Effects of sciatic nerve transection on glucose uptake in the presence and absence of lactate in the frog dorsal root ganglia and spinal cord / Efeito da secção do nervo isquiático sobre a captação de glicose na presença e ausência de lactato em gânglio da raiz dorsal e medula espinhal de rãs

Frogs have been used as an alternative model to study pain mechanisms because the simplicity of their nervous tissue and the phylogenetic aspect of this question. One of these models is the sciatic nerve transection (SNT), which mimics the clinical symptoms of “phantom limb”, a condition that arises in humans after amputation or transverse spinal lesions. In mammals, the SNT increases glucose metabolism in the central nervous system, and the lactate generated appears to serve as an energy source for nerve cells. An answerable question is whether there is elevated glucose uptake in the dorsal root ganglia (DRG) after peripheral axotomy. As glucose is the major energy substrate for frog nervous tissue, and these animals accumulate lactic acid under some conditions, bullfrogs Lithobates catesbeianus were used to demonstrate the effect of SNT on DRG and spinal cord 1-[14C] 2-deoxy-D-glucose (14C-2-DG) uptake in the presence and absence of lactate. We also investigated the effect of this condition on the formation of 14CO2 from 14C-glucose and 14C-L-lactate, and plasmatic glucose and lactate levels. The 3-O-[14C] methyl-D-glucose (14C-3-OMG) uptake was used to demonstrate the steady-state tissue/medium glucose distribution ratio under these conditions. Three days after SNT, 14C-2-DG uptake increased, but 14C-3-OMG uptake remained steady. The increase in 14C-2-DG uptake was lower when lactate was added to the incubation medium. No change was found in glucose and lactate oxidation after SNT, but lactate and glucose levels in the blood were reduced. Thus, our results showed that SNT increased the glucose metabolism in the frog DRG and spinal cord. The effect of lactate on this uptake suggests that glucose is used in glycolytic pathways after SNT.

As rãs são usadas como modelos experimentais alternativos no estudo da nocicepção, tanto pela simplicidade do seu tecido nervoso como por permitirem uma abordagem filogenética sobre o tema. Um desses modelos é a secção do nervo isquiático (SNI), o qual simula os sintomas clínicos do “membro fantasma”, uma condição que ocorre nos humanos após amputação ou secção completa da medula espinal. Em mamíferos, a SNI aumenta o metabolismo da glicose no sistema nervoso central, e o lactato é uma fonte energética para as células nervosas. Porém é desconhecido se essa é a situação em gânglio da raiz dorsal (GRD). Como a glicose é o principal substrato energético para o tecido nervoso de rãs, e a concentração plasmática de lactato está aumentada nesses animais em distintas situações, a rã-touro Lithobates catesbeianus foi usada para demonstrar os efeitos da SNI sobre a captação de 1-[14C] 2-deoxi-D-glicose (14C-2-DG), na presença e ausência de lactato, em GRD e medula espinal. Foram demonstrados ainda os efeitos dessa condição experimental sobre a formação de 14CO2 a partir de 14C-glicose e 14C-L-lactato, e a concentração plasmática de glicose e lactato. A captação de 3-O-[14C] metil-D-glicose (14C-3-OMG) foi usada para demonstrar a relação tecido/meio estável da glicose nessas condições. A captação de 14C-2-DG aumentou três dias após a SNI, sem qualquer alteração na captação de 14C-3-OMG. O aumento foi reduzido quando o lactato foi acrescentado ao meio de incubação. A taxa de oxidação da glicose e do lactato não modificou após SNI, mas houve redução na concentração plasmática de glicose e lactato. Assim, a SNI aumenta o metabolismo da glicose no GRD e medula espinal de rãs. Os efeitos do lactato sobre essa captação sugerem o uso da glicose na via glicolítica após a SNI.

Hematología y citoquímica de las células sanguíneas de Rhinella fernandezae (Anura: Bufonidae) en Espinal y Delta-Islas del río Paraná, Argentina

Hematology and blood cell cytochemistry of Rhinella fernandezae (Amphibia: Anura) from Espinal and Delta-Islands of Paraná River, Argentina. The description of amphibian hematology is scarce and most of these studies have been done in species from North America, Asia and Europe. With the purpose to obtain basic hematological information of Rhinella fernandezae, 23 blood samples from Santa Fe and Entre Ríos natural reserves were studied. Blood of each individual was extracted by cardiac puncture and hemograms were carried out. Morphological and cytochemical description of blood cells were analyzed in slides and were inspected for extra and intra cellular parasites. Five leucocytes types were observed, being lymphocytes the predominant ones followed by basophiles. Heterophils and eosinophils were positive to PAS, Sudan B and peroxidase. The erythrocytes and its precursors were negative for cytochemical reactions. Micronuclei and nuclear alterations frequencies were scarce. No significant differences (p>0.05) were observed between sexes neither in hemograms nor in blood cells morphology. Microfilarias were the only hemoparasites found with a relative low prevalence and infection intensity. The hematological characteristics studied were similar to those reported for other amphibians, suggesting that R. fernandezae individuals present optimal nutritional and immunological status. Rev. Biol. Trop. 59 (1): 17-28. Epub 2011 March 01.

La descripción de la hematología de los anfibios anuros es escasa, habiéndose realizado la mayoría de los trabajos en especies de Norteamérica, Asia y Europa. Con el propósito de obtener datos hematológicos para Rhinella fernandezae, fueron estudiados 23 especímenes provenientes de zonas protegidas de las provincias de Santa Fe y Entre Ríos. Se les extrajo sangre por punción cardíaca y se realizaron hemogramas. En los extendidos sanguíneos, se efectuaron la descripción morfológica y citoquímica de las células sanguíneas y búsqueda de parásitos. Se observaron cinco tipos de leucocitos, donde predominaron los linfocitos pequeños. Heterófilos y eosinófilos resultaron positivos para PAS, Sudan B y peroxidasa; contrariamente, los eritrocitos y sus precursores fueron negativos. Los puntajes de las reacciones citoquímicas fueron variables para basófilos, linfocitos, monocitos y trombocitos. Las frecuencias de micronúcleos y de alteraciones nucleares fueron escasas. No se observaron diferencias significativas (p>0.05) entre sexos en el hemograma ni en la morfología sanguínea. Los únicos hemoparásitos encontrados fueron microfilarias (Nematoda: Filaroidea), cuya prevalencia e intensidad de infección fueron bajas. Las características hematológicas estudiadas fueron semejantes a los valores reportados para otros anfibios, pudiendo inferir que los individuos de R. fernandezae estudiados se encuentran en un buen estado nutricional e inmunológico.