Coordinatore scientifico di Disturbi d'ansia e legati allo stress: nuovi meccanismi e bersagli farmacologici

Obiettivi principali del progetto: 1.Comprendere meglio i meccanismi cellulari/molecolari dello stress e dei disturbi ad esso correlati, in particolare rispetto al rilascio di NA e glutammato indotti dallo stress. 2. Comprendere il meccanismo cellulare/molecolare dell'effetto ansiolitico dei trattamenti cronici con antidepressivi, mediato dal loro effetto sul rilascio di NA e glutammato in ippocampo. 3. Identificare nuovi potenziali bersagli in questi meccanismi per lo sviluppo di farmaci per il trattamento dei disturbi d'ansia ed associati allo stress. Lo stress ambientale è uno dei fattori principali nella patogenesi dei disturbi dell’umore e d’ansia, le piu’ comuni patologie psichiatriche. Numerose evidenze legano alterazioni nel rilascio di noradrenalina (NA) agli effetti dello stress. Lo stress acuto aumenta l’efflusso di NA in aree corticali/limbiche, la cui funzione è essenziale per attenzione, memoria e stati affettivi ed ansiosi. Per molti anni le benzodiazepine (BDZ) sono state il principale strumento farmacologico per il trattamento dell’ansia, ma il loro impiego è limitato dalla induzione di dipendenza. Questo problema ha portato ad una riduzione delle prescrizioni di BDZ ed ha stimolato l’impiego di altri farmaci con attività ansiolitica, come gli antidepressivi (AD). Studi clinici hanno dimostrato che il trattamento cronico con AD è efficace nella terapia dell’ansia. Inoltre, studi preclinici hanno mostrato che gli AD riducono marcatamente l’efflusso di NA indotto da stress, un effetto simile a quello delle BDZ in acuto. È stato proposto che le modificazioni plastiche indotte dagli AD si oppongano agli effetti dannosi dello stress, esercitando un effetto positivo sull’umore, l’attenzione e la motivazione. Tuttavia, il meccanismo di questi farmaci, nonostante sia nota l’azione primaria (principalmente il blocco della ricaptazione delle monoamine), è meno chiaro rispetto a quello delle BDZ. Una miglior comprensione dell’azione di questi farmaci nel trattamento dell’ansia sarà fondamentale per l’identificazione di nuovi bersagli per farmaci nuovi e più efficaci. L’obiettivo principale di questo progetto collaborativo è quello di comprendere il meccanismo dell’azione ansiolitica degli AD. Analizzando il meccanismo cercheremo di identificare bersagli molecolari rilevanti per lo sviluppo di nuovi farmaci (i.e., subunità del recettore NMDA). L’ipotesi di fondo è che lo stress acuto causi un aumento nel rilascio di glutammato in aree limbiche/corticali e che, a sua volta, questo contribuisca all’aumento del rilascio di NA nelle stesse aree (una tipica risposta allo stress), attivando recettori NMDA presinaptici che controllano il rilascio di NA. Sappiamo, dai nostri precedenti studi in collaborazione, che il trattamento cronico con differenti AD riduce il rilascio di NA indotto da NMDA, così come il rilascio di glutammato indotto da depolarizzazione in ippocampo. In questa prospettiva una particolare configurazione dei recettori NMDA nei terminali noradrenergici potrebbe costituire un interessante bersaglio putativo per nuovi potenti e selettivi farmaci ansiolitici. Testeremo la nostra ipotesi utilizzando ratti sottoposti ad un paradigma di stress acuto (foot shock), confrontando le risposte molecolari e cellulari allo stress di ratti trattati con veicolo o due diversi AD. Saranno utilizzate differenti metodologie in vivo, ex vivo e in vitro, tra cui: (1) microdialisi in vivo; (2) misura del rilascio di glutammato e NA da terminali nervosi in superfusione; (3) valutazione delle modificazioni nelle vie di trasduzione e nelle interazioni proteina-proteina rilevanti in terminali nervosi; (4) valutazione dei cambiamenti nelle subunità del recettore NMDA nei terminali nervosi noradrenergici; (5) valutazione dei cambiamenti nei recettori ionotropi e nelle isoforme di BDNF in co-culture locus coeruleus-ippocampo