Bases anatómicas del sueño / Anatomical basis of sleep

El sueño es un estado biológico activo, periódico, en el que se distinguen las etapas NREM y REM, que se alternan sucesivamente durante la noche. Intervienen los relojes biológicos en la modulación del sistema, así como neurotransmisores específicos. Se trata de una red neuronal compleja, en la que intervienen diversas zonas del sistema nervioso central. Los procesos oníricos están controlados además de forma neural. Se resume la historia de las investigaciones sobre el tema, desde el siglo XIX hasta nuestra época. Hay que destacar los recientes descubrimientos de Lugaresi y su equipo, que, al describir el insomnio familiar grave, dieron importancia al núcleo dorsomedial del tálamo en la instauración de la fase de sueño profundo. Al grupo de Reinoso se debe el hallazgo de que el “director de orquesta” en la instauración del sueño REM es la zona ventral paramediana del núcleo reticular pontino oral

Sleep is an active and periodic biological state composed of NREM and REM phases, which alternate during the night. Both biological clocks and specific neurotransmitters are involved in the modulation of this system. It is a complex neuronal network in which several areas of the central nervous system are involved. The oneiric processes are also controlled neurally. This work summarises the history of the investigations on this topic from the 19th century to date. It is worth mentioning the recent findings of Lugaresi and colleages who described fatal familial insomnia, a disease that helped to show the importance of the mediodorsal thalamic nucleus in the genesis of slow-wave sleep. Reinoso´s group found out that the paramedian ventral area of the oral pontine reticular nucleus is the conductor in the establishment of REM sleep

Expresión y localización de la proteína priónica celular (PrPC) en el sistema nervioso central de la vaca. Algunas reflexiones sobre la nvCJD / Expression and localization of the cellular prion protein (PrPc) in the cow's central nervous system. Some reflections on the nvCJD

Introducción. La repercusión económica y social de la encefalopatía espongiforme bovina (EEB) y su relación con la nueva variante de la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (nvCJD) hace interesante un estudio de la expresión y localización de la proteína priónica celular (PrPC) en el sistema nervioso central de la vaca, con especial atención al tronco del encéfalo, especialmente alterado en la EEB. Según varios autores la presencia PrPC es esencial para el establecimiento y replicación del prión (PrPSc), presente en la EEB. Material y métodos. Se utilizaron muestras de encéfalos de vacas de raza autóctona pirenaica. Se estudió la expresión de PrP mediante técnicas de wester blot, así como la localización de PrPC en el sistema nervioso central, con especial atención al tronco del encéfalo. Resultados. La expresión y cuantificación de PrP fue mayor en zonas rostrales que en caudales. La inmunohistoquímica fue concordante con el western. La localización de PrPC era importante en corteza cerebral, hipocampo, etc. Se destacó inmunopositividad notable en el núcleo motor dorsal del nervio vago y en el del nervio hipogloso. El asta anterior de la médula cervical era más inmunopositiva que el asta posterior. Conclusión. Existe una mayor abundancia de PrPC en zonas rostrales que en caudales del sistema nervioso central de la vaca. Debido a la presencia de PrPC en neuronas motoras, y de acuerdo con hallazgos en otras especies de mamíferos, la transmisión de la PrPSc se haría retrógradamente desde su vía de acceso y en el interior del sistema nervioso central (AU)

Introduction: The appearance of bovine spongiform encephalopathy (BSE) and its involvement in the generation of the new variant of Creutzfeldt-Jakob Disease (nvCJD) had important implications from a social and economical point of view. As the presence of PrPC is necessary to establish prion diseases and for the replication of PrPSC in BSE, the study of the expression and localization of PrPC in the central nervous system of cow, mainly the brainstem, is interesting itself. Material and methods: Expression of PrP by western blot technique and its precise localization by immunohistochemistry were analyzed in the central nervous system of the autochthonous pyrenees breed, a group of cows with a high incidence for BSE. Results: PrP was more abundantly expressed in rostral areas rather than caudal regions of the cow brain. Immunohistochemistry was congruent with western blotting studies. Localization of PrPC was particularly abundant in the cerebral cortex, hippocampus, etc. Noteworthy, immunopositivity was present in the dorsal motor nucleus of the vagus and the hypoglossal nucleus. The anterior horn of the spinal cord yielded higher labelling for PrP than the posterior horn. Conclusion: PrPC is more abundantly expressed in rostral areas of the central nervous system. According to the findings observed in other mammal species, presence of PrPC in motoneurons of cow indicates that PrPSc might be transported from its site of entry to the central nervous system following a retrograde direction (AU)

Insomnio familiar fatal y enfermedades priónicas. Anatomía clínica / No disponible

Las encefalopatías espongiformes transmisibles (EET) son enfermedades priónicas provocadas por el depósito de una o varias isoformas anormales o scrapie (PrPSc) de la proteína priónica celular (PrPC), abundante en el sistema nervioso central (SNC) y necesaria para la replicación de aquélla. Se estudia el posible papel funcional de la PrPC y su relación con el insomnio familiar fatal (FFI), que cursa con alteraciones del ritmo vigilia-sueño (imposibilidad de instaurarse la fase de sueño de ondaslentas, graves alteraciones del sueño REM) y de otros ritmos circadianos. Las alteraciones anatomopatológicas primarias del FFI se encuentran en el núcleo dorsomedial (DM) y núcleos anteriores (A) del tálamo. Estudios experimentales en gato, rata y vaca, nos hacen sospecharque las enfermedades priónicas producen una alteración de los mecanismos nitrérgicos encefálicos. Una vez instaurada la enfermedad, la transmisión de la PrPSc se realizaría de forma retrógrada dentro del encéfalo. La mayor presencia de la PrPC en determinadas zonas del SNC significa que la PrPSc se transmite y replica con más intensidad en dichas zonas. Por otra parte, la lesión de células parvalbúmina (PV) positivas (que probablemente contengan PrPC) podría explicar los mecanismos de desinhibición que se dan por ejemplo en el FFI

Transmissible spongiform encephalopathies (EET) are prion diseases caused by the deposition of the abnormal or scrapie isoform (PrPSc) of the cellular or host encoded prion protein (PrPC). This cellular form is especially abundant in the central nervous system (SNC) and itspresence is necessary for the replication of the abnormal form of the protein.This paper reviews the functional role of PrPC and its relationship with fatal familial insomnia (FFI), a prion disease accompanied by alterations in the sleep-waking cycle (impossibility to establish slowwave sleep, enacted dreams during REM sleep) as well as of some other circadian rhythms. The primary anatomopathological alterations of FFI are due to damage to mediodorsal (DM) and anterior (A) thalamic nuclei. Animal models such us rat, cat, and cow allow us to infer that priondiseases produce alterations of the nitrergic mechanisms in affected brains. Once the disease is set, PrPSc might spread retrogradely within the brain. The higher expression of PrPC in specific brain regions determines the degree of replication and transmission of PrPSc withinthese areas. Notwithstanding, lesion of parvalbumin- (PV-) containing neurons (probably expressing PrPC) might explain some disinhibiting mechanisms in FFI (AU)

Expression of cellular prion protein (PrPc) in the rat central nervous system / Expresión de la proteína priónica celular (PrPc) en el sistema nervioso central de la rata

The localization of cellular prion protein in the central nervous system of adult rats is an important step not only for understanding its biology, but also to gain a better understanding of the propagation of pathogenic prion protein within the central nervous system in spongiform encephalopathies. Here, the expression of cellular prion protein is studied by immunocytochemistry and Western blotting techniques. The presence of the protein varied in the rostrocaudal direction: it was less abundant in the brainstem than in prosencephalon. PrPc-positive cells were especially abundant in the cerebral cortex. The immunoreaction was present in areas projecting to the intermediate band of the mediodorsal thalamic nucleus and the anteroventral nucleus of the thalamus. Some immunopositive neurons, glial cells, and fibres were located around vessels in areas where nitrergic activity is well documented. Our findings lead us again to propose a retrograde propagation of altered prion proteins in human spongiform encephalopathies such as fatal familial insomnia, followed by an alteration of the nitrergic systems. Moreover, destruction of the mediodorsal thalamic nucleus in fatal familial insomnia may unleash an alteration of prion and nitrergic physiology (AU)

El estudio de la localización de la proteína priónica celular en el sistema nervioso central de la rata es un importante paso no sólo para la mejor comprensión de la biología de PrPc, sino para aportar más información sobre la propagación de la proteína priónica patógena dentro del sistema nervioso central en las encefalotías espongiformes transmisibles. En el presente trabajo se estudia la expresión de la proteína priónica celular mediante técnicas inmunocitoquímicas y western blot. La presencia de la proteína varía en dirección rostrocaudal, siendo menos abundante en el tronco de encéfalo que en el prosencéfalo. Especialmente abundantes fueron las células positivas para PrPc en la corteza cerebral. El marcaje apareció en áreas que proyectan a la banda intermedia del núcleo dorsomedial del tálamo y núcleo anteroventral del tálamo. Algunas neuronas, células de la glía y fibras inmunopositivas se localizaban alrededor de vasos en áreas donde la actividad nitrérgica es bien conocida. Nuestros hallazgos nos llevan a proponer una propagación retrógrada de la proteína priónica alterada en las encefalopatías espongiformes que afectan a humanos, como por ejemplo en el caso del insomnio familiar fatal, seguida de una alteración de los sistemas nitrérgicos encefálicos. Además, por trabajos previos, sospechamos que la destrucción del núcleo dorsomedial del tálamo supone una alteración en la fisiología priónica y nitrérgica, lo cual podría ser aplicable a la comprensión de la fisiopatología del insomnio familiar fatal (AU)