Alteraciones hipocampales luego de una lesión de médula espinal - Jure, Ignacio (2019)
Luego de las lesiones de la médula espinal los pacientes experimentan déficits cognitivos relacionados con funciones hipocampales. En este sentido, el objetivo general de esta Tesis es estudiar las bases neurobiológicas responsables de dichos déficits. Para cumplirlo desarrollamos un modelo de lesión espinal parcial por compresión en ratas y ratones que permite evaluar el estado cognitivo de los animales lesionados, ya que estos tienen la misma actividad locomotora que los animales Sham pero severos problemas en la coordinación de sus pasos. Los resultados demostraron que luego de 60 días de la injuria espinal los animales presentaron déficits en la memoria de reconocimiento y en la memoria de trabajo espacial. Estos déficits coinciden con una disminución del número de neuronas del hileo, de CA1 y de la capa granular. También se observó una disminución de la neurogénesis tanto en la etapa aguda como en la crónica. En la fase aguda encontramos una disminución del número de progenitoras neurales amplificadas (ANP) mientras que en la etapa crónica se observó una disminución de la taza de proliferación de las células madres neurales (RGL) y de los ANP. Las alteraciones neuronales observadas en la etapa crónica coincidieron con alteraciones en la respuesta de las poblaciones de células gliales. De hecho en la etapa crónica, aumentó el número de astrocitos reactivos en ratas y ratones. Además, se produjo en ratas un incremento de las células microgliales activas, aumentando la expresión del ARNm de TNFα e IL-1β y disminuyendo el porcentaje de células microgliales del fenotipo M2 (anti-inflamatorio). En la etapa aguda, si bien el número de astrocitos reactivos y células de la microglía aumentaron, no se incrementaron los niveles del ARNm para TNFα e IL-1β. Con respecto a los mecanismos por los cuales la lesión espinal genera estas alteraciones hipocampales exploramos el rol de los glucocorticoides (GC) y de la degeneración transneuronal de los axones seccionados. En cuanto a los GC describimos que los animales sólo tuvieron altos niveles plasmáticos en la etapa aguda alcanzando valores similares a animales intactos en la etapa crónica. Mediante dos abordajes experimentales diferentes se bloqueó la acción de los GC en la etapa aguda y se estudió en la etapa crónica el proceso de neurogénesis y el desempeño cognitivo. Los resultados mostraron que la neurogénesis fue parcialmente restaurada, sin embargo los déficits cognitivos persistieron. Por otro lado, realizamos una hemisección de la médula espinal mediante la cual sólo los haces del funículo ventrolateral, que en su mayoría decusan, fueron dañados y medimos la neurogénesis 60 días después en el hipocampo ipsilateral y contralateral a la lesión. Observamos que la neurogénesis del lado contralateral a la lesión disminuyó con respecto al lado ipsilateral, involucrando a la degeneración transneuronal en esta disminución. El desarrollo de este trabajo sugiere que las alteraciones hipocampales descriptas en las neuronas maduras, en la neurogénesis y en el ambiente glial podrían explicar los déficits cognitivos observados en los roedores y en los pacientes. Los resultados sugieren que la lesión espinal podría generar un ambiente inflamatorio en la etapa crónica que conduzca eventualmente a la neurodegeneración hipocampal. Con respecto a los mecanismos subyacentes comenzamos estudiando la disminución de la neurogénesis y demostramos que los GC generados en la etapa aguda en parte fueron responsables de la disminución del proceso en la etapa crónica. También observamos que otro factor involucrado en la disminución de la neurogénesis en la etapa crónica fue la degeneración transneuronal. Este trabajo es pionero en el estudio de la encefalopatía luego de la lesión espinal y abre nuevas perspectivas que permiten la comprensión integral de la fisiopatología del paciente con lesión medular.