Estudio de la respuesta inflamatoria en el sistema nervioso central tras el aplastamiento completo del nervio óptico en ratón

Resumen

Objetivos- El aplastamiento del nervio óptico (ApNO) produce una reacción inflamatoria que se extiende a la retina lesionada y la contralateral. Sin embargo, la propagación de la inflamación en la vía visual o fuera, en regiones remotas del SNC (RRSNC), ha sido menos caracterizada. Nuestro objetivo fue estudiar la respuesta glial y los cambios moleculares subyacentes en ambas retinas, colículos superiores (CS), principal área retino-recipiente en ratón, o en RRSNC. Material y métodos- Los animales experimentales fueron ratones macho pigmentados (C57Bl/6) adultos. Se diferenciaron 3 grupos: ApNO a 0,5 mm del disco óptico; animales en los que se realizó toda la cirugía salvo el aplastamiento (Sham) e intactos. Se hicieron dos estudios: Estudio molecular: Se realizó la disección en fresco de ambas retinas, CS e hipocampos (H), bulbos olfatorio (BO), cerebelo (CE) y médula espinal (ME) como RRSNC a los días 1, 3, 9 ó 30 tras el ApNO o cirugía Sham. Se extrajo su ARN y, mediante qPCR, se determinaron los niveles de expresión de Tgf-β1, Il-1β, Tnf-α, Iba1, Gfap, Mhc II y Tspo en las retinas y el resto de regiones del SNC. En extractos de CS, H, BO, CE y ME, se determinó también Caspasa-3, Cxcr1, Lcn2, Il-6, Cd206, Il-4 y Aq4. Los genes se clasificaron como marcadores de apoptosis (Caspasa-3), pro-inflamatorios (Cxcr1, Il-1, Il-1β, Lcn2, Tnf-α, Il-6), antinflamatorios (Cd206, Il-4, Tgf-β1) y gliosis (Aq4, Gfap, Iba1, Mhc II, Tspo). Se usaron Hprt y Gapdh como genes housekeeping. Estudio anatomo-patológico: Se realizó en secciones sagitales de cerebro a los 3, 9 ó 30 días tras el ApNO o cirugía Sham. Se cuantificó el área ocupada por señal GFAP y la detección de MHC II (macroglía), así como la densidad de células Iba1+ y la expresión de CD68 (microglía), en CS y algunas RRSNC (H y BO). Se analizó la respuesta de animales ApNO vs. intactos o Sham, entre regiones ipsi- vs. contralaterales a la lesión y entre los diferentes tiempos de supervivencia. Resultados- La cirugía Sham fue suficiente para modificar la expresión de los marcadores inflamatorios y gliales en las retinas y el resto de las regiones estudiadas del SNC. La retina cuyo nervio óptico fue expuesto pero no aplastado presentó una reacción pro-inflamatoria más precoz y mayor que la contralateral. En el resto del SNC, hubo un incremento generalizado de densidad de células Iba1+ o sobrexpresión de Iba1 pero sin cambios histológicos; sobrerregulación de Gfap junto con incremento del área ocupada por GFAP en ambos CS; y sobrexpresión de marcadores pro-inflamatorios y Caspasa-3. El ApNO no cambió de forma sustancial la reacción apoptótica, glial e inflamatoria ya obtenida por la cirugía Sham en RRSNC, es decir, fuera de la vía visual (retina y CS). La respuesta inflamatoria y glial fue evidente desde el primer día tras el ApNO en ambas retinas, aunque más larga y duradera en la lesionada. La reacción macroglial ocurrió solamente en la retina lesionada mientras que la respuesta microglial se encontró en ambas. El ApNO generó una respuesta mayor en el CS contralateral: se observó una intensa activación microglial junto con una respuesta pro-inflamatoria que condujo a la apoptosis. Conclusiones- Tras el ApNO, la respuesta glial e inflamatoria en la vía visual ocurre en relación a la conexión entre las CGR axotomizadas y ambas retinas o CS. Fuera de la vía visual, la reacción es más global y podría seguir un gradiente según su disposición anatómica y la lesión. Para el análisis experimental de cualquier tejido del SNC donde sea de interés aislar la respuesta del ApNO del efecto de la cirugía en sí, se debería usar un animal Sham como control.