Il sistema GABAergico, data la sua notevole importanza, è stato da sempre uno dei sistemi maggiormente studiati, il suo ruolo e la sua localizzazione sono stati analizzati , oltre che nei mammiferi, anche in altri vertebrati, tra cui i teleostei. Da questi studi è emerso che il GABA agisce come neurotrasmettitore a carattere inibitorio anche nei teleostei (Kim et al., 2004; Root et al., 2004) e il suo meccanismo non varia significativamente rispetto a quello dei mammiferi (Martyniuk
et al., 2007).
La presenza di neuroni GABAergici è stata dimostrata in diverse aree encefaliche ed in particolare nei nuclei telencefalici e nel diencefalo di embrioni sia di Danio rerio (Higashijima et
al., 2004), che di Gasterosteus aculeatus, (Wouterlood et al., 2000; Higashijima et al., 2004). È
stato inoltre osservato che in Danio rerio il numero di corpi cellulari GABAergici aumenta durante lo sviluppo (Doldan et al., 1999). Se si considerano gli studi effettuati su animali adulti, è stato osservato che la trota iridea, Oncorhynchus mykiss, presenta un numero di neuroni e fibre GABAergiche abbondanti nella ghiandola pineale. Inoltre a livello cerebrale è stata accertata anche la presenza degli enzimi GAD e GABA-T sia in Oncorhynchus mykiss, sia nel pesce gatto,
Ictalurus punctatus.
Mediante l’uso di anticorpi anti-GABA, sono state ottenute numerose informazioni circa la distribuzione dei neuroni GABAergici nel telencefalo e nel diencefalo di Carassius auratus e di
Danio rerio. Gli studi hanno dimostrato che i neuroni GABAergici sono distribuiti in maniera
paragonabile tra pesci e mammiferi. Come visto nei mammiferi, anche in Carassius auratus e in
Danio rerio i neuroni GABAergici sono stati identificati nei bulbi olfattivi, nel telencefalo, in HTH
e nei lobi ipofisari (Kim et al., 2004). In particolare, in Carassius auratus la presenza di neuroni GABAergici è stata riscontrata principalmente lungo la linea mediana del telencefalo, nel nucleo
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midollare della linea mediana, chiamato nucleo pacemaker (PMN), e nel nucleo lateralis tuberis, omologhi rispettivamente a PVN ed ARC dei mammiferi. A livello talamico, in particolare in NVM, nel nucleo talamico dorsolaterale (NDL) e dorsomediale (NDM) è stata evidenziata un densa popolazione di neuroni GABAergici. Inoltre, anche il lobo anteriore e la pars intermedia dell’ipofisi ricevono una abbondante innervazione GABAergica, probabilmente analoga a quella osservata rispettivamente nell’eminenza mediana e nel lobo intermedio dell’ipofisi dei mammiferi. In
Carassius auratus si è osservato che la temperatura dell’acqua riesce ad influenzare la sintesi del
GABA: uno studio condotto su tale specie ha infatti, dimostrato che in animali mantenuti a 24° C si verificava un incremento più consistente della sintesi di GABA nel telencefalo e in HTH rispetto ad altri animali mantenuti in acque con temperatura inferiore (Fraser et al., 2002).
Un possibile coinvolgimento del GABA nella regolazione neuroendocrina ipofisaria viene suggerito dalla presenza di neuroni GABAergici in HTH e di terminazioni assoniche GABAergiche nell’ipofisi dei teleostei (Martyniuk et al., 2007), situazione analoga a quanto osservato nei mammiferi (Trudeau et al., 2000). Sempre in Carassius auratus, oltre alla sintesi di GABA, la temperatura dell’acqua sembri anche influenzare il rilascio di GnRH e l’azione del GABA stesso sulle cellule gonadotrope. Studi condotti su femmine di Carassius auratus hanno dimostrato che sia la temperatura dell’acqua, sia le somministrazioni di un composto analogo al GABA, il -vinil GABA (GVG), provocano un incremento della sintesi di GnRH nell’ipofisi; nei maschi della stessa specie la temperatura dell’acqua non sembra influenzare il rilascio di GnRH mentre il GVG incrementa la concentrazione di GnRH solo se la temperatura dell’acqua è mantenuta a 24° C (Fraser et al., 2002). Anche in Petromizon marinus, la lampreda comune, è stato osservato un possibile coinvolgimento del sistema GABAergico nella regolazione ipofisaria e nel rilascio di GnRH. Infatti, in tale specie, somministrazioni di GABA e muscimol, sia in vitro che in vivo, inducono un sostanziale incremento nel rilascio di GnRH, a differenza del trattamento con bicucullina durante il quale non si è osservato un evidente cambiamento nella concentrazione di GnRH (Root et al., 2004).
Per quanto riguarda lo studio della distribuzione dei recettori per il GABA, nei teleostei si hanno poche informazioni. Un recente studio condotto su Cyprinus carpio ha messo in evidenza che nell’encefalo di tale specie è presente BZC soprattutto in OTec e nei lobi vagale, faciale e glossofaringeo, mentre risulta scarsa la presenza di tale recettore nel cervelletto (Pirone et al., 2006). In Carassius auratus è stato osservato che il GABA riesce a modulare anche l’espressione di geni coinvolti nella trasmissione sinaptica GABAergica, sia in HTH sia nel telencefalo. Infatti, iniezioni di GVG a femmine di Carassius auratus inducono in HTH una diminuzione dei livelli dell’mRNA per la subunità 4 del GABAAR, mentre a livello telencefalico si ha, rispettivamente, un
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incremento ed una diminuzione dei livelli dell’mRNA per CRF e per la subunità 2 del GABAAR.
Tuttavia, dopo la somministrazione di GVG, sia a livello ipotalamico sia a livello telencefalico, i geni per GAD e GABA-T e per altri peptidi, che svolgono un ruolo cruciale nel feeding e nella riproduzione, non subiscono alterazioni nel loro pattern di espressione (Fraser et al., 2002).
Sempre in Carassius auratus è stato dimostrato che iniezioni i.p. di muscimol inducono, dopo 6-7 ore dall’iniezione, un incremento nella concentrazione dell’ormone luteinizzante (LH) di tre volte rispetto agli animali controllo, suggerendo quindi che tale composto, così come il GABA, stimoli il rilascio ipofisario di LH attraverso l’interazione con i GABAARs. Inoltre, in tale specie, il muscimol
sembra essere in grado di influenzare anche la trascrizione di geni coinvolti nella sintesi e nella degradazione del GABA, come il gene che codifica per GAD e per GABA-T. Infatti, a livello telencefalico, iniezioni i.p. di muscimol inducono una riduzione rispettivamente di dieci e quindici volte dei livelli di mRNA per GAD e GABA-T. Tale trattamento sembra modulare anche l’espressione del gene che codifica l’enzima tirosina idrossilasi, riducendo nel telencefalo i livelli dell’mRNA per tale enzima, fino a tre volte rispetto ai controlli. Tuttavia, la somministrazione di muscimol non sembra influenzare i livelli di mRNA per GnRH nel telencefalo di tale teleosteo (Martyniuk et al., 2007).