Estudo eletrofisiológico in vitro da formação hipocampal do roedor Proechimys guyannensis: uma especie animal resistente aos modelos experimentais de epilepsia

Estudo eletrofisiológico in vitro da formação hipocampal do roedor Proechimys guyannensis: uma especie animal resistente aos modelos experimentais de epilepsia

Título alternativo In vitro eletrophysiological study of the hippocampal formation of Proechimys guyanensis: an animal specie resistant to experimental models of epilepsy
Autor Silva, Andre Cesar da Autor UNIFESP Google Scholar
Orientador Cavalheiro, Esper Abrão Autor UNIFESP Google Scholar
Instituição Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Pós-graduação Neurologia/Neurociências - São Paulo
Resumo Proechimys guyannensis (PG), conhecido no Brasil popularmente como Casiragua, é uma espécie comum na região Amazônica e pertence à sub-ordem Hystricomorpha, família Echimyidae, gênero Proechimys. Esses animais têm sido extensivamente estudados em relação a sua ecologia e sua evolução, porém seu cérebro foi pobremente investigado. Em estudo realizado em nosso laboratório, o PG demonstrou uma grande resistência ao desenvolvimento de modelos experimentais de epilepsia. O status epilepticus (SE) induzido por pilocarpina teve uma curta duração na espécie PG, raramente excedendo 2 horas. De 48 PGs que evoluíram para o SE somente 2 apresentaram crises espontâneas e recorrentes. No modelo de epilepsia induzido por ácido caínico, nenhum dos animais sobreviventes apresentou crises espontâneas durante um longo período de observação (mais de 120 dias). De 43 animais submetidos ao modelo do abrasamento amigdaliano, apenas 3 animais atingiram o estadio 5 da escala de Racine. Estes achados indicam que os PGs podem ter mecanismos endógenos anticonvulsivantes representando um modelo de resistência a tratamentos epileptogênicos. Considerando a resistência desta espécie aos três modelos de epilepisa do lobo temporal in vivo supracitados, pareceu-nos interessante o estudo eletrofisiológico de sua circuitaria hipocampal, através de protocolos de indução de hiperexcitabilidade, como também a aplicação do protocolo da LTP (Long-term potentiation), para uma melhor elucidação de seu funcionamento básico e a identificação de possíveis alvos celulares responsáveis por este comportamento. Respostas extracelulares ortodrômicas típicas de CA1 (população de espículas: PE) foram encontradas na espécie PG com as mesmas características já descritas em trabalhos originais com ratos Wistar. O limiar para o aparecimento da população de espículas em presença de líquido cefalorraquiano artificial normal e frente ao protocolo de elevação do potássio extracelular foi maior na espécie PG, sendo significantemente maior com o protocolo de inibição GABAérgica (bicuculina). Nossos resultados mostraram que a espécie PG foi menos susceptível ao bloqueio da inibição, pois observamos apenas uma espícula subseqüente após o PE, e a ausência de atividade espontânea, atividade esta que esteve presente em todas as fatias de ratos Wistar. Corroborando com este resultado, o registro intracelular também apresentou um limiar de disparo de potencial de ação maior em relação aos Wistar. Apesar da ocorrência do fenômeno de LTP, este mostrou ser menos expressivo na espécie PG. Nos experimentos de retirada do íon Mg2+ do líquido cefalorraquiano artificial a espécie PG apresentou respostas semelhantes às encontradas no rato Wistar, a não ser pela a ausência de atividade espontânea. Frente a esses resultados, podemos concluir que a espécie PG apresenta uma circuitaria funcionalmente diferente da encontrada nos ratos Wistar, possivelmente devido a uma diferente distribuição e densidade dos receptores glutamatérgicos e GABAérgicos. Adicionalmente, nossos dados permitem sugerir a que a cinética das correntes iônicas possa ser diferente no PG, o que poderia explicar sua resistência e proteção contra a epileptogênese.

Proechimys guyannensis (PG) or Casiragua, a rodent popularly known in north region of Brazil (Amazonian Rain Forest), belongs to the Hystricomorpha suborder, Echimyidae family and Proechimys genre. Although this animal has been frequently used in ecological studies, little is known about its brain organization. Our laboratory has demonstrated that PG is very resistant to experimental models of epilepsy such as the pilocarpine model. The status epilepticus induced by pilocarpine lasts approximately 2 hours in PG and spontaneous seizures in the chronic period of the model is not observed. Also, with the protocol of intrahippocampal kainic acid administration, spontaneous recurrent seizures were never observed even during a long period of observation (120 days). From 43 PG animals submitted to amygdala kindling, only 3 reached the stage 5 of Racine. Altogether, these findings suggest that PG brain could have endogenous anticonvulsant mechanisms thus constituting a model of resistance to epileptogenic induction. Based on this aspect, we found interesting to look at the eletrophysiological in vitro properties of the hippocampal circuitry with protocols of hiperexcitability and LTP in order to understand the possible underlying mechanisms for this resistance to epileptogenicity. Typical evoked orthodromic field potentials (population spikes) were found in CA1 of PG. These extracellular responses showed the same characteristics widely reported in other rodent species. However, higher threshold for population spike (PS) appearance was observed. In agreement with this finding, invasive intracellular somata recordings showed a higher threshold to action potential firing when compared to Wistar rats. Our results also showed that PG was less susceptible to the GABAergic blockade by bicuculine (rare single recurrent spike). In addition, no spontaneous activity could be recorded. Although the PS characteristics were similar to those observed in Wistar, no spontaneous activity was observed in the 0 Mg2+ protocol. Regarding LTP, although the protocol have induced successfully a potentiation in extracellular potential recorded in PG, the response reached an amplitude significantly less expressive than that observed in Wistar rats Taken together our results suggest that PG has a hippocampal circuitry functionally different from Wistar rat. This may be due to a different distribution and/or density of glutamatergic and GABAergic receptors or to differences in their currents kinetics
Palavra-chave Epilepsia
Eletrofisiologia
Hipocampo
Plasticidade Neuronal
Idioma Português
Financiador Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
Fundo de Auxílio aos Docentes e Alunos (FADA)
Programa de Apoio a Núcleos de Excelência (Pronex)
Data de publicação 2005
Publicado em SILVA, Andre Cesar da. Estudo eletrofisiológico in vitro da formação hipocampal do roedor Proechimys guyannensis: uma especie animal resistente aos modelos experimentais de epilepsia. 2005. 94 p. Tese (Doutorado em Ciências) - Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de São Paulo, São Paulo, 2005.
Publicador Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Extensão 94 p.
Direito de acesso Acesso aberto Open Access
Tipo Tese de doutorado
Endereço permanente http://repositorio.unifesp.br/handle/11600/20554

Exibir registro completo




Arquivo

Nome: Publico-20554.pdf
Tamanho: 729.9KB
Formato: PDF
Descrição:
Abrir arquivo

Este item está nas seguintes coleções

Buscar


Navegar

Minha conta