Evaluación conductual y de los niveles de expresión de los receptores para glutamato (AMPA, NMDA y mGluR5) y conexinas (Cx32, Cx36 y Cx43) en el hipocampo de ratas con Fast Ripples en el modelo de epilepsia del lóbulo temporal por pilocarpina

Abstract

los modelos de epilepsia del lóbulo temporal (ELT) se ha evaluado la conducta convulsiva a través de la escala de Racine con la finalidad de determinar el grado de severidad de las crisis convulsivas o bien para evaluar los efectos anticonvulsivos de fármacos; sin embargo, no hay estudios exhaustivos que analicen la conducta fisiológica y convulsiva en animales epilépticos antes o después de la cirugía de implantación de microelectrodos. De igual manera en pacientes con ELT como en modelos que la asemejan se han observado oscilaciones de alta frecuencia denominadas Fast Ripples (FR, 250-600 Hz), principalmente en regiones del hipocampo como CA1, CA3 y giro dentado (GD). Debido a que las FR son el resultado de la actividad hipersincrónica de espigas poblacionales de un grupo pequeño de neuronas de naturaleza excitatoria y a que trabajos de nuestro laboratorio han demostrado una disminución de los eventos de FR con los antagonistas a los receptores de glutamato (Glu), consideramos de gran relevancia el estudio de la neurotransmisión glutamatérgica en la generación de las FR. Por otro lado, se ha demostrado que las uniones comunicantes y hemicanales conformados por conexinas (Cx), participan en los mecanismos de mantenimiento de la actividad epileptiforme, favorecen el proceso de hiperexcitabilidad y permiten la liberación de Glu principalmente desde células gliales bajo condiciones de neuroinflamación, neurodegeneración y epilepsia. En nuestro laboratorio se ha encontrado que los bloqueadores de Cx disminuyen la actividad de FR. Es por esto que el estudio de estas proteínas es relevante para la actividad de FR. Por lo que el objetivo del presente estudio fue evaluar tanto la conducta fisiológica como la convulsiva en el modelo de ELT y la inmunoreactividad a los receptores de Glu (AMPA, NMDA y mGluR5) y Cx (Cx32, Cx36 y Cx43), así como de marcadores celulares de neuronas (NeuN) y astrocitos (GFAP), además de los niveles de Glu, Ácido γ-aminobutírico (GABA) y glutamina en el hipocampo de ratas con FR. Para este propósito se utilizaron ratas Wistar macho a las cuales se les administró pilocarpina para inducir un status epilepticus agudo hasta la observación de crisis espontáneas y recurrentes. Los animales epilépticos fueron evaluados conductualmente y se les realizó una cirugía de implantación de microelectrodos en regiones del hipocampo para continuar con su evaluación conductual como electrofisiológica; 15 días después, estos animales fueron perfundidos para realizar el marcaje inmunofluorescente de los receptores para Glu, las Cx y marcadores celulares, mientras que otros animales se sacrificaron para obtener tejido de hipocampo y determinar los niveles de Glu, GABA y glutamina. Los resultados conductuales muestran que en los animales epilépticos con actividad de FR se modifica el ciclo circadiano con una disminución en el sueño y la actividad exploratoria; mientras que la cirugía de implantación de electrodos aumenta el tiempo de las convulsiones de la escala 4, así como el número de eventos de la escala 4 y 5. En animales del grupo sham tras la cirugía se reduce la vigilia en reposo y aumenta el sueño y la actividad exploratoria. La latencia a la primera crisis convulsiva y su variabilidad mostraron un patrón estable en aquellos animales cuya latencia a la primera crisis observada fue mayor a 90 días. No se observaron diferencias significativas entre la ocurrencia de la actividad FR y las diferentes escalas de Racine adaptadas al modelo estudiado. También los resultados mostraron incrementos significativos en la inmunoreactividad de los tres tipos de receptores de Glu estudiados (AMPA, NMDA y mGluR5) en el hipocampo con FR, pero no así en las Cx estudiadas (Cx32, Cx36 y Cx43) o en los niveles extracelulares de Glu, GABA y glutamina. Se observó un aumento de la inmunoreactividad a GFAP en las regiones del hipocampo y GD, así como una disminución de inmunoreactividad a NeuN solo en GD. Estos resultados nos muestran la importancia de considerar el efecto de la cirugía y el proceso de la epileptogénesis en la conducta de los animales epilépticos como la contribución de los receptores de Glu para la actividad de FR; conocimientos relevantes para determinar con mayor precisión el mecanismo de generación de las FR y posibles tratamientos para la ELT.