Exogenous Prolactin Receptor Antagonism Attenuates Post-thyroidectomy Retching-like Behavior by Inhibiting Dopaminergic Neuronal Activation in the Nucleus Tractus Solitarius

Resumen Técnico: El antagonismo exógeno del receptor de prolactina atenúa el comportamiento de tipo arcada tras la tiroidectomía

Planteamiento del problema
Las náuseas y vómitos postoperatorios (NVPO) siguen siendo desafíos clínicos significativos, particularmente tras la tiroidectomía, un procedimiento que se sabe estimula directamente los aferentes vagales cervicales. Mientras que la investigación previa del laboratorio de los autores estableció un modelo de ratón de comportamiento de tipo arcada inducido por tiroidectomía (TIRB, por sus siglas en inglés) e identificó la neuroinflamación mediada por el inflamasoma NLRP3 como un contribuyente clave, la fisiopatología completa sigue siendo compleja. El análisis transcriptómico del núcleo del tracto solitario (NTS) —un centro crítico para el reflejo emético— reveló una regulación al alza significativa del ARNm de la prolactina (PRL). Sin embargo, el papel funcional de la señalización de la PRL en el NTS durante la formación de la TIRB, y sus dianas celulares específicas, permanecían sin definir.

Metodología
El estudio empleó un enfoque multimodal que combina biología molecular, farmacología y quimiogenética en ratones hembra adultos:

• Modelos animales: Se indujo un modelo de TIRB mediante tiroidectomía bilateral parcial en ratones C57BL/6J. Se utilizaron ratones transgénicos TH-IRES-CreERT2 para la manipulación específica de tipos celulares.
• Validación molecular: La expresión de PRL en el NTS se validó mediante qRT-PCR e inmunofluorescencia. Se realizó inmunofluorescencia múltiple de tinción conjunta para determinar la localización celular del receptor de prolactina (PRLR) con respecto a la tirosina hidroxilasa (TH), la proteína glial fibrilar ácida (GFAP) e Iba1.
• Intervención farmacológica: El anticuerpo monoclonal contra el PRLR, BAY1158061, se administró intracerebroventricularmente (ICV) para evaluar su efecto sobre el comportamiento de tipo TIRB y la activación neuronal.
• Manipulación quimiogenética: En ratones TH-Cre, se expresaron selectivamente receptores diseñados excitatorios (hM3Dq) en las neuronas TH-positivas del NTS mediante microinyección de AAV. Se utilizó clozapina-N-óxido (CNO) para activar estas neuronas. La fotometría de fibra con GCaMP6s se empleó para verificar la activación neuronal mediante la señalización de calcio.
• Evaluación conductual y fisiológica: El comportamiento de tipo arcada se cuantificó mediante video de alta velocidad (120 fps) y electromiografía (EMG) diafragmática para medir las contracciones musculares. La activación neuronal se evaluó mediante la inmunotinción de c-Fos.

Resultados clave

1. Regulación al alza de la PRL: Tanto el análisis transcriptómico como la qRT-PCR confirmaron que los niveles de ARNm de la PRL estaban significativamente elevados en el NTS de los ratones con TIRB en comparación con los controles simulados (sham). La inmunofluorescencia corroboró un aumento marcado en la expresión de la proteína PRL dentro de la región del NTS tras la cirugía.
2. Localización celular: La inmunofluorescencia múltiple reveló que el PRLR se expresa predominantemente en las neuronas catecolaminérgicas positivas para TH dentro del NTS. Se observó una colocalización mínima con los marcadores astrocíticos (GFAP) o microgliales (Iba1).
3. Bloqueo farmacológico: La administración ICV del antagonista del PRLR, BAY1158061, atenuó significativamente la frecuencia y duración de los comportamientos de tipo arcada y redujo la actividad de la EMG diafragmática. Esta mejora conductual fue paralela a una reducción significativa de la expresión de c-Fos (un marcador de activación neuronal) específicamente en las neuronas TH-positivas del NTS.
4. Validación quimiogenética: La activación quimiogenética de las neuronas TH-positivas del NTS en ratones TH-Cre utilizando CNO aumentó significativamente la severidad de la TIRB. Crucialmente, esta activación revirtió parcialmente los efectos protectores observados con el bloqueo del PRLR, demostrando que la excitabilidad de estas neuronas es suficiente para impulsar el comportamiento de tipo arcada y es necesaria para la manifestación completa del fenotipo.

Contribuciones clave

• Identificación de una nueva vía: El estudio delinea una vía neuroendocrina específica donde el estrés quirúrgico regula al alza la PRL en el NTS, la cual posteriormente activa las neuronas locales positivas para TH a través del PRLR para impulsar el reflejo emético.
• Especificidad celular: Establece a las neuronas positivas para TH en el NTS como las principales dianas celulares de la señalización de la PRL en el contexto de los NVPO, distinguiéndolas de las células gliales.
• Prueba de concepto terapéutica: La investigación proporciona evidencia preclínica de que el antagonismo del PRLR exógeno puede mitigar el comportamiento de tipo arcada postoperatorio, lo que sugiere un nuevo mecanismo para la intervención antiemética distinto de los objetivos actuales de los receptores de serotonina (5-HT3) o la sustancia P (NK-1).

Significado y afirmaciones
Los autores afirman que este trabajo revela un nuevo circuito neuroendocrino subyacente a los NVPO, vinculando específicamente el trauma quirúrgico con la activación de las neuronas catecolaminérgicas del tronco encefálico mediada por la PRL. El estudio postula que el eje PRL–PRLR actúa como un mecanismo crítico que traduce el estrés quirúrgico sistémico en una respuesta emética coordinada del tronco encefálico. Al identificar esta vía, el artículo sugiere que los antagonistas del PRLR con capacidad de penetración en el cerebro podrían representar una nueva clase de antieméticos, potencialmente beneficiosos para pacientes refractarios a los tratamientos existentes. Los autores señalan que, si bien la fuente celular de la PRL en el NTS (local vs. periférica) y las cascadas de señalización descendentes (p. ej., JAK2-STAT5) requieren mayor investigación, los hallazgos actuales establecen un mecanismo fundacional para el futuro desarrollo terapéutico.