Análisis de la reorganización morfológica y funcional del giro dentado adulto en respuesta a una lesión hipocampal. Papel de la neurogénesis

• Autores: Andrea Aguilar-Arredondo
• Directores de la Tesis: Angélica Zepeda Rivera (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Nacional Autónoma de México ( México ) en 2018
• Idioma: español
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: ru.dgb.unam.mx
• Resumen
  • español

    La neuroplasticidad es la capacidad que posee el cerebro para modificarse en respuesta a una experiencia. Uno de los mecanismos de plasticidad ampliamente aceptados hoy en día en el cerebro de mamíferos adultos es la neurogénesis. Este proceso ocurre en dos zonas restringidas del cerebro adulto: la zona subventricular situada en las paredes de los ventrículos laterales y la zona subgranular ubicada en el giro dentado del hipocampo. El giro dentado del hipocampo (GD) es una estructura neurogénica que es capaz de reorganizarse funcional y estructuralmente despues de una lesion. Aunado a ello, la recuperacion funcional y un incremento en la neurogénesis son eventos que ocurren después de un daño cerebral, la posible relación entre ambos procesos permanece sin esclarecerse. En este trabajo exploramos si la neurogenesis y la activacion de nuevas neuronas se correlacionan con la recuperacion de GD a lo largo del tiempo. Indujimos una lesión al GD de ratas adultas jóvenes (3 meses) a través de una inyección de ácido kaínico dirigida al GD y analizamos la recuperacion morfologica y funcional de la estructura lesionada, así como la modulación de la respuesta neurogénica posterior al dano. Analizamos la proliferación, maduración y activacion de nuevas neuronas y de neuronas preexistentes despues de que los animales realizaran una tarea de memoria de miedo al contexto (MMC) o una tarea de exploración espacial sin condicionamiento como tarea control. Cuantificamos el número de células BrdU+, así como las neuronas BrdU+ que colocalizaron con doblecortina (DCX) o con NeuN dentro del GD dañado y evaluamos el numero de células en cada poblacion con el marcador de actividad c-fos después de cada tarea. A los 10 días después de la lesión (dpl), una región de la capa de células granulares estaba desprovista de células, evidenciando el área dañada, mientras que a 30dpl esta region era significativamente mas pequena. A los 10dpl, el número de células BrdU+/DCX+/c-fos positivas aumentó en comparación con el grupo de lesión sham, pero la memoria de miedo al contexto se encontraba deteriorada. A los 30dpl, se observo un numero significativamente mayor de celulas positivas para BrdU+/NeuN+/cfos que a las 10 dpl, y la activacion correlaciono con la recuperacion de la memoria. El rendimiento en la tarea control de exploracion indujo la actividad basal de c- fos en la poblacion BrdU+/NeuN+. Previamente encontramos que la induccion de la potenciación de largo plazo (LTP) se encontraba impedida a los 10dpl, pero se recuperaba a los 25 y 60dpl. Estos resultados juntos sugieren que las neuronas que nacieron después del daño al GD, sobreviven al menos 30 días y se activan de una manera dependiente del tiempo y dependiente también de una demanda cognitiva, correlacionando la activación de nuevas neuronas NeuN+ con la reorganizacion morfologica, la recuperacion funcional y sináptica del GD.

  • English

    Neuroplasticity is the capability of change of the brain in response to experience, one of the plasticity mechanisms widely accepted today in adult mammalian brain is neurogenesis. It occurs in two restricted zones of the adult brain: the subventricular zone located in the walls of the lateral ventricles and the subgranular zone located in the dentate gyrus of the hippocampus. The dentate gyrus (DG) is a neurogenic structure that exhibits functional and structural reorganization after injury. Neurogenesis and functional recovery occur after brain damage, and the possible relation between both processes is a matter of study. We explored whether neurogenesis and the activation of new neurons correlated with DG recovery over time. We induced a DG lesion in young adult rats (3 month-old) through the intrahippocampal injection of kainic acid and analyzed morphological and functional recovery of damaged DG. We analyzed the proliferation, maturation and activation of new- born and remaining neurons in the DG after animals performed a contextual fear memory task (CFM) or a control spatial exploratory task. We quantified the number of BrdU+ cells that co-localized with doublecortin (DCX) or with NeuN within the damaged DG and evaluated the number of cells in each population that were labelled with the activity marker c-fos after either task. At 10 days post-lesion (dpl), a region of the granular cell layer was devoid of cells, evidencing the damaged area, whereas at 30 dpl this region was significantly smaller. At 10 dpl, the number of BrdU+/DCX+/c-fos positive cells was increased compared to the sham-lesion group, but CFM was impaired. At 30dpl, a significantly greater number of BrdU+/NeuN+/cfos positive cells were observed than at10 dpl, and activation correlated with CFM recovery. Performance in the spatial exploratory task induced marginal c-fos immunoreactivity in the BrdU+/NeuN+ population. In a previous study we found that the LTP induction was impaired at 10dpl, but no 25 and 60dpl. These results together suggest that neurons born after the DG was damaged survive at least 30 days and are activated in a time- and task-dependent manner correlating the activation of newborn neurons NeuN+, with the morphological reorganization, with functional and with synaptic recovery.