flote, o tiempo de inmovilidad, para determinar la eficacia de los agentes antidepresivos en el T.N.F (Porsolt et al. 1978).
No obstante este test presenta inconsistencias como el requerimiento de test adicionales para distinguir los antidepresivos de otras clases de drogas como estimulantes psicomotores. Para incrementar la validez de predicción de este test además de una gran cantidad de estudios, se han propuesto variaciones metodologicas como el largo y la profundidad del cilindro, las cuales han resultado satisfactorias (West 1990).
2.9.2. Modelos Para Inducir Depresión
Otra forma muy conocida de inducir depresión es el Estrés crónico moderado (CMS) el cual tiene en cuenta una serie de estresores ambientales impredecibles y variables (Ferreira et al. 1998).
En modelos de depresión basados en el aislamiento, los animales son separados de sus progenitores o sus congéneres, lo que lleva consigo usualmente una respuesta bifásica caracterizada por un período de protesta seguido de un estado de desesperanza (Dalvi et al. 1999).
Por ultimo se puede describir la Indefensión aprendida dentro de los modelos para inducir depresión ya que este se basa en la aplicación de un estímulo estresante, de forma que el animal no pueda evitar ni predecir su presentación, ni pueda escapar una vez aplicado (Sherman, 1979). Las consecuencias comportamentales de esta estimulación presentan similitudes importantes con la sintomatología de la depresión: disminución de la efectividad en tareas de aprendizaje, hipoactividad, disminución de la ingesta, disminución de la agresividad o inhibición de conductas que conllevan un refuerzo positivo como la estimulación eléctrica intracraneal (Dalvi et al. 1999).
La versión más extendida del test consiste en la aplicación de shocks eléctricos a la rata y el examen posterior del aprendizaje de un comportamiento de evitación en una jaula de evitación “shuttle box” o en una jaula de Skinner (Dalvi et al. 1999). La validez teórica del modelo ha sido criticada por diversas razones; algunos autores atribuyen los déficit conductuales simplemente a una disminución de la actividad motora, lo que pone en cuestión que la indefensión conlleve modificaciones sustanciales de la conducta. Tampoco se conoce con exactitud si el estrés incontrolable en el hombre produce un estado de “indefensión” comparable, y en cualquier caso dicha supuesta indefensión no parece constituir un factor de riesgo para el desarrollo de un cuadro depresivo (Willner 1986).
2.10. Catecolamina e Indolaminas
y las indolaminas (serotonina y su neurotransmisor), que derivan del triptofano (Devlin 2004).
2.11. Serotonina
Fig 5. Imagen estructural de la serotonina (Izq), imagen tridimensional de la serotonina (Der).
http://www.wikipedia.org/wiki/serotonin.
2.11.1. Historia y Descripción
La indolalquilamina 5-hidroxitriptamina (5-HT; serotonina) fue inicialmente identificada por el interés de sus efectos cardiovasculares (Arango et al. 1990). A principios del siglo veinte, las plaquetas fueron identificadas como la fuente de esta sustancia, a finales de la década de los 40, Page y colaboradores, aislaron y caracterizaron esta sustancia tónica del suero (serum; desde aquí, serotonina). La Serotonina es una amina aromática pertenece a la familia de las indolaminas y está compuesta de un anillo indol hidroxilado en la posición cinco, y una cadena lateral etilamínica, se distribuye ampliamente entre animales, plantas y el hombre. En los mamíferos se localiza en las plaquetas, mastocitos y células enterocromafines (Arango et al. 1990).
La combinación del grupo hidroxilo en la posición cinco del núcleo indol y una amina nitrogenada primaria actuando como receptor de un protón del pH fisiológico, hace de la 5-HT una sustancia hidrofilica lo cual dificulta el traspaso de la barrera hematoencefalica, por lo que Twarog y Page en 1953 descubrieron que esta era sintetizada en el cerebro. La observación simultánea de que la droga psicodélica Dietilamida del Acido Lisérgico (LSD) antagoniza una respuesta producida por 5-HT conformo la idea de que la 5-HT era un producto de nuestro cerebro y tiene importante efectos conductuales (Arango et al. 1990).
El aminoácido esencial, Triptofano, una vez absorbido del tracto gastrointestinal se distribuye a los tejidos de todo el organismo. Su absorción por las distintas membranas, incluyendo la barrera hematoencefalica, se realiza por competencia de transporte con el aminoácido Tirosina. Consecuentemente, su concentración final en el sistema nervioso central depende de un estricto balance dietario, lográndose un ritmo circadiano propio, el cual también se halla bajo la influencia del ciclo de luz-oscuridad, mediado por la glándula pineal, responsable de la N-metilación de la Serotonina a Melatonina (Arango et al. 1990).
No todas las células que contienen 5-HT, lo sintetizan. Las plaquetas no sintetizan 5-HT; acumula la 5-HT del plasma por un mecanismo de transporte activo (Arango et al. 1990).
2.11.2. Síntesis y Degradación Pasos en la síntesis de la serotonina:
a. Transporte facilitado del aminoácido L-triptofano de la sangre hasta el cerebro.
b. Las neuronas serotoninergicas contienen la enzima triptofano- hidroxilasa, que convierte el triptofano en 5- hidroxitriptofano (5-HTP).
donde convierte 3,4-dihidroxifenilalanina (DOPA) a dopamina (Baker et al2001).
La hidroxilación inicial del triptofano parece ser el peldaño limitante en la síntesis de serotonina más que la decarboxilación de 5-HTP. La evidencia en apoyo para este punto de vista incluye el hecho de que 5-HTP se encuentra sólo en pequeñas cantidades en el cerebro, presumiblemente porque es decarboxilado casi tan rápidamente como se forma (Baker et al2001).
El aumento de la síntesis resulta desde la conversión realzada del triptófano en 5-HTP y tiene una absoluta dependencia del Ca+2 extracelular.
Por contraste, las situaciones que requieren aumentos en la síntesis y emisión de 5-HT a largo plazo, resultan en la síntesis de la proteína triptófano-hidroxilasa (Baker et al2001).
Fig 6. Síntesis de Serotonina. http://guiasdeneuro.com.ar/neurotrans.htm.
2.11.3. Receptores y Vías Serotoninergicas
Fig 7. Resumen receptores serotoninegicos (Baker et al2001).
Fig 8. Vías serotoninergicas (Manter and Gatz`s 1992). 2.11.4. Implicaciones
La Serotonina tiene efecto modulador general e inhibidor de la conducta, influye sobre casi todas las funciones cerebrales, inhibiendo en forma directa o por estimulación del GABA. De este modo regula la timia, el sueño, actividad sexual, apetito, ritmos circadianos, funciones neuroendocrinas, temperatura corporal, dolor, actividad motora y funciones cognitivas (Bedoya 1998).
• Regulación del sueño: La Serotonina es el mediador responsable de las fases III y IV del sueño lento. El ritmo sueño vigilia esta regulado por el balance adrenérgico-serotoninérgico, y la disminución de la latencia REM, característica de los estados depresivos debida a un desbalance serotoninérgico-colinérgico (Bedoya 1998).
• Regulación de la actividad sexual: La Serotonina presenta un efecto inhibitorio sobre la liberación hipotalámica de gonadotropinas con la consecuente disminución de la respuesta sexual normal. La disminución farmacológica de la Serotonina directa o por competitividad aminérgica facilita la conducta sexual (Bedoya 1998).
los factores peptidérgicos de los ejes hipotálamo-hipófiso-periféricos (Bedoya 1998).
• Regulación termo-nociceptiva: La Serotonina produce un efecto dual sobre la termia según sea el receptor estimulado. El 5TH1 produce hipotermia y el 5HT2 hipertermia. En el sueño de ondas lentas se produce el pico mínimo de temperatura coincidente con la aparición del pico máximo de secreción de hormona del crecimiento. La Serotonina es un neuromodulador nociceptivo importante. Los agonistas producen analgesia en animales de laboratorio, siendo bien conocido el efecto antagónico de los antidepresivos tricíclicos (Bedoya 1998).
• Serotonina en estados depresivos (Bedoya 1998).
Numerosas teorías intentan dar una explicación biológica de los fenómenos depresivos, La más antigua es la clásica hipofunción noradrenérgica; algo posterior es la de la hipofunción indolamínica, y más recientes son las hipótesis de la sensibilización del receptor y la de la desregulación circadiana. Finalmente se publica la teoría hipercolinérgica. En el estado actual de nuestros conocimientos, la alteración cuanti-cualitativa de la serotonina y su unión a receptores específicos corroboran la hipótesis indolamínica, de modificación del receptor y de alteración circadiana, pudiendo involucrar además las otras teorías por desbalance global Avalan la teoría serotoninérgica las siguientes pruebas clínicas y experimentales (Bedoya 1998).
- La disminución del triptofano plasmático en pacientes depresivos.
- La disminución del ácido 5-hidroxi-indolacético en líquido cefalorraquídeo de parasuicidas y pacientes depresivos con hostilidad manifiesta o larvada.
- El aumento de la unión de los receptores 5HT2 en plaquetas de pacientes depresivos no medicados.
- La disminución de la unión a la imipramina tritiada en el suero de pacientes depresivos.
- La disminución de la respuesta hipotermizante a la ipsapirona en animales de laboratorio medicados con antidepresivos.
- La anulación de la respuesta normal de las siguientes pruebas neuroendocrinas en humanos: Triptofano y/o Fenfluramina/Prolactina; y Triptofano y/o Fenfluramina/Hormona del crecimiento (Tovar 2001). Los principales receptores involucrados en la depresión serotoninérgica son el 5-HT1a, 5-HT1c y 5-HT2 (Tovar 2001).
La normalización terapéutica de la depresión indolaminérgica puede obtenerse por varios mecanismos:
• Utilización de precursores: triptofano y 5-Hidroxitriptofano, en dosis muy variables y personalizadas, recordando que su administración debe realizarse lejos de las comidas para evitar la competencia aminoacídica que disminuiría la absorción del triptofano (Tovar 2001).
• La utilización de liberadores, como la fenfluramina, cuyo poder adictivo la convierte en droga de riesgo, disminuyendo la posibilidad de uso terapéutico (Tovar 2001).
• Los clásicos inhibidores inespecíficos de la recaptura, antidepresivos tricíclicos donde sobresale la Clorimipramina, de efectiva acción no sólo antidepresiva sino ansiolítica, antifóbica, antiobsesiva y anticompulsiva (Tovar 2001).
• Los nuevos inhibidores específicos de la recaptacion de Serotonina, con menor período de latencia, mejor tolerancia y ausencia de efectos anticolinérgicos (Tovar 2001).
2.12. Dopamina
[image:42.612.156.478.523.612.2]
Fig 9. Imagen estructural de la Dopamina (Izq), Imagen tridimensional de la dopamina (Der).
2.12.1. Historia y descripción
En la década de los 50, Carlsson realizó estudios pioneros que mostraron que la dopamina es un importante mensajero químico del sistema nervioso. Antes de estos estudios se consideraba que esta sustancia sólo era un precursor necesario para la síntesis de otro neurotransmisor, la noradrenalina. Mediante un método de alta sensibilidad desarrollado por él mismo, demostró que la dopamina se encontraba en áreas del cerebro en las que no existían cantidades significativas de noradrenalina, lo que le llevó a postular que la dopamina era un transmisor por sí mismo. La dopamina existe en altas concentraciones en las áreas del cerebro denominadas ganglios basales, de gran importancia para la conducta motora, y en la corteza cerebral frontal, donde su función se relaciona con la afectividad y el estado de ánimo (Muller et al. 1989).
Podemos decir que la dopamina es la catecolamina más importante precisamente porque presenta una localización encefálica más elevada que la noradrenalina y, por tanto, su repercusión comportamental es más comprometida. Los núcleos cuneiformes, el núcleo rojo, la sustancia negra y las áreas tegmentales son estructuras claramente dopaminérgicas. Lo más significativo de estas estructuras, es que sus fibras constituyen tres fascículos altamente característicos del encéfalo: el fascículo nigroestriado, que se proyecta esencialmente a los núcleos grises basales; el fascículo mesocortical, que alcanzan además de estructuras internas de la corteza, la gran estructura prefrontal. De ahí que la acción de la dopamina debe estar inexorablemente implicada en el control y regulación del movimiento, en la expresión de los estados afectivos y en la capacidad de proposición y juicio, como anteriormente hemos referido (Muller et al. 1989).
2.12.2. Síntesis y degradación
terminal del axón, en unos minúsculos sacos delimitados por una membrana llamados vesículas sinápticas. En un solo pie terminal hay millares de ellas y cada una contiene entre 10 000 y 100 000 moléculas de DA. La llegada de un impulso nervioso al pie del axón es la causa de la liberación, que se desencadena porque aumenta la permeabilidad del pie terminal a los iones de calcio, los cuales activan los mecanismos de liberación (Muller et al. 1989).
Fig 10. Síntesis de Dopamina.
http://guiasdeneuro.com.ar/neurotrans.htm.
dos productos de la degradación sufren transformación enzimática antes de dar origen al metabolito inactivo más importante de la Dopamina, el Ácido homovanílico .Recientemente se ha documentado un patrón de variaciones diurnas en las concentraciones plasmáticas de Ácido homovanílico, cambios que se cree se hallan relacionados con cambios en el metabolismo celular de la Dopamina (Muller et al. 1989).
Una forma de destrucción es la posible transformación de la DA, en NE. Ahora bien, existen también vías metabólicas enzimáticas a cargo de la MAO y la COMT, las cuales pueden actuar. LA Dopamina (DA), por acción de la COMT que se encuentra preferentemente a nivel del espacio intersináptico, es transformada en 3-Metoxitiramina (3MT). La 3MT por acción de la MAO extraneuronal, es transformada en Ácido Homovanílico (HVA) (Muller et al. 1989).
[image:45.612.176.467.343.525.2]2.12.3. Receptores y Vías Dopaminérgicas
Fig 11. Vías Dopaminérgicas (Manter and Gatz`s 1992).
Las neuronas de la parte compacta de la sustancia negra son origen de una vía dopaminergica que actúa sobre el caudado y putamen (Muller et al. 1989).
Las neuronas del caudado y putamen que proyectan al globo pálido interno y parte reticular de la sustancia negra tienen receptores para la dopamina de tipo D1, que
Las neuronas del caudado y putamen que proyectan al globo pálido externo tienen receptores para la dopamina de tipo D2, que son inhibidores, por lo que la dopamina
inhibe a la vía indirecta inhibidora del movimiento.
La dopamina por tanto, estimula el movimiento por las dos vías, porque estimula la vía estimuladora e inhibe a la vía inhibidora (Muller et al. 1989).
El sistema dopaminérgico tiene una distribución más restringida y una función más definida que el sistema noradrenérgico. En la actualidad se conocen cuatro sistemas dopaminérgicos bien definidos, que son los siguientes:
a) Sistema Nigroestrial
Se origina en la zona compacta de la Sustancia Negra (pequeña región del mesencéfalo), y desde allí se proyecta al Cuerpo Estriado, mediante fibras muy ramificadas (Muller et al. 1989).
b) Sistema Tuberoinfundibular
Tiene su origen, principalmente, en el Núcleo Arcuatus del Hipotálamo e inerva la capa externa de la eminencia media y la porción nerviosa e intermedia de la Hipófisis (Muller et al. 1989).
Una característica de este sistema es que cuando sus neuronas se activan durante un tiempo largo, se defeccionan marcadamente de DA, y que no son destruidas por la 6-hidroxidopamina (sustancia muy tóxica que se forma por hidroxilación del carbono 6 de la DA, en el espacio intersináptico).
c) Sistema Mesolímbico
Las células que forman esta vía tienen su origen en el mesencéfalo. Fueron denominadas neuronas A 10 por Dahltrom y Fuxe (1964). Las áreas inervadas por estas células incluyen los Tubérculos Olfatorios y los Núcleos Accumbens; los Núcleos centrales de la Amígdala y el Núcleo Lateral del Septum. Evidencias recientes sugieren que las neuronas A10 se proyectan también a los núcleos basales laterales y posteriores laterales de la amígdala, así como al núcleo caudado ventral lateral (Muller et al. 1989).
d) Sistema Mesocortical
En 1973 se sugirió la existencia de una proyección dopaminergica cortical, basándose en evidencias bioquímicas. También en ese mismo año se descubrió una adenil-ciclasa sensible a la DA, en el cortex frontal (Muller et al. 1989).
Concretamente la inervación dopaminergica puede ser detectada en el Cortex Prefrontal, Circunvolución del Cíngulo y Cortex Entorrinal (Muller et al. 1989).
Receptores dopaminérgicos
Las moléculas de DA liberadas cruzan velozmente el espacio intersináptico actuando sobre receptores específicos situados en la membrana postsináptica. Estos receptores están constituidos por moléculas de proteínas. Existe en la superficie de la proteína receptora una región que corresponde exactamente con la forma y configuración de la molécula de Dopamina. Además de este “primer receptor”, se ha demostrado que la DA actúa sobre una sustancia que hace a modo de “segundo mensajero”. Sutherland identifico la sustancia de “segundo mensajero” como la molécula de AMP cíclico. Según este autor, la proteína receptora de la DA está acoplada al enzima adenilciclasa que cataliza la conversión del ATP en AMP cíclico. Seguidamente el AMP cíclico actúa sobre la maquinaria bioquímica de la célula, iniciando la respuesta fisiológica característica del transmisor. La posibilidad de que esta adenilciclasa catalizadora del AMP cíclico, sensible a la dopamina, forma parte del receptor dopaminérgico, viene apoyada por el hecho de que en todas las regiones cerebrales donde la dopamina ha sido localizada como neurotransmisor, se ha descubierto la actividad enzimática de esta adenilciclasa (Tovar 2001).
Los receptores de dopamina que se conocen hasta hoy son:
• D1: acoplados a la actividad de la adeniciclasa y localizados en la corteza de seres humanos, su activación induce relajación de la fibra muscular lisa en los vasos arteriales renales y de otros territorios vasculares (p. Ej. de musculatura esquelética). A nivel del túbulo renal inhibe la reabsorción de Na+ y aumenta la diuresis. Activa el aparato yuxtaglomerular favoreciendo la secreción de renina (Tovar 2001).
corazón y en algunos territorios vasculares; como consecuencia aparece bradicardia y reducción de la resistencia periférica. Este efecto ha sido ampliamente estudiado con fines terapéuticos para controlar la hipertensión o para aliviar la insuficiencia cardiaca congestiva (Tovar 2001).
• D3: de localización mesolímbica;
• D4: en asociación con el receptor del nucleótido Guanina, y de amplia distribución mesolímbica. Se han identificado las variaciones polimórficas D4-2, D4-4 y D4-7, y es muy probable la existencia de las variaciones D4-6 y D4-8. Este receptor D4 tiene gran afinidad con el antipsicótico clozapina (Tovar 2001).
• D5: de localización mesocortical y de gran afinidad dopaminergica, con activación de la enzima adenilciclasa (Tovar 2001).
2.12.4. Implicaciones
Las acciones de la dopamina son complejas de analizar porque se comporta como activador de baja afinidad de receptores alfa y beta-adrenérgios, y como activador de receptores dopaminérgicos. Además, la estimulación de receptores DA2 presinápticos puede originar una inhibición indirecta de la actividad simpática. Por todo ello la acción resultante es variable y muy dependiente de la dosis, vía de administración y especie animal en que se estudie (Tovar 2001).
Por su acción adrenérgica produce taquicardia, aumento de la contractilidad cardiaca, arritmias, vasoconstricción y vasodilatación de diversos territorios vasculares (Tovar 2001).
Existen diferentes trastornos que están relacionados a la dopamina como la Enfermedad de parkinson, Demencia, Funciones viso-espaciales y Trastornos afectivos y depresión (Tovar 2001).
2.13. Antidepresivos
Los antidepresivos son un grupo de medicamentos que actúan frente a la depresión. Todos aumentan la concentración de aminas neurotransmisoras en la sinapsis neuronal, la mayoría de las veces impidiendo su recaptacion. Así, bloquean la recaptacion, general o selectiva de noradrenalina, serotonina y más raramente de dopamina (Bal-Klara et al.1990).
Existen diferentes clasificaciones de los antidepresivos en función de su estructura química, su mecanismo de acción o su antigüedad.
Si tenemos en cuenta este último criterio, distinguiremos entre antidepresivos clásicos y nuevos. Los clásicos comprenden los antidepresivos tricíclicos (ADT), los inhibidores de la monoaminoxidasa (IMAO) y finalmente, los denominados atípicos, que comprenden la mianserina y la trazodona. Los nuevos antidepresivos comprenden los inhibidores selectivos de la recaptacion de serotonina (ISRS) (Majeroni et al.1997).
Existen diferentes tipos de antidepresivos como: 2.13.1. Antidepresivos Tricíclicos (ADT)
Los ADT son potentes inhibidores de la recaptacion de serotonina y noradrenalina. La potencia y selectividad sobre la recaptacion de los neurotransmisores varía entre los diferentes componentes del grupo. Así, por Ejemplo, la nortriptilina y la desimipramina (aminas secundarias tricíclicas) son más potentes en la recaptacion de noradrenalina, mientras que la imipramina y la amitriptilina lo son de serotonina. Los ADT también actúan sobre otros receptores, como los colinérgicos e histaminérgicos, que ocasionan otras acciones ajenas a su efectividad antidepresiva (Frazer 1997).
2.13.2. Inhibidores de la Monoaminoxidasa (IMAO)
Los IMAO son un grupo de fármacos que inhiben la Monoaminoxidasa (MAO) y por tanto impiden el metabolismo de las aminas neurotransmisoras aumentando su concentración en la sinapsis. Los primeros IMAO’s (fenelcina, tranilcipromina), actúan irreversiblemente sobre dicha enzima, esto implica que el tejido no puede disponer de actividad MAO hasta que no se sintetice de nuevo esta enzima; por ello, el efecto de estos fármacos es de al menos 15 días (Bueno et al. 1985).
2.13.3. Inhibidores de la Recaptacion de Serotonina (ISRS)
Los ISRS son un grupo de fármacos que actúan inhibiendo «selectivamente» la recaptacion de serotonina. Presentan la misma eficacia que los ADT, aunque su tolerabilidad es superior, puesto que en general muestran una afinidad mucho menor por los receptores muscarínicos, alfa-1-adrenérgicos e histaminérgicos que los ADT. Éste, al igual que el de ADT, es también un grupo heterogéneo en el que los fármacos que lo comprenden presentan diferentes variabilidades farmacodinámicas, el citalopram es de los más selectivos, y parece tener una menor incidencia de disfunción sexual. La Fluoxetina presenta una ligera acción noradrenérgica y tiene un perfil activador. La fluvoxamina presenta un perfil más sedante (dosis nocturna), mientras que la paroxetina tiene un cierto efecto sedante y también anticolinérgico. La sertralina presenta una perfil activador con cierta acción dopaminergica (Bonilla 1998).
[image:50.612.199.440.558.638.2]2.14. Fluoxetina 2.14.1. Descripción
Fig 12. Imagen estructural de Fluoxetina (Izq), Imagen tridimensional de Fluoxetina (Der).
La Fluoxetina (Clorhidrato de (dl)-n-metil-3-fenil-3-[(a, a, a-trifluoro-p-tolil) oxi] propilamina) a menudo conocida por el nombre comercial Prozac, es un fármaco inhibidor selectivo de la recaptacion de serotonina (ISRS) con propiedades antidepresivas (Benfiel et al. 1986). Está indicado para tratar la depresión moderada a severa, el trastorno obsesivo-compulsivo (TOC), la bulimia nerviosa, los trastornos de pánico y el trastorno disfórico premenstrual, es uno de los mas antiguos en el mercado y por lo tanto el mejor conocido, sus efectos anticolinergicos son mínimos; no incrementa la depresión del sistema nervioso central cuando se combina con alcohol u otros tranquilizantes, no tiene acción adictiva y actúa mas rápido que otros conocidos (Bonilla 1998).
Fig 13. Fluoxetina (Prozac). Presentación en capsulas de 20mg y 10mg. http://www.melhorqueprozac.blogs.pt/2004_11.html.
2.14.2. Historia
En 1986, fue lanzada en estados unidos como nuevo tratamiento para el trastorno depresivo mayor. Fue el primer agente de esta clase de antidepresivos (ISRS). Desde entonces, se fueron agregando en esa lista drogas como sertralina, fluvoxamina, citalopram, escitalopram y paroxetina, e hicieron su aparición nuevas familias de antidepresivos, como los dúales, cuyo ejemplo más representativo es la venlafaxina, pero incluye también agentes como la duloxetina o el minalcipram (Goodnick 1991).
La Fluoxetina es un fármaco de acción específica: inhibidor potente de la recaptación de serotonina en la neurona presinaptica, con acción relativamente más débil sobre la noradrenalina (Wong et al.1997).
2.14.4. Metabolismo
La Fluoxetina es desmetilada en el hígado a norFluoxetina, su principal metabolito activo. Se excreta por la orina en 80%, de los cuales 2,5% lo hace como droga madre y 10% como norFluoxetina. Los restantes son metabolitos conjugados. Con la materia fecal se elimina 15%. La vida media de la Fluoxetina es de dos a tres días no se observan diferencias significativas en el metabolismo de Fluoxetina en pacientes normales y en urémicos (Malone et al. 1992).
2.15. Neurolépticos
Los neurolépticos también denominados antipsicóticos y antiesquizofrénicos, son fármacos utilizados en el tratamiento de la esquizofrenia y otras psicosis, caracterizadas por la agitación y el juicio alterado. Además poseen otras propiedades que pueden ser de utilidad clínica, como su efecto antiemético y antihistamínico, y la capacidad de potenciar a los analgésicos, sedantes y anestésicos generales. Comparten la capacidad de antagonizar las acciones de la dopamina, lo cual se acepta (aunque existen muchas incertidumbres) como mecanismo de acción más importante para explicar la mayoría de sus efectos sobre el SNC (Aparicio et al. 2003).
Los neurolépticos están divididos actualmente en típicos y atípicos
2.15.1. Funcionamiento Bioquimico
Los neurolépticos funcionan a nivel bioquímico antagonizando los receptores dopaminérgicos. Los neurolépticos son antagonistas de los receptores de la dopamina (Aparicio et al. 2003).
2.15.2. Efectos Secundarios
Efectos extrapiramidales (neurológicos): Son efectos motores que afectan al sistema extrapiramidal, como: Distonías agudas, parkinsonismo, Akatisia, discinesia tardía, problemas cardiovasculares, trastornos gastrointestinales
Trastornos sexuales, renales, endocrinos, hepáticos entre otros (Aparicio et al. 2003).
2.15.3 Mecanismos de acción
De las dos principales familias de receptores dopaminérgicos centrales (D1 y D2), los
neurolépticos actúan como antipsicóticos bloqueando preferentemente los D2 (y los
D4). El efecto se pone de manifiesto, inicialmente, por un aumento en la producción
dopaminergica en las áreas centrales más ricas en terminaciones dopaminérgicas (sistema límbico y estriado). La administración crónica conduce a una disminución, que se observa a las 2-3 semanas en animales de experimentación, en la actividad bioquímica y electrofisiológica dopaminergica en estas áreas. Coincidente en el tiempo con este último efecto, se detecta un aumento en el número de receptores dopaminérgicos y la instauración de una supersensibilidad farmacológica a la dopamina. Posiblemente algunos de los efectos neurolépticos se deban al bloqueo dopaminérgico inicial, pero parece claro que los efectos antipsicóticos (cuya aparición se retrasa dos a tres semanas) dependen de algún otro mecanismo adaptativo y, quizás, a la instauración de un nuevo equilibrio neuroquímico en el que participen otros sistemas. A concentraciones terapéuticas los neurolépticos bloquean también receptores 5-HT2 y, con diferente sensibilidad, algunos otros
subtipos de receptores noradrenérgicos, colinérgicos e histaminérgicos (Aparicio et al. 2003).
2.16. Haloperidol
El Haloperidol es un fármaco antipsicótico típico, que forma parte de las butirofenonas. Se trata de uno de los primeros medicamentos que se usaron en el siglo XX para el tratamiento de la enfermedad mental, en particular de la esquizofrenia (Aparicio et al. 2003).
