Análisis de la respuesta de la glía mixta espinal neonatal al daño mecánico u oxidativo

Abstract

La Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA) es una enfermedad neurodegenerativa que se caracteriza por la pérdida progresiva de motoneuronas y la parálisis de los músculos que inervan. Esta patología es una enfermedad mayoritariamente esporádica, donde las células gliales cumplen un papel esencial en la neuroprotección y en la propagación del daño. Entre las células gliales, los astrocitos y la microglía, en particular, participan activamente en los procesos de inflamación, estrés oxidativo y disfunción sináptica que acompañan el inicio y la progresión de la enfermedad y tienen un rol preponderante en la muerte selectiva de las motoneuronas. A su vez, aunque la evidencia obtenida sugiere que el sexo influye en el inicio y la progresión de la enfermedad, la forma en que el sexo y el genotipo condicionan la respuesta glial sigue siendo poco comprendida. El objetivo de esta tesis fue analizar la respuesta de astrocitos y microglía del modelo preclínico de ELA, SOD1G93A en ratas, empleando machos y hembras transgénicas (SOD1G93A+/-) y sus hermanos/as no transgénicos (SOD1G93A-/-) frente al estrés oxidativo y al daño mecánico. Para cumplir con este objetivo, en primer lugar, se optimizó un paradigma experimental de daño oxidativo inducido por peróxido de hidrógeno (H2O2) durante 1 h, en ausencia o presencia de daño mecánico. Luego de determinar las condiciones experimentales, se realizaron cultivos de glía mixta de la médula espinal de neonatos transgénicos y no transgénicos, los que fueron sometidos a daño oxidativo inducido por peróxido de hidrógeno durante 1 h o 48 h con y sin daño mecánico. Al cabo de 48 h, la viabilidad celular, el área libre de células y el porcentaje de células en el área rayada fueron analizados mediante el ensayo de sulforodamina B (SRB). Este colorante puede ser visualizado por microscopía óptica y confocal y su absorbancia óptica medida por espectrofotometría. Los resultados obtenidos revelaron que el genotipo y el sexo influyen de manera diferenciada en la respuesta glial neonatal frente al daño oxidativo y mecánico. Los cultivos de animales no transgénicos presentaron gran vulnerabilidad al daño oxidativo agudo seguido de una estabilización a las 48 h, lo que sugiere la preservación de al menos parte de su capacidad antioxidante. En tanto, los cultivos de ratas transgénicas exhibieron una vulnerabilidad sostenida al estrés oxidativo, con un deterioro progresivo que podría reflejar la incapacidad de activar mecanismos compensatorios y, entendemos que podrían reproducir al menos en parte los fenómenos tempranos descritos en modelos de ELA. A su vez, la microglía mostró una susceptibilidad a ambos estímulos de daño más marcada y variable que los astrocitos que mantuvieron una mayor capacidad de migración y recuperación. En cuanto a la variable sexo, los cultivos de animales no transgénicos mostraron diferencias leves o no significativas entre sexos. En cambio, estas diferencias se manifestaron en mayor medida en el modelo transgénico, donde las células obtenidas de las hembras mantuvieron mayor densidad celular tras el estrés oxidativo y mostraron un cierre del daño mecánico más eficiente. Los cultivos de células obtenidos de la médula espinal de machos, por el contrario, exhibieron peores resultados en todas las variables analizadas, incluyendo una pérdida casi completa de microglía a las 48 h de tratamiento con H2O2. Esta diferencia sugiere que incluso en etapas neonatales las glías femeninas cuentan con una mayor estabilidad redox. Estos hallazgos aportan evidencia inicial de que la interacción entre genotipo y sexo pueden condicionar la resiliencia glial y sientan las bases para profundizar en cómo estos factores podrían contribuir a la progresión diferencial de la ELA en pacientes hombres y mujeres.