CBD Effects on Motor Profile and Neurobiological Indices Related to Glutamatergic Function Induced by Repeated Ketamine Pre-Administration

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. 2021 Oct 27;12:746935.

doi: 10.3389/fphar.2021.746935. eCollection 2021.

Affiliations

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Nafsika Poulia et al. Front Pharmacol. .

Abstract

Clinical evidence and experimental studies have shown the psychotomimetic properties induced by ketamine. Moreover, acute or chronic ketamine (KET) administration has been widely used for modeling schizophrenia-like symptomatology and pathophysiology. Several studies have reported the antipsychotic potential of cannabidiol (CBD), while there is limited information on the cannabidiol effect on KET-induced schizophrenia-like impairments. Therefore, the goal of the present study was to evaluate neuroplastic changes induced by repeated KET administration, which is used as an experimental model of schizophrenia-with a behavioral focus on positive-like symptomatology- and to assess the modulatory role of CBD treatment. The present findings have shown a robust increase in motor activity in KET-treated rats, following a 10-day period of chronic administration at the sub-anesthetic dose of 30 mg/kg (i.p), that was reversed to normal by subsequent chronic CBD treatment. Concerning the expression of glutamate receptors, the current findings have shown region-dependent KET-induced constitutional alterations in NMDA and AMPA receptors that were modified by subsequent CBD treatment. Additionally, repeated KET administration increased ERK1/2 phosphorylation state in all regions examined, apart from the ventral hippocampus that was modulated by subsequent CBD treatment. The present results show, for the first time, a stimulated motor output coupled with a specific glutamatergic-related status and ERK1/2 activation following chronic KET administration that were attenuated by CBD treatment, in a region-dependent manner. These findings provide novel information concerning the antipsychotic potential of CBD using a specific design of chronic KET administration, thus contributing to experimental approaches that mirror the symptomatology and pathophysiology of schizophrenia.

Keywords: AMPA; NMDA; P-ERK1/2; cannabidiol; ketamine; motor activity; rats.

Conflict of interest statement

The authors declare that the research was conducted in the absence of any commercial or financial relationships that could be construed as a potential conflict of interest.

Schaka

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