A mis hijos Sarah Lucia Martinez Mérida, por cada sonrisa que me regalan en las mañanas, y a su hermanito en el camino, Gabriel Alfonso, los esperamos con mucho cariño. A mi hermana y cuñado Sandra Citlala, Mérida Portilla y Maximilian Sangabriel, por el aliento que me dieron para no rendirme en este proyecto, por las risas y abrazos que nunca necesité. Gonzalo Emiliano Aranda Abreu por tener las palabras justas en el momento justo, que me hicieron no desistir de mis objetivos.
Abreviaturas
Índice de tablas
Índice de figuras
Fotomicrografías del hipocampo dorsal representativo del grupo tratado con vehículo o estreptozocina en ausencia de convulsiones (CTRL y STZ, respectivamente) o 24 h después de SE (CTRL SE y STZ SE, respectivamente). Porcentaje de desintegración tisular en el hipocampo del grupo tratado con vehículo o estreptozocina en ausencia de convulsiones (CTRL y STZ, respectivamente) o 24 h después del SE (CTRL SE y STZ SE, respectivamente). Fotomicrografías del hipocampo dorsal representativo del grupo tratado con vehículo o estreptozocina en ausencia de convulsiones (CTRL y STZ, respectivamente) o 24 h después de SE (CTRL SE y STZ SE, respectivamente).
RESUMEN
ABSTRACT
INTRODUCCIÓN
La epilepsia es uno de los trastornos neurológicos más comunes en los seres humanos y afecta aproximadamente a 50 millones de personas en todo el mundo (Megiddo et al., 2016). La principal característica de la diabetes es el aumento crónico y estable de la concentración de glucosa en la circulación, asociado a una menor producción de insulina pancreática y una disminución de la sensibilidad de sus receptores (Sinzato et al., 2009). De manera similar, otro estudio demostró que las ratas adultas DM1 presentan una mayor gravedad del EE inducido por litio-pilocarpina y un aumento en la pérdida de neuronas del hipocampo (Huang et al., 2009).
ANTEDECENTES
- EPILEPSIA
- CRISIS PARCIALES O FOCALES
- CRISIS GENERALIZADAS
- STATUS EPILEPTICUS
- MODELOS EXPERIMENTALES PARA INDUCCIÓN DE CRISIS EPILEPTICAS
- DIABETES MELLITUS
- DIABETES MELLITUS TIPO 2
- MODELOS ANIMALES DE DIABETES TIPO 2
- ASOCIACIÓN ENTRE DIABETES Y EPILEPSIA
Pueden ser motores, sensoriales (parestesias, cambios visuales, olfativos, auditivos o de equilibrio), autonómicos (enrojecimiento de la cara, sudoración, piloerección) o psicológicos (ansiedad, sensación de despersonalización) (Fuentes et al., 2007). El edema cerebral se caracteriza por un aumento anormal de la cantidad de agua en el parénquima cerebral debido a un aumento de la permeabilidad de la barrera hematoencefálica (BHE) (Esqueda et al., 2014). Esta naturaleza progresiva de la DM2 se debe generalmente al deterioro continuo de la función de las células β (Skyler et al., 2017).
JUSTIFICACIÓN
HIPOTESIS
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN
OBJETIVOS
METODOLOGIA
- ANIMALES
- MODELO DE INDUCCIÓN DE DIABETES TIPO 2 CON ESTREPTOZOCINA ESTREPTOZOCINA
- MODELO DE LITIO-PILOCARPINA
- PERFUSION TRANSCARDIACA
- PREPARACIÓN DEL TEJIDO PARA HISTOLOGÍA
- TINCION DE HEMATOXILINA-EOSINA
- TINCIÓN DE FLUORO-JADE B
- DETERMINACIÓN DE GLIA
- DETERMINACION DE MICROGLIA
- ANALISIS DEL NÚMERO DE CÉLULAS Y DESINTEGRACIÓN DEL TEJIDO
- ANALISIS DE LA NEURODEGENERACIÓN
- ANALISIS DE LA GLIOSIS Y MICROGLIOSIS
- ANÁLISIS ESTADÍSTICO
Durante el SE, las ratas se mantuvieron individualmente en una caja acrílica descubierta (43x53x20 cm) para permitir una adecuada ventilación del área; Se ha omitido de la caja material de cama (aserrín) para evitar riesgo de asfixia y el suelo de la caja se cubrirá con papel absorbente. Las áreas evaluadas fueron el hipocampo en las regiones CA1, CA2 y CA3, el núcleo basolateral de la amígdala, el núcleo dorsomedial del tálamo y la corteza piriforme. Las áreas evaluadas fueron el hipocampo en las regiones CA1, CA2 y CA3, el núcleo basolateral del amigo, el núcleo dorsomedial del tálamo y la corteza piriforme.
Se utilizó un aumento de 40x para fotografiar el hipocampo dorsal (a nivel de la capa piramidal del área CA1, CA2 y CA3) y la corteza piriforme (a nivel de la capa II), mientras que para el núcleo dorsomedial del tálamo y el basolateral de la amígdala, se utilizó un aumento de 10x. En los núcleos dorsomedial del tálamo y basolateral de la amígdala, un área de 40.000 μm2 por hemisferio analizado, sumando un total de 80.000 μm2 por disco, de la misma forma que el promedio del número obtenido de 4 discos consecutivos por animales. Kalani et al., 2015 ) correspondería a edema, sugiriendo indirectamente el nivel de afectación de la barrera hematoencefálica.
Se utilizó un aumento de 40x para todas las regiones analizadas, incluido el hipocampo dorsal (al nivel del área CA1, CA2 y CA3), la corteza piriforme, el núcleo dorsomedial del tálamo y el núcleo basolateral de la amígdala. En los núcleos dorsomedial del tálamo y el núcleo basolateral de la amígdala se analizaron áreas de 35.000 μm2 por hemisferio, para un total de 70.000 μm2 por sección; Asimismo, se promediaron los recuentos obtenidos de 4 cortes consecutivos por animal. Se utilizó un aumento de 40x para obtener imágenes del hipocampo dorsal (al nivel de la capa piramidal del área CA1, CA2 y CA3) y de la corteza piriforme (capa II), mientras que para los núcleos dorsomediales del tálamo y los núcleos basolaterales del amígdala se utilizó un aumento de 10x.
En los núcleos dorsomedial del tálamo y el núcleo basolateral de la amígdala, áreas de 40.000 μm2 por hemisferio analizado, sumando un total de 80.000 μm2 por disco, de la misma forma que el número obtenido de 4 discos consecutivos por animales.
RESULTADOS
- GLUCEMIA
- ANALISIS CONDUCTUAL DEL STATUS EPILEPTICUS
- CONTEO CELULAR EN AUSENCIA DE CONVULSIONES Y DESPUES DEL STATUS EPILEPTICUS
- ANALISIS DEL PORCENTAJE DE DESINTEGRACION DEL TEJIDO Se realizó un análisis cuantitativo del área donde no se visualizaba tejido y se expresó como
- EVALUACIÓN DE LA NEURODEGENERACIÓN
- EVALUACIÓN DE LA GLIOSIS
- EVALUACIÓN DE LA MICROGLIOSIS
Número de células del núcleo basolateral de la amígdala (A) y corteza piriforme (B) en ratas tratadas con estreptozocina (STZ y STZ SE) o vehículo (CTRL y CTRL SE) y en las que se indujo o no estado epiléptico (SE) ). Número de células en el núcleo dorsomedial del tálamo de ratas tratadas con o vehículo en ausencia (STZ y CTRL, respectivamente) o después del estado epiléptico (STZ SE y CTRL SE). El panel superior muestra el núcleo basolateral de la amígdala, en el medio el núcleo dorsomedial del tálamo y en el panel inferior la corteza piriforme, para los diferentes grupos experimentales con un aumento de 40x.
Porcentaje de desintegración tisular en el núcleo basolateral de la amígdala, el núcleo dorsomedial del tálamo y la corteza piriforme en el grupo tratado con vehículo o estreptozocina en ausencia de convulsiones (CTRL y STZ, respectivamente) o 24 h después de SE (CTRL SE y STZ SE, respectivamente). Número de células positivas para GFAP en el núcleo basolateral de la amígdala (A) y la corteza piriforme (B) de ratas tratadas con estreptozocina o vehículo en ausencia (CTRL y CTRL SE) o después del estado epiléptico (STZ y STZ SE). Número de células positivas para GFAP en el núcleo dorsomedial del tálamo de ratas tratadas con estreptozocina o vehículo y aquellas en las que se indujo estado epiléptico (STZ y STZ SE) o en su ausencia (CTRL y CTRL SE).
Se contaron las células positivas para Iba-1 en el hipocampo, el núcleo dorsomedial del tálamo, el núcleo basolateral de la amígdala y la corteza piriforme para los cuatro grupos de estudio, es decir, tanto en ausencia de convulsiones (CTRL y STZ) como después de SE (CTRL SE y STZ SE). Número de células positivas para Iba-1 en el núcleo basolateral de la amígdala (A) y la corteza piriforme (B) de ratas expuestas el día 3 posnatal a estreptozocina (STZ y STZ SE) o vehículo (CTRL y CTRL SE). Número de células positivas para Iba-1 en el núcleo dorsomedial del tálamo de ratas tratadas con estreptozocina o vehículo en ausencia (STZ y CTRL) o después del estado epiléptico (CTRL SE y STZ SE).
Fotomicrografías del núcleo basolateral de la amígdala, el núcleo dorsomedial del tálamo y la corteza piriforme en el grupo tratado con vehículo o estreptozocina en ausencia de convulsiones (CTRL y STZ, respectivamente) o 24 h después de SE (CTRL SE y empresa conjunta STZ).
DISCUSIÓN
- Severidad del status epilepticus en ratas con diabetes mellitus tipo 2
- Respuesta de la glia y la microglía después del status epilepticus en ratas con la diabetes mellitus tipo 2
- Regiones cerebrales afectadas por el status epilepticus en ratas con diabetes mellitus tipo 2 tipo 2
Por otro lado, existe evidencia que demuestra que las ratas tratadas con STZ muestran una reducción de las respuestas mediadas por el receptor AMPA en el área CA1 del hipocampo, aunque sin cambios en los receptores NMDA (Chabot et al., 1997). Asimismo, se ha observado que en la región del hipocampo en condiciones de DM2, los astrocitos disminuyen la captación de glutamato, lo que resulta en niveles elevados de glutamato en la hendidura sináptica, haciendo que las neuronas sean más excitables y por tanto susceptibles a la excitotoxicidad (Nardin et al., 2016). . Estudios anteriores han demostrado que hay una disminución significativa en los marcadores de unión estrecha de la BBB, como ocludina y claudina-5, en el hipocampo de ratas diabéticas, así como un aumento en la extravasación de fluoresceína sódica, lo que indica un aumento en la permeabilidad de BHE en la BBB (Young et al. otros, 2016).
De hecho, se sabe que el desarrollo de este tipo de edema durante el SE conlleva una mayor extravasación de proteínas como la albúmina, lo que provoca cambios en la organización del epitelio de la BHE y la fusión de los pies astrocíticos, haciendo que los procesos degenerativos de la barrera supera sus procesos reconstructivos (Bankstahl et al., 2018). Específicamente, el SE producido por el modelo de rata con litio-pilocarpina provoca un aumento de la glía reactiva en el tálamo, hipocampo, amigdaloide y áreas neocorticales 24 h después del SE, un efecto que persiste hasta 60 días después del SE (Garzillo y Mello, 2002; Vizuete et al., 2017). Además, la manipulación farmacológica de la microglía puede alterar la susceptibilidad a las convulsiones y el desarrollo de la epilepsia (Wang et al., 2015).
En un contexto de enfermedad o lesión del SNC como el SE, factores como el IFNγ o el TNFα activan la microglía y aumentan su proliferación en respuesta al daño (Piani et al., 1991). Este resultado es consistente con lo observado por varios autores cuando hay un ataque a la integridad del SNC en presencia de diabetes (Kalani et al., 2015; Klein et al., 2004; Lechuga et al., 2006) . Es importante resaltar que en este estudio se analizaron conjuntamente varias regiones del cerebro como el hipocampo, la amígdala, el tálamo y la corteza piriforme, cuyos aferentes y aferentes los hacen relevantes para la propagación de la actividad epiléptica (Fujikawa et al., 2000). ; Hombre de cera, 2011).
Del mismo modo, se destaca que tanto el hipocampo, área en la que se cree que se genera la actividad epiléptica en el modelo de litio-pilocarpina (Turski et al., 1983) y que es el foco de la mayoría de las investigaciones, como las áreas extrahipocampales demuestran una patrón similar de neurodegeneración, pérdida neuronal y respuesta glial en respuesta al SE.
CONCLUSIÓN
BIBLIOGRAFIA
Neuronal degeneration and gliosis time-course in the murine hippocampal formation following pilocarpine-induced status epilepticus. Effect of plasma glucose levels on brain damage after systemic injection of kainic acid in rats. Status epilepticus induces necrotic damage to the mediodorsal nucleus of the thalamus in immature rats.
Epileptiform activity and spreading depolarization in the peri-infarct hippocampus interrupted by the blood-brain barrier are associated with impaired GABAergic inhibition and synaptic plasticity. ILAE Classification of Epilepsy: Position Paper of the Commission on ILAE Classification and Terminology. Neonatal streptozotocin-induced diabetes mellitus: a model of insulin resistance associated with loss of fat mass.
A definition and classification of status epilepticus - Report of the ILAE Task Force on Classification of Status Epilepticus. Status epilepticus-induced neuronal damage in the rat amygdaloid complex: distribution, time course and mechanisms. Interleukin-1b immunoreactivity and microglia are enhanced in the rat hippocampus by focal Kainate application: functional evidence for enhancement of electrographic seizures.
Interleukin-1beta enhances NMDA receptor-mediated intracellular calcium elevation through activation of the Src family of kinases.
APENDICE A
ESTANDARIZACION DEL MODELO DE DIABETES MELLITUS TIPO 2
La medición preliminar de hemoglobina glucosilada, realizada en 9 sujetos, 4 animales de control y 5 animales a los que se les administró STZ en el día 3 posnatal, no mostró diferencias significativas (UMW=3, p=0,11) (Figura A2).
APENDICE B
AUTORIZACION CICUAL
APENDICE C
ARTICULO DERIVADO DEL PRESENTE TRABAJO
