RESUMO
The hippocampal dentate gyrus, responds to diverse pathological stimuli through neurogenesis. This phenomenon, observed following brain injury or neurodegeneration, is postulated to contribute to neuronal repair and functional recovery, thereby presenting an avenue for endogenous neuronal restoration. This study investigated the extent of regenerative response in hippocampal neurogenesis by leveraging the well-established kainic acid-induced status epilepticus model in vivo. In our study, we observed the activation and proliferation of neuronal progenitors or neural stem cell (NSC) and their subsequent migration to the injury sites following the seizure. At the injury sites, new neurons (Tuj1+BrdU+ and NeuN+BrdU+) have been generated indicating regenerative and reparative roles of the progenitor cells. We further detected whether this transient neurogenic burst, which might be a response towards an attempt to repair the brain, is associated with persistent long-term exhaustion of the dentate progenitor cells and impairment of adult neurogenesis marked by downregulation of Ki67, HoPX, and Sox2 with BrdU+ cell in the later part of life. Our studies suggest that the adult brain has the constitutive endogenous regenerative potential for brain repair to restore the damaged neurons, meanwhile, in the long term, it accelerates the depletion of the finite NSC pool in the hippocampal neurogenic niche by changing its proliferative and neurogenic capacity. A thorough understanding of the impact of modulating adult neurogenesis will eventually be required to design novel therapeutics to stimulate or assist brain repair while simultaneously preventing the adverse effects of early robust neurogenesis on the proliferative potential of endogenous neuronal progenitors.
Assuntos
Hipocampo , Células-Tronco Neurais , Neurogênese , Animais , Células-Tronco Neurais/metabolismo , Hipocampo/patologia , Hipocampo/metabolismo , Proliferação de Células , Masculino , Nicho de Células-Tronco , Giro Denteado/patologia , Giro Denteado/fisiopatologia , Neurônios/metabolismo , Neurônios/patologia , Ácido Caínico/toxicidade , Estado Epiléptico/induzido quimicamente , Estado Epiléptico/patologia , Estado Epiléptico/metabolismo , Regeneração Nervosa , Modelos Animais de Doenças , Camundongos , Movimento CelularRESUMO
Neurogenesis in the dentate gyrus (DG) has attracted attention since abnormal supragranular mossy fiber sprouting occurs in the same region, in temporal lobe epilepsy. Thus, we submitted developing rats to pilocarpine-induced status epilepticus (SE) to study the relationship between neurogenesis and mossy fiber sprouting. Groups were submitted to SE at: I-P9, II-P7, P8 and P9, III-P17 e IV-P21. Neurogenesis was quantified using BrdU protocol and confirmed through double staining, using neuronal pentraxin. Other animals were monitored by video system until P120 and their brain was studied (Timm and Nissl staining). The neurogenesis at P17 (p=0.007) and P21 (p=0.006) were increased. However, only P21 group showed recurrent seizures and the mossy fiber sprouting in the same region, during adult life, while P17 did not. Thus, our results suggest that neurogenesis is not related to mossy fiber sprouting neither to recurrent spontaneous seizures in pilocarpine model.
A neurogênese no giro dentado tem atraído atenção já que ela ocorre na mesma região do hipocampo que o brotamento das fibras musgosas, na epilepsia do lobo temporal. Assim, submetemos ratos em desenvolvimento ao status epilepticus induzido (SE) por pilocarpine. Grupos foram submetidos em I-P9, II-P7, P8, P9; III-P17 e IV-P21. A neurogênese foi observada usando o protocolo do BrdU e confirmada por dupla marcação com pentraxina neuronal. Outros animais foram monitorados até P120 e seus cérebros analisados (Nissl e Timm). A neurogênese nos grupos P17 (p=0,007) e P21 (p=0,006) aumentaram. Entretanto, o P21 apresentou crises espontâneas e brotamento de fibras musgosas, na mesma região onde ocorreu a neurogênese, enquanto o grupo P17 apresentou somente aumento na neurogênese. Assim, nossos resultados sugerem que o fenômeno da neurogênese não está relacionado com o brotamento de fibras musgosas nem com o aparecimento de crises espontâneas e recorrentes no modelo da pilocarpina.
Assuntos
Animais , Ratos , Giro Denteado/fisiopatologia , Neurogênese/fisiologia , Estado Epiléptico/fisiopatologia , Proliferação de Células/efeitos dos fármacos , Giro Denteado/efeitos dos fármacos , Giro Denteado/embriologia , Imuno-Histoquímica , Fibras Musgosas Hipocampais/efeitos dos fármacos , Fibras Musgosas Hipocampais/embriologia , Fibras Musgosas Hipocampais/fisiopatologia , Plasticidade Neuronal , Pilocarpina , Ratos Sprague-Dawley , Estado Epiléptico/induzido quimicamenteRESUMO
O objetivo deste estudo foi avaliar qualitativamente o hipocampo e o giro dentado de ratos espontaneamente hipertensos (SHR) com epilepsia. MÉTODO: Os animais foram divididos em 4 grupos: Wistar controle, Wistar com epilepsia, SHR controle e SHR com epilepsia. Para indução da epilepsia, utilizamos o modelo da pilocarpina. Após os animais apresentarem crises espontâneas e recorrentes, o tecido cerebral dos animais foi encaminhado para análise histológica através dos métodos de Nissl e neo-Timm. RESULTADOS: Nos animais Wistar e SHR controle submetidos à coloração de Nissl observamos a manutenção das camadas celulares da formação hipocampal. Nos animais Wistar com epilepsia verificamos intensa morte neuronal na região CA1 e CA3 do hipocampo e no hilo do giro dentado. Nos animais SHR com epilepsia verificou-se a presença de atrofia hipocampal com dilatação do sistema ventricular. A coloração de neo-Timm revelou a presença de brotamento supragranular em todos os animais com epilepsia. CONCLUSÃO: Foram encontradas alterações neuropatológicas na citoarquitetura hipocampal nos animais Wistar com epilepsia e SHR com epilepsia, demonstrando que a epilepsia isoladamente ou associadamente à hipertensão são capazes de causar destruição neuronal.
Assuntos
Animais , Masculino , Ratos , Epilepsia/patologia , Hipocampo/patologia , Hipertensão/fisiopatologia , Neurônios/patologia , Modelos Animais de Doenças , Giro Denteado/patologia , Giro Denteado/fisiopatologia , Epilepsia/fisiopatologia , Hipocampo/fisiopatologia , Pilocarpina , Ratos Endogâmicos SHR , Ratos WistarRESUMO
Novos neurônios continuam sendo gerados no cérebro adulto de diversas espécies animais. Muitos estudos têm demonstrado que diversos fatores ambientais, inclusive o estresse, influenciam a proliferacão de células hipocampais. Nesse sentido, a diminuicão da neurogênese induzida pelo estresse parece ser um importante fator na etiologia da depressão. Nessa revisão, a relacão entre neurogênese e depressão é enfatizada.
Assuntos
Animais , Humanos , Depressão/etiologia , Hipocampo/patologia , Neurônios/patologia , Estresse Psicológico/complicações , Proliferação de Células , Giro Denteado/fisiopatologia , Depressão/patologia , Depressão/fisiopatologia , Hipocampo/fisiopatologia , Modelos Neurológicos , Neurônios/fisiologia , Estresse Psicológico/fisiopatologiaRESUMO
Bilateral aspiration lesions of the fimbria-fornix were performed in 10 male Sprague Dawley rats weighing 240-300 g under chloral hydrate narcose (420 mg/kg). Another 9 animals were operated in the same way, but no aspiration was carried out to constitute a control group. A week after surgery recording and stimulation electrodes were lowered to the dentate gyrus and the perforant path respectively, using the same narcose. After tetanic stimulation (10 trains at 400 Hz) a potentiation of the population spike develops in both groups, but the slope of the excitatory postsynaptic potential showed no potentiation in the lesioned group. Acetylcholinesterase histochemistry confirmed a severe reduction of the cholinergic innervation to the hippocampal formation, suggesting a causal relationship to the deficits seen in long-term potentiation. This impaired potentiation could be related to the memory deficits reported for fimbria-fornix lesioned rats. Such pattern of potentiation deviates from what has been described for aged, memory deficient rats, but closely corresponds to the changes described in infantile rats