El antagonista del receptor NMDA D-2-amino-5-fosfonopentanoato (D-AP5) deteriora el aprendizaje espacial y la LTP in vivo a concentraciones intracerebrales comparables a las que bloquean la LTP in vitro
En esta serie de experimentos se investigó si el antagonista del receptor NMDA D-2-amino-5-fosfonopentanoato (D-AP5) podía inducir alteraciones del aprendizaje espacial en un rango de dosis comparable a su deterioro de la potenciación a largo plazo (LTP) del hipocampo in vivo. También se realizaron estimaciones de la concentración extracelular de D-AP5 en el hipocampo mediante microdiálisis para comparar si estas alteraciones se producen a concentraciones similares a las necesarias para alterar la LTP en el corte de hipocampo in vitro. Las ratas fueron infundidas crónicamente con D-AP5 en el ventrículo lateral en un rango de concentraciones (0-50 mM) a través de minibombas osmóticas. Primero se les entrenó para encontrar y escapar a una plataforma oculta en una tarea de laberinto acuático en campo abierto. Tras el aprendizaje conductual, se les anestesió con uretano y se intentó evocar y monitorizar la LTP del hipocampo. A continuación, se tomaron muestras extracelulares de D-AP5 en el hipocampo mediante microdiálisis y, finalmente, se sacrificaron los animales y se diseccionaron las muestras de tejido. Las muestras de microdiálisis y de tejido se analizaron para determinar el contenido de D-AP5 mediante HPLC con detección de fluorescencia. Los resultados establecieron, en primer lugar, que la D-AP5 deteriora el aprendizaje espacial de una manera lineal dependiente de la dosis, altamente correlacionada con su correspondiente deterioro de la LTP del hipocampo in vivo. No se observó ninguna concentración de D-AP5 que bloqueara la LTP sin afectar al aprendizaje. En segundo lugar, las estimaciones de la microdiálisis indicaron que, sujeto a ciertas suposiciones, la D-AP5 causa estas alteraciones a concentraciones extracelulares comparables a las que alteran la LTP in vitro. En tercer lugar, la comparación de las muestras de tejido completo y de microdiálisis reveló una relación de concentración de aproximadamente 30:1, lo que indica que el 97% del D-AP5 intracerebral es inaccesible a las sondas de diálisis. La infusión de 20 mM de EGTA provocó un aumento de siete veces la D-AP5 en los perfusatos de diálisis, lo que sugiere que al menos parte de la D-AP5 inaccesible está atrapada por un mecanismo dependiente del calcio. Otros dos estudios de control conductual indicaron que es improbable que el deterioro del aprendizaje espacial inducido por el D-AP5 sea secundario a una alteración motora inducida por el fármaco, y que el rendimiento del grupo de D-AP5 cuya concentración era sólo suficiente para bloquear completamente la LTP del hipocampo era estadísticamente indistinguible del de un grupo de ratas con lesiones bilaterales del hipocampo inducidas por ácido iboténico. En conjunto, estos resultados ofrecen apoyo a la hipótesis de que la activación de los receptores NMDA es necesaria para ciertos tipos de aprendizaje.