O antagonista do receptor D-2-amino-5-fosfonopentanoato de NMDA (D-AP5) prejudica o aprendizado espacial e o LTP in vivo em concentrações intracerebral comparáveis àquelas que bloqueiam o LTP in vitro

Esta série de experimentos investigou se o antagonista do receptor NMDA D-2-amino-5-fosfonopentanoato (D-AP5) poderia induzir deficiências de aprendizado espacial em uma faixa de doses comparável ao seu comprometimento da potenciação hipocampal a longo prazo (LTP) in vivo. Também foram feitas estimativas da concentração extracelular de D-AP5 no hipocampo usando microdiálise para comparar se essas deficiências ocorrem em concentrações similares àquelas necessárias para prejudicar o LTP na fatia hipocampal in vitro. Os ratos foram cronicamente infundidos com D-AP5 no ventrículo lateral em uma faixa de concentrações (0-50 mM) via minipumps osmóticos. Foram primeiro treinados para encontrar e escapar para uma plataforma oculta em um labirinto de água em campo aberto. Após o aprendizado comportamental, eles foram anestesiados com uretano e foi feita uma tentativa de evocar e monitorar o LTP hipocampal. Amostras extracelulares de D-AP5 no hipocampo foram então retiradas usando microdiálise, e finalmente, os animais foram mortos e as amostras de tecido dissecadas. As microdiálises e amostras de tecido foram analisadas quanto ao conteúdo de D-AP5 usando HPLC com detecção de fluorescência. Os resultados estabeleceram, primeiramente, que o D-AP5 prejudica o aprendizado espacial de forma linear dose-dependente, altamente correlacionado com seu correspondente comprometimento do LTP hipocampal in vivo. Nenhuma concentração de D-AP5 foi observada para bloquear o LTP sem afetar a aprendizagem. Em segundo lugar, as estimativas da microdiálise indicaram que, sujeito a certos pressupostos, o D-AP5 causa essas deficiências em concentrações extracelulares comparáveis àquelas que prejudicam o LTP in vitro. Em terceiro lugar, a comparação entre as amostras de tecido inteiro e de microdiálise revelou uma razão de concentração de aproximadamente 30:1, indicando que 97% do D-AP5 intracerebral é inacessível às sondas de diálise. A infusão de 20 mM de EGTA causou um aumento de sete vezes em D-AP5 nos perfusatos de diálise, sugerindo que pelo menos parte do inacessível D-AP5 está presa por um mecanismo dependente do cálcio. Dois outros estudos de controle comportamental indicaram que o comprometimento do aprendizado espacial induzido pelo D-AP5 é improvável que seja secundário a um distúrbio motor induzido por drogas, e que o desempenho do grupo D-AP5 cuja concentração foi apenas suficiente para bloquear completamente o LTP hipocampal foi estatisticamente indistinguível do de um grupo de ratos com lesões hipocampais bilaterais induzidas pelo ácido ibotênico. Em conjunto, esses achados oferecem suporte para a hipótese de que a ativação dos receptores de NMDA é necessária para certos tipos de aprendizado.