Procesos de proliferación y neurogénesis en hipocampo en un modelo isquemia cerebralefecto de la activación de receptores serotonérgicos 5-ht1a

Resumen

En este trabajo se investigó la proliferación celular, neurogénesis, astrogénesis y angiogénesis en hipocampo de gerbo adulto tras un episodio de isquemia cerebral anterior global transitoria; también se estudiaron los efectos y los posibles mecanismos bioquímicos por los que el fármaco 8-OH-DPAT, agonista selectivo del receptor serotonérgico SHTIA, podría jugar un papel en estos procesos y en la neroprotección del área isquémica. Las técnicas empleadas fueron western blot, medición de actividad enzimática mediante isótopos radioactivos, marcaje de mitosis con el análogo sintético de timidina BrdU, así como inmunohistoquímica con DAB y colocalizaciones dobles y triples mediante inmunohistoquímica para fluorescencia analizadas y contadas con microscopio láser confocal. Los resultados demostraron que el agonista serotonérgico, a una dosis de 1mg/kg, protege a corto plazo (72 horas) contra la muerte a la capa de neuronas piramidales del área CA1 del hipocampo, tras un episodio de isquemia de cinco minutos de duración. El fármaco no mostró neuroprotección a largo plazo (5, 12 o 21 días). Se encontró que algunos de los mecanismos bioquímicos implicados en la neuroprotección a corto plazo del fármaco son la prevención de la reducción de BDNF en las neuronas piramidales de CA1 24 horas depués de la isquemia y también la prevención de la fosforilación de la subunidad NR1 del receptor de glutamato NMDA en su residuo de serina 897; en concordancia también se encontró que el fármaco es capaz de aumentar la actividad de la proteína fosfatasa 1 (PP1) después de la isquemia. En los estudios de proliferación se encontró que 5 días después de la isquemia se produce un dramático aumento de la proliferación celular en CA1, acompañado por aumento de la proliferación en la zona subgranular (SGZ) del giro dentado, la cual fue máximo a los 12 días post-isquemia, a este tiempo la proliferación en SGZ se vio aumentada por el fármaco. En CA1 a 5 días post-isquemia además se encontró un aumento de factores tróficos como FGF-2 y VEGF; una marcada reacción vascular evaluado con factor Von Willebrand y Vimentina. A todos los tiempos post-isquemia se encontró gran astrocitosis en CA1, como se evidenció por el incremento de marcaje con GFAP en todos los grupos isquémicos. Sólo el 32% de las células BrdU positivas en CA1 a 5 días localizaron con GFAP indicando, junto co nla forma y el tamaño celular, que existen diferentes tipos celulares partipando en esta reacción. El fármaco no modificó los resultados respecto a vasos sanguíneos. Los estudios de neurogénesis demostraron que la isquemia aumenta el nacimiento de nuevas neuronas en la capa de células granulares del giro dentado y que hay neurogénesis, en CA1 32 días después de la isquemia. Sin embargo estos dos últimos resultados no se vieron modificados por el fármaco. Un hallazgo interesante fue encontrar células en las que se colocalizan los marcadores de neurogénesis usados (NeuN-BrdU-Topro-3) en clara asociación con la pared de vasos sanguíneos, lo cual apoya la hipótesis propuesta en otros trabajos sobre que la pared vascular puede ser una fuente de nuevas neuronas en el cerebro adulto constituyendo un ejemplo del conocido fenómeno ¿plasticidad de células madre?.