Functional change of the auditory cortex related to brain serotonergic neurotransmission in type 1 diabetic adolescents with and without depression.

The aim of this study was to determine whether diabetic patients who were depressed present a decrease of brain serotonergic activity compared to diabetic patients without depression or patients with depression but without diabetes. Determination was made with plasma free fraction of L-tryptophan (FFT) and intensity-dependent auditory-evoked potentials (IDAEPs). Thirty-seven adolescents were studied (20 type 1 diabetic subjects: nine with depression, 11 without depression), nine controls and eight subjects with only depression. FFT, glucose, glycated haemoglobin, free fatty acids, albumin and IDAEPs were determined. All diabetic patients showed a significant decrease of FFT. The group diabetic subjects with depression presented a steeper slope of the amplitude-intensity function of N1/P2 component, suggesting a higher reactivity of the auditory cortex in comparison to diabetic subjects without depression, subjects with only depression, and controls. This was associated with lower plasma FFT. Diabetic subjects with depression had a deficiency of metabolic control due to poor treatment adherence. These findings suggest an enhanced deterioration of brain serotonergic neurotransmission in diabetic subjects with depression with abnormal responses of the auditory cortex. The N1/P2 component of IDAEP is proposed as a non-invasive indicator of brain serotonergic tone that differentiates depressed from non-depressed diabetic patients.

A low brain serotonergic neurotransmission in children with type 1 diabetes detected through the intensity dependence of auditory-evoked potentials.

OBJECTIVE: To determine in children with type 1 diabetes the plasma free fraction of L-tryptophan (FFT) and the intensity-dependent auditory-evoked potentials (IDAEPs) as indicators of possible changes in brain serotonergic neurotransmission. RESEARCH DESIGN AND METHODS: A prospective and comparative study was performed in children with type 1 diabetes and normal control subjects. We measured FFT, bound and total plasma L-tryptophan, neutral amino acids (NAAs), albumin, free fatty acids (FFAs), glucose, and HbA1c(A1C) and recorded IDAEPs with four intensities (40, 60, 90, and 103 dB). RESULTS: The glycemia, A1C, FFAs, and NAAs in plasma were significantly elevated. The FFT and the FFT-to-total L-tryptophan and FFT-to-NAA ratios were reduced. The latencies of N1 and P2 increased at all intensities and the slope of the amplitude/stimulus intensity function (ASF slope) of the N1/P2 component significantly increased. CONCLUSIONS: The decrease of the FFT in plasma and increase in the N1/P2 component amplitude may reflect a functional relationship between the brain serotonergic activity with the N1/P2 changes. The increase of the ASF slope in children with type 1 diabetes suggests that the response of the auditory cortex to sound intensity stimulus may be regulated by the serotonergic tone and that decreased serotonergic neurotransmission may provoke a different behavior of sensory cortices. Therefore, the IDAEP (N1/P2 component) may be an electrophysiological indicator of brain changes of serotonergic neurotransmission in children with type 1 diabetes. These changes may be related to psychoemotional manifestations observed in diabetic children such as anxiety and depression.

Serotonergic receptors in the brain of in utero undernourished rats.

In this study, we report that 5-HT(1A) receptors are already present in fractions of axonal growth cones, from the normal rat fetal brain (E-17). Also, in utero undernourished (UN) rat pups at birth show a noteworthy enhancement in the B(max) of [3H]5-hydroxytryptamine (5-HT) and [3H]8-hydroxy-(2-N,N-dipropilamin)-tetralin (([3H])8-OH-DPAT), in the brainstem and cerebral cortex up to the second week after birth. Afterwards, there is a significant decrease in the binding of these ligands. [125I]Cyanopindolo binding in the cerebral cortex only showed a decrease in the same period. An elevation of brain serotonin in both regions was also present. These findings together, suggest that the mechanisms of regulation of serotonergic receptors' expression during the period studied, may not depend on the amount of neurotransmitter in the synaptic cleft, because in the early UN brain it would be expected only a lower receptor's density due to the chronic serotonin increase. On this basis, we propose that developmental activation of brain serotonin biosynthesis observed in early UN animals may disrupt the mechanism regulating the expression of 5-HT receptors during development.

Neuraminidase activity in different regions of the seizing epileptic and non-epileptic brain.

The sialic acid in the brain is split from sialoglucoconjugates by sialidases (neuraminidases, EC 3.2.1.18), and is postulated to act as an inhibitor of cellular adhesion and to play a role in various membrane functions. Since epilepsy alters cellular interactions and connectivity, it is reasonable to propose that sialidases can be affected by this pathological state or, alternately, by seizures. Therefore, we studied the activity of total, soluble, and membranal sialidases in various brain regions in normal, kindled epileptic and non-epileptic seizing rats. The results showed that in kindled rats, the total activity of the sialidases significantly decreased in cerebral cortex (11.38%) and cerebellum (28.58%), whereas it increased in brainstem (35.51%), hypothalamus (2.88%) and hippocampus (9.37%). The activity of the membranous sialidases in kindled rats followed the same pattern as the total activity, whereas the activity of soluble sialidase was significantly lower than membranous activity. Interestingly, the activity of total and membranal sialidases in non-epileptic seizing rats paralleled that observed in kindled rats. We suggest that the seizure-induced decrease of sialidasic activity may not modify the number of sialic acid molecules bound to gangliosides in cell membranes, as compared to areas of increased activity, that may decrease them. These changes in sialidases' activity may reflect functional disturbances of membrane polysialylated gangliosides related to the functional and anatomical plastic changes associated to seizures. Our data indicate that these changes are related to the presence of seizures rather than to an established epileptic state.

Neither increased nor decreased availability of cortical serotonin (5HT) disturbs barrel field formation in isocaloric undernourished rat pups.

Serotonin (5HT) is expressed transiently in primary sensory areas of the rat neocortex during the establishment of the thalamo-cortical topography and somatotopy. The precise role of 5HT during the specification of neocortical areas is still uncertain. We evaluated the effects of increasing and decreasing cortical serotonin concentrations on the specification of the barrel cortex using a rat model of isocaloric undernutrition. This manipulation increases brain 5HT levels during brain development. Undernourished animals were also treated with p-clorophenylalanine; an inhibitor of 5HT synthesis. Barrels representing the head were readily seen at postnatal day 5 in control and p-clorophenylalanine treated rats. In contrast, undernourished rats treated or not with p-clorophenylalanine showed no barrels representing the head but until postnatal day 7. Chromatographic analyses demonstrated that the concentration of cortical 5HT increased by 50% in undernourished pups during barrel field formation. Control and undernourished animals treated with p-clorophenylalanine had a significant reduction (90%) of 5HT in the cortex. The overall geometry of the barrel field and of individual barrels was similar among animal groups. Our results support that 5HT plays a small role in triggering and timing barrel field somatotopy.

Cambio en la biosíntesis de serotonina cerebral en ratas con diabetes mellitus inducida por estreptozotocina: efecto del tratamiento con insulina / Changes of brain serotonin synthesis in rats with diabetes mellitus insulin-dependent submitted to treatment with insulin

Objetivo. Investigar si los cambios en la actividad de la triptófano-5-hidroxilasa y la síntesis de serotonina cerebral provocados por diabetes mellitus, persisten o regresan a lo normal en el animal diabético tratado con insulina. Metodología. Se usaron ratas diabéticas por la administración de estreptozotocina y ratas diabéticas tratadas con insulina. A los días 7, 14 y 21 de evolución, se pesaron y se les determinó en el cerebro: la actividad de la triptófano-5-hidroxilasa y las concentraciones de L-triptófano y serotonina. En el plasma se les midió glucosa, albúmina y L-triptófano. Resultados. Los diabéticos mostraron un déficit significativo de peso corporal. El mismo patrón se observó en la albúmina y en el L-triptófano plasmático. En la corteza cerebral se observó que el L-triptófano, la 5-hidroxitriptamina y la actividad de la enzima fueron significativamente menores. Además, la actividad de la enzima en el tallo cerebral fue mayor, acompañada de una elevación de la 5-hidroxitriptamina. Los animales diabéticos tratados con insulina tuvieron una recuperación física y un retorno a lo normal del L-triptófano en el cerebro y en la sangre. Sin embargo, la actividad de la triptófano-5-hidroxilasa permaneció elevada a pesar del tratamiento con insulina y persistió un aumento de la síntesis del neurotransmisor tanto en el tallo como en la corteza cerebral. Conclusión. Los resultados confirman que la diabetes mellitus produce desnutrición crónica y una disminución en la síntesis de serotonina en el cerebro. Además, apoyan que el tratamiento con insulina en los diabéticos produce una recuperación física y un regreso a lo normal del precursor de la serotonina el L-triptófano plasmático y cerebral, pero interesantemente, a pesar de este hecho, la actividad de la triptófano-5-hidroxilasa permaneció elevada acompañada de un aumento del neurotransmisor. Estos hallazgos en conjunto, sugieren que el mecanismo de activación de la biosíntesis de la serotonina cerebral puede ser debido a un cambio relacionado a la cinética de la triptófano-5-hidroxilasa, más que a los cambios de la concentración plasmática y cerebral del L-triptófano inducidos por la diabetes mellitus. Esta alteración en el metabolismo de un neurotransmisor puede participar en los mecanismos fisiopatológicos de las alteraciones neuropsicológicas en los enfermos diabéticos.

Alteraciones en la síntesis de serotonina cerebral inducidas por diabetes mellitus insulino dependiente / Changes of brain serotonin synthesis in rats with diabetes mellitus insulin depend

Objetivo. Determinar si las ratas con diabetes mellitus insulino-dependiente tienen una menor actividad de la vía serotoninérgica a través de la medición de la fracción libre del L-triptófano plasmático. Metodología. Se utilizó el modelo de la administración de estreptozotocina en ratas para el desarrollo de diabetes mellitus insulino-dependiente. A los 7, 14 y 21 días se les determinó la actividad de la vía serotoninérgica. Resultados. El grupo diabético mostró disminución del peso corporal y del nivel de L-triptófano (libre, unido y total) en el plasma. En el tejido nervioso también se presentó disminución del nivel de L-triptófano, de la serotonina y de la actividad de la triptófano-5-hidroxilasa. Por el contrario, la actividad de la hidroxilasa estuvo alta en el tallo cerebral desde el día 14, acompañada de una elevación de la síntesis de serotonina. Conclusiones. Se confirma que la diabetes mellitus insulino-dependiente produce una desnutrición crónica. La baja de L-triptófano en la sangre sugiere que su ingreso al cerebro está disminuido y que hay una menor síntesis del neurotransmisor, tal como se demostró en el cerebro de estos animales diabéticos. Sin embargo, el hecho de que la actividad de la triptófano-5-hidroxilasa se eleva en el tallo cerebral, con un consecuente aumento de la síntesis de serotonina, nos permite plantear que existe cambio en la síntesis del neurotransmisor dependiendo de la región, con las consecuencias funcionales respectivas

Elevación crónica de la síntesis de serotonina cerebral en rata adulta desnutrida in utero y resuperada nutricionalmente durante el amamantamiento / Chronic elevated brain serotonin synthesis in adult rats undernourished in utero and nutritionally recovered with breast-feeding

Introducción. Las ratas desnutridas in utero tienen la síntesis de 5-hidroxitriptamina (5-HT) cerebral acelerada y su concentración elevada, secundaria a un aumento del L-triptófano (L-Trp) y de la actividad de la triptófano-5-hidroxilasa (TrpOH). Además de un cambio cinético de la TrpOH, que consiste en un aumento de la afinidad por el L-Trp y mayor actividad por mecanismos de fosforilación. Por otra parte, cuando estos desnutridos fueron sometidos a un esquema de recuperación nutricia neonatal, mostraron completa recuperación física y retorno a lo normal del L-Trp durante el amamantamiento; pero a pesar de este hecho, la actividad de la TrpOH permaneció elevada y persistió un aumento de la 5-HT cerebral. El objetivo del presente estudio fue investigar si los cambios en la actividad de la TrpOH y en la síntesis de 5-HT cerebral, persisten o regresan a lo normal en el animal adulto nutricionalmente recuperado. Material y métodos. Se utilizaron ratas Wistar; adaptadas durante 2 semanas a condiciones ambientales estándar. Al término del período se formaron 2 grupos: uno con desnutrición (D) y el otro control (C). Después de 2 semanas, las hembras fueron pareadas con machos normales. Al nacimiento las crías fueron redistribuidas a madres del mismo grupo D y C. Además, se realizó un cruzamiento de las crías desnutridas a madres controles, lo que formó el grupo desnutrido recuperado (DR). Al día 21 de edad todas las crías fueron destetadas y se les continuó con el mismo esquema de alimentación. En los días 21, 60, 90 y 120, se obtuvo el tallo y la corteza cerebral en donde se determinó la TrpOH y las concentraciones de L-Trp y 5-HT. Además se les tomó sangre en donde se cuantificó el L-Trp y albúmina. También se les midió la ingesta de comida cada 24 horas y se les determinó el peso corpora, cerebral y de la longitud céfalo-sacra. Resultados...

Elevación de la fracción libre de L-triptófano plasmático en lactantes desnutridos in utero hasta el tercer mes de edad postnatal / Increased levels of free plasma L-trypthophan in nursing infants with malnutrition in utero up to the third month of extra-uterine life

Introducción. Se ha demostrado en la rata que la desnutrición adquirida durante la gestación y en la lactancia produce elevación del L-Triptófano (L-Trp) tisular y de la actividad de la triptófano-5-hidroxilasa (TrpOH), que da como resultado una aceleración de la síntesis de 5-hidroxitriptamina (5-HT, serotonina). Este cambio metabólico parece también cumplirse en los recién nacidos humanos desnutridos in utero, en cuyo plasma aumenta la fracción libre del L-Trp y disminuye el unido a albúmina, lo que sugiere que hay más L-Trp disponible para pasar al cerebro humano y aumentar la síntesis del neurotransmisor. El objetivo del presente estudio fue demostrar que la fracción libre de L-Trp plasmático, está aumentada hasta el tercer mes de edad en los lactantes desnutridos in utero. Material y métodos. Se realizó un estudio prospectivo longitudinal y comparativo, con el seguimiento de 2 grupos de recién nacidos pretérmino de 33 a 36 semanas de edad gestacional; un grupo de 11 niños desnutridos y el otro de 14 niños sanos; durante los primeros 3 meses de vida en los que se determinó la fracción libre y la unida a albúmina de L-Trp, así como la 5-HT y la albúmina en el plasma. Los resultados fueron comparados con la prueba de anova de dos vías para mediciones repetidas y el coeficiente de Pearson; con un nivel de significancia de P menor de 0.05. Resultados. En los lactantes desnutridos, al nacimiento, al primero, segundo y tercer mes de edad se observó: a) elevación de la fracción libre del L-Trp; b) la fracción unida o albúmina del aminoácido y la albúmina en el plasma fueron significativamente menores en comparación a sus controles de la misma edad y c) la concentración de 5-HT plásmatica mostró disminución significativa en los desnutridos a partir del segundo mes de edad. Conclusiones. Los resultados de este estudio confirman que la fracción libre del L-Trp está significativamente elevada en los lactantes desnutridos in utero durante los primeros tres meses de vida. El aumento de L-Trp en el plasma sugiere que el transporte del aminoácido al cerebro está aumentado y que hay activación en la síntesis de serotonina cerebral. Por lo anterior se ha propuesto en la síntesis de serotonina cerebral. Por lo anterior se ha propuesto en este estudio a la fracción libre de L-Trp plasmático como un indicador indirecto de la alteración en la síntesis de serotonina cerebral en este tipo de pacientes

Epidemia de cólera en Venezuela 03-12-91 al 03-12-92 / Epidemy of cholera in Venezuela

El documento contiene información sobre: 1. Introducción, 2. Tipos de brotes, 3. Vías de diseminación, 4. Factores predisponentes, 5. Caracterización de la epidemia, 6. Actividades realizadas y problemas detectados. Asimismo contiene la ponencia en Venezuela del Dr. Luis Ichezuria Marval, sobre el cólera