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Modificazioni dell’espressione genica del recettore GABA A in cellule ippocampali in coltura
indotte dal progesterone
Maria Cristina Mostallino a e Giovanni Biggio abc
a Consiglio Nazionale delle Ricerche, Istituto di Neuroscienze, Sezione di Cagliari; b Dipartimento di
Biologia Sperimentale, Sezione di Neuroscienze, c Centro di Eccellenza per la Neurobiologia delle
Dipendenze, Università di Cagliari, Cagliari
L’espressione delle subunità che compongono il recettore GABA A nei neuroni può essere
modificata da alcuni modulatori endogeni della funzione del recettore come i neurosteroidi. Questi
effetti dei neurosteroidi potrebbero essere dovuti ad una loro azione diretta sul recettore GABA A
che poi, attraverso uno specifico meccanismo di signalizzazione intracellulare, potrebbero
controllare la trascrizione genica e quindi l’espressione di specifiche subunità del recettore. Gli
steroidi neuroattivi come l’allopregnanolone (AP), un metabolita del progesterone (PROG),
esercitano diversi effetti sulla plasticità del recettore in diverse popolazioni neuronali, questo
potrebbe spiegare alcune delle azioni fisiologiche esercitate da questi composti.
Per queste ragioni lo scopo del nostro studio è stato quello di verificare se l’esposizione cronica al
PROG o all’AP e la loro brusca interruzione, fossero in grado di modificare l’espressione genica
della subunità delta del recettore GABA A nelle cellule di ippocampo di ratto in coltura.
I recettori GABA A contenenti le subunità delta sembrerebbero localizzati solo in posizione
extrasinaptica e possiedono un’alta affinità l’agonista 4,5,6,7-tetraidroisoxazolo-[5,4-c]piridina-3-
olo (THIP) e per i neurosteroidi. Per cui le variazioni nell’espressione genica di questa subunità
potrebbero contribuire allo sviluppo di quelle alterazioni dello stato mentale associate a fluttuazioni
sia fisiologiche che farmacologiche dei livelli dei neurosteroidi.
Per questo studio sono stati utilizzati neuroni ippocampali di ratto in cultura. Il trattamento su
queste cellule è stato iniziato 6 giorni dopo l’inizio della coltura e sono state trattate per 1,2,4,6
giorni con AP (1 µM) o con PROG (1 µM) da solo o associato alla finasteride (1 µM). Nei gruppi in
cui il trattamento è stato interrotto, le cellule sono state trattate per 6 giorni con AP o PROG,
successivamente il medium contenente gli ormoni è stato sostituito con medium privo di ormoni e
le cellule sono state processate dopo un’incubazione di altre 3-24 ore.
Il saggio dell’RNA protetto da RNasi (RPA) e gli studi di immunocitochimica utilizzando degli
anticorpi specifici per la subunità delta hanno mostrato che dopo 24 ore di trattamento con PROG si
ha un aumento significativo del mRNA e della proteina delta, mentre dopo 2 giorni sino a 6 giorni
di trattamento si osserva una diminuzione sia del mRNA che della proteina delta. Al contrario 3 o 6
ore dopo la sospensione del trattamento i livelli rispettivamente di mRNA e di proteina delta sono
ancora bassi ed aumentano significativamente, rispetto ai livelli di controllo, dopo 9 ore per
l’mRNA e 12 ore per la proteina. I livelli di entrambi, mRNA e proteina per la delta, ritornano ai
valori di controllo rispettivamente dopo 12 e 24 ore. Questi effetti sono stati osservati anche dopo
trattamento con AP. Inoltre la modulazione della subunità delta indotta dal PROG è bloccata dalla
somministrazione di finasteride, inibitore della 5alpha-riduttasi, un enzima che converte il PROG in
AP. Le variazioni molecolari osservate sono accompagnate anche da variazioni nella funzione del
recettore GABA A .
Nel loro insieme questi risultati indicano che l’esposizione prolungata e la successiva brusca
interruzione modulano sia l’espressione genica della subunità delta che la funzione del recettore
GABA A e che questi effetti sono mediati dall’AP. Questi risultati sono consistenti con l’idea che
questo ormone abbia un ruolo importante nella modulazione delle correnti toniche.