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Respuesta de una subpoblacion de interneuronas y del transportador glial de glutamato GLT1 en la corteza contralateral a un foco isquemico.

Contralateral cortical response of a subpopulation of interneurons and the glial glutamate transporter GLT1 to an ischemic core

La isquemia focal es una de las formas mas frecuentes de lesion cerebral en humanos. Durante anos los estudios se han dirigido a comprender la fisiopatologia del foco isquemico y del area de penumbra. Por la amplia conectividad del sistema nervioso y los arreglos sinapticos precisos entre las celulas vecinas y la relacion directa con celulas localizadas en areas remotas, la lesion que ocurre en una region determinada del sistema nervioso central repercute directamente sobre zonas que no estan involucradas en la injuria inicial, pero que reciben o pierden las aferencias de la region lesionada. Despues de una lesion isquemica focal experimental se han descrito adaptaciones morfofuncionales y moleculares en la corteza contralateral (1). Estos cambios involucran hiperexcitabilidad, cambios en la conformacion de las espinas dendriticas y sobre-regulacion en la expresion de varios genes, la mayoria de ellos asociados con plasticidad, senalizacion neuronal y factores de crecimiento. Se considera que en el ser humano los cambios remotos consecuentes a la isquemia pueden contribuir a la aparicion de alteraciones neurologicas y neuropsiquiatricas tales como depresion, demencia y epilepsia, los cuales no en todos los casos pueden correlacionarse con el sitio primario de lesion (2).

Los cambios observados en las zonas distantes al foco lesional se denominan cambios remotos o diasquisis3 que se pueden clasificar en cuatro niveles de acuerdo con el mecanismo de injuria:

1. Cambios remotos originados por edema cerebral.

2. Cambios remotos atribuibles a depresion diseminada (spreading depression)

3. Cambios remotos en areas de proyeccion

4. Cambios remotos debidos a plasticidad reactiva y efectos sistemicos (3).

El presente trabajo se centra en el tercer mecanismo, basandose en el conocimiento existente sobre la conectividad cortical y el fenomeno de la diasquisis. El proposito de este trabajo es analizar los cambios que ocurren en una subpoblacion de interneuronas gabaergicas y en los astrocitos localizados en la corteza cerebral contralateral a un foco isquemico, mediante un anticuerpo contra la proteina atrapadora de calcio parvoalbumina (PV), que es especifica de interneuronas gabaergicas y el transportador glial de glutamato GLT1.

La hipotesis se basa en que una lesion focal de la corteza se debe reflejar en la corteza opuesta:

1. En interneuronas de la corteza contralateral que recibe aferentes comisurales y

2. En la poblacion de astrocitos que expresan GLT1, el cual remueve 90% del glutamato presente en las interacciones sinapticas excitatorias.

Se espera que haya variaciones interlaminares en la expresion inmunohistoquimica de parvalbumina y del transportador GLT1, considerando que si bien existen interacciones interlaminares en la corteza, en cada lamina hay variantes en la relacion entre interneuronas y patrones de conectividad aferente y eferente.

MATERIALES Y METODOS

Los experimentos se realizaron en ratas macho Wistar con un peso promedio entre 280-350 g, las cuales se obtuvieron del Bioterio de la Facultad de Salud de la Universidad del Valle. Los animales se mantuvieron en un ciclo de 12:12 horas de luz-oscuridad y recibieron comida y agua ad libitum. Todos los procedimientos y el protocolo experimental fueron aprobados por el Comite de Etica en Experimentacion Animal de la Facultad de Salud, Universidad del Valle.

Procedimiento quirurgico. Los animales se anestesiaron con una mezcla de ketamina-xilazina (50 mg/ml; 2 mg/ml; 0.8 mg/kg) por via intraperitoneal. Se mantuvieron en una temperatura rectal de 37 [+ o -] 0.5[grados]C con la ayuda de una lampara de calor. Bajo microscopia estereotaxica, se diseco la vasculatura del cuello exponiendo la arteria carotida comun derecha hasta la bifurcacion, se diseco y ligo la arteria carotida externa (ACE), luego se diseco la arteria carotida interna (ACI), se separo del nervio vago adyacente y se interrumpio el flujo sanguineo de la arteria pterigopalatina suturandola a nivel de su origen con un monofilamento de nylon 4-0. La isquemia focal se indujo siguiendo el protocolo de Longa (4), de la siguiente manera: se utilizo un monofilamento de nylon 4-0 (Ethilon[R], Ethicon[R] Co, Inc) cubierta previamente con una solucion de poli-l-lisina (0.1% (peso/volumen) (Sigma[R]), preparado en agua desionizada y secado durante una hora a 60[grados]C. E1 monofilamento se introdujo 18 mm desde la arteria carotida externa derecha hacia la carotida interna (ACI) hasta alcanzar la parte inicial del segmento de la arteria cerebral media derecha (ACM). La ACE se suturo con un nylon 5-0 en el lugar donde se introdujo la sutura para prevenir la hemorragia. La incision en el cuello se cerro con seda calibre 3-0. El monofilamento se dejo en su lugar durante 90 minutos y luego se removio para permitir la reperfusion. Los animales control se trataron con los mismos protocolos de anestesia y quirurgico sin introduccion del monofilamento intraluminal. Los animales que mostraron sintomas neurologicos (ver escala), se seleccionaron para el analisis inmunohistoquimico.

A las 2, 8 y 12 horas de isquemia se realizo la prueba neurologica para evaluar la adecuada oclusion de la arteria cerebral media derecha, con la escala de 4 puntos de Longa (4):

1 = Falla para extender completamente la pata izquierda.

2 = Movimientos circulares hacia la izquierda.

3 = Caidas hacia el lado izquierdo.

4 = Perdida de movimientos espontaneos con disminucion del nivel de conciencia.

Protocolo inmunohistoquimico. Los animales se prefundieron a las 24 y 72 horas posteriores a la isquemia (n=5), con una mezcla de paraformaldehido, lisina y periodato de sodio (PLP, pH: 7.4) por via intracardiaca. Con el mismo protocolo de anestesia con ketaminaxilazina (50 mg/ml; 2 mg/ml; 0.8 mg/kg) se perfundieron los animales por via intracardiaca. Los animales utilizados para evaluar la expresion de PV y GLT1 se agruparon para el sacrificio a las 24 y 72 horas posteriores a la isquemia (n=5), se perfundieron utilizando una mezcla de paraformaldehido, lisina y periodato de sodio (PLP, pH: 7.4). Los cerebros se removieron y se dejaron en el mismo fijador por 24 horas a 4[grados]C. Por medio de un vibratomo (Lancer) se obtuvieron secciones coronales seriadas (50 [micron]m), utilizando como referencia la comisura blanca anterior, la region anterior del hipotalamo, el estriado y el palido ventral, este nivel corresponde a las coordenadas interaural 9.2 mm, bregma 0.2 mm. Para confirmar las alteraciones histopatologicas, se utilizo marcacion inmunohistoquimica para la proteina asociada con microtubulos 2 (MAP2, Kosik, Santa Barbara CA, diluido 1:100 PBS/TritonX100), la cual es un marcador de injuria neuronal (Figura 1) y NeuN (Chemicon) (1:2500 PBS/TritonX100 0.5%), que marca las poblaciones neuronales, con el proposito de definir claramente el espesor de cada lamina cortical. Los individuos que mostraron alteraciones histologicas por este criterio fueron los que se utilizaron en este estudio.

Con el proposito de identificar neuronas positivas para PV y para GLT1, las secciones flotantes se incubaron durante 12 horas en anti-PV (Sigma[R]), diluido 1:5000 PBS/triton X-100 y en anti-GLT1 (Novo Castra[R]) diluido 1:40 en PBS. Se escogio examinar el comportamiento del marcador GLT1 in situ, por los informes sobre labilidad de los transportadores de glutamato en tejido homogenizado. La marcacion para ambos anticuerpos se revelo utilizando avidina-biotina siguiendo las instrucciones del fabricante (Vectastain[R] CA). La actividad de la peroxidasa se revelo, utilizando 3.3 dia-minobencidina como cromogeno con peroxido de hidrogeno al 0.01% y contrastando despues con niquel. Los animales control (n=5), se procesaron simultaneamente, omitiendo la incubacion con el anticuerpo primario.

Analisis a microscopia de luz. Se seleccionaron los cortes de la corteza frontoparietal, que corresponde al area sensoriomotora, porque en el modelo de isquemia utilizado por los autores, el foco isquemico comprende estas areas corticales y un sector de la region dorsolateral del caudado. Ademas, se analizo cualitativamente la region del cingulo tanto ipsi como contra-lateral, teniendo en cuenta que estas dos regiones estan conectadas entre si por fibras comisurales, pero que no corresponden a regiones infartadas por la oclusion de la arteria cerebral media. Los cortes se fotografiaron con una camara digital Cannon[R] Power Shot S30 adaptada a un microscopio de luz (Olympus[R] CH-2 optical modelo CHS). Las imagenes a analizar se lograron mediante la composicion de fotografias consecutivas, las cuales se fusionaron digitalmente con el programa Photo Stich[R] version 3.1 (2000). Las imagenes obtenidas representaban el espesor completo de la corteza cerebral, sobre las cuales se realizaron los conteos correspondientes utilizando el programa SigmaScanPro[R] 5. Para el procedimiento cuantitativo se hicieron cajones de 100 x 500 micras (100 en el plano coronal y 500 en el plano tangencial). Se tuvo como criterio colocar el cajon en el centro de cada lamina. Para cumplir este criterio la guia fue el espesor de cada lamina determinado en cortes coronales tenidos con NeuN (marcador neuronal), acoplados con los cortes sucesivos para PV y GLT1 y asi asegurar la ubicacion laminar.

Los datos se analizaron con ANOVA de una via, seguido por el post-prueba de Neuman Keuls. Se consideraron estadisticamente significativos valores de p<0.05.

RESULTADOS

De los 25 animales operados, 15 presentaron deficit neurologico al recuperarse de la anestesia, llegando a los grados 1, 2 y 3 despues del periodo de recuperacion. No se utilizaron animales en el grado 4 (n=10), por su baja supervivencia. Se realizaron cortes coronales sucesivos a partir de la comisura blanca anterior, para hacer el analisis con los marcadores seleccionados teniendo en cuenta las coordenadas mencionadas antes. La region examinada correspondio a la corteza frontoparietal contra-lateral (izquierda), que se relaciona con la corteza isquemica en espejo. En cada caso la primera seccion procesada con el anticuerpo anti-MAP2, permitio medir el tamano del infarto, aproximadamente 30.8%, que incluyo tanto la corteza fronto-parietal como el caudado putamen (Figura 1). Los cortes tenidos con NeuN permitieron medir el espesor de las laminas con el proposito de facilitar la cuantificacion celular en cada capa (Cuadro 1).

[FIGURA 1 OMITIR]

Observaciones en el cingulo. Como se partio de la premisa de que el infarto producido en el hemisferio derecho puede afectar a la corteza contra-lateral del hemisferio izquierdo, se examino la region del cingulo diferente al foco y a la penumbra isquemica para observar el comportamiento de los marcadores seleccionados en el modelo. La lesion isquemica no mostro diferencias cualitativas en el cingulo del hemisferio isquemico ni en el del hemisferio contralateral (Figura 2), mientras que los cambios para PV y GLT1 en las regiones contra-laterales al foco isquemico fueron muy notables, por tanto se decidio hacer una evaluacion cuantitativa lamina por lamina de las regiones remotas y establecer la progresion de estos cambios con el tiempo de supervivencia.

Distribucion de PV y de GLT1 en la corteza cerebral normal. En la corteza fronto-parietal de animales controles, las neuronas positivas para PV muestran un patron laminar especifico. Es importante mencionar que la capa I carece de celulas positivas para PV, en su lugar se observa una considerable inmunorreactividad representada en neuritas probablemente pertenecientes a neuronas localizadas en capas inferiores o derivadas de regiones subcorticales. Las capas II a la VI, muestran celulas positivas para PV con un cuerpo bien definido y procesos dendriticos y axones con diversa orientacion claramente marcados. La mayoria de estas celulas se clasificaron como celulas en candelabro y celulas en cesta. El numero de cuerpos celulares inmunorreactivos es bajo en las capas II y VI, intermedio en la capa III y alto en las capas IV, V.

[FIGURA 2 OMITIR]

La inmunorreactividad para GLT1 se observa homogeneamente distribuida en todas las capas corticales, las celulas inmunopositivas aparecen como anillos a partir de los cuales emergen procesos cortos.

Inmunorreactividad para PV y GLT1 en la corteza cerebral contralateral al foco isquemico. Mientras que en los controles las neuronas positivas para PV predominan en las capas IV y V, en la corteza contralateral al foco isquemico se observa un aumento notorio en la inmunorreactividad a PV en las neuronas de las capas II-III (Figura 3 y Grafica 1). En la corteza contralateral se observa una disminucion en la inmunorreactividad para GLT1 en todas las laminas analizadas en los diferentes tiempos de supervivencia; esta reduccion es notable en las laminas medio corticales, sobre todo en la lamina III (Figura 4 y Grafica 2).

Variaciones laminares en la expresion de PV y GLT1 en la corteza contralateral

Lamina I: Como la lamina I carece de cuerpos celulares inmunorreactivos para PV, no se considero esta capa en el analisis cuantitativo. La inmunorreactividad para GLT1 aparece cualtitativamente disminuida; sin embargo, no se encontraron diferencias en el conteo celular.

[FIGURA 3 OMITIR]

[GRAFICO 1 OMITIR]

Lamina II: El numero de celulas positivas para PV aumento a las 24 y a las 72 horas, y no se presentaron cambios en la expresion de GLT1.

Lamina III: El numero de celulas inmunorreactivas para PV se incremento a las 24 y a las 72 horas y la expresion de GLT1 disminuyo en ambos tiempos de supervivencia.

[FIGURA 4 OMITIR]

Lamina IV: La inmunorreactividad para PV aumento a las 24 horas de supervivencia; este incremento fue aun mayor a las 72 horas. Por su parte la inmunorreactividad para GLT1 disminuyo unicamente a las 72 horas de supervivencia.

Lamina V: En esta lamina la inmunorreactividad para PV se incremento a las 24 y 72 horas de supervivencia, mientras que la expresion de GLT1 no presento cambios.

Lamina VI: La inmunorreactividad para PV y para GLT1 no cambio en ninguno de los tiempos analizados.

En resumen, las celulas inmunorreactivas para PV se aumentaron en las capas II, III, IV y V y permanecieron constantes en la lamina VI. La expresion de GLT1 disminuyo en la capa III en los dos tiempos de supervivencia analizados (24 y 72 horas) y en la capa IV disminuyo solo a las 72 horas. La expresion de GLT1 no cambia en las capas I, II, V y VI.

DISCUSION

La mayor parte de las inter-neuronas de la corteza cerebral expresan proteinas atrapadoras de calcio. Entre estas la calbindina D28K, la calretinina y la parvalbumina se expresan en interneuronas gabaergicas y en ellas contribuyen a mantener la homeostasis del calcio (5). Se han utilizado procedimientos inmunohistoquimicos para identificar los diferentes tipos de celulas gabaergicas presentes en la corteza, teniendo en cuenta que cada proteina se encuentra en diferentes tipos neuronales, con muy poca coexpresion (6).

La parvalbumina se encuentra en celulas en cesta y en celulas en candelabro (7). Estas celulas realizan contacto sinaptico con el soma y el segmento inicial del axon de neuronas piramidales respectivamente. Las celulas en cesta forman una importante red inhibitoria de la corteza cerebral, debido a su localizacion estrategica cerca de los cuerpos de las neuronas piramidales, donde controlan y sincronizan las salidas de las celulas piramidales. Se ha demostrado que en el hipocampo y en la neocorteza las neuronas gabaergicas positivas para PV forman una red dual conectada por medio de uniones laxas (gap junctions) y sinapsis quimicas entre ellas de tipo inhibitorio. Las primeras son importantes para mantener la sincronia y las ultimas pueden estar implicadas en la generacion de la actividad oscilatoria en el rango de la frecuencia gama (8).

En el presente estudio se demuestran incrementos en la expresion de PV en la corteza contralateral a un foco isquemico posterior a la oclusion de la arteria cerebral media en ratas y disminucion en la expresion de GLT1 particularmente en la lamina III cortical. La parvalbumina es una proteina perteneciente a la familia EF-hand, conformada por un conjunto de proteinas atrapadoras de calcio que como se menciono antes estan implicadas en la transduccion directa de senales mediadas por calcio y en el control de su homeostasis (5). Varios autores han informado que las proteinas atrapadoras de calcio como calbindina D28K, calretinina y parvalbumina, tienen un papel neuroprotector al actuar como amortiguadores de calcio que atenuan la sobrecarga inducida por fenomenos excitotoxicos generados por la lesion isquemica (9). Sin embargo, este papel ha sido controvertido, sobre todo en el caso de la PV.

Existen informes que indican que el papel de la PV puede ir desde protector hasta tener un efecto deletereo, por ejemplo en cultivos celulares de neuronas corticales la expresion de parvalbumina se incrementa con la neurotoxicidad inducida por un agonista del glutamato el N-metil-D-aspartato (10). Tambien se ha informado que la expresion inmunohistoquimica de PV puede cambiar en diferentes condiciones experimentales y en diferentes regiones del sistema nervioso. Despues de deprivacion olfatoria por oclusion unilateral de las nares realizado en ratas y evaluadas dos meses despues de la oclusion, se encontro un incremento significativo ipsi y contra-lateral de celulas positivas a PV en los nucleos olfatorios anteriores dorsal y lateral respectivamente (11). Lo anterior indica que la actividad regula la expresion de las proteinas atrapadoras de calcio. Los resultados del presente trabajo muestran un incremento general en el numero de neuronas que expresan PV en las capas II, III, IV y V en la corteza contralateral a un foco isquemico. Los autores consideran que estos cambios pueden ser el resultado de la desconexion parcial por perdida de circuitos comisurales y de probables mecanismos de reorganizacion sinaptica inducidos por el proceso isquemico. En la rata las fibras comisurales se originan en neuronas localizadas en las capas III y V, estos axones son glutamatergicos y terminan en las capas IIIII y V-VI (12). Aunque la mayor parte de las fibras comisurales terminan sobre espinas dendriticas de neuronas piramidales, tambien conectan neuronas gabaergicas, en especial celulas en cesta y en candelabro, las cuales expresan parvalbumina (12). Estas interacciones sinapticas son relevantes como una fuente de inhibicion, que modulan la actividad de la corteza cerebral.

[GRAFICO 2 OMITIR]

Teniendo en cuenta que la isquemia focal genera muerte celular en la region del foco, si las neuronas piramidales del foco mueren, los axones que terminan en la corteza contra-lateral se degeneran, causando una disminucion de la estimulacion de las celulas en cesta y en candelabro, pero al mismo tiempo dejando vacantes sinapticas que pueden ser ocupadas por axones recurrentes de celulas piramidales vecinas, por fibras asociativas del mismo hemisferio o por aferentes talamicas, todas las anteriores de caracter excitatorio.

En el presente estudio no hay evidencia directa de esta reorganizacion sinaptica, pero es una posibilidad que es necesario explorar con experimentos nuevos y mas amplios. Tambien es necesario senalar que las neuronas comisurales que se proyectan desde la corteza contralateral (exofocales) al foco isquemico, no podran entonces realizar contactos sinapticos sobre sus blancos especificos. Este nuevo estado implica un contexto morfologico y funcional diferente, que puede inducir cambios espaciales y temporales en la expresion de parvalbumina, como los demostrados en este estudio, donde se observan variantes en la expresion de PV entre las 24 y 72 horas de supervivencia postisquemica. Es importante anotar que las cortezas ipsi y contralateral del giro cingulo, no presentaron cambios obvios en la expresion de parvoalbumina como los que ocurren en la corteza contra-lateral al foco. Se podria especular que una diferencia en el sistema de circuitos corticales ipsi-laterales vs. los comisurales podrian explicar las discrepancias, sin embargo, esto requiere confirmacion experimental mas directa.

Los cambios en la expresion inmunohistoquimica de parvalbumina descritas en el presente trabajo, nos permiten plantear que la senal para la induccion de los cambios remotos implicaria procesos de hiperactividad glutamatergica en las zonas de injuria, con incrementos en la liberacion de glutamato en las regiones remotas.

Expresion de GLT1 despues de isquemia en la corteza contra-lateral. La perdida de la homeostasis de glutamato esta involucrada en el inicio de varias condiciones neurologicas incluyendo isquemia cerebral. La homeostasis del glutamato es regulada principalmente por una familia de transportadores de membrana conocidos como transportadores para aminoacidos excitatorios (13). Esta familia de proteinas incluye cinco miembros: GLAST (tambien conocido como EAAT 1), transportador glial encontrado sobre todo en el cerebelo; GLT 1 (o EAAT2), el principal transportador glial del telencefalo, EAAC1 (o EAAT3), transportador neuronal tambien de localizacion en el telencefalo, EAAT 4, transportador neuronal del cerebelo y el transportador EAAT 5, un transportador neuronal-glial presente en la Retina (14).

Las alteraciones en la recaptura de glutamato debida a cambios en la expresion o funcion de los transportadores de glutamato se han considerado como una causa de la hiperexcitabilidad (15).

Teniendo en cuenta que la lesion isquemica afecta a las proyecciones comisurales, las cuales realizan contactos sinapticos en la corteza contralateral sobre neuronas piramidales y no piramidales y que alrededor de estas sinapsis se encuentra dispuesta una envoltura glial, la cual a traves de la presencia de transportadores de glutamato se encarga de mantener la homeostasis del neurotransmisor, se miro ademas, como la isquemia afecta el comportamiento de este transportador en la corteza contra-lateral al foco isquemico.

Se han demostrado cambios en la expresion del transportador GLT1 en diferentes entidades dependiendo de los modelos utilizados, del procedimiento experimental o de las condiciones patologicas. Estos cambios son mas evidentes en unas areas que en otras. Despues de isquemia global transitoria en ratas se ha observado que la expresion del RNAm para GLT1 disminuye en la region CA1 del hipocampo y en la region CA3 disminuye solo en periodos tempranos de supervivencia (dia 1) (15). Los datos anteriores indican selectividad y especificidad regional en la expresion del transportador GLT1 despues de isquemia global. Posterior a isquemia focal transitoria, se ha descrito que los niveles de proteinas y de la expresion del RNAm para GLT1 y EAAC1 disminuyen significativamente (entre 36% y 56%) en el hemisferio isquemico al compararlo con la corteza contra-lateral o con los especimenes control (16).

En el presente estudio se observo una disminucion significativa en la expresion inmunohistoquimica de GLT1 en la corteza cerebral contra-lateral al foco isquemico, despues de oclusion de la arteria cerebral media en ratas. Los resultados muestran una disminucion de la inmunorreactividad para GLT1 en las laminas III y IV de la corteza cerebral, mientras que en las capas I, II, V y VI no se observan cambios significativos. En la lamina III la disminucion de la inmunorreactividad para GLT1 se inicia a las 24 horas y continua disminuyendo hasta las 72 horas, mientras que en la capa IV solo disminuye de manera significativa a las 72 horas. Es posible que la disminucion en la expresion de GLT1 en las capas III y IV sea el resultado de la deaferentacion de las fibras comisurales que se origina a partir de estas laminas. Otras laminas como la II, V y VI no muestran ningun cambio, posiblemente porque la capa II da lugar a fibras corticocorticales ipsilaterales, la capa V a fibras corticoestriatales y la capa VI a proyecciones corticotalamicas (17), de tal manera que los axones que se originan en estas capas no estarian en directa relacion con el sitio de la lesion.

Se ha demostrado en cultivos celulares que los astrocitos expresan la proteina GLT1 solo en la presencia de neuronas. Existe tambien la evidencia in vivo de que la expresion de GLT1 requiere de la interaccion glia-neurona. En isquemia cerebral transitoria se observa una correlacion positiva entre la perdida de neuronas piramidales de la region CA3 y la disminucion de la proteina y del RNAm para GLT1 (15). En el hemisferio no lesionado la regulacion por lo bajo de GLT1, puede obedecer a otros factores diferentes a los que se observan en el hemisferio lesionado.

Se ha descrito ampliamente que la isquemia cerebral focal puede tambien afectar la funcion de amplias regiones dentro del mismo hemisferio y del hemisferio contra-lateral, ademas de las regiones directamente lesionadas por la reduccion del flujo sanguineo. Despues de oclusion permanente de la arteria cerebral media se ha descrito en humanos incrementos en la excitabilidad de la corteza contra-lateral. En pacientes con infarto cortical se observa sobre-activacion de areas bilaterales motoras y no motoras (18). Un aumento bilateral en la activacion de la red motora puede representar un incremento en el reclutamiento de redes neuronales.

Los cambios demostrados en la expresion de GLT1 en el presente trabajo, podrian contribuir a los incrementos en la actividad electrica de la corteza contra-lateral al foco isquemico, causado por aumentos moderados en las concentraciones de glutamato.

Como ya se menciono la expresion de GLT1 por los astrocitos solo se da en la presencia de neuronas. El peptido pituitario activador de la adenilciclasa (PACAP) es un conocido modulador de la senalizacion glutamatergica. Este peptido es esencial para que se exprese el transportador GLT1 en la corteza cerebral (19). Con base en los resultados del presente articulo se propone que la desconexion procedente de las regiones isquemicas puede llevar a una disminucion en los niveles de PACAP, lo cual puede producir una baja en los niveles de GLT1. Lo anterior ocasionaria un moderado aumento en la concentracion de glutamato. La disminucion de los niveles de GLT1 lamina especifica (III y IV), el incremento en la expresion de PV y en la actividad electrica informada por otros (20), pueden indicar adaptaciones morfofuncionales en el hemisferio contra-lateral a un foco isquemico. En conclusion, despues de isquemia focal, los cambios en la expresion de GLT1 pueden proveer un nuevo estado de regulacion de glutamato y un patron diferente de actividad. Por otro lado los incrementos en la expresion de PV pueden reflejar un mecanismo compensatorio en respuesta a la actividad de glutamato. Estos cambios son mas relevantes en la lamina III. Aunque los aumentos en la expresion de PV no se pueden correlacionar con los de la actividad gabaergica, estos podrian vincularse a cambios en la actividad glutamatergica provistos por la reorganizacion sinaptica.

AGRADECIMIENTOS

Los autores desean expresar su agradecimiento al doctor Hernan Jose Pimienta por la revision critica del manuscrito. Al doctor Efrain Buritica por el apoyo en el manejo del software y en el analisis de las imagenes. Este estudio se realizo gracias al apoyo financiero de COLCIENCIAS, proyecto N 1106-04-11990 y de la Universidad del Valle. El doctor Norberto Garcia-Cairasco recibio apoyo de las fundaciones Brasileras FAPESP, CNPq y PRONEX.

Recibido para publicacion diciembre 20, 2007 Aceptado para publicacion junio 26, 2008

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LISTA ABREVIATURAS

PV: Parvalbumina

GLT1: Transportador de glutamato 1

PACAP: Peptido pituitario activador de la adenilciclasa

CA3: Cuerno de Amon 3

NeuN: Antigeno nuclear neuronal

MAP2: Proteina asociada con microtubulos 2

ADRIANA M. MEDINA, PHD [1,2], NORBERTO GARCIA-CAIRASCO, MSC, PHD [3], MARTHA ISABEL ESCOBAR, MSC [1]

[1.] Centro de Estudios Cerebrales, Facultad de Salud, Universidad del Valle; Cali, Colombia. e-mail: maiesbe@yahoo.com

[2.] Neuroscience Laboratory, Michigan University, Ann Arbor, USA. e-mail: ammedina@umich.edu

[3.] Laboratorio de Neurofisiologia e Neuroetologia Experimental, Departamento de Fisiologia, Faculdade de Medicina de Ribeirao Preto, Universidade de Sao Paulo, Ribeirao Preto, Brasil. e-mail: ngcairas@fmrp.usp.br
Cuadro 1
Promedios de espesor por lamina cortical
en la corteza frontoparietal

Lamina     Media          SD           %

  I         97.01       24.37         5.8
 II        222.99       37.911        3.4
 III       319.69       23.671        9.1
 IV         59.81       11.83         3.6
  V        316.28       26.571        8.9
 VI        654.28       45.553        9.2
Total     1670.06       67.81       100.0
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Author:Medina, Adriana M.; Garcia-Cairasco, Norberto; Escobar, Martha Isabel
Publication:Colombia Medica
Date:Jul 1, 2008
Words:5521
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