La morfina se utiliza en el ámbito clínico por ser un potente analgésico, sin embargo produce efectos adversos como la adicción. La administración de morfina induce una liberación masiva de dopamina en el estriado, produciendo los efectos de refuerzo y consolidación de hábitos adictivos. La actividad de las neuronas dopaminérgicas de la sustancia negra compacta está regulada por proyecciones GABAérgicas de la sustancia negra reticular (SNr) y del caudado putamen (CPu). En ambas regiones se localizan los receptores µ opioides (MOR) y dopaminérgicos D4 (D4R). Previamente el grupo de investigación ha demostrado que la administración de un agonista para D4R, el PD168,077, es capaz de bloquear muchas de las alteraciones moleculares y celulares que produce la exposición aguda y crónica a morfina, sin afectar sus propiedades de analgesia.
El principal interés de la presente tesis doctoral es el estudio de la modulación del receptor µ opioide por el receptor dopaminérgico D4 y su influencia en los mecanismos de acción de la morfina implicados en la adicción.
Mediante experimentos de coinmunoprecipitación se confirmó, en una línea de cultivo celular, la capacidad de estos receptores de interactuar físicamente, lo que sugiere que en las regiones donde estos receptores colocalizan, como el CPu y la SNr, podrían formar heterodímeros MOR/D4R.
Posteriormente, mediante las técnicas de autorradiografía, cuantitativa y funcional, y experimentos de internalización en cultivo celular, se comprobó que la activación de D4R con PD168,077 disminuye la densidad de MOR, varía sus propiedades de señalización intracelular a través de su acople a la proteína Gi/o, y modula la síntesis y/o degradación del receptor. En definitiva, D4R produce la desensibilización de MOR, lo cual podría constituir un mecanismo clave en el bloqueo de los efectos de la morfina.
A continuación se estudió el efecto de la administración aguda de morfina y/o PD168,077 en el patrón de expresión génica del CPu utilizando la técnica de microarrays. Se detectó que los tratamientos alteraron diferentes grupos de genes involucrados en gran variedad de procesos celulares, siendo el cotratamiento el que provocó el mayor número de cambios en el patrón de expresión génica. Esta sinergia positiva entre ambos receptores a nivel de expresión génica, sugiere que el bloqueo de los efectos de la morfina por D4R no solo depende de la regulación directa del MOR, sino que también se produce por la modulación de otras vías de señalización intracelular. Entre los genes alterados cabe destacar algunos que codifican proteínas implicadas en la cascada de señalización intracelular y en la excitabilidad neuronal. El estudio de dichas proteínas (RGS12, GIRK1 y GIRK2) mediante inmunohistoquímica en el CPu y la sustancia negra demostró que el PD1688,077 contrarresta los cambios en sus niveles de expresión producidos por la morfina.
Finalmente se realizaron estudios de comportamiento que demostraron que la estimulación de D4R previene la preferencia de lugar condicionada por morfina y elimina el síndrome de abstinencia.
Todos estos hallazgos contribuirían al desarrollo de una estrategia para diseñar un fármaco que reduzca las propiedades adictivas de la morfina sin alterar su capacidad analgésica.
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