Exploración de las alteraciones conductuales, transcriptómicas y en la función cerebral relacionadas con esquizofrenia debidas a posibles efectos sinérgicos de la activación inmune materna y la exposición a THC durante la adolescencia en ratas de ambos sexos

Resumen

Numerosos estudios epidemiológicos sugieren que el consumo de cannabis aumenta de manera importante el riesgo de desarrollar esquizofrenia. Sin embargo, por su naturaleza y características metodológicas, este tipo de investigaciones no tienen la capacidad de determinar si existe una relación de causalidad entre el consumo de cannabis y el desarrollo de patología psicótica. Es más, algunos estudios de asociación del genoma completo sugieren una asociación inversa, es decir, que las variantes genéticas relacionadas con la esquizofrenia contribuyan a un mayor riesgo de consumo de cannabis. Por estos motivos, los estudios con modelos animales son clave para poder esclarecer si el consumo de cannabis es un agente causal en el desarrollo de la esquizofrenia. El desarrollo del sistema nervioso es un proceso de vital importancia, con múltiples etapas, algunas de ellas muy vulnerables a alteraciones. En el contexto que nos ocupa, las alteraciones en el curso de estos procesos, en especial en periodos críticos, causadas por infecciones durante la gestación, son un factor de riesgo de enfermedades como esquizofrenia. Por ello, esta tesis doctoral estudia la relación entre los efectos de la activación inmune materna y la exposición a delta9-tetrahidrocannabinol (THC) durante la adolescencia en ratas, para explorar los efectos que estos dos factores pueden tener en dominios del comportamiento relacionados con los grandes grupos sintomáticos de la enfermedad. Además, para conocer con mayor profundidad las alteraciones cerebrales asociadas, hemos explorado los cambios en expresión génica y en actividad cerebral. Por último, hemos explorado si existen marcadores tempranos en variables conductuales y de respuesta inmune en las madres que puedan predecir la aparición o severidad de algunos de los síntomas en la descendencia. Por tanto, en la presente tesis doctoral se ha utilizado una administración de lipopolisacárido (LPS) (50¿g/Kg) durante la gestación de ratas Sprague-Dawley para inducir una activación del sistema inmune. Además, se analizaron variables inmunes y la conducta espontánea de las madres como posibles marcadores tempranos. En un primer experimento, se expuso a la descendencia a una dosis baja de THC (3mg/Kg) durante la adolescencia y, en la etapa adulta, se realizaron pruebas para analizar comportamientos similares a los síntomas cognitivos, como memoria de trabajo y alteraciones en el filtrado preatencional; negativos como anhedonia o déficits en los comportamientos sociales y positivos como alteraciones en la representación mental de la realidad. En el segundo experimento, se utilizó un protocolo de dosis crecientes de THC (2,5; 5; 10mg/Kg) en la adolescencia, considerándose como patrón de uso abusivo, y en la etapa adulta, se analizaron los mismos comportamientos. Además, en distintas tandas de animales, se analizó la actividad cerebral mediante pruebas de tomografía por emisión de positrones en dos puntos de la etapa adulta y se realizaron secuenciaciones masivas de ARN de corteza orbitofrontal y células blancas mononucleares procedentes de sangre troncal. Los resultados mostraron que en general el THC durante la adolescencia no se comportaba como un factor desencadenante en individuos expuestos a la activación inmune, al menos no en las dimensiones conductuales analizadas. Sin embargo, la exposición al cannabinoide durante la adolescencia sí produjo cambios en la preferencia por la novedad social. La activación inmune prenatal, por su parte, produjo alteraciones en la memoria de trabajo, comportamiento social, preferencia por sacarosa, filtrado preatencional. En las pruebas de imagen, la exposición a LPS durante la gestación provocó en la descendencia alteraciones en la actividad de los colículos, el hipotálamo y el mesencéfalo. El estudio transcriptómico de las células blancas mononucleares periféricas evidenció que la combinación de los dos impactos se asociaba a alteraciones diferentes en función del sexo en diferentes genes relacionados con la respuesta inmune. Por último, en la corteza orbitofrontal, la exposición a LPS durante la gestación disminuyó, en ambos sexos, la expresión génica de numerosos receptores glutamatérgicos y serotoninérgicos o sus subunidades. Sorprendentemente, la combinación con THC revirtió o evitó en gran medida estos cambios. En resumen, los datos de esta tesis doctoral sugieren que el THC no actúa a nivel conductual como un factor desencadenante de alteraciones conductuales compatibles con síntomas de la esquizofrenia en ratas. Además, sugerimos que la exposición a este cannabinoide durante la adolescencia podría de hecho revertir parte de las alteraciones en la expresión génica en corteza orbitofrontal asociadas a la activación inmune materna. Así mismo, la exposición a LPS durante la gestación altera genes del sistema inmune de la descendencia que podrían con potenciales consecuencias para futuras gestaciones por parte de esta descendencia. En conclusión, se han de realizar más estudios en el futuro para intentar determinar las consecuencias de las alteraciones cerebrales encontradas, tanto en dominios de la conducta diferentes a los estudiados como con pruebas conductuales más sofisticadas. De esta manera podremos calibrar de una manera más fina el alcance de los cambios cerebrales encontrados