Activación de la microglía en el hipocampo asociada con lesión del nervio facial / Facial nerve injury-associated hippocampal microglíal activation

Introducción. Las lesiones del nervio facial afectan la plasticidad a largo plazo en el hipocampo, así como la memoria de reconocimiento de objetos y la memoria espacial, dos procesos dependientes de esta estructura. Si bien se ha descrito una activación de la microglía en la corteza motora primaria asociada con esta lesión, no se conoce si ocurre algo similar en el hipocampo. Objetivo. Caracterizar en ratas el efecto de la lesión unilateral del nervio facial sobre la activación de células de la microglía en el hipocampo contralateral. Materiales y métodos. Se hicieron experimentos de inmunohistoquímica para detectar células de la microglía en el hipocampo de ratas sometidas a lesión irreversible del nervio facial. Los animales se sacrificaron en distintos momentos después de la lesión, para evaluar la evolución de la proliferación (densidad de células) y la activación (área celular) de la microglía en el tejido del hipocampo. Los tejidos cerebrales de los animales de control se compararon con los de animales lesionados sacrificados en los días 1,3, 7, 21 y 35 después de la lesión. Resultados. Las células de la microglía en el hipocampo de animales con lesión del nervio facial mostraron signos de proliferación y activación a los 3, 7 y 21 días después de la lesión. Sin embargo, al cabo de cinco semanas, estas modificaciones se revirtieron, a pesar de que no hubo recuperación funcional de la parálisis facial. Conclusiones. La lesión irreversible del nervio facial produce proliferación y activación temprana y transitoria de las células de la microglía en el hipocampo. Estos cambios podrían estar asociados con las modificaciones electrofisiológicas y las alteraciones comportamentales dependientes del hipocampo descritas recientemente.

Introduction: Facial nerve injury induces changes in hippocampal long-term synaptic plasticity and affects both object recognition memory and spatial memory consolidation (i.e., hippocampus-dependent tasks). Although facial nerve injury-associated microglíal activation has been described regarding the primary motor cortex, it has not been ascertained whether something similar occurs in the hippocampus. Peripheral nerve injury- associated microglíal changes in hippocampal tissue could explain neuronal changes in the contralateral hippocampus. Objective: To characterize the effect of unilateral facial nerve injury on microglíal proliferation and activation in the contralateral hippocampus. Materials and methods: Immunohistochemical experiments detected microglíal cells in the hippocampal tissue of rats that had undergone facial nerve injury. The animals were sacrificed at specific times after injury to evaluate hippocampal microglíal cell proliferation (cell density) and activation (cell area); sham-operated animals were compared to lesioned animals sacrificed 1,3, 7, 21, or 35 days after injury. Results: Facial nerve-injured rats' hippocampal microglíal cells proliferated and adopted an activated phenotype 3- to 21-days post-lesion. Such modifications were transient since the microglíal cells returned to their resting state five weeks after injury, despite the injury's irreversible nature. Conclusions: Facial nerve injury causes the transient proliferation and activation of microglíal cells in the hippocampus. This finding might partly explain the morphological and electrophysiological changes described for CA1 pyramidal neurons and the impairment of spatial memory consolidation which has previously been observed in facial nerve-injured rats.

Retracción a largo plazo del árbol dendrítico de neuronas piramidales córtico-faciales por lesiones periféricas del nervio facial / Peripheral facial nerve lesion induced long-term dendritic retraction in pyramidal cortico-facial neurons

Introducción. Poco se sabe sobre las modificaciones morfológicas de las neuronas de la corteza motora tras lesiones en nervios periféricos, y de la implicancia de dichos cambios en la recuperación funcional tras la lesión. Objetivo. Caracterizar en ratas el efecto de la lesión del nervio facial sobre la morfología de las neuronas piramidales de la capa V de la corteza motora primaria contralateral. Materiales y métodos. Se reconstruyeron neuronas piramidales teñidas con la técnica de Golgi-Cox, de animales control (sin lesión) y animales con lesiones y sacrificados a distintos tiempos luego de la lesión. Se utilizaron cuatro grupos: sham (control), lesión 1S, lesión 3S y lesión 5S (animales con lesiones y evaluados 1, 3 y 5 semanas después de la lesión irreversible del nervio facial, respectivamente). Se evaluaron mediante el análisis de Sholl, las ramificaciones dendríticas de las células piramidales de la corteza motora contralateral a la lesión. Resultados. Los animales con lesiones presentaron parálisis completa de las vibrisas mayores durante las cinco semanas de observación. Comparadas con neuronas de animales sin lesiones, las células piramidales córtico-faciales de los lesionados mostraron una disminución significativa de sus ramificaciones dendríticas. Esta disminución se mantuvo hasta cinco semanas después de la lesión. Conclusiones. Las lesiones irreversibles de los axones de las motoneuronas del núcleo facial, provocan una retracción sostenida del árbol dendrítico en las neuronas piramidales córtico-faciales. Esta reorganización morfológica cortical persistente podría ser el sustrato fisiopatológico de algunas de las secuelas funcionales que se observan en los pacientes con parálisis facial periférica.

Introduction. Little evidence is available concerning the morphological modifications of motor cortex neurons associated with peripheral nerve injuries, and the consequences of those injuries on post lesion functional recovery. Objective. Dendritic branching of cortico-facial neurons was characterized with respect to the effects of irreversible facial nerve injury. Materials and methods. Twenty-four adult male rats were distributed into four groups: sham (no lesion surgery), and dendritic assessment at 1, 3 and 5 weeks post surgery. Eighteen lesion animals underwent surgical transection of the mandibular and buccal branches of the facial nerve. Dendritic branching was examined by contralateral primary motor cortex slices stained with the Golgi-Cox technique. Layer V pyramidal (cortico-facial) neurons from sham and injured animals were reconstructed and their dendritic branching was compared using Sholl analysis. Results. Animals with facial nerve lesions displayed persistent vibrissal paralysis throughout the fiveweek observation period. Compared with control animal neurons, cortico-facial pyramidal neurons of surgically injured animals displayed shrinkage of their dendritic branches at statistically significant levels. This shrinkage persisted for at least five weeks after facial nerve injury. Discussion. Irreversible facial motoneuron axonal damage induced persistent dendritic arborization shrinkage in contralateral cortico-facial neurons. This morphological reorganization may be the physiological basis of functional sequelae observed in peripheral facial palsy patients.

El estrés agudoiinterfiere con la evocación y pomueve la extinción de la memorria espacial en el laberinto de barnes / High stress interfers with evocation and promotes extintion of spatial memory in the Barnes maze

Para evaluar los efectos del estrés agudo sobre la recuperación y la extinción de la memoria espacial, se utilizaron ratas entrenadas en el laberinto circular de Barnes. El entrenamiento consistió de 8 ensayos de adquisición (intervalo entre ensayos, IEE, de 5 min) en donde los animales debían aprender a encontrar una caja meta ubicada en uno de los 18 agujeros del laberinto. Todos los animales adquirieron el aprendizaje espacial, ya que invirtieron menos tiempo en encontrar la caja meta y cometieron menos errores a medida que se sucedían los ensayos de entrenamiento. Veinticuatro horas después del entrenamiento se evaluó la retención y extinción del aprendizaje espacial mediante una prueba con caja meta (PCC) seguida de siete pruebas sin caja (PSC), con un IEE de 5 min. Una hora y media antes de la sesión de evaluación de la memoria un grupo de animales fue sometido a estrés por restricción de movimientos durante una hora, permitiéndoles un período de recuperación de 30 min y otro grupo permaneció en su caja hogar sin manipulación (control). Los resultados indican que el estrés deteriora el proceso de evocación de la memoria espacial, ya que los animales estresados cometieron un mayor número de errores y demoraron más tiempo en encontrar la caja meta durante la PCC , respecto de los controles. Además, el estrés facilita el proceso de extinción, ya que, durante las PSCs los animales estresados no mostraron una persistencia en la exploración del agujero que, en el entrenamiento, conducía a la caja meta.

To evaluate the effects of acute stress on evocation and extinction of a spatial memory task, we used rats trained in the Barnes circular maze. The training protocol consisted of eight acquisition trials (intertrial interval, ITI; 5 min) where animals must learn to find an escape box placed under one of these eighteen holes of the maze. All animals learned the spatial memory task as indicated by diminished escape latency and weighted errors along the eight acquisition trials. Twenty four hours after training spatial memory evocation and extinction were tested (one trial with escape box, and seven consecutive trials without escape box, ITI: 5 min). One hour and a half before memory evaluation session half of the animals underwent movement restriction during one hour (one hour stress, 1H) and were allowed 30 min to recover, while the other half stayed in their home cage without manipulation (control, C). Stressed animals displayed a significant increase both in escape latency and in weighted errors during the trial with scape box. These results indicate that movement restriction-induced stress deteriorates the spatial memory evocation. Moreover, movement restriction-induced stress during one hour facilitates extinction, showed by the non-persistence in the exploration of the escape hole during the trials without escape box.