Colocalización de proteínas proepileptogénicas en sinapsis hipocampales después de convulsiones / Colocalization of proepileptogenic proteins on hippocampal sinapsis after seizure

RESUMEN

INTRODUCCIÓN: La epilepsia del lóbulo temporal se desarrolla como consecuencia de insultos cerebrales como trauma, infartos, infección o convulsiones. Los circuitos neuronales del lóbulo temporal, incluyendo al hipocampo, se reorganizan generando redes hiperexcitables, el foco epiléptico, proceso denominado epileptogénesis; en cambio, la corteza cerebral es más resistente a la reorganización. La epileptogénesis en el hipocampo está mediada en parte por óxido nítrico, sintetizado por la óxido nítrico sintasa neuronal y por la neurotrofina BDNF, cuyo receptor es TrkB. Estas proteínas están localizadas en las sinapsis excitadoras y podrían estar implicadas en la sensibilidad diferencial entre el hipocampo y corteza cerebral a la epileptogénesis. OBJETIVO: Lograr un acercamiento a los mecanismos que participan en la sensibilidad diferencial a la epileptogénesis entre el hipocampo y la corteza, después de convulsiones. MATERIAL Y MÉTODO: Se indujeron convulsiones en ratas mediante inyección de kainato. Se obtuvieron membranas sinápticas reselladas (sinaptosomas) de corteza e hipocampo. En ellas, se cuantificó la co-localización de óxido nítrico sintasa neuronal, TrkB y un marcador de sinapsis excitadoras (Prosap2) mediante técnicas inmunohistoquímicas. Los resultados expresados como por ciento promedio +/- error estándar se sometieron a prueba de t-student. RESULTADOS: TrkB y óxido nítrico sintasa neuronal aumentaron de 20,6 +/- 3,5 por ciento a 35,7 +/- 2,6 por ciento (p = 0,0008) y de 32,4 +/- 3,8 por ciento a 51,5 +/- 3,5 por ciento (p = 0,0003), respectivamente, en sinaptosomas excitadores hipocampales después de convulsiones. En sinaptosomas excitadoras de cerebro corteza no se observaron cambios significativos. DISCUSIÓN: óxido nítrico sintasa neuronal y TrkB se asocian a sinapsis excitadoras hipocampales después de convulsiones, pudiendo contribuir así a la epileptogénesis. La cerebrocorteza es resistente a esta reorganización molecular.

ABSTRACT

INTRODUCTION: Temporal lobe epilepsy develops as a consequence of brain insults such as trauma, stroke, infection, or seizures. The temporal lobe circuit, including the hippocampus, reorganizes generating hyper-excitable networks and, therefore, the epileptic focus, process called epileptogenesis. Where as, the cerebral cortex is more resistant to the reorganization. Temporal lobe epileptogenesis is mediated partly by neuronal nitric oxide synthase and the neurotrophin BDNF with its receptor TrkB. These proteins are localized at excitatory synapses and might be involved in the differential sensitivity of the hippocampus and cerebral cortex to epileptogenesis. OBJECTIVE: Getting closer to mechanisms involved in epileptogenesis differential sensitivity between the hippocampus and cortex after seizures. MATERIAL AND METHOD: Seizures were induced in rats by injection of kainic acid. Resealed synaptic membranes (synaptosomes) were obtained from cortex and hippocampus. Then the co-localization of neuronal nitric oxide synthase, TrkB and a marker of excitatory synapses (Prosap2/Shank3) was quantified by immunohistochemistry. The results were expressed as mean +/- standard error and subjected to t-student test. RESULTS: TrkB and neuronal nitric oxide synthase increased from 20.6 +/- 3.5 percent to 35.7 +/- 2.6 percent (p = 0.0008) and from 32.4 +/- 3.8 percent to 51.5 +/- 3.5 percent (p = 0.0003), respectively in excitatory hippocampal synaptosomes after seizures. In excitatory cerebrocortical synaptosomes no significant changes were observed. DISCUSSION: neuronal nitric oxide synthase and TrkB associate to excitatory hippocampal synapses after seizures, thereby probably contributing to epileptogenesis. The cerebral cortex is resistant to this molecular reorganization.