Antagonisti istaminergici: attività comportamentali e trascrizionali

La determinazione delle concentrazioni ottimali degli antagonisti istaminergici Cim e Tio, specifici per H2R e H3R rispettivamente, in grado di determinare una variazione significativa

di un parametro biologico quale il peso corporeo, è stata condotta mediante uno screening di concentrazioni somministrate i.p. nel Teleosteo per una settimana. Tutte le analisi condotte negli animali sham hanno dimostrato che non esistono differenza significative tra tale gruppo sperimentale ed animali intatti (dati non mostrati), per cui gli sham sono da considerarsi il controllo in tutti i risultati relativi all’azione degli antagonisti istaminergici Cim e Tio. I risultati dello screening di concentrazione per la Cim dimostrano che la concentrazione di 200 mg/Kg per tale antagonista sia in grado di indurre un’incremento significativo (p<0.05) del peso in Thalassoma pavo, incremento che rimane costante aumentando la dose iniettata (fig. 36).

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Fig. 36 Variazioni del peso corporeo, calcolate tra l’inizio e la fine del trattamento in Thalassoma

pavo sottoposto a quattro diverse concentrazioni di Cim (50-250 mg/kg peso corporeo). I

valori sono espressi come medie del peso in grammi ± s.e.m. (Analisi Statistica: Student t- test two-tailed, *p<0.05).

Per quanto concerne il trattamento i.p. condotto con le differenti concentrazioni di Tio, l’analisi dei dati dimostra come la concentrazione di 10 mg/Kg di peso corporeo induca un decremento significativo (p<0.05) del peso corporeo, che si mantiene costante anche all’aumentare delle dosi iniettate (fig. 37).

Fig. 37 Variazioni del peso corporeo, calcolate tra l’inizio e la fine del trattamento in

Thalassoma pavo sottoposto a quattro diverse concentrazioni di Tio (1-20 mg/kg peso

corporeo). I valori sono espressi come medie del peso in grammi ± s.e.m. (Analisi Statistica: Student t-test two-tailed, *p<0.05).

Lo studio cinetico (time-course study), che riporta l’andamento temporale della variazione di peso indotta dalle concentrazioni ottimali di Cim e Tio in Thalassoma pavo dimostra che il peso corporeo dell’animale aumenta nel caso della Cim e decresce nel caso della Tio in maniera graduale nell’arco dell’intero trattamento, con la prima variazione significativa che realmente compare al settimo giorno del trattamento per entrambi gli antagonisti (fig. 38). Ciò consente di assegnare una settimana quale durata ideale di tali trattamenti.

Fig. 38 Andamento temporale dei gruppi sperimentali “sham” (rosso), Cim 200 mg/Kg (azzurro) e Tio 10 mg/Kg (verde).I dati sono espressi come medie del peso corporeo nei tre gruppi (grammi ± s.e.m.)

Sulla base delle concentrazioni testate e degli studi di time course, le analisi successive sono state condotte mediante trattamento i.p. di tali dosi e nel tempo sperimentale di una settimana. In particolare, per quanto concerne lo studio comportamentale, è stato possibile riscontrare come tali concentrazioni degli antagonisti istaminergici siano state in grado di indurre in Thalassoma pavo significative variazioni delle principali attività comportamentali prese in esame.

Nella valutazione degli effetti indotti da Cim (200 mg/Kg) sulle principali attività comportamentali di Thalassoma pavo ed in particolare sulle attività motorie ed alimentari, è stato possibile osservare come tale antagonista abbia indotto un incremento progressivo della ricerca del cibo e del tempo complessivo di inattività trascorsi dall’animale (sec. ± s.e.m.) rispetto all’animale sham (fig. 39).

Fig. 39 Andamento temporale della variazione del tempo totale trascorso nella ricerca del cibo (a) e di inattività (b) nei Thalassoma pavo sham (rosso) e trattati con Cim (200 mg/Kg peso corporeo, azzurro). I dati sono espressi in secondi ± s.e.m.

Per quanto concerne gli effetti indotti, invece, dal trattamento con Tio (10 mg/Kg), è interessante osservare come siano state riscontrate variazioni che seguono un andamento totalmente opposto rispetto a quello riscontrato con il trattamento con Cim: in questo caso gli animali dimostrano infatti una riduzione della ricerca del cibo, accanto ad una spiccata iperattività e dunque incremento complessivo della fase di nuoto (fig. 40).

Fig. 40 Andamento temporale della variazione del tempo totale trascorso nella ricerca del cibo (a) e nel nuoto (b) nei Thalassoma pavo sham (rosso) e trattati con Tio (10 mg/Kg peso corporeo, verde). I dati sono espressi in secondi ± s.e.m.

Accanto alle variazioni comportamentali riportate per effetto della somministrazione dei due antagonisti istaminergici, è stato possibile osservare che tali agenti farmacologici alle concentrazioni ottimali sono in grado di indurre significative variazioni nell’espressione genica dei due sottotipi istaminergici rispetto al controllo, mentre alle concentrazioni più basse testate per tali antagonista non sono state riportate variazioni di rilievo. A tale proposito, Cim (200 mg/Kg) induce nelle aree diencefaliche di Thalassoma pavo significative upregulations del trascritto di H2R, che si traducono in incrementi molto elevati

(p<0.001) in NRP (+110%), elevati (p<0.01) in NSC (+86%) e moderati (p<0.05) in VM (+46%, fig. 41 a). Per quanto concerne le aree extradiencefaliche, tale antagonista induce moderate upregulations in aree mesencefaliche quali SGC (+52%) e Tlo (+48%), accanto ad elevate e moderate downregulations in NH (-74%) e NPGm (-40%), rispettivamente (fig. 41 b).

Fig. 41 Variazioni dell’mRNA per H2R nelle aree diencefaliche (a) ed extra-diencefaliche (b) in Thalassoma pavo. Le letture Le letture all’analizzatore sono state ripetute 5 volte su ogni

nucleo o area encefalica ed i dati sono riportati come rapporto % dei valori medi (OD ± s.e.m.) calcolati nel gruppo di animali trattato con Cim (200 mg/kg di peso corporeo) rispetto agli animali controllo. Analisi Statistica: ANOVA one-way e Neuman-Keul’s test, *p<0.05; **p<0.01; ***p<0.001.

Per quanto concerne gli effetti indotti dalla Tio (10 mg/Kg) sull’espressione genica di H3R, è

stato possibile osservare che le aree diencefaliche seguono un trend contrastante, caratterizzato da elevate up e downregulations in NDLi (+73%) e NRP (-88%), rispettivamente, oltre a moderate up e downregulations in NSV (+38%) e NPO (-48%), rispettivamente (fig. 42 a). Nelle aree extra-diencefaliche, l’andamento generale indotto da tale antagonista risulta essere di decremento dei livelli di trascritto per H3R, come

evidenziato dalle elevate downregulations in Dm (-72%), divengono moderate nelle aree mesencefaliche quali SGC (-49%) e Tlo (-46%, fig. 42 b).

Fig. 42 Variazioni dell’mRNA per H3R nelle aree diencefaliche (a) ed extra-diencefaliche (b) in Thalassoma pavo. Le letture all’analizzatore sono state ripetute 5 volte su ogni nucleo o

area encefalica ed i dati sono riportati come rapporto % dei valori medi (OD ± s.e.m.) calcolati nel gruppo di animali trattato con Tio (10 mg/kg di peso corporeo) rispetto agli animali controllo. Analisi Statistica: ANOVA one-way e Neuman-Keul’s test, *p<0.05; **p<0.01; ***p<0.001.