Efecto del NO sobre la actividad eléctrica cortical en un modelo farmacológico de epileptogénesis

Abstract

La epilepsia del lóbulo temporal (ELT) se desarrolla de manera progresiva durante la epileptogénesis, después de la cual se producen crisis epilépticas espontáneas. Para su estudio, se necesitan modelos animales bien caracterizados de este proceso, que permitan aclarar los mecanismos moleculares subyacentes, entre los cuales se encuentra el rol del óxido nítrico (NO), al cual la literatura ha dado roles controversiales. En esta tesis, se utilizó como modelo experimental el kindling farmacológico con pentiléntetrazol (PTZ), que consiste en la administración de 10 dosis subconvulsivantes de PTZ, día por medio. Este modelo fue caracterizado conductual y electroencefalográficamente. Posteriormente, se realizaron experimentos con moduladores de los niveles corticales de NO. Se analizaron conductualmente 3 dosis de PTZ (20, 30 y 40 mg/Kg) durante los días de inyección. El grado de crisis máximo alcanzado mostró que la intensidad de las crisis aumenta conforme aumenta la dosis de PTZ administrada. Además, se observó que a dosis bajas (20 mg/Kg) el aumento de la intensidad de las crisis evoluciona lentamente y no llega a grados 5 y 6 durante los 20 días que dura el kindling, lo que la hizo elegible para la caracterización electroencefalográfica de este modelo. Se analizaron registros de electroencefalograma (EEG), tanto durante los días en que se inyectó PTZ (20 mg/kg) como en los días de no inyección (intermedios a éstas) y, a continuación, 25 días después de la última dosis de PTZ, cuantificando el número, la duración y el perfil espectral de las descargas epilépticas. Los niveles de óxido nítrico fueron modulados localmente en la corteza cerebral. El número de descargas epileptiformes aumentó durante el kindling, así como 25 días después de su finalización, lo que revela la inducción de un proceso epileptogénico auto-sostenible. Las descargas epilépticas se caracterizaron por un aumento en las frecuencias de la banda theta (4-8 Hz), las que se asocian con crisis de tipo ausencia. Sin embargo, durante kindling, cuando la intensidad de las crisis epilépticas aumenta, la potencia espectral de la banda theta disminuyó progresivamente; mientras que, el poder de frecuencias más altas (banda beta bajo) aumentó. El NO en la corteza cerebral inhibió el número y la amplitud de las descargas epilépticas. La caracterización electroencefalográfica de del kindling con PTZ proporciona un valioso modelo para detectar con precisión las consecuencias de las intervenciones terapéuticas en epileptogénesis, especialmente las dirigidas a detener este proceso. La producción local de óxido nítrico en la corteza cerebral podría ser útil para contrarrestar los efectos deletéreos y la propagación de las descargas epilépticas

Temporal lobe epilepsy (TLE) is developed in a progressive manner during epileptogenesis, after which spontaneous seizures occur. To study epileptogenesis, well-characterized animal models of this process are necessary to clarity underlying molecular mechanisms, among which nitric oxide (NO) has a controversial role throughout the literature. In this thesis, a pharmacological kindling model was used by means of administration of 10 subconvulsive doses of pentylenetetrazole (PTZ), every other day. The characterization of this epileptogenesis model was monitored by behavioral and electroencephalographic recordings. Subsequently, NO levels in the cerebral cortex were modulated. PTZ kindling was performed with three doses (20, 30 and 40 mg/Kg) to analyze behaviors during injection days. The maximum degree of seizure recorded each day shows that seizures intensity rises along the days of the protocol. In addition, at low PTZ doses (20 mg/kg), the seizure intensity increased slowly through the protocol, without reaching grades 5 or 6 during the 20 days of the kindling processmaking it a suitable dose for the electroencephalographic characterization of this model. Electroencephalogram recordings (EEG) were analyzed, both during injection and inter-injection days. In addition, EEG recordings were performed 25 days after the last PTZ dose. The number, duration and spectral profile of epileptic discharges. Nitric oxide levels were modulated locally in the cerebral cortex. The number of epileptiform discharges increased during the kindling protocol, and 25 days after its completion, revealing the induction of a self-sustaining epileptogenic process. Epileptic discharges were characterized by an increase in theta band frequency (4-8 Hz) associated with absence-like seizure. However, during the kindling protocol, when the intensity of seizures increases, the spectral power of the theta band decreases progressively, while the power of higher frequencies (low beta band) is increased. NO in cerebral cortex inhibited the number and amplitude of epileptic discharges. The electroencephalographic characterization of this PTZ kindling protocol provides a valuable model to detect precisely consequences of therapeutic interventions on epileptogenesis, especially those targeted towards stopping this process. Local production of nitric oxide in the cerebral cortex could be useful to counteract the deleterious effects and the propagation of epileptic discharges