Importancia del sueño para la salud cerebral

La actividad encefálica de ondas lentas y el sueño de ondas lentas son fundamentales para el mantenimiento de las neuronas corticales y la homeostasis sináptica después de la sinaptogénesis y la sinatoplasticidad inducidas por el aprendizaje. Durante el congreso del Colegio Europeo de Neuropsicofarmacología (ECNP) de 2021, el Prof. Tomi Rantamäki, de Helsinki, Finlandia, presentó nuevos conocimientos sobre los mecanismos moleculares en los que se basan los efectos de los antidepresivos de acción rápida, que señalan la importancia del sueño de ondas lentas para mantener la salud cerebral.

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

Los cambios atróficos a nivel cerebral inducidos por el estrés son normalizados por los antidepresivos de acción rápida

El Prof. Rantamäki comentó que los cambios fisiológicos que se observan en el cerebro con los efectos antidepresivos inducidos y mantenidos farmacológicamente destacan la importancia del mantenimiento de las neuronas corticales y la homeostasis sináptica durante el sueño de ondas lentas.

Estudios llevados a cabo en ratones y ratas sugieren que los antidepresivos de acción rápida revierten los cambios atróficos a nivel cerebral inducidos por el estrés mediante una inducción rápida de la sinaptogénesis y la plasticidad sináptica.1

En la sinaptogénesis y la sinaptoplasticidad interviene un factor neurotrófico derivado del cerebro y su receptor tropomiosina receptor cinasa

Explicó que parece que en los mecanismos moleculares que subyacen a la sinaptogénesis y la sinaptoplasticidad interviene el factor neurotrófico derivado del cerebro BDNF y su receptor diana tropomiosina receptor cinasa B (TrkB)1.

Es necesario proseguir los estudios de investigación para aclarar las vías exactas, aunque las hipótesis formuladas incluyen:

  1. Desinhibición, que produce un aumento de la liberación de glutamato el cual, a su vez, regula la liberación de BDNF y posteriormente la activación del receptor TrkB1
  2. La unión directa al receptor TrkB, que facilita la activación del BDNF y la plasticidad2

El Prof. Rantamäki añadió que estos efectos antidepresivos tan rápidos y en algunos casos sostenidos también pueden ser inducidos por intervenciones no farmacológicas, por ejemplo, por la terapia electroconvulsiva y la deprivación del sueño3.

Al efecto excitatorio le sigue una actividad de ondas

Las intervenciones con antidepresivos rápidos son excitatorias

Señaló que experimentos llevados a cabo en ratones han demostrado que las intervenciones con “antidepresivos de acción rápida” son excitatorias. Sin embargo, cuando las oscilaciones excitatorias de alta frecuencia se disipan, aparece una actividad electroencefalográfica (EEG) de ondas lentas en el córtex, una característica del sueño profundo.3

Esta actividad de ondas lentas se asocia con una regulación de la señalización de BDNF-TrkB y la restauración de la homeostasis sináptica.1

Los efectos de los antidepresivos de acción rápidos comprenden la homeostasis sináptica, la plasticidad y el sueño

Basándose en estos estudios, el Prof. Tomi Rantamäki y colaboradores han propuesto el modelo ENCORE-D: Codificación, consolidación y normalización en la depresión, en el cual los efectos antidepresivos rápidos integran la homeostasis sináptica, la plasticidad y el sueño.1

Destacó que el modelo ENCORE-D concuerda con la hipótesis de homeostasis sináptica (SHY) en cuanto a que explica que el propósito del sueño de ondas lentas es un periodo de homeostasis sináptica para normalizar la sinaptogénesis cortical inducida por el aprendizaje durante la vigilia.4

Prof. Rantamäki también explicó que la sinaptogénesis cortical inducida por la vigilia no puede continuar de manera incesante debido a las demandas metabólicas y de espacio.

La neurobiología del sueño-vigilia guarda relación con los efectos antidepresivos rápidos y sostenidos

El Prof. Rantamäki finalizó su presentación comentando la carencia actual de datos sobre el sueño de los estudios preclínicos y clínicos sobre los efectos antidepresivos5 y reclamó más estudios de investigación sobre las bases fisiológicas de los efectos antidepresivos sostenidos y el 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.
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