Ketamin-Reagibilität bei Mäusen mit anorexieähnlichem Verhalten korreliert mit der synaptischen AMPA-Rezeptorverteilung

Anorexia nervosa ist eine tödliche Essstörung, die durch extreme Nahrungsrestriktion, zwanghaftes Training und starken Gewichtsverlust gekennzeichnet ist. In einer früheren Studie mit dem activity-based anorexia (ABA)-Tiermodell der Anorexia nervosa reduzierte 30 mg/kg, jedoch nicht 3 mg/kg Ketamin die Rückfallanfälligkeit, gemessen als erhöhte Nahrungsaufnahme, erhöhtes Körpergewicht (BW) und reduzierte exzessive Laufradaktivität, wobei es jedoch individuelle Unterschiede in der Ansprechbarkeit auf die Behandlung gab. Diese Studie untersuchte, ob Ketamin anhaltende Veränderungen der AMPA-Rezeptoren (AMPARs) an exzitatorischen Synapsen des präfrontalen Kortex (PFC) hervorrief und ob diese mit individuellen Unterschieden in anhaltenden Verhaltensverbesserungen korrelieren könnten. Adoleszente weibliche Mäuse, die 30 mg/kg (N = 8) oder 3 mg/kg (N = 8) Ketamin erhielten, durchliefen zwei ABA-Induktionszyklen (ABA1 und ABA2), die eine Akklimatisierung an ein Laufrad vor der Nahrungsrestriktion einschlossen, wobei ABA2 einen Rückfall modellierte. Wir analysierten die Verteilung der PFC AMPARs an Synapsen von pyramidalen Neuronen (PNs) und GABA-Interneuronen (GABA-INs) mittels Elektronenmikroskopie, mit 10-nm Immunogold zur Lokalisierung von AMPARs. Erhöhte AMPARs im Zytoplasma der PN-Synapsen korrelierten mit besserem BW-Erhalt während ABA2 sowie einer Reduktion exzessiven Laufradverhaltens. Erhöhte AMPARs im Zytoplasma der PN-Synapsen und in der postsynaptischen Dichte der GABA-IN-Synapsen waren mit höherer Nahrungsaufnahme während der Erholung assoziiert. Diese Korrelationen stimmen mit einem früheren Vorschlag überein, dass exzitatorischer Ausgang vom PFC zu den GABA-INs im dorsalen Raphe die Nahrungsaufnahme fördert, während verminderter exzitatorischer Ausgang vom PFC zum dorsomedialen Striatum die Hyperaktivität während ABA verringert, was beide positiv zur Resilienz gegenüber ABA beitragen.