Tamara Kobiec

La asfixia perinatal (AP) es una complicación obstétrica frecuente que consiste en una interrupción temporal en el suministro de oxígeno que ocurre alrededor del nacimiento, con una alta tasa de mortalidad y morbilidad tanto a corto como a largo plazo. Causa alteraciones en los circuitos neuronales y gliales, alteraciones en la sinapsis, astrogliosis, necrosis y apoptosis, entre otros efectos deletéreos. Al afectar el Sistema Nervioso Central, la AP puede ocasionar déficits cognitivos, convulsiones, esquizofrenia, trastornos del espectro autista y trastornos neurodegenerativos.

El enriquecimiento ambiental o ambiente enriquecido (AE) es un paradigma de alojamiento animal que incluye estimulaciones sensitivas, cognitivas, sociales y motrices. En casos de AP, produjo una mejora parcial en la sinapsis y la citoarquitectura neuronal, regulación de los sistemas GABAérgicos y glutamatérgicos, reducción de la muerte celular y de la reactividad astrocítica, mayor angiogénesis y mejora en las funciones cognitivas (Durán-Carabali et al., 2021). Por otro lado, la Palmitoiletanolamida (PEA), derivada de la reacción entre el ácido palmítico y la etanolamida, se ha utilizado como neuroprotector en los últimos años en modelos animales de Alzheimer, depresión y trastornos del espectro autista. Recientemente, ha demostrado efectos neuroprotectores en AP, reduciendo el daño generado en el hipocampo y el estriado, y sus conductas asociadas en ratas (Herrera et al., 2018). Sin embargo, al igual que la mayoría de los agentes neuroprotectores, ejerce un efecto terapéutico parcial. Por esta razón, se propone estudiar el efecto del tratamiento combinado de dos terapias neuroprotectoras que han mostrado resultados positivos de manera independiente, como lo son la administración de PEA y la exposición a AE, buscando un efecto sinérgico entre ambas.

Se utilizaron 30 ratas Sprague Dawley preñadas. Se realizó un modelo de AP según Bjelke y colaboradores (1991), las ratas neonatas se sumergieron en agua a 37º C por 19 minutos, luego fueron estimuladas manualmente hasta lograr una respiración normal y colocadas con madres sustitutas. Se administró PEA (10 mg/kg, sc.) dentro de la primera hora de vida. Luego de la inyección con PEA o VHI, las crías fueron alojadas durante los primeros 21 días post-natales en jaulas estándar (ST) o jaulas con EA, según el grupo. Las jaulas con AE incluyeron diversos materiales de anidación y otros objetos (Sztainberg y Chen, 2010). Se establecieron los siguientes grupos experimentales: CTL-VHI-ST (n=21), CTL-VHI-AE (n=20), AP-VHI-ST (n=14), AP-VHI-AE (n=15), CTL-PEA-ST (n=21), CTL-PEA-AE (n=16), AP-PEA-ST (n=12) y AP-PEA-AE (n=21).

Durante los primeros 21 días postnatales, se realizaron las siguientes pruebas del neurodesarrollo: reflejo de enderezamiento, geotaxis negativa, agarre de extremidades y reflejo de marcha (Kiss et al., 2013). En el día postnatal 21 se fijaron los animales por perfusión. Se utilizó la proteína ácida fibrilar glial (GFAP+) como marcador de respuesta glial. Se calculó el porcentaje de área reactiva para GFAP utilizando el programa ImageJ (versión 1.41o.).

Se analizó la localización de la proteína GFAP en cortes coronales de cerebelo. En la capa molecular se observó en el AP una alteración en el patrón de distribución rectilínea ininterrumpida de la glía de Bergman observado en los individuos controles. En la capa granular se cuantificó el área reactiva y no fueron registrados cambios significativos entre tratamientos para este marcador (p > 0,05) (Figuras 1 y 2).

A partir de los análisis estadísticos de ANOVA se encontraron diferencias significativas en la latencia del reflejo de marcha (F(4; 574) = 187,35; p < 0,001; η2 = 0,59; β = 1). El análisis post-hoc de Tukey mostró que el grupo AP-VHI-ST fue el de peor rendimiento y el de mejor rendimiento fue el grupo AP-VHI-AE, llegando a superar a los grupos controles. Hubo una mayor influencia en la latencia del reflejo de marcha del factor EA que del factor PEA. En cuanto a la aparición de este reflejo, no hay diferencias significativas entre los grupos (p = 0,182), pero se aprecia que la media más alta la obtuvo el grupo AP-VHI-ST y la más baja el grupo CTL-PEA-AE. El grupo AP-PEA-AE obtuvo una media más baja que el resto de los grupos AP (M = 7,95), y sólo se vio superada esta media por el grupo CTL-PEA-AE (M = 7,86). En cuanto al reflejo de enderezamiento, se encontraron diferencias significativas entre los grupos en la latencia (F(2; 341) = 129; p < 0,001; η2 = 0,50; β = 1). El análisis post-hoc reveló que el grupo AP-VHI-ST obtuvo diferencias significativas negativas con respecto a todos los otros grupos, y también hubo diferencias significativas entre los grupos CTL-VHI-AE y AP-PEA-ST (p = 0,029; IC 95% [-1,36; -0,35]) y entre los grupos AP-PEA-AE y AP-PEA-ST (p = 0,004; IC 95% [-1,46; -0,15]). Con respecto al día de aparición de este reflejo, hubo diferencias significativas entre los grupos (p = 0,009). El factor nacimiento resultó significativo (p < 0,001), pero no así los otros factores ni su interacción. El grupo con media más alta fue el AP-VHI-ST (M = 3,83) y el de media más baja el grupo CTL-PEA-ST (M = 2,43), casi igualado por el grupo CTL-PEA-AE (M = 2,50). Todos los grupos AP obtuvieron un rendimiento peor que los grupos CTL. El grupo AP con valores de aparición más cercano a los grupos CTL fue el AP-PEA-AE (M = 2,86). Con respecto al reflejo de geotaxis negativa, hubo diferencias significativas entre los grupos experimentales en su latencia (F(2;  2049) = 115.41; p < 0,001; η2 = 0,474; β = 1). El análisis post-hoc reveló diferencias significativas entre el grupo AP-VHI-ST y los grupos CTL-VHI-AE (p = 0,043; IC 95% [0,11; 13,41]), CTL-PEA-AE (p = 0,002, IC 95% [2,25; 16,58]) y CTL-PEA-ST (p = 0,001; IC 95% [2,73; 15,91]). En la aparición de este reflejo, resultó significativa la variable nacimiento (p = 0,013) y la variable tratamiento (p = 0,013), al igual que su interacción (p = 0,087), pero no sucedió lo mismo en el caso del alojamiento (p = 0,589). La media más alta fue obtenida por el grupo AP-VHI-ST (M = 13,75) y la más baja por el grupo CTL-PEA-ST (M = 12,43). El grupo AP-PEA-AE (M = 12,62) obtuvo una media inferior a todos los grupos AP y ligeramente inferior al grupo CTL-VHI-ST (M = 12,67). Finalmente, también se hallaron diferencias significativas entre los grupos en la aparición del reflejo de agarre de extremidades (p < 0,001), aunque sólo resultó significativa la interacción entre alojamiento y tratamiento (p = 0,238), no así las variables por separado ni las demás interacciones. El grupo con media más alta fue el AP-VHI-ST (M = 9,25) y el de media más baja el grupo CTL-PEA-AE (M = 6). El grupo AP-PEA-AE (M = 6,33) superó a todos los grupos AP y a los restantes grupos CTL.

En conclusión, la cuantificación del marcador GFAP no mostró cambios entre los tratamientos, al igual que fuera observado para el hipocampo y el estriado en este modelo de AP (Herrera et al., 2018; Udovin et al., 2020). Sin embargo, según los análisis conductuales, al igual que sucede en estos estudios previos, el rendimiento del grupo AP que no recibió ningún tipo de tratamiento neuroprotector fue peor tanto que el resto de los grupos AP como de los grupos CTL. Se observa una mejoría en los grupos AP que recibieron tratamiento neuroprotector, resultando generalmente el grupo AP-PEA-AE como el de mejor rendimiento entre los grupos AP, llegando en ocasiones a alcanzar a ciertos grupos CTL. Con respecto a los tratamientos neuroprotectores, se observa una mejoría durante el primer tiempo de los grupos tratados con PEA, mientras que el efecto del EA se evidencia principalmente en la última semana del tratamiento, lo cual podría relacionarse con que los animales neonatos durante los primeros días de vida no realizan demasiada exploración, y además se ha visto en otras ocasiones que el efecto del EA puede ser acumulativo. Sería interesante continuar explorando qué sucede a largo plazo, tanto con los grupos tratados con PEA como los alojados en EA, para observar si se produce un efecto sinérgico entre ambos agentes neuroprotectores.

 

Bjelke, B., Andersson, K., Ögren, S. O., & Bolme, P. (1991). Asphyctic lesion: proliferation of tyrosine hydroxylase-immunoreactive nerve cell bodies in the rat substantia nigra and functional changes in dopamine neurotransmission. Brain research, 543(1), 1–9. https://doi.org/10.1016/0006-8993(91)91041-x

Durán-Carabali, L. E., Odorcyk, F. K., Greggio, S., Venturin, G. T., Sanches, E. F., Schu, G. G., Carvalho, A. S., Pedroso, T. A., de Sá Couto-Pereira, N., Da Costa, J. C., Dalmaz, C., Zimmer, E. R., & Netto, C. A. (2021). Pre- and early postnatal enriched environmental experiences prevent neonatal hypoxia-ischemia late neurodegeneration via metabolic and neuroplastic mechanisms. Journal of neurochemistry, 157, 1911-1929. https://doi.org/10.1111/jnc.15221

Herrera, M. I., Udovin, L. D., Toro-Urrego, N., Kusnier, C. F., Luaces, J. P., & Capani, F. (2018). Palmitoylethanolamide Ameliorates Hippocampal Damage and Behavioral Dysfunction After Perinatal Asphyxia in the Immature Rat Brain. Frontiers in neuroscience, 12, 145. https://doi.org/10.3389/fnins.2018.00145

Kiss, P., Vadasz, G., Kiss-Illes, B., Horvath, G., Tamas, A., Reglodi, D., & Koppan, M. (2013). Environmental enrichment decreases asphyxia-induced neurobehavioral developmental delay in neonatal rats. International journal of molecular sciences, 14(11), 22258–22273. https://doi.org/10.3390/ijms141122258

Sztainberg, Y., & Chen, A. (2010). An environmental enrichment model for mice. Nature protocols, 5(9), 1535–1539. https://doi.org/10.1038/nprot.2010.114

Udovin, L. D., Kobiec, T., Herrera, M. I., Toro-Urrego, N., Kusnier, C. F., Kölliker-Frers, R. A., Ramos-Hryb, A. B., Luaces, J. P., Otero-Losada, M., & Capani, F. (2020). Partial Reversal of Striatal Damage by Palmitoylethanolamide Administration Following Perinatal Asphyxia. Frontiers in neuroscience, 13, 1345. https://doi.org/10.3389/fnins.2019.01345