5-hydroxytryptamine and plasticity in rodents

Abstract

Se considera que la 5-hidroxitriptamina (5-HT) como un neurotransmisor en el SNC si cubre los siguientes criterios: i. síntesis y vesiculación al interior de la neurona, ii. presencia de la molécula en la presinapsis, iii. liberación en un mecanismo dependiente de Ca+2, iv. acción postsináptica mediada por receptores para la molécula y v. presencia de mecanismos de recaptura y degradación. Los cuerpos celulares de las neuronas que sintetizan 5-HT se agrupan en nueve núcleos distribuidos en el tallo cerebral. A su vez, estos núcleos se dividen en dos grandes grupos, rostral y caudal, de acuerdo con su localización. El grupo rostral inerva principalmente el telencéfalo y el diencéfalo, mientras que el grupo caudal hace lo propio con la médula espinal. La actividad del sistema 5-HT es neuromoduladora, esto es, interviene en la regulación de la actividad neuronal por medio de receptores, todos ellos metabotrópicos, con excepción del receptor 5-HT3, que es ionotrópico. Los procesos relacionados con el sistema 5-HT comprenden la regulación del talante emocional, el aprendizaje, la memoria, la regulación del tono muscular, la ingesta de alimentos, la conducta sexual y la regulación del ciclo sueño-vigilia en humanos. Durante el desarrollo, las primeras neuronas inmunorreactivas a 5-HT se observan en el día 12 de la gestación de ratas a lo largo del borde entre el metencéfalo y el mielencéfalo rostral, en la región externa de la zona ventricular. El pico de proliferación celular para este fenotipo ocurre en E15 y, pese a que la inervación completa del SNC concluye en la tercera semana de vida post natal, al nacimiento están presentes la totalidad de las neuronas 5-HT, así como las principales proyecciones de este sistema. La relevancia de la 5-HT es notoria al observarse los procesos con que se relaciona durante el desarrollo. Uno de ellos es la elongación axónica en función de un gradiente de concentración. Al momento en que los neuroblastos intervienen en el nivel celular y se diferencian en neuronas 5-HT, sintetizan y secretan el neurotransmisor. De esta forma, el milieu posee un gradiente 5-HT que influye en la elongación axónica por medio de un asa de retroalimentación negativa. Otra forma en que la 5-HT incide en el neurodesarrollo es al promover la secreción del factor neurotrófico derivado de astrositos: S-100b. Esta proteína estimula el crecimiento neurítico en las neuronas 5-HT y contribuye a mantener la inervación 5-HT a las estructuras blanco. La administración prenatal de 5-metoxitriptamina, agonista específico 5-HT, provocó alteraciones citoarquitectónicas en la corteza presubicular de las crías evaluadas en P7. Con lo anterior se sugiere, por último, que la 5-HT influye en el desarrollo de sus estructuras blanco. El vínculo entre 5-HT y plasticidad continúa en la vida adulta, cuando la 5-HT sostiene una estrecha relación con la neurogénesis en el giro dentado. Trastornos y procesos como el estrés crónico, la depresión (en humanos) y la disminución en el nivel de 5-HT, así como la administración de antagonistas del receptor 5-HT1A, disminuyen la tasa de proliferación neuronal, evaluada mediante el marcaje de células recién generadas con bromodeoxiuridina. Esto lo efectúan en una magnitud similar a la que se observa tras la administración de un inhibidor de la síntesis de 5-HT. Por otra parte, la administración crónica de inhibidores de la recaptura de 5-HT, como la fluoxetina, incrementa la tasa de neurogénesis en ratas adultas. Estos trabajos resaltan la importancia del sistema 5-HT a lo largo de toda la vida del individuo en los fenómenos de plasticidad.