2013, Número 1
Medición de acetilcolina y patrones relacionados al sueño
Alfaro-Rodríguez A, González-Piña R, Bueno-Nava A, Ávila-Luna A, Arch-Tirado E
Idioma: Español
Referencias bibliográficas: 38
Paginas: 21-27
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RESUMEN
Introducción: la acetilcolina es un neurotransmisor esencial en el
sistema nervioso central, ya que tiene un efecto sobre el sueño,
la memoria y aprendizaje. La Microdiálisis intracerebral es una
técnica quirúrgica
in vivo que se usa para medir la concentración
de sustancias en el espacio extracelular.
Material y métodos: las ratas fueron implantadas
estereotáxicamente con una cánula de microdiálisis dirigida al
área preóptica medial hipotalámica y con electrodos bipolares para
obtener registros de sueño simultáneamente con las muestras de
microdiálisis durante 24 horas expuestas al aire limpio seguido por
24 horas de exposición a ozono. Las fracciones de microdiálisis
fueron inyectadas al sistema de cromatografía.
Resultados: los resultados mostraron que el sueño paradójico y
la vigilia disminuyó 54.2% y 27.9% respectivamente, mientras que
el sueño de ondas lentas aumentó 35.1% durante la exposición al
ozono y disminución concomitante de acetilcolina extracelular de
56.2% fue observada durante la fase de luz y oscuridad.
Conclusión: el método quirúrgico empleado usando la
microdiálisis intracerebral y la electroencefalografía permiten
la cuantificación de acetilcolina extracelular y simultáneamente
con los patrones relacionados con el sueño. Proponemos que la
disminución en el sueño paradójico es la expresión conductual de
la alteración de la modulación colinérgica, y que los efectos post
exposición observados en el área preóptica medial hipotalámica
pueden ser explicados en base a la participación del hipotálamo
en el ciclo sueño-vigilia.
REFERENCIAS (EN ESTE ARTÍCULO)
Yamuy J, Fung SJ, Xi M, Morales FR, Chase MH. Hypoglossal motoneurons are postsynaptically inhibited during carbacholinduced rapid eye movement sleep. Neuroscience 1999;94(1):11-15.
Gompf HS, Mathai C, Fuller PM, Wood DA, Pedersen NP, Saper CB, et al. Locus Ceruleus and Anterior Cingulate Cortex Sustain Wakefulness in a Novel Environment. J Neurosci 2010;30(43):14543-14551.
Lu J, Greco MA, Shiromani P, Saper CB. Effect of Lesions of the Ventrolateral Preoptic Nucleus on NREM and REM Sleep. J Neurosci 2000;20(10):3830-3842.
Imeri L, Opp MR. How (and why) the immune system makes us sleep. Nat Rev Neurosci 2009;10(3):199-210.
Wilson S, Argyropoulos S. Antidepressants and Sleep: A Qualitative Review of the Literature. Drugs 2005;65(7):927-947.
Marrosu F, Portas C, Mascia MS, Casu MA, Fà M, Giagheddu M, et al. Microdialysis measurement of cortical and hippocampal acetylcholine release during sleep-wake cycle in freely moving cats. Brain Res 1995;671(2):329-332.
Prokai L, Zharikova AD. Neuropharmacodynamic evaluation of the centrally active thyrotropin-releasing hormone analogue [Leu2] TRH and its chemical brain-targeting system. Brain Res 2002;952(2):268-274.
Zhu Y, Wong PS, Cregor M, Gitzen JF, Coury LA, Kissinger PT. In vivo microdialysis and reverse phase ion pair liquid chromatography/tandem mass spectrometry for the determination and identification of acetylcholine and related compounds in rat brain. Rapid Commun Mass Spectrom 2000;14(18):1695-1700.
Semba K, Fibiger HC. Afferent connections of the laterodorsal and the pedunculopontine tegmental nuclei in the rat: a retro- and anterograde transport and inmunohistochemical study. J Comp Neurol 1992;323(3):387-410.
Steriade M, McCarley RW. Brain Control of Wakefulness and Sleep. New York: Plenum, 1990 p. 326-353.
Jones BE. Paradoxical sleep and its chemical/structural substrates in the brain. Neuroscience 1991;40(3):637-656.
Szymusiak R, McGinty D. Control of slow wave sleep by thermoregulatory mechanisms. Prog Clin Biol Res 1990;345:53-64.
Lin JS, Sakai K, Jouvet M. Hypothalamo-preoptic histaminergic projections in sleep-wake control in the cat. Eur J Neurosci 1994;6(4):618-625.
Houdouin F, Cespuglio R, Jouvet M. Effects induced by electrical stimulation of the nucleus raphe dorsalis upon hypothalamic release of 5-hydroxyindole compounds and sleep parameters in the rat. Brain Res 1991;565(1):48-56.
Kása P. The cholinergic systems in brain and spinal cord. Prog Neurobiol 1986;26:211-272.
Asala SA, Okano Y, Honda K, Inoué S. Effects of medial preoptic area lesions on sleep and wakefulness in unrestrained rats. Neurosci Lett 1990;114(3):300-304.
García-Arraras JE, Pappenheimer JR. Site of action of sleep-inducing muramyl peptide isolated from human urine: microinjection studies in rabbit brains. J Neurophysiol 1983;49(2):528-533.
Talwar A, Kumar VM. Effect of carbachol injection in the medial preoptic area on sleep-wakefulness and body temperature in free moving rats. Indian J Physiol Pharmacol 1994;38(3):163-168.
Gross KB, White HJ, Sargent NE. The effect of ozone inhalation on metabolic functioning of vascular endothelium and on ventilatory function. Toxicol Appl Pharmacol 1991;109(2):336-351.
Onoe H, Watanabe Y, Ono K, Koyama Y, Hayaishi O. Prostaglandin E2 exerts an awaking effect in the posterior hypothalamus at a site distinct from that mediating its febrile action in the anterior hypothalamus. J Neurosci 1992;12(7):2715-2725.
Imeri L, Bianchi S, Angeli P, Mancia M. Stimulation of cholinergic receptors in the medial preoptic area affects sleep and cortical temperature. Am J Physiol 1995;269(2):R294-R299.
Velazquez-Moctezuma J, Gillin JC, Shiromani PJ. Effect of specific M1, M2 muscarinic receptor agonists on REM sleep generation. Brain Res 1989;503(1):128-131.
Imeri L, Bianchi S, Angeli P, Mancia M. Muscarinic receptor subtypes in the medial preoptic area and sleep-wake cycles. Neuroreport 1996;7(2):417-420.
Inouye ST. Does the ventromedial hypothalamic nucleus contain a self-sustained circadian oscillattor associated with periodic feedings? Brain Res 1983;279(1-2):53-63.
Pittendrigh CS. Temporal Organization: Reflections of Dawinian Clock-Watcher. Annu Rev Physiol 1993;55:17-54.
Ruzak B, Groos G. Suprachiasmatic stimulation phase shifts rodent circadian rhythms. Science 1982;215(4538):1407-1409.
Ruzak B, Zucker I. Neural regulation of circadian rhythms. Physiol Rev 1979;59(3):449-526.
Damsma G, WesterinK BHC. A microdialysis and automated online analysis aproach to study central cholinergic tramsmission “in vivo”. En: Robinson TE, Justice J, editores. Microdialysis in the neurosciences. Amsterdan: Elsevier, 1991 p. 237-252.
Paxinos G, Watson C. The Rat Brain in Stereotaxic Coordinates. 4 th ed. New York: Academic Press, 1998 p. 84-121.
Williams JA, Comisarow J, Day J, Fibiger HC, Reiner PB. Statedependent release of acetylcholine in rat thalamus measured by in vivo microdialysis. J Neurosci 1994;14(9):5236-5242.
Klüver H, Barrera E. A Method for the Combined Staining of Cells and Fiber in the Nervous System. J Neuropathol Exp Neurol 1953;12(4):400-403.
España RA, Scammell TE. Sleep neurobiology from a clinical perspective. Sleep 2011;34(7):845-858.
Hackney JD, Linn WS, Karuza SK, Buckley RD, Pedersen EE, Law DC, et al. Effects of ozone exposure in Canadians and Southern Californians. Arch Environ Health 1977;32(3):110-116.
Huitrón-Reséndiz S, Custodio-Ramírez V, Escalante-Membrillo C, González-Piña R, Paz C. Sleep alterations and brain regional changes of serotonin and its metabolite in rats exposed to ozone. Neurosc Lett 1994;177(1-2):119-122.
Zetterström T, Sharp T, Marsden CA, Ungerstedt U. In Vivo Measurement of Dopamine and Its Metabolites by intracerebral Dialysis: Changes After d-Amphetamine. J Neurochem 1983;41(6):1769-1773.
Marsden CA, Macdonald IA, Joseph MH, Perrett D. Electrochemical detection, HPLC and in vivo monitoring in the biosciences. J Neurosci Methods 1990;34(1-3):1-2.
Dykstra KH, Hsiao JK, Morrison PF, Bungay PM, MefFord IN, Scully MM, et al. Quantitative Examination of Tissue Concentration Profiles Associated with Microdialysis. J Neurochem 1992;58(3):931-940.
Benveniste H. Brain microdialysis. J Neurochem 1989;52:1667-1679.