| Resumen |
- Objetivo. El propósito de este proyecto fue el investigar los mecanismos y circuitos neuronales a través de los cuales el péptido opióide, dinorfina A 1-17, ejerce una potente acción anticonvulsivante en el hipocampo. Material y métodos. para la localización anatómica en el hipocampo se utilizaron laminillas del hipocampo de cobayo mantenidas in vitro, y mediante registro electrofisiológico simultaneo (utilizando microelectrodos de vidrio posicionados en las subregiones del hipocampo), se localizaron y aislaron los sitios marcapaso de actividad epiléptica interictal (AEI) inducida por el antagonista opiáceo 1-selectivo, nor-binaltorfimina (100 nM). Para la caracterización electrofisiológica y farmacológica de los circuitos neuronales se utilizaron laminillas del hipocampo de cobayo, mantenidas in vitro, y mediante registro electrofisiológico intra y extracelular simultaneo en estratos piramidal y lúcido de la subregión CA3c, se estudio el curso temporal del desarrollo de actividad epiléptica, inducida por estimulación de fibras musgosas (FM) en presencia del antagonista opiáceo 1-selectivo, nor-binaltorfimina (100 nM). La naturaleza farmacológica de receptores glutamatérgicos involucrados en la generación de la despolarización paroxística, se llevó a cabo utilizando APV 20 M, antagonista selectivo para receptores NMDA, CNQX 20 M, antagonista selectivo para receptores no-NMDA. Resultados. El bloqueo farmacológico de receptores 1-opiáceos indujo AEI en todas las subregiones del hipocampo, solo al estimular la vía de las fibras musgosas-células piramidales CA3. Después de aislar quirúrgicamente cada una de las subregiones del hipocampo, la AEI persistió únicamente en las subregiones CA3c-CA3b. Sin embargo, la amplitud y duración de las descargas epilépticas registradas disminuyó considerablemente al seccionar la subregión CA2. El agonista opiáceo ??-selectivo, U-69593 (20 nM), bloqueo la AEI presente en las subregiones CA3c-CA3b quirúrgicamente aisladas. Por oto lado, al estimular FM apareció un potencial pos-sináptico excitatorio gigante (GpEPSP), sumándose temporalmente al potencial pos-sináptico excitatorio (pEPSP) de la vía FM-CA3 registrados en el estrato lúcido; originando descargas epilépticas interictales (DEIs) registradas en el estrato piramidal. Tanto DIN (100 nM) como CNQX (20 M) inhibieron paulatinamente todos los eventos registrados; los pEPSPs fueron los últimos en bloquearse, y los primeros en recuperarse; mientras que los GpEPSPs y las DEIs reaparecieron inicialmente con una mayor latencia y una menor duración. El APV (20 M) redujo la duración de las DEIs en CA2 induciendo un aumento en la latencia, lo cual resulta en un acortamiento de la duración de la DEI en CA3c sin llegar a bloquearla totalmente. Conclusiones. La disfunción del sistema dinorfinérgico hipocámpico, mediante el bloqueo farmacológico de receptores 1-opiáceos, induce un foco primario de AEI localizado en las subregiones CA3c-CA3b, cuya actividad se propaga a todas las subregiones del hipocampo y es potenciada por la activación de un marcapaso secundario localizado en la subregión CA2. Los GpEPSPs, corresponden al evento sináptico que subyace a la DEI. La estimulación de FM induce la activación de un circuito neuronal excitatorio, alterno a la vía directa FM-CA3, generando GpEPSPs y DEIs en células piramidales CA3, mediante activación de receptores glutamatérgicos tipo no-MNDA. Las DEIs de células piramidales CA3 inducen DEIs en células piramidales CA2, generando DEIs tardías sobre células piramidales CA3, mediante activación de receptores glutamatérgicos tipo NMDA. Objective. The goal of this project was to investigate the mechanisms and neuronal circuits, mediating the potent anticonvulsive action of the opioid peptide dynorphin A1-17 in the hippocampus. Materials and methods. For the anatomical localization in the hippocampus, slices of the hippocampus of the guinea-pig supported in vitro were used. Placing glass microelectrodes in the subregions of the hippocampus and employing a simultaneous electrophysiological recording, the pacemaker sites of the interictal epileptic activity (IEA) induced by the selective opioid 1- antagonist nor-binaltorphimin (100 nM) were localized and isolated. Electrophysiological and pharmacological characterization of the neuronal circuits in slices of the hippocampus of the guinea-pig supported in vitro were done by means of intra- and extracellular simultaneous electrophysiological recording in pyramidal and lucid strata of the subregion CA3c. The time course of the epileptic activity development, induced by the stimulation of mossy fibers (FM), has been studied in the presence of nor- binaltorphimin (100 nM). The pharmacological nature of the glutamatergic receptors, involved in the generation of the paroxysmal depolarization was revealed using 20 M APV, a selective antagonist of the NMDA receptors, and 20 M CNQX, a selective antagonist of the non-NMDA receptors. Results. The pharmacological blockade of the opiate 1-receptrs induced AEI in all the hippocampus subregions solely due to the stimulation of the route from the mossy fibers (FM) to pyramidal CA3 cells. When hippocampus subregions have been surgically isolated, the AEI persisted only in the subregions CA3c-CA3b. Nevertheless, the extent and duration of the epileptic discharges diminished considerably when the subregion CA2 was cut. The selective opioid 1- agonist U-69593 (20 nM) blocked the AEI in the surgically isolated subregions CA3c-CA3b. On the other hand, by stimulating the FM a giant postsynaptic excitation potential (GpEPSP) appeared, which was temporarily added to the postsynaptic excitation potential (pEPSP) of the route FM-CA3 registered in the lucid stratum, giving rise to the epileptic interictal discharges (DEIs) registered in the pyramidal stratum. CASH (100 nM) as well as CNQX (20 M) gradually inhibited all the registered events; the pEPSPs was the last ones to be blocked, and the first ones in the recovery, whereas the GpEPSPs and the DEIs reappeared initially with a larger latency and a shorter duration. The APV (20 M) reduced the duration of the DEIs in CA2, inducing an increase in the latency, which results in a shortening of the duration of the DEI in CA3c without achieving a total block. Conclusions. The dysfunction of the hippocampus dynorphinergic system by means of the pharmacological blockade of the 1- opioid receptors induces the primary focus of the AEI located in the subregions CA3c-CA3b, which actively propagates to all the subregions of the hippocampus and is promoted by the activation of a secondary pacemaker located in the CA2 subregion. The GpEPSPs correspond to the synaptic event that underlies the DEI. The stimulation of the FM induces the activation of an excitatory neuronal circuit, alternative to the direct route FM-CA3, generating GpEPSPs and DEIs in pyramidal cells CA3 by means of the activation of the glutamatergic non-NMDA type receptors. The DEIs of pyramidal cells CA3 induce DEIs in pyramidal cells CA2, generating late DEIs on pyramidal CA3 cells by means of the activation of the glutamatergic NMDA type receptors. |
Tesis de posgrado