Alteraciones del metabolismo oxidativo y de la memoria y el aprendizaje en un modelo de hipoperfusión cerebral en ratas

ResumenIntroducciónLa hipoperfusión cerebral en ratas, mediante la oclusión permanente de las arterias carótidas comunes (OPACC), induce alteraciones de la memoria y el aprendizaje. Los mecanismos moleculares han sido poco estudiados y el objetivo del trabajo consiste en caracterizar las alteraciones del metabolismo oxidativo, de la memoria y del aprendizaje.MétodosMediante la OPACC se determinó a las 24 h y 22 días de la lesión la actividad de la superóxido dismutasa y la catalasa en el hipocampo, la corteza y el cuerpo estriado. Se realizó una tinción con hematoxilina-eosina y un marcaje con GFAP de cortes coronales. Los trastornos conductuales se exploraron mediante la prueba del laberinto acuático de Morris.ResultadosLa lesión indujo un incremento (p < 0,01) de la actividad de la catalasa en la corteza a las 24 h, mientras que la superóxido dismutasa aumentó significativamente (p < 0,01) en la corteza y el hipocampo a los 22 días. Se observó una intensa vacuolización y pérdida neuronal. La respuesta glial estuvo incrementada en la corteza y el cuerpo estriado. Fue perceptible la afectación en la visión (p < 0,001), y las latencias de escape al evaluar la memoria a largo y corto plazo aumentaron considerablemente (p < 0,05) en ambos grupos de animales lesionados.ConclusionesLos cambios en las actividades de las enzimas apuntan a una posible implicación del disbalance oxidativo en la patología asociada a la hipoperfusión cerebral crónica. La OPACC resulta útil para entender los mecanismos por los cuales la hipoperfusión cerebral conduce a las alteraciones de los procesos de memoria y aprendizaje.

IntroductionChronic hypoperfusion in rats produces memory and learning impairments due to permanent occlusion of commun carotid arteries (POCCA). Molecular mechanisms leading to behavioural disorders have been poorly studied. For this reason, the aim of the present study was to characterise oxidative metabolism disorders and their implications in memory and learning impairments.MethodsSuperoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) activities were determined in cortex, hippocampus and striatum homogenates at 24 hours and at 22 days after the lesion. Haematoxylin-eosin staining and glial fibrillary acidic protein (GFAP) immunoreactivity were performed on coronal sections. Behavioural impairments were explored using the Morris water maze (MWM). Escape latencies were determined in all behavioural studies.ResultsThe lesion induced a significant increase (P<.01) in CAT activity in the cortex at 24 hours, while SOD activity was significantly higher (P<.01) in the cortex and hippocampus at 22 days. An intense vacuolization was observed in the cortex and striatum as a result of the lesion. A neuronal loss in the striatum and hippocampus was observed. The glial reaction increased in the cortex and striatum. Visual alterations were observed in the lesion group with the lowest evolution time (P<.001). Escape latencies, corresponding to MWM schemes for long-term and short-term memory evaluation increased significantly (P<.05) in both groups of lesioned animals.ConclusionIt was concluded that changes in SOD and CAT activities indicate a possible implication of oxidative imbalance in the pathology associated with chronic cerebral hypoperfusion. In addition, the POCCA model in rats is useful for understanding mechanisms by which cerebral hypoperfusion produces memory and learning impairments.