La presente Tesis Doctoral profundiza en los efectos persistentes de los compuestos organofosforados sobre el Sistema Nervioso Central, con especial hincapié en su relación con la susceptibilidad a desarrollar la Enfermedad de Alzheimer (EA), o al menos sus síntomas, basándose en la relación epidemiológica encontrada entre ambos factores, así como en una serie de relaciones a nivel molecular y experimental. Para ello se han realizado diversos experimentos tras la exposición aguda y crónica al organofosforado clorpirifos, y se ha evaluado, tanto a corto como a largo plazo, su interacción con la administración intracerebroventricular repetida del péptido β-amiloide (1-42) (Aβ 1-42) agregado, en ratas Wistar (modelo de EA aceptado en la literatura científica). Se ha llevado a cabo una evaluación conductual con diversas tareas en la piscina de Morris (tarea clásica, de inversiones espaciales y visual, así como un ensayo de prueba), y se han registrado distintas variables de actividad en cajas de actividad motora. Tras las pruebas conductuales se analizó la presencia de marcadores histopatológicos de la EA en el tejido cerebral, a saber: depósitos de Aβ 1-42, muerte celular y densidad de proteínas MAP1A y MAP2, en corteza prefrontal e hipocampo.
Por otra parte se ha profundizado en la evaluación de los efectos persistentes a largo plazo tras la exposición crónica al clorpirifos suministrado en la dieta. Para ello se han utilizando, además de las tareas antes mencionadas en la piscina de Morris, una tarea de adquisiciones repetidas. Estos animales viejos con exposición crónica al clorpirifos fueron también evaluados en cajas de actividad motora y en el test de campo abierto. En todas las evaluaciones conductuales se utilizaron desafíos farmacológicos con un antagonista NMDA y/o agonista GABAérgico, partiendo de la hipótesis de una afectación de estos sistemas de neurotransmisión, que a la postre también puede estar asociada con la susceptibilidad al desarrollo de la enfermedad de Alzheimer. La afectación de estos sistemas de neurotransmisión también fue evaluada mediante la determinación de la densidad de receptores GABAA que contienen las subunidades α1, α2 o α3 y de receptores NMDA que contiene la subunidad R1.
Los resultados obtenidos mostraron una disminución de la flexibilidad cognitiva intradimensional, así como una alteración en las estrategias de búsqueda en la piscina de Morris por efecto del Aβ 1-42. Igualmente, se observó una hiperactividad motora de los animales junto a una mayor tigmotaxia, reflejando un perfil ansiogénico del mismo. Por su parte la intoxicación aguda con clorpirifos produjo una disminución de la flexibilidad cognitiva extradimensional a corto plazo, que se vio potenciada por la acción del Aβ 1-42. A largo plazo se observó una disminución de la flexibilidad cognitiva intradimensional y una alteración en las estrategias de búsqueda en la piscina de Morris. La exposición crónica al organofosforado también provocó alteraciones en las estrategias de búsqueda a largo plazo, incluyendo una mayor tigmotaxia, que supusieron una menor precisión espacial en una tarea de adquisiciones repetidas en la piscina de Morris.
A nivel histológico, no se observaron depósitos amiloideos ni tampoco muerte celular. En los animales que recibieron Aβ 1-42 se observó una reducción de la densidad de MAP1A en hipocampo y corteza prefrontal, mientras que el clorpirifos produjo una reducción en los niveles de MAP2 en la corteza prefrontal, solo a corto plazo. Esto supone una disminución en la densidad sináptica y dendrítica respectivamente, que estaría relacionada con la reducción en la capacidad plástica de las áreas afectadas y se refleja en los déficit observados en la piscina de Morris.
Por otra parte, también se apuntan alteraciones del ánimo a largo plazo, tras la exposición aguda y crónica al clorpirifos. Se encontró una reducción en la actividad motora y exploración del medio, lo que podría indicar trastornos tales como ansiedad o depresión. Esto estaría relacionado con las alteraciones en los sistemas de neurotransmisión glutamatérgico y GABAérgico halladas en los animales expuestos de forma crónica al clorpirifos. Este grupo manifestó una menor sensibilidad al antagonista NMDA MK801 y al agonista GABAérgico diazepam, así como una regulación al alza en la densidad de receptores GABAA que contenían la subunidad α1, y marginalmente de los que contenían la subunidad α3. Además estas subunidades de los receptores GABAA, sobre-expresadas en los animales expuestos crónicamente al plaguicida, correlacionaron con distintas variables conductuales en las que se hallaron diferencias entre este grupo y su control (tigmotaxia en la piscina de Morris, menor actividad en las cajas de actividad motora, y distancia recorrida tras la administración de diazepam).
Concluyendo, la presente Tesis Doctoral refleja una relación entre los efectos de la exposición al clorpirifos y el péptido Aβ 1-42, que refuerza la hipótesis de una mayor predisposición a desarrollar la enfermedad de Alzheimer, o sus síntomas clínicos, en individuos expuestos a compuestos organofosforados:
- Tanto Aβ 1-42 como clorpirifos producen alteraciones emocionales comunes en la EA, así como efectos similares sobre la función cognitiva (y similares a su vez a los producidos por el envejecimiento natural), que en algunos casos se potencian por la administración conjunta de los dos tóxicos.
- Ambos tratamientos ejercen un detrimento sobre la función microtubular y sus proteínas asociadas (MAPs).
- La exposición crónica al CPF produce alteraciones persistentes del sistema glutamatérgico, el cual está implicado en la patogénesis de la EA.
