Πειραματικά πρότυπα κατάθλιψης και διαφυλικές διαφορές στην απαντητικότητα των αντικαταθλιπτικών φαρμάκων

Abstract

Depression is one of the most serious causes of morbidity and disability in thewestern world. Interestingly, its occurrence is characterized by a sex-related differentiation,with women being at a 2-fold risk to suffer from depression than men. In addition, there isevidence that the syndrome of depression is also characterized by sex-differences regardingthe presentation of symptoms, its course and its prognosis. Although antidepressant treatmentalleviates depressive symptoms in a substantial part of patients, it remains unclear whetherantidepressants exert a sex-dependent action.Based on this concept, the present work focused on the investigation of thehypothesized sex-related differential response to antidepressants using animal models ofdepression.We used three different rat strains, Wistar, Sprague-Dawley and Flinders SensitiveLine of Rats. The FSL rat is considered as a valid genetic model of depression. Rats weretreated with different antidepressants, selective or not, and were subjected to behavioural testsof anxiety and depression such as the Forced Swim Test, the Open Field, the Elevated PlusMaze and the Light/Dark box. A number of experimental animals have been subjected tosurgical procedures in order to control the HPA axis. Some were also sacrificed in order toassay the serotonergic and glutamatergic neurotransmission using High Performance LiquidChromatography (HPLC). In addition protein content was measured with immunoblotting inorder to quantify the expression of receptors which are involved in the HPA axis regulation.Finally, corticosterone levels were assayed using radioimmunoassay.All results were statistically analyzed and showed that in models of depression, thebehavioural response of male and female rats presents significant sex-differentiations. Inaddition, it was shown that the FSL genetic model of depression is valid for both sexesprovided that a detailed behavioural analysis is carried out which takes into consideration thesex of the experimental subject. On the contrary, FSL rats cannot simulate successfullyanxious depression in males and females alike. In any case, antidepressant treatmentsuccessfully reverses the behavioural profile induced by the experimental models. Its actionhowever presents sex-differentiations and its magnitude apparently depends on the baselinedifferences between sexes. Interestingly, following antidepressant treatment, sex differencesare attenuated. Finally, significant differentiations were observed between sexes in thoseneurobiological indices that were examined.Our results show the importance of validating animal models of depression andanxiety for both sexes. The further show that there is a sex-related differential response toantidepressant treatment and indicate that although the behavioural response appears commonin both sexes, significant differentiations can still exist in the neurobiological substrate.

Η κατάθλιψη αποτελεί ένα από τα πιο σημαντικά αίτια νοσηρότητας και αναπηρίαςστον αναπτυγμένο κόσμο. Η επίπτωσή της εμφανίζει μια χαρακτηριστική φύλο-εξαρτώμενηδιαφοροποίηση, καθώς οι γυναίκες έχουν περίπου διπλάσιο κίνδυνο νόσησης σε σχέση μετους άντρες. Επιπρόσθετα, υπάρχουν πλέον ενδείξεις ότι και το ίδιο το σύνδρομο τηςκατάθλιψης παρουσιάζει μια φύλο-εξαρτώμενη διαφοροποίηση που αφορά τα συμπτώματα,την πορεία και την πρόγνωση. Αν και η αντικαταθλιπτική φαρμακοθεραπεία μπορεί ναανακουφίσει σημαντικό αριθμό ασθενών, παραμένει αδιευκρίνιστο αν η δράση τηςπαρουσιάζει επίσης φύλο-εξαρτώμενα χαρακτηριστικά.Με βάση το σκεπτικό αυτό, η παρούσα διδακτορική διατριβή είχε ως στόχο τηνδιερεύνηση της φύλο-εξαρτώμενης απάντησης στην αντικαταθλιπτική αγωγή με χρήσηπειραματικών προτύπων κατάθλιψης.Χρησιμοποιήθηκαν τρία είδη επίμυων, Wistar, Sprague-Dawley και FlindersSensitive επίμυες, με τους τελευταίους να θεωρούνται από τη διεθνή βιβλιογραφία ως έναέγκυρο γενετικό μοντέλο κατάθλιψης. Τα πειραματόζωα έλαβαν μια σειρά από διαφορετικάαντικαταθλιπτικά, εκλεκτικά ή όχι, και υποβλήθηκαν σε συμπεριφορικές άγχους καικατάθλιψης, όπως π.χ. το μοντέλο εξαναγκασμένης κολύμβησης, η δοκιμασία ανοιχτούπεδίου, η δοκιμασία υπερυψωμένου λαβυρίνθου, το light/dark box. Κάποια από ταπειραματόζωα υποβλήθηκαν επίσης σε χειρουργικές επεμβάσεις προκειμένου να επιτευχθεί οχειρισμός του νεύρο-ενδοκρινικού συστήματος. Ένα μέρος των πειραματόζωων θυσιάστηκεπροκειμένου να προσδιοριστεί η σεροτονινεργική και γλουταματεργική δραστηριότητα με τηχρήση Υγρής Χρωματογραφίας Υψηλής Απόδοσης (HPLC). Επιπρόσθετα διενεργήθηκανποιοτικοί και ημιποσοτικοί προσδιορισμοί έκφρασης υποδοχέων που εμπλέκονται στηνρύθμιση του άξονα υποθαλάμου-υπόφυσης-επινεφριδίων (Western Blot) καθώς καιπροσδιορισμός των εκκρινόμενων στην περιφέρεια γλυκοκορτικοειδών με τη χρήσηραδιοανοσολογικών προσδιορισμών (radioimmunoassay, RIA).Τα αποτελέσματα των πειραμάτων έτυχαν λεπτομερούς στατιστικής ανάλυσης καιέδειξαν ότι η συμπεριφορική απάντηση αρσενικών και θηλυκών επίμυων στα πειραματικάμοντέλα κατάθλιψης που χρησιμοποιήθηκαν παρουσιάζει φύλο-εξαρτώμενη διαφοροποίηση.Περαιτέρω φάνηκε ότι το γενετικό μοντέλο κατάθλιψης FSL μπορεί να λειτουργήσειαξιόπιστα και για τα δύο φύλα, υπό την προϋπόθεση ότι διενεργείται μια λεπτομερήςσυμπεριφορική ανάλυση που λαμβάνει υπόψη το φύλο του πειραματόζωου. Αντίθετα,φαίνεται ότι το ίδιο μοντέλο δεν μπορεί να προσομοιώσει επιτυχώς την αγχώδη υπομορφήτης κατάθλιψης στα αρσενικά και θηλυκά πειραματόζωα. Η χορήγηση αντικαταθλιπτικήςαγωγής φαίνεται ότι αναστρέφει επιτυχώς τα αναπτυσσόμενα αγχώδη και καταθλιπτικάσυμπτώματα που προσομοιώνονται από τα πειραματικά μοντέλα. Η δράση αυτή παρουσιάζειφύλο-εξαρτώμενη διαφοροποίηση και το εύρος της φαίνεται ότι εξαρτάται από τις διαφορές που παρατηρούνται μεταξύ των δύο φύλων προ της εφαρμογής της αντικαταθλιπτικήςαγωγής. Μετά τη χορήγηση αγωγής φαίνεται ότι οι διαφυλικές διαφορές περιορίζονται.Τέλος, σημαντικές διαφοροποιήσεις παρατηρήθηκαν μεταξύ των δύο φύλων όσον αφοράτους νευροβιολογικούς δείκτες που αξιολογήθηκαν.Το ευρήματά μας δείχνουν καταρχήν την σημασία της πιστοποίησης τωνπειραματικών μοντέλων και για τα δύο φύλα. Αποδεικνύουν ότι υπάρχει φύλο-εξαρτώμενηαπάντηση στην αντικαταθλιπτική αγωγή και δείχνουν ότι η συμπεριφορική απάντηση τωνδύο φύλων μπορεί μεν είναι προς την ίδια κατεύθυνση, αλλά συνδέεται με σημαντικές φύλο-εξαρτώμενες διαφοροποιήσεις στο νευροβιολογικό υπόστρωμα.