Estudio del daño celular producido por isquemia cerebral, en un modelo de rata. Determinación de la presencia de apoptosis

La enfermedad vascular cerebral constituye una de las primeras causas de discapacidad y mortalidad en el mundo. En este trabajo, se analizó el daño celular isquémico por oclusión de la arteria cerebral media en ratas a distintos tiempos (5, 10, 12-15, 30 y 60 min), n diferentes regiones cerebrales (frontal, parietal, occipital e hipocampo), que fueron, analizadas por microscopia óptica, microscopia electrónica, LM-PCR (Ladder Assay-Polymerase Chain Reaction) y TUNEL (Terminal deoxinucleotidil transferasa mediated dUTP Nick End Labeling). A los 5 min se observaron cambios hipóxicos caracterizados por células de volumen reducido y núcleos picnóticos. A los 12 min aparecieron en todas las regiones cerebrales y con predominio en occipital e hipocampo, cambios sugestivos de apoptosis consistentes en células individuales con condensación de la cromatina, disminución de volumen celular y ausencia de edema. Al microscopio electrónico se observó condensación de la cromatina en algunas células. El LM-PCR mostró a partir de los 12 min de isquemia, la característica fragmentación en escalera del DNA que se encuentra en la apoptosis. La prueba de TUNEL fue positiva a los 12 min en hipocampo y lóbulo occipital. Estos resultados sugieren que la apoptosis activa, ocurre en las células cerebrales, en fases tempranas de la muerte neuronal isquémica a partir de los 12 min de isquemia focal

Lactate-Loaded Nanoparticles Induce Glioma Cytotoxicity and Increase the Survival of Rats Bearing Malignant Glioma Brain Tumor

A glioblastoma is an aggressive form of a malignant glial-derived tumor with a poor prognosis despite multimodal therapy approaches. Lactate has a preponderant role in the tumor microenvironment, playing an immunoregulatory role as well as being a carbon source for tumor growth. Lactate homeostasis depends on the proper functioning of intracellular lactate regulation systems, such as transporters and enzymes involved in its synthesis and degradation, with evidence that an intracellular lactate overload generates metabolic stress on tumor cells and tumor cell death. We propose that the delivery of a lactate overload carried in nanoparticles, allowing the intracellular release of lactate, would compromise the survival of tumor cells. We synthesized and characterized silica and titania nanoparticles loaded with lactate to evaluate the cellular uptake, metabolic activity, pH modification, and cytotoxicity on C6 cells under normoxia and chemical hypoxia, and, finally, determined the survival of an orthotopic malignant glioma model after in situ administration. A dose-dependent reduction in metabolic activity of treated cells under normoxia was found, but not under hypoxia, independent of glucose concentration. Lactated-loaded silica nanoparticles were highly cytotoxic (58.1% of dead cells) and generated significant supernatant acidification. In vivo, lactate-loaded silica nanoparticles significantly increased the median survival time of malignant glioma-bearing rats (p = 0.005) when administered in situ. These findings indicate that lactate-loaded silica nanoparticles are cytotoxic on glioma cells in vitro and in vivo