L'escorça prefrontal (EPF) és necessària per dur a terme funcions cerebrals superiors com la presa de decisions, la memòria de treball o l'atenció. S'han descrit diferents alteracions anatòmiques i funcionals en aquesta regió cerebral en malalties psiquiàtriques com l'esquizofrènia i la depressió. Els objectius de la present tesi són estudiar els efectes d'agonistes del receptor 5-HT(1A) (clàssics -8-OH-DPAT- i de nou desenvolupament -F15599, F13640) sobre l'activitat de l'EPF tant a nivell neuronal com poblacional i caracteritzar les subpoblacions de receptors implicades en els efectes provocats per aquests agonistes. A més, caracteritzar en models animals un nou antagonista del receptor 5-HT(1A) (DU 125530) per validar la seva possible aplicació per la potenciació del tractament antidepressiu. Per dur a terme els objectius plantejats es van utilitzar tècniques electrofisiològiques de registre extracel·lular unitari i registres del potencial de camp en animal anestesiat a més d'estudis de microdiàlisi intracerebral. Les conclusions obtingudes en la present tesi són: 1. Agonistes del receptor 5-HT(1A) amb diferent estructura química provoquen majoritàriament, però amb patrons de resposta distintius, excitacions de les neurones piramidals d'EPF mitjançant un mecanisme depenent de circuit que implica les interneurones GABAèrgiques de la mateixa EPF. Aquesta excitació podria facilitar la neurotransmissió dels nuclis aminèrgics mesencefàlics a aquesta àrea i afavorir l'activitat de l'EPF en tasques com la memòria de treball. 2. Els diferents agonistes 5-HT(1A) emprats en la present tesi (8-OH-DPAT, F15599 i F13640) inhibeixen les neurones serotoninèrgiques del nucli del rafe dorsal però actuen amb diferent potència relativa sobre els heteroreceptors 5-HT(1A) postsinàptics vs. els autoreceptors presinàptics. Així, dels tres fàrmacs testats, l'F15599 mostra un perfil novedós amb una acció preferent sobre els heteroreceptors corticals comparat amb l'F13640 i la 8-OH-DPAT. L'eficàcia de l'F15599 en models animals de depressió i dèficits cognitius el fa interessant per al tractament de malalties psiquiàtriques, evitant els efectes secundaris produïts per activació de l'autoreceptor. 3. El DU 125530 és un antagonista del receptor 5-HT(1A) molt potent en models animals, capaç d'antagonitzar tant respostes a nivell d'autoreceptor com a nivell d'heteroreceptor postsinàptic. Aquest fàrmac permet potenciar l'augment de serotonina produït per antagonistes selectius de la recaptació de serotonina però també bloqueja els heteroreceptors 5-HT(1A) postsinàptics. Així, l'augment de funció serotoninèrgica produït pel bloqueig dels autoreceptors sembla que no es tradueix en un major efecte antidepressiu possiblement degut al bloqueig dels receptors 5-HT(1A) postsinàptics. 4. A part de les diferències regionals en la funcionalitat del receptor 5-HT(1A) ja conegudes, la present tesi planteja possibles diferències a nivell cel∙lular entre subpoblacions de receptors 5-HT(1A) situats en tipus neuronals diferents (piramidals vs. GABAèrgiques i vs. serotoninèrgiques). El disseny de fàrmacs amb capacitat d'actuar preferentment sobre els receptors situats en tipus cel·lulars determinats podria ser una estratègia interessant pel tractament de malalties psiquiàtriques.

El present treball ha estat finançat amb els següents projectes: - Modulación serotoninérgica de la corteza prefrontal: relevancia en el tratamiento de la depresión y la esquizofrenia. CICYT SAF2007-62378 - Modulación de los circuitos cortico-mesencefálicos por receptores 5-HT1A. Relevancia en la acción terapéutica de los fármacos antipsicóticos. FIS PI060264 - Monoaminergic neurotransmission in prefrontal cortex: Target for augmentation strategies in schizophrenia. SENY Fundació - Effects of F15599 and F13640 on pre- and postsynaptic 5-HT1A receptors in rat brain: in vivo electrophysiological studies. Pierre Fabre Médicament-IDIBAPS - Actividad cortical y alucinaciones. Nuevo modelo experimental para la identificación de dianas terapéuticas en esquizofrenia. FIS PI09/1245. I ha estat realitzat amb el suport econòmic d’una beca predoctoral del programa de la “Junta para la Ampliación de Estudios” (JAE) del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).

Treball presentat per optar al grau de Doctora per la Universitat de Barcelona, Programa de Doctorat de Neurociències (Departament de Biologia Cel·lular, Immunologia i Neurociències, Facultat de Medicina, Universitat de Barcelona).-- Treball realitzat Departament de Neuroquímica i Neurofarmacologia, Institut d’Investigacions Biomèdiques de Barcelona, Centro de Investigación Biomédica en Red de Salud Mental, Institut d’Investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer, Consejo Superior de Investigaciones Científicas.

Peer Reviewed