La importancia del sueño para la salud cerebral

La actividad cerebral de ondas lentas y el sueño de ondas lentas son clave para el mantenimiento de las neuronas corticales y la homeostasis sináptica después de la sinaptogénesis y la sinaptoplasticidad inducidas por el aprendizaje. Los nuevos conceptos sobre los mecanismos moleculares que subyacen a los efectos de los antidepresivos rápidos resaltan la importancia del sueño de ondas lentas para mantener la salud cerebral; estos nuevos conceptos los presentó el profesor Tomi Rantamäki, Helsinki, Finlandia, en el congreso 2021 del Colegio Europeo de Neuropsicofarmacología (ECNP por sus siglas en inglés).

Mecanismos moleculares asociados a los efectos de los antidepresivos de acción rápida

Los cambios atróficos en el cerebro inducidos por el estrés se normalizan con antidepresivos de acción rápida

Los cambios fisiológicos que ocurren en el cerebro como efecto de los medicamentos antidepresivos de acción rápida y sostenida destacan la importancia de mantener las neuronas corticales y la homeostasis sináptica durante el sueño de ondas lentas, afirmó el profesor Rantamäki.

Los resultados de estudios realizados en ratones y ratas sugieren que los cambios atróficos en el cerebro inducidos por el estrés se revierten mediante el uso de antidepresivos de acción rápida a través de una inducción rápida de sinaptogénesis y sinaptoplasticidad.1

La sinaptogénesis y la sinaptoplasticidad involucran factores neurotróficos derivados del cerebro y al receptor tropomiosina relacionado con la quinasa

Los mecanismos moleculares subyacentes de la sinaptogénesis y la sinaptoplasticidad parecen involucrar a factores neurotróficos derivados del cerebro (BDNF por sus siglas en inglés) y su receptor diana, el Receptor de tropomiosina relacionado con la quinasa B (TrkB),1 explicó el profesor Rantamäki.

Aun cuando se requiere investigar más para aclarar las vías precisas, las hipótesis incluyen:

  1. Desinhibición, lo que conduce a una mayor liberación de glutamato, que a su vez regula la liberación de BDNF y posteriormente a la activación del receptor TrkB1.
  2. Unión directa al receptor TrkB, facilitando así la activación y plasticidad del BDNF2.

Dichos efectos antidepresivos rápidos, y en algunos casos sostenidos, también pueden ser inducidos por intervenciones no farmacológicas, por ejemplo, la terapia electroconvulsiva y la privación del sueño,3 agregó el profesor Rantamäki.

 

El efecto excitatorio es seguido por una actividad de onda lenta

Las intervenciones “rápidas” antidepresivas son excitatorias

Los resultados de experimentos realizados en ratones demuestran que los efectos “rápidos de los antidepresivos” son excitatorios; sin embargo, después de que se disipan las oscilaciones excitatorias agudas de alta frecuencia, surge en la corteza una actividad electroencefalográfica (EEG) de onda lenta, la cual es un rasgo característico del sueño profundo,3 afirmó el profesor Rantamäki.

Esta actividad de onda lenta está asociada con la regulación de la señalización de BDNF-TrkB y la restauración de la homeostasis sináptica.1

La homeostasis sináptica, la plasticidad y el sueño integran efectos antidepresivos rápidos

Con base en estos estudios, el profesor Tomi Rantamäki y sus colegas proponen el concepto ENCORE-D (codificación, consolidación y renormalización en la depresión) en el que la homeostasis sináptica, la plasticidad y el sueño integran efectos antidepresivos rápidos.1

El profesor Rantamäki destacó que el concepto ENCORE-D se alinea con la hipótesis de la homeostasis sináptica (SHY por sus siglas en inglés) para explicar el objetivo del sueño de ondas lentas como un período para que la homeostasis sináptica normalice la sinaptogénesis cortical inducida por el aprendizaje durante la vigilia.4

La sinaptogénesis cortical inducida durante la vigilia no puede continuar de manera continua debido a las demandas metabólicas y de espacio, explicó el profesor Rantamäki.

La neurobiología de sueño y la vigilia está relacionada con efectos antidepresivos rápidos y sostenidos

El profesor Rantamäki concluyó comentando la falta actual de datos sobre el sueño en estudios preclínicos y clínicos que aborden los efectos antidepresivos5 y demandó más investigación sobre la base fisiológica subyacente a los efectos antidepresivos sostenidos y del sueño.

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Referencias

  1. Rantamäki T, Kohtala S. Encoding, consolidation, and renormalization in depression: synaptic homeostasis, plasticity, and sleep integrate rapid antidepressant effects. Pharmacol Rev 2020;72:439–465.
  2. Casarotto PC, et al. Antidepressant drugs act by directly binding to TRKB neurotrophin receptors. Cell 2021;184:1299–1313.
  3. Kohtala S, et al. Cortical excitability and activation of TrkB signaling during rebound slow oscillations are critical for rapid antidepressant responses. Mol Neurobiol 2019;56:4163–4174.
  4. Tononi G, Cirelli C. Sleep and the price of plasticity: from synaptic and cellular homeostasis to memory consolidation and integration. Neuron 2014;81(1):12–34.
  5. Alitalo O, et al. A wake-up call: Sleep physiology and related translational discrepancies in studies of rapid-acting antidepressants. Prog Neurobiol 2021;206:102140.