Martínez A, Fernández-Mas R, Valdés-Cruz A, Magdaleno-Madrigal V, Fernández-Guadriola A
Idioma: Español
Referencias bibliográficas: 44
Paginas: 18-27
Archivo PDF: 273.58 Kb.
RESUMEN
Introducción. La actividad epiléptica modifica el sistema de los opioides endógenos al aumentar su concentración al término de la fase ictal, en la fase postictal y durante la fase interictal. Este aumento genera un efecto excitador cortical que suprime el sueño de ondas lentas y el sueño de movimientos oculares rápidos. La actividad epiléptica se inicia con la aparición de una actividad epileptiforme interictal (AEI), la cual se puede inducir con penicilina en los núcleos amigdalinos. La AEI es una herramienta muy usada para determinar la localización de un foco epiléptico, la cual se describe como la aparición abrupta de espigas o de ondas agudas en el electroencefalograma (EEG). En el presente trabajo se utilizó esta herramienta para estudiar la participación del sistema opioide en la instalación y la propagación de la actividad epileptiforme inducida en la amígdala del lóbulo temporal. La epileptogénesis se estudió utilizando la AEI amigdalina para observar los cambios inducidos por los opioides y su antagonista en la ocurrencia de la actividad interictal por medio de un histograma de eventos. La propagación se estudió empleando la técnica del mapeo topográfico cortical, el cual nos muestra los componentes de frecuencia del EEG por medio del espectro de potencia, así como la evolución de los patrones rítmicos del EEG.
El objetivo del presente estudio fue analizar el efecto de las encefalinas en la actividad epiléptica inducida por la penicilina en la amígdala del lóbulo temporal y su propagación hacia la corteza cerebral.
Método. Se utilizaron 15 ratas macho de la cepa Wistar, en preparación aguda y anestesiadas con uretano (1.2 gr/kg i.p.). Se dirigió un electrodo bipolar de acero inoxidable unido a una cánula hacia el núcleo basolateral amigdalino izquierdo y un electrodo bipolar concéntrico hacia el núcleo basolateral amigdalino derecho.
Se realizaron dos tipos de registro cortical: un mapeo global y otro de áreas restringidas. El primero consistió en la colocación de una matriz de 16 electrodos de acero inoxidable (tras eliminar los electrodos del vértex) sobre el cráneo, procurando que la punta del electrodo tocara la corteza y cubriendo toda la corteza cerebral. El segundo se realizó colocando sobre la corteza cerebral una matriz cuadrada de 4x4mm, que contenía 16 electrodos distribuidos equidistantemente. El registro cortical se obtuvo colocando la matriz cuadrada en cuatro posiciones diferentes, a fin de cubrir así toda la corteza cerebral.
A los grupos experimentales se administró penicilina G sódica (Pn), que se inyectó en los núcleos amigdalinos para realizar registros corticales. En el caso del mapeo global, las encefalinas [D-Ala
2]-metionina y [D-Ala
2]-leucina se aplicaron tópicamente en los núcleos amigdalinos; a su vez la naloxona fue administrada sistémicamente.
Las señales analógicas se grabaron en cinta de video y paralelamente se digitalizaron en una estación de trabajo HP. El análisis fuera de línea se realizó de la siguiente forma: a) la señal grabada en las cintas de video se transfirió a una computadora de uso específico, utilizando la AEI amigdalina para realizar los histogramas de eventos; b) la señal digitalizada del EEG, que se obtuvo del mapeo global, se utilizó para obtener el análisis espectral, el cual consistió en elaborar imágenes en color de mapas en el dominio del tiempo y la frecuencia con el programa RBEAM. El registro de la actividad eléctrica cerebral obtenida por la matriz cuadrada sólo se analizó visualmente.
Al final de cada experimento se procedió a perfundir la sangre y a fijar intracardialmente el cerebro con formaldehído al 10%. Para verificar los sitios de registro e inyección subcorticales, se utilizó la técnica del procedimiento rápido.
Resultados. En el registro cortical se observó, en la situación control, una actividad lenta en forma de husos, en todos los canales, inducida por el uretano. La aplicación de Pn en los núcleos amigdalinos indujo una actividad epileptiforme de la siguiente forma; aparición inmediata después de su aplicación y un aumento gradual de su amplitud hasta estabilizarse a los 5-10 minutos de su aplicación.
Con el análisis del mapeo global en el dominio de las frecuencias, se observó el siguiente orden de propagación de la AEI amigdalina: se inició en las cortezas temporal, prefrontal y frontal ipsilateral; después apareció en las cortezas prefrontal y frontal, y, por último, en la corteza temporal contralateral. En el dominio del tiempo, se observó un dipolo eléctrico que generó una espiga interictal en la corteza cerebral.
Los mapeos de las áreas restringidas mostraron la localización frontotemporal ipsilateral de la AEI y su propagación. Los datos revelan una activación cortical medial antero-posterior de intensidad decreciente hacia las regiones occipitales.
La aplicación de las encefalinas [D-Ala
2]-metionina y la [D-Ala
2]-leucina, no produjo actividad epiléptica, pero sí se observó un aumento en la basal del EEG de la actividad epileptiforme cortical y una disminución de la amplitud y la frecuencia de la AEI amigdalina. La naloxona produjo un efecto facilitador, ya que su administración indujo crisis focales y generalizadas electrocorticográficas.
Conclusiones. Considerando que la aplicación de Pn focal es un modelo confiable de espigas interictales, de paroxismos y de crisis generalizadas, su aplicación en el cerebro de la rata mostró una propagación de la actividad epileptiforme amigdalina que se dirigió más hacia las cortezas prefrontales que a la amígdala contralateral.
Nuestros resultados muestran que las encefalinas producen un doble efecto. El primero consiste en un aumento en la basal del EEG en las áreas corticales temporales, que podrían estar participando en los mecanismos de propagación. El segundo efecto es la inhibición de los mecanismos de instalación de la epilepsia. El efecto de inhibición generado por las encefalinas fue revertido por la naloxona.
REFERENCIAS (EN ESTE ARTÍCULO)
ALARCON G, GARCIA SJJ, BINNIE CD, MARTIN MMC, JULER J y cols.: Origin and propagation of interictal discharges in the acute. Brain, 120:2259-2282, 1997.
2. ANTONIADIS A, MÜLLER WE, WOLLERT U: Inhibition of GABA and benzodiazepine receptor binding by penicillins. Neurosci Lett, 18:309-312, 1980.
3. ASAI M, MARTINEZ A, FERNANDEZ-MAS R, FERNANDEZ-GUARDIOLA A: Penicillin-G induced interictal activity increases both opioid peptide tissue content and release in the rat brain. Neuropeptides, 29:163-170, 1995.
4. BARTH DS, DI S: Topographical analysis of epileptiform potentials in rat somatosensory cortex: the interictal to ictal transition. Brain Res, 591:33-43, 1992.
5. BENAR CG, AGHAKHANI Y, WANG Y, IZENBERG A, AL-ASMI A y cols.: Quality of EEG in simultaneous EEG-fMRI for epilepsy. Clin Neurophysiol, 114:569-580, 2003.
6. BERTASHIUS KM: Propagation of human complex-partial seizures: A correlation analysis. Electroencephalogr Clin Neurophysiol, 78:333-340, 1991.
7. BORBELY AA, TOBLER I, HANAGASIOGLU M: Effect of sleep deprivation on sleep and EEG power spectra in the rat. Behav Brain Res, 14:171-182, 1984.
8. BREGOLA G, ZUCCHINI S, FRIGATI L, CANDELETTI S y cols.: Involvement of the neuropeptide orphanin FQ/nociceptin in kainate and kindling seizures and epileptogenesis. Epilepsia, 43(Supl. 5):S18-S19, 2002.
9. CAIN DP, CORCORAN M: Intracerebral b-endorphin, met-enkephalin and morphine: kindling of seizures and handling-induced potentiation of epileptiform effects. Life Sci, 34:2535-2542, 1984.
10. CORSI-CABRERA M, PEREZ-GARCI E, DEL RIO-PORTILLA Y, UGALDE E, GUEVARA MA: EEG bands during wakefulness, slow-wave, and paradoxical sleep as a result of principal component analysis in the rat. Sleep, 24:374-380, 2001.
11. ENGEL JrJ, BLANDER R, GRIFFITH NC, CALDECOTT-HAZARD S: Neurobiology evidence for epilepsy-induced interictal disturbances. Advances Neurology, 55:97-109, 1991.
12. FERNANDEZ-GUARDIOLA A, MARTINEZ A, FERNANDEZ-MAS R: Repeated penicillin-induced amygdala epileptic focus in freely moving cats. EEG, polysomnographic (23 h recording), and brain mapping study. Epilepsy Res, 22:127-136, 1995.
13. FERNANDEZ-GUARDIOLA R, FERNANDEZ-MAS R, MARTINEZ A, GUTIERREZ R: Mapeo espacio-temporal del eeg durante el kindling amigdalino en el gato. En: Brailowsky S, Otero-Silíceo E (eds). Epilepsia Experimental. Academia Mexicana de Neurología 2:139-148, México, 1991.
14. FERNANDEZ-MAS R, MARTINEZ A, GUTIERREZ R, FERNANDEZ-GUARDIOLA A: EEG frequency and time domain mapping study of cortical projections of temporal lobe amygdala afterdischarge during in the cat. Epilepsy Res, 13:23-34, 1992.
15. FERNANDEZ-GUARDIOLA A, MARTINEZ A, GUTIERREZ R, FERNANDEZ-MAS R: Amygdaline penicillin focus replicates and modulates the electrical amygdaloid kindling in the cat. Proc West Pharmacol Soc, 34:219-222, 1991.
16. FERNANDEZ-GUARDIOLA A, ROCHA L, PELLICER F, GUTIERREZ R, CALVO JM: Massed amygdaloid kindling in encéphale isolé cats: its facilitation by naloxone. Epilepsy Res, 4:55-62, 1989.
17. FERRI R, ILICETO G, CARLUCCI V: Topographic EEG mapping of 3/s spike-and-wave complexes during absence seizures. Ital J Neurol Sci, 16:541-547, 1995.
18. GODDARD GV, MCINTYRE DC, LEECH CK: A permanent change in brain function resulting from daily electrical stimulation. Exp Neurol, 25:295-330, 1969.
19. GOTMAN J, KHAN YU: Wavelet based automatic detection in intracerebral electroencephalogram. Clin Neurophysiol, 114:898-908, 2003.
20. GRANATO A, SANTARELLI M, MINCHIACCHI D: Bihemispheric organization of amygdalo-cortical projections in the rat, Neurosci Lett, 127:53-56, 1991.
21. GUZMAN-FLORES C, ALCARAZ M, FERNANDEZ-GUARDIOLA A: Rapid procedure to localize electrodes in experimental neurophysiology. Bol Inst Est Méd Biol (Méx), 16:29-31, 1958.
22. HILFIKER P, EGLI M: Detection and evolution of rhythmic components in ictal EEG using short segment spectra and discriminant analysis. Electroencephalogr Clin Neurophysiol, 82:255-265, 1992.
23. IADAROLA MJ, FLORES CM, CHANG HYT: Release of met5-enkephalin-arg6-gly7-leu8 immunoreactivity into rat cerebrospinal fluid by electroconvulsive shock. Biochem Pharmacol, 80:421-425, 1987.
24. JIANGO C, XUEKONG X: A study on opioid peptides in CSF of patients with epilepsy. Epilepsy Res, 6:141-145, 1990.
25. KAMINSKA A, CHIRON C, VILLE D, DELLATOLAS G, HOLLO A y cols.: Ictal SPECT in children with epilepsy: comparison with intracranial EEG and relation to postsurgical outcome. Brain, 126:248-260, 2003.
26. LIEB JP, DASHEIFF RM, ENGEL JrJ: Role of the frontal in the propagation of mesial temporal lobe seizures. Epilepsia, 32:822-837, 1991.
27. MCDONALD AJ: Immunohistochemical identification of gamma-aminobutyric acid-containing neurons in the rat basolateral amygdala. Neurosci Lett, 53:203-207, 1985.
28. MCGUIRE G, EL-BEHEIRY H, MANNINEN P, LOZANO A, WENNBERG R: Activation of electrocorticographic activity with remifentanil and alfentanil during neurosurgical excision of epileptogenic focus. Br J Anaesth, 91:651-655, 2003.
29. MEEREN HK, PIJN JP, VAN LUIJTELAAR EL, COENEN AM, LOPES da SILVA FH: Cortical focus drives widespread corticothalamic networks during spontaneous absence seizures in rats. J Neurosci, 22:1480-1495, 2002.
30. MELDRUM BS, MENINI C, STUTZMANN JM, NAQUET R: Effects of opiate-like peptides, morphine, and naloxone in the photosensitive baboon, Papio papio. Brain Res, 170:333-348, 1979.
31. MELDRUM BS, MENINI C, NAQUET R, RICHE D, SILVA-COMTE C: Absence of seizure activity following focal cerebral injection of enkephalins in a primate. Regul Pept, 2:383-390, 1981.
32. MIHALY A, BENCSIK K, SOLYMOSI T: Naltrexone potentiates 4-aminopyridine in the rat. J Neural Transm, 79:59-67, 1990.
33. PAXINOS G, WATSON C: The Rat Brain in Stereotaxic Coordinates. Academic Press. Nueva York, 1998.
34. ONDARZA R, TREJO-MARTINEZ D, CORONA-AMEZCUA R, BRIONES M, ROCHA L: Evaluation of opioid peptide and muscarinic receptors in human epileptogenic neocortex: an autoradiography study. Epilepsia, 43:(Supl. 5):S230-S234, 2002.
35. ROCHA L, ACKERMANN RF, CHUGANI HT, ENGEL JrJ: Chronic pretreatment naloxone with modifies benzodiazepine receptor binding in amygdaloid kindled rats. Epilepsy Res, 17:135-142, 1994.
36. ROCHA L, MAIDMENT NT: Opioid peptide release in the rat hippocampus after kainic acid-induced status epilepticus. Hippocampus, 13:472-480, 2003.
37. SCHREIBER R: The effect of naloxone on audiogenic seizures. Psychopharmacology, 66:205-206, 1979.
38. SINGH SI, MALHOTRA CL: Amino content of monkey brain. I. General pattern and quantitative value of glutamic acid/glutamine, gamma-aminobutyric acid and aspartic acid. J Neurochem, 9:37-42, 1962.
39. SO EL: Integration of EEG, MRI, and SPECT in localizing the seizure focus for epilepsy surgery. Epilepsia, 41(Supl. 3):S48-S54, 2000.
40. TORTELLA FC, LONG JB: Characterization of opioid peptide-like anticonvulsant activity in rat cerebrospinal fluid. Brain Res, 456:139-146, 1988.
41. VANT ENT D, MANSHANDEN I, OSSENBLOK P, VELIS DN, DE MUNCK JC y cols.: Spike cluster analysis in neocortical localization related epilepsy yields clinically significant equivalent source localization results in magnetoencephalogram (MEG). Clin Neurophysiol, 114:1948-1962, 2003.
42. VINDROLA O, ASAI M, ZUBIETA M, TALAVERA E, RODRIGUEZ E, LINARES G: Pentylenetetrazol kindling produces a long-lasting elevation of IR-met-enkephalin but not IR-leu-enkephalin in rat brain. Brain Res, 297:121-125, 1984.
43. VINDROLA O, BRIONES R, ASAI M, FERNANDEZ-GUARDIOLA A: Amygdaloid kindling enhances the enkephalin content in the rat brain. Neurosci Lett, 21:39-43, 1981.
44. ZILLES K: The Cortex of the Rat: A Stereotaxic Atlas. Springer-Verlag. Berlin Heidelberg, 1985.