• DHO
• Na+/K+ ATPasi
• disabitudine
• Sensitizzazione

Da anni nei nostri laboratori viene utilizzato il modello sperimentale della sanguisuga Hirudo medicinalis per lo studio dei meccanismi cellulari e molecolari alla base di forme elementari di apprendimento. Tale Invertebrato presenta numerosi atti comportamentali alla base dei quali vi sono circuiti neurali conosciuti. Per questa ricerca è stato utilizzato il modello comportamentale dell’induzione al nuoto, da tempo oggetto di analisi neuroetologiche ed elettrofisiologiche. In sanguisughe in cui sia stata eseguita una sezione del connettivo intergangliare tra la massa cefalica ed il primo ganglio segmentale, l’applicazione, nella regione caudale, di un treno di impulsi elettrici (ciascuno della durata di 5 msec ad una frequenza di 8,3 Hz per una durata totale del treno di 1,6 sec) determina un ciclo di nuoto con un intervallo di tempo pressoché costante tra l’applicazione dello stimolo e l’inizio della risposta comportamentale (latenza). Una stimolazione ripetuta alla frequenza di 1 stimolo al minuto induce nell’animale un progressivo aumento della latenza (abitudine), mentre l’applicazione di uno stimolo nocicettivo (brushing) sulla cute dorsale produce un rapido accorciamento della latenza sia in animali “naϊve” (sensitizzazione) che in animali precedentemente abituati (disabitudine).
I meccanocettori rappresentano il primo elemento del circuito neurale che sottende l’atto comportamentale di induzione al nuoto (I. N.). In particolare, da studi condotti nei nostri laboratori è emerso che la stimolazione elettrica lieve, utilizzata durante gli esperimenti di apprendimento non associativo, attiva selettivamente le cellule sensoriali tattili (T). La scarica di questi neuroni sensoriali è seguita da una iperpolarizzazione postuma (AHP), dovuta prevalentemente all’attivazione della pompa di membrana Na+/K+ ATPasi. Nei neuroni T il neurotrasmettitore endogeno serotonina (5HT), attraverso l’attivazione della via dell’adenosin monofosfato ciclico (cAMP), inibisce la pompa Na+/K+ ATPasi determinando una riduzione dell’ampiezza dell’AHP. Inoltre l’iniezione di 5HT, è in grado di indurre via cAMP, i processi di sensitizzazione e di disabitudine nell’I.N..
Da esperimenti di elettrofisiologia condotti nei nostri laboratori è emerso che la di-idro-ouabaina (DHO), analogo reversibile della ouabaina, è in grado di inibire la pompa di membrana andando a determinare una riduzione dell’ampiezza dell’AHP.
Partendo da queste considerazioni, lo scopo di questa tesi è stato quello di valutare un eventuale coinvolgimento della DHO su forme di apprendimento non associativo quali la sensitizzazione e la disabitudine nell’I.N. di H. medicinalis. A tal fine lo stimolo nocicettivo (brushing) è stato sostituito con l’iniezione di DHO.
Per valutare una risposta dose-effetto della sostanza sono state utilizzate diverse concentrazioni di DHO (10-5 M, 10-6 M, 100 nM, 10 nM e 1 nM). Dai dati ottenuti è emerso che l’iniezione di DHO induce sensitizzazione e disabitudine. Al fine di stabilire la reversibilità tempo-dipendente dell’effetto dell’inibitore sono stati inoltre effettuati esperimenti di time-course sia sulla sensitizzazione che sulla disabitudine. Dai dati è emerso che l’effetto della DHO reverte dopo 15 minuti dall’iniezione in entrambi i processi e non si sono notate modificazioni dell’attività motoria spontanea dell’animale.
I risultati degli esperimenti condotti per questo lavoro sperimentale dimostrano quindi che la DHO, mediante l’inibizione della pompa Na+/K+ ATPasi, è in grado di indurre le forme di apprendimento non associativo sensitizzazione e disabitudine in modo reversibile.