Efecto de la exposición al estrés durante las etapas tempranas de la vida en un modelo animal de lesión en el sistema nervioso central

Abstract

Stress can occur early in life and program the physiological response systems that will be activated in later stages of development, affecting cognitive performance and hippocampal neurogenesis. Animals are vulnerable to a large number of threats, such as physical injuries that can be caused by accidents, territorial disputes or predation. However, the effect of injuries on animals who experienced early life stress has not been described. To determine whether exposure to stress during the early stages of life aggravates the effects of CNS injuries, male Sprague-Dawley rats were subjected to maternal separation (MS). Pups were separated from their mother for 3 hours a day during the first 21 days of life. On postnatal day (P) 21, they received a controlled cortical impact (CCI; 2.2 mm deep, 4 m/s) or a SHAM surgery. On P32 rats were injected intraperitoneally with bromodeoxyuridine (BrdU, 500 mg / kg, 2 doses) and cognitive performance was evaluated in the Morris water maze three days later. At the end of the tests, the animals were sacrificed. To evaluate hippocampal neurogenesis we quantified BrdU and Ki67 by immunostaining, and to determine the cellular phenotype of the BrdU + nuclei we performed triple immunofluorescences using the GFAP, DCX and NeuN markers. We observed that TBI caused deficiencies in cognitive performance in animals that had undergone maternal separation. Injury caused a decrease in cell survival without affecting cell proliferation. The combination of stress and injury decreased the proportion of newly generated cells that differentiate into astrocytes in the ispilateral hippocampus, but did not alter BrdU+ nuclei survival.

El estrés puede presentarse de forma temprana en la vida y programar a los sistemas de respuesta fisiológica que se activarán en etapas posteriores del desarrollo, afectando el desempeño cognoscitivo y la neurogénesis hipocampal. Los animales son vulnerables a una gran cantidad de amenazas, como lesiones físicas que pueden ser causadas por accidentes, defensa territorial o depredación. Sin embargo, el efecto de las lesiones en animales sometidos a estrés temprano no ha sido descrito. Para determinar si la exposición al estrés durante las etapas tempranas de la vida agrava los efectos de las lesiones en el SNC se utilizaron ratas macho de la cepa Sprague-Dawley que se sometieron a separación maternal (SM) y sus controles. Las crías se separaron de su madre por periodos de tres horas diarias durante los primeros 21 días de vida. El día postnatal (P) 21 se les realizó una cirugía por impacto cortical controlado (CCI por sus siglas en inglés, 2.2 mm de profundidad, 4 m/s) o SHAM. El P32 las ratas fueron inyectadas intraperitonealmente con bromodeoxiuridina (BrdU, 500 mg/kg, 2 dosis) y tres días después se evaluó su desempeño cognoscitivo en el laberinto acuático de Morris. Al término de las pruebas los animales se sacrificaron y se realizaron inmunotinciones contra BrdU y Ki67 para evaluar la neurogénesis hipocampal e inmunofluorescencias triples para determinar el fenotipo celular de los núcleos BrdU+ utilizando los marcadores GFAP, DCX y NeuN. Observamos que el CCI provocó deficiencias en el desempeño cognoscitivo en animales que habían sido sometidos a separación maternal. La lesión ocasionó una disminución de la sobrevivencia celular sin afectar la proliferación celular. La combinación del estrés y la lesión disminuyó la proporción de células de reciente formación que se diferencían hacia astrocitos en el hipocampo ipsilateral, sin alterar la sobrevivencia de núcleos BrdU+.