Impact of Early- and High-Dose Caffeine on the Cerebellum Development in Newborn Rats.

INTRODUCTION: Preterm newborns struggle with maintaining an adequate respiratory pattern; early caffeine administration is suggested to stimulate respiration and reduce bronchopulmonary dysplasia, however, its consequences on the immature cerebellum remains unknown. This study aimed to assess the impact of early caffeine administration, at standard and high doses, accompanied by supplemental oxygen on cerebellar development in an experimental model. METHODS: Five groups of Wistar pups were formed (n = 8 offspring/group): (a) negative control: no intervention; (b) placebo: pups remaining from birth until the 7th day of life (DOL) exposed to fractional inspired oxygen (FiO2) 45%, resembling preterm infant condition and as a placebo, 0.2 mL oral 5% dextrose, from the first DOL until the 14th DOL; (c) caffeine group: oral caffeine, 1st DOL 20 mg/kg, and from 2nd to 14th DOL, 5 mg/kg (standard dose); (d) caffeine at the standard dose, plus O2: during the first 7 DOLs (FiO2: 45%); (e) caffeine: 40 mg/kg in the first DOL, 10 mg/kg the next 14 DOLs, plus O2 in the first 7 DOLs (FiO2: 45%). Subjects were sacrificed on their 15th DOL; measurements were taken from the cerebellum, specifically the external granular layer (EGL) and molecular layer (ML), with quantification of cell migration. RESULTS: Caffeine administration in pups resulted in a delay in cerebellum development based on persistent transitional EGL cells; this finding was exacerbated in groups exposed to caffeine plus O2, as evident from the thicker EGL. The negative control group showed near-complete cell migration with a thicker ML and a significantly smaller EGL. CONCLUSIONS: Early caffeine administration in newborn rats disrupts cerebellar cortex cell processes and connectivity pathways, with exacerbated effects in groups receiving caffeine plus O2.

Mecanismos patogénicos en el desarrollo de la esclerosis múltiple: ambiente, genes, sistema inmune y estrés oxidativo / Pathogenic mechanisms of neuronal damage in multiple sclerosis

La esclerosis múltiple (EM) es la principal causa de discapacidad neurológica de origen no traumático en adultos jóvenes. EM es una enfermedad crónica inflamatoria que se caracteriza por daño a las fibras nerviosas y la cubierta de mielina. Esto produce una gran variedad de síntomas una vez que nervios específicos muestran inflamación y pérdida de su función. Estudios epidemiológicos y experimentales han identificado alteraciones genéticas, anormalidades en enzimas antioxidantes y autoinmunidad como algunos de los factores de riesgo para el desarrollo de la enfermedad. Evidencia reciente sugiere que la inflamación y el estrés oxidativo en el sistema nervioso central contribuyen al daño del tejido cerebral. Las células residentes en el sistema nervioso central así como las células inflamatorias invasivas liberan una gran cantidad de especies reactivas de oxígeno y nitrógeno, las cuales causan desmielinización y destrucción de los axones: los hallazgos histopatológicos de la esclerosis múltiple. La interacción entre los procesos inflamatorios y neurodegenerativos producen perturbaciones neurológicas intermitentes seguidas por la acumulación progresiva de la discapacidad. Para tratar de limitar o disminuir la progresión de la enfermedad es necesario reducir la inflamación y el estrés oxidativo como estrategia terapéutica importante. Con la finalidad de mejorar la sobrevivencia y la calidad de vida de los pacientes, se están desarrollando ensayos clínicos con suplementos alimenticios tales como los antioxidantes y los ácidos grasos poliinsaturados omega-3.

Multiple sclerosis is the most common cause of progressive neurological disability in young adults. This disease involves damage to the myelin sheath that normally insulates the electrical activity of nerve fibers. This leads to a wide range of symptoms as specific nerves become injured and lose their function. Epidemiological and experimental studies show that genetic alterations, antioxidant enzyme abnormalities and autoimmunity are risk factors for developing the disease. Recent evidence suggests that inflammation and oxidative stress within the central nervous system are major causes of ongoing tissue damage. Resident central nervous system cells and invading inflammatory cells release several reactive oxygen and nitrogen species which cause the histopathological features of multiple sclerosis: demyelization and axonal damage. The interplay between inflammatory and neurodegenerative processes results in an intermittent neurological disturbance followed by progressive accumulation of disability. Reductions in inflammation and oxidative stress status are important therapeutic strategies to slow or halt the disease processes. Therefore, several drugs are currently in trial in clinical practice to target this mechanism; particularly the use of supplements such as antioxidants and omega-3 polyunsaturated fatty acids, in order to improve the survival and quality of patients’ lives.

Breve introducción a la neuroinmunología / Brief introduction to the neuroimmunology

A partir de la década de los setentas se ha demostrado una importante dependencia direccional entre los sistemas inmune (SI) y el sistema nervioso central (SNC), con la intervención de mensajeros comunes. Las citocinas del SI son capaces de modular respuestas y procesos a nivel del SNC, mientras que los neurotransmisores y neuropéptidos pueden a su vez ejercer su efecto sobre grupos celulares especificos del SNC. Un grupo importante de estos péptidos es el de los opioides endógenos, como las endorfinas y las encefalinas. Las endorfinas alfa y beta tienen la capacidad de activar la quimiotaxis e influenciar la diferenciación y proliferación de linfocitos T y B. La ß-endorfina incrementa la actividad de las células natural killer (NK). La met-encefalina y la leu-encefalina desarrollan funciones de tipo inmunomodulador con respecto a la producción de anticuerpos (Acs) por las células plasmáticas. Incrementan la producción de Acs., pueden aumentar el número de leucocitos circulantes y la producción de interleucina-2 (IL-2). Una vía en el sistema neuroinmunológico es controlada por el eje-HPA (hipotálamo-pituitaria-adrenales, principal coordinador y regulador de las interacciones entre el sistema inmune, el SNC y el endocrino