ABSTRACT
The sudden interruption of increase in the concentration of the synaptic cleft of the inhibitory neurotransmitter in the cerebral cortex, the γ-amino butyric acid (GABA), determines an increase in the neuronal activity. GABA withdrawal is a heuristic analogy with withdrawal symptoms developed by other GABA receptor-agonists such as benzodiazepines, barbiturates, neurosteroids and alcohol. GABA withdrawal is a model of neuronal hyperexcitability in complete animal validated by EEG, in which complex spikes-wide of high- frequency and amplitude appear. In brain slices, GABA withdrawal was identified by increased firing synchronization of pyramidal neurons and by changes in the active properties of the neuronal membrane. The increase in neuronal excitability of this model is the result of dynamic changes in consecutive pre- and post-synaptic components such as: a) the decrease in the synthesis/release of GABA; b) the decrease in the expression and composition of GABA A receptors associated with increased calcium entry into the cell. This model is an excellent bioassay to study partial epilepsy, epilepsy refractory to drug treatment and a model to reverse or prevent the generation of abstinence from different drugs.
La interrupción abrupta del incremento de la concentración en el espacio sináptico del neurotransmisor inhibitorio de la corteza cerebral, el ácido γ-amino butírico (GABA), condiciona un incremento en la actividad de las neuronas. La abstinencia al GABA es una analogía heurística con los síndromes de abstinencia desarrollados por otros agonistas del receptor GABA A como: las benzodiacepinas, los barbitúricos, los neuroesteroides y el alcohol. La abstinencia a GABA es un modelo de hiperexcitabilidad neuronal validado en animal íntegro por medio del EEG, en el cual aparecen complejos espigas-onda de amplia frecuencia y amplitud. En rebanadas de cerebro se identifica por incremento en la sincronización de disparo de neuronas piramidales y por cambios en las propiedades activas de la membrana neuronal. El incremento de la excitabilidad neuronal de este modelo es la consecuencia de cambios dinámicos y consecutivos en los componentes presinápticos y postsinápticos como son: a) la disminución en la síntesis/liberación de GABA; b) la disminución en la expresión y la composición de receptores GABA asociado al incremento en la entrada de calcio a la célula. Este modelo es un excelente bioensayo para estudiar epilepsias parciales, epilepsias refractarias a tratamiento farmacológico y un modelo para revertir o prevenir la generación de la abstinencia de diferentes drogas.
ABSTRACT
Schizophrenia is a mental disorder characterized by delusions, hallucinations, disorganization in speech and thinking as well as alterations in social behavior, and affective flattening. Schizophrenic patients also have an olfactory deficit since prodromal stages of this disorder. The olfactory deficit could be present in schizophrenic patients due to anatomic and structural alteration of the Central Nervous System, or peripheral abnormalities in the olfactory epithelium. The major alterations of the Central Nervous System are diminished volumes of olfactory bulb and structures of primary olfactory cortex, hippocampus and amygdala. While, olfactory epithelium has functional abnormalities in cellular differentiation and electric response of sensory olfactory neurons, which suggest an impairment of the odor transduction. The cellular culture of olfactory epithelium has allowed isolating multipotential progenitor cells that have the ability to proliferate and differentiate in mature neurons and glia. This model could provide evidences on the causes that could explain the olfactory deficits in schizophrenia. Moreover, it will allow testing hypothesis on pathophysiological causes of this mental disorder in different of stages of the neurodevelopment. In addition, olfactory epithelial neuronal precursors constitute a novel model to detect genetic, proteomic and functional biomarkers that allow a biological diagnosis.
La esquizofrenia (EZ) es un trastorno psiquiátrico que se caracteriza por la presencia de delirios, alucinaciones, pensamiento desorganizado, lenguaje desestructurado, alteraciones del comportamiento social y aplanamiento afectivo, entre otros síntomas. Los pacientes con EZ también presentan un déficit en la capacidad olfatoria desde la fase prodrómica del trastorno. El déficit olfatorio en la EZ puede presentarse por alteraciones anatómico-estructurales del SNC o por anomalías a nivel periférico en el epitelio olfatorio. Las alteraciones principales del SNC son la disminución del volumen de los bulbos olfatorios, de estructuras de la corteza olfatoria primaria, del hipocampo y de la amígdala coronal. El epitelio olfatorio en los estadios tempranos de la EZ presenta anomalías funcionales en la diferenciación y en la respuesta biofísica de las neuronas sensoriales olfatorias, lo que sugiere que existe un desacoplamiento de la transducción olfatoria. El cultivo celular del epitelio olfatorio ha permitido aislar células progenitoras multipotenciales que poseen la capacidad de proliferar y diferenciarse en neuronas y glía. El estudio de este modelo podría aportar evidencia sobre las causas que explicarían el déficit olfatorio en la esquizofrenia y permitiría estudiar hipótesis que intenten explicar las causas de la fisiopatología de este trastorno en el neurodesarrollo así como detectar biomarcadores genéticos, proteómicos o funcionales que permitan un diagnóstico biológico.