Efecto de las crisis repetitivas en el modelo experimental de epilepsia GASHSal

Resumen

La epilepsia constituye un importante problema de salud. En la actualidad, se ha avanzado significativamente en el estudio de sus mecanismos biológicos, así como en el de los marcadores genéticos involucrados, debido en parte, a la existencia de modelos experimentales en epilepsia. El modelo GASH:Sal (Genetic Audiogenic Seizure Hamster, Salamanca), desarrollado en la Universidad de Salamanca, exhibe crisis tónico-clónicas generalizadas de origen genético, como respuesta a un estímulo sonoro. Presenta una alta repetibilidad de los episodios ictales, por lo que resulta un modelo fiable y reproducible a la hora de evaluar las características de las crisis convulsivas, la eficacia de fármacos y otros tratamientos antiepilépticos. Al tratarse de un animal cuya susceptibilidad al desarrollo de crisis convulsivas ha surgido de manera espontánea por el desenmascaramiento de genes recesivos en los cruces endogámicos, este modelo es fácilmente equiparable a los fenómenos surgidos de novo en humanos. La comprensión de la etiopatogenia de la epilepsia, como los mecanismos de hiperexcitabilidad neuronal, propagación de las crisis, o formación de focos secundarios, así como las consecuencias de las crisis repetitivas , el conocido como “efecto kindling”, resultan de gran importancia. Como parte integrante de un proyecto más amplio orientado a la validación del GASH:Sal, en este trabajo se ha llevado a cabo una exhaustiva caracterización comportamental de las crisis producidas por estimulación repetitiva, así como otras investigaciones colaterales, El fin último de nuestro estudio es contribuir al conocimiento de la etiología de la epilepsia y los factores que influyen en el reclutamiento de nuevas áreas cerebrales tras la repetición de las crisis. La hipótesis en la que se centra este trabajo es que la estimulación repetitiva o kindling, induce cambios tanto comportamentales como fisiológicos e histológicos en el modelo GASH:Sal. Para comprobarlo, se analizaron las alteraciones comportamentales durante el kindling a través del software ETHOMATIC, así como los cambios en indicadores de estrés mediante el estudio de la prueba de campo abierto y analizando los niveles de cortisol en sangre. Por otro lado, se evaluaron los parámetros sanguíneos de los diferentes grupos experimentales. Se analizaron las muestras histológicas para evaluar los procesos de activación neuronal a través del marcador c-fos, se estudiaron tanto la apoptosis como la neurogénesis mediante el marcador caspasa-3-activa y una doble inmunohistoquímica frente a Ki67 y NeuN respectivamente y, finalmente, se estudió la población glial debido a su importante papel en la epilepsia. Los resultados a nivel conductual muestran que la estimulación sonora repetida modifica la secuencia comportamental de las crisis convulsivas del GASH:Sal a partir de la quinta estimulación. Además, este análisis permitió identificar dos subgrupos de animales GASH:Sal, el subgrupo A, que incluye a los animales que desarrollan crisis convulsivas de forma permanente a lo largo de todo el protocolo de kindling, y el subgrupo B, que engloba a los animales que a partir de la 9ª estimulación acústica, no experimentan crisis convulsivas típicas. Por otro lado, el kindling audiógeno provoca en el GASH:Sal la aparición de comportamientos de origen límbico a medida que aumenta el número de estimulaciones, lo que se confirma con un incremento del índice de severidad límbico de las crisis. El estudio histológico muestra reclutamiento de áreas cerebrales tras el kindling audiógeno, tanto de regiones mesencefálicas como límbicas, manifestándose una activación diferencial de los núcleos Colículo Inferior, Locus Coeruleus, Sustancia Gris Periacueductal, Hipocampo, Núcleo Hipotalámico Periventricular, Núcleo Amigdaloide Medial Posterodorsal y Núcleo Basolateral Amigdalino. El grupo control sometido a estimulaciones repetitivas es el que presenta una menor activación en todos los núcleos estudiados; el GASH:Sal estimulado una vez es el que muestra una mayor activación de los núcleos troncoencefálicos estudiados (Colículo Inferior y Locus Coeruleus). La evaluación de los marcadores de estrés puso de manifiesto un aumento de los niveles de cortisol en sangre y alteraciones comportamentales durante las crisis convulsivas repetidas. También se demuestran variaciones hematológicas que podrían relacionarse con la exposición al estrés de forma continuada, como cambios en los niveles de eosinófilos y linfocitos. El estudio de los procesos de neurogénesis y apoptosis muestra que, tras las crisis convulsivas repetidas en el GASH:Sal, existe neurogénesis en el Hipocampo y un aumento de la muerte neuronal en este núcleo y en el Colículo Inferior. Finalmente, el desarrollo de crisis convulsivas repetidas en los animales GASH:Sal induce incremento de la glia, específicamente de la población astrocitaria, en el Colículo Inferior e Hipocampo. En conclusión, el presente estudio permite caracterizar alteraciones de la cepa GASH:Sal a distintos niveles tras sufrir crisis convulsivas repetidas, desencadenadas por la aplicación del protocolo de kindling.