Estudio inmunohistológico y electrofisiológico de la motoneurona en un modelo de transmisión pasiva de Esclerosis Lateral Amiotrófica - Fratantoni, Silvina Andrea (1999)
La Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA) es la enfermedad neuromotora humana más común. Losindividuos que la padecen muestran disfunción y degeneración progresiva de motoneuronascerebrales, de la protuberancia y de la médula espinal lo cual se manifiesta clínicamente comouna debilidad muscular progresiva, parálisis y muerte dentro de los 3 a 5 años del diagnóstico. Noexiste una cura para esta enfermedad y su patofisiología permanece sin aclarar. Evidencias clínicas y experimentales apoyan la posibilidad de que un mecanismo autoinmuneesté involucrado en la patogénesis de ELA. En trabajos anteriores de nuestro laboratorio se hademostrado que la aplicación de inmunoglobulina G (IgG) de pacientes con ELA sobreterminales motores inducen una disfunción de la transmisión neuromuscular. Estudios animales han establecido que fisiológicamente la IgG y otras proteínas séricasendógenas son endocitadas por los terminales nerviosos de la placa neuromuscular. Estasproteínas pueden ser localizadas por técnicas inmunocitoquímicas en los somas donde seacumulan luego de ser transportadas por transporte axonal retrógrado. El objetivo de la primera parte de la tesis fue analizar si la captación de IgG es cuantitativamentediferente en el caso que la misma provenga de pacientes con ELA o de IgG controles (pacientescon otras enfermedades neurológicas o personas sanas). Para ello, hemos investigado la presencia de IgG humana de pacientes con ELA e IgG control enlos somas de las motoneuronas de ratón. La IgG fue aplicada sobre los terminales motores delmúsculo elevador de la oreja del ratón, Levator auris longus, el cual está inervado por una ramadel nervio facial. La fracción sérica de 7 pacientes con ELA, 6 sujetos controles y 3 pacientes con otrasenfermedades neurológicas fue inyectada subcutáneamente dos veces por día durante 5 dias (50μl cada vez de una solución de IgG 20 mg/ml). Secciones del tallo cerebral conteniendo el núcleo del facial fueron procesadas porinmunocitoquímica para detectar IgG humana y la inmunotinción fue cuantificada con unanalizador de imágenes. Para todas las IgG consideradas, la tinción en las motoneuronas delnúcleo del facial del lado ipsilateral al sitio de la inyección fue significativamente más intensa. En los animales tratados con IgG de ELA, la marca ipsilateral fue significativamente más alta quela encontrada en el lado ipsilateral de los animales inyectados con IgG control. Nuestrosresultados son compatibles con el concepto de que las motoneuronas preferencialmente captan,transportan y/o acumulan IgG de ELA. La captación de anticuerpos patogénicos por terminalesmotores podrían tener un rol en la patogénesis de la enfermedad de la motoneurona. Para definir el posible rol de las IgG de ELA en la inducción de la disfunción de la transmisiónneuromuscular, fue nuestro interés estudiar si la participación de canales de calcio voltajedependientes (CCVD) puede ser alterada por la transmisión pasiva dichos anticuerpos. En la placa neuromuscular de humanos adultos y también en la placa de ratón, la transmisiónsináptica está mediada por la entrada de calcio a través de CCVD del tipo P/Q. Otros canales decalcio, como los de tipo L y N, no están involucrados en la liberación de neurotransmisor. Sinembargo, en nervios en regeneración, la conducción de señales y la transmisión sináptica sehacen altamente sensibles a la nitrendipina, una dihidropiridina bloqueante de los canales decalcio de tipo L, sugiriendo que este canal estaría involucrado en la liberación deneurotransmisor. A fin de estudiar si la aplicación de IgG humana sobre los terminales motores induce cambios enla transmisión neuromuscular, IgG de pacientes con ELA y de sujetos controles fue inyectadasubcutáneamente sobre el músculo Levator auris del ratón. La fracción sérica de 8 pacientes con ELA y 6 sujetos controles (3 sujetos sanos y 3 pacientes conotras enfermedades neurológicas) fue inyectada subcutáneamente dos veces por día durante 5días (50 μl cada vez de una solución de IgG 20 mg/ml). Una semana o un mes después de laultima inyección, los ratones fueron anestesiados y los músculos removidos en solución Ringernormal. El músculo fue montado en una cámara de registro y el nervio fue estimulado por mediode un electrodo de succión. Los potenciales de placa fueron registrados en por lo menos l5 fibrasmusculares distintas antes y después de la incubación con Nitrendipina l μM o toxinaspolipeptídicas. El contenido cuántico de la respuesta evocada fue evaluado por el método de lavarianza. No se observaron cambios en el contenido cuántico de la liberación de neurotransmisor. En losmúsculos tratados con IgG de ELA o IgG control, la liberación del neurotransmisor permaneciósensible a los bloqueantes de CCVD de tipo P/Q e insensibles al bloqueante de tipo N, comoocurre en los músculos sin tratar. En contraste, las IgG de 5 pacientes distintos de ELA indujeronuna reducción significativa en el contenido cuántico de la respuesta evocada luego de laaplicación de Nitrendipina. Esto indicaría que una sensibilidad nueva a este bloqueante de CCVDaparece en los terminales tratados con IgG de pacientes con ELA. Estos resultados sugieren laparticipación del canal de calcio voltaje dependiente de tipo L en el proceso que llevaría a lamuerte neuronal inducida por las inmunoglobulinas de ELA.