Caracterización Morfofuncional y Fenotípica de la Amígdala Extendida y Estructura Relacionadas en Animales Tratados con Dizocilpina /

Tesis en Ciencias de la Salud -- Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias MédicasLos anestésicos disociativos como fenciclidina, ketamina y dizocilpina (MK801), antagonistas no competitivos de los receptores N-metil-D-aspartato (A-NMDA), son psicofármacos que pertenecen a la categoría de drogas de abuso alucinógenas y disociativas. Estas drogas pueden inducir conductas psicóticas en personas sanas y reagudizar la clínica de pacientes diagnosticados con esquizofrenia. Sin embargo, aún no se conocen los mecanismos responsables de los efectos neurotóxicos y conductuales de los A-NMDA. La administración de estas drogas en animales de experimentación ha sido utilizada como un modelo farmacológico para estudiar la hipótesis de la hipofunción del receptor de NMDA en la esquizofrenia. En animales, el efecto biológico de MK801 es dosis-dependiente. Las dosis bajas inducen disturbios del comportamiento y dosis más altas, además, promueven neurotoxicidad en muchas regiones del cerebro, particularmente en la corteza retroesplenial granular (RSG). El efecto neurotóxico de MK801 es sexualmente dimórfico, siendo las hembras marcadamente más sensibles que los machos, no obstante, la participación de las hormonas gonadales en este cuadro es incierto. Aquí demostramos que una sola inyección intraperitoneal (i.p.) de 5 mg/kg de MK801 indujo una intensa neurodegeneración en la RSG de ratas hembras, incluyendo abundante cantidad de somas neuronales degenerados en la capa IV y degeneración dendrítica y terminal en las capas I, IV y V. La neurodegeneración inducida por MK801 en ratas macho fue escasa y principalmente se evidenció por la presencia de unos pocos somas argirofílicos en la capa IV. Las ratas ovariectomizadas (OVX) no fueron perceptiblemente diferentes a las hembras enteras, mientras que los machos orquiectomizados (ORQ) presentaron una robusta degeneración inducida por MK801. La administración de testosterona (TP) y dehidrotestosterona (DHT) inhibió la toxicidad inducida por MK801 en ratas ORQ. En ratas OVX, la HT, pero no la TP, inhibió la neurotoxicidad inducida por MK801, mientras que en hembras enteras la DHT fue arcialmente protectora. El tratamiento de machos enteros con benzoato del estradiol (EB) realzó perceptiblemente la toxicidad de MK801. En conjunto, nuestros experimentos indican que los andrógenos noaromatizables protegen a la RSG contra la neurotoxicidad inducida por MK801 mientras que los estrógenos contrarrestan esta protección. Así, el equilibrio de los andrógenos y los estrógenos delinean el dimorfismo sexual de la RSG frente al efecto tóxico de MK801.Soledad de Olmo

Comparative analyses of the neurodegeneration induced by the non-competitive NMDA-receptor-antagonist drug MK801 in mice and rats

Non-competitive NMDA-receptor-antagonist drugs such as dizocilpine (MK801) induce behavioral changes and neurotoxicity that have made an impact in different fields of neuroscience. New approaches in research use transgenic mice to elucidate cellular mechanisms and circuits involved in the effects of these drugs. However, the neurodegeneration induced by these drugs has been extensively studied in rats, but the data in mice is limited. Therefore it is important to characterize if the neurotoxic pattern in mice corresponds to that of rats.A comparative analysis of the neurodegeneration induced by MK801 (10. mg/kg) between Wistar rats, and CD-1, CF-1, and C57BL/6-129/Sv mice of both sexes, at different survival times (15, 24, 32, 48, 56 and 72. h) was analysed with the amino-cupric-silver and fluoro-jade B techniques. To compare different administration patterns, groups of mice received subchronic treatments with different doses (final doses of 20 and 40. mg/kg).Results showed that mice treated with MK801 presented different neurotoxic profiles, such as excitotoxic-like cell death in the retrosplenial cortex, terminal degeneration in CA1 and apoptotic-like degeneration in the olfactory bulb. Unlike rats, mice subjected to the same treatment failed to show neurodegeneration in corticolimbic areas such as piriform cortex and dentate gyrus. The amount of degeneration was lower in mice, and the subchronic administration of MK801 did not change the neurotoxic pattern. Additionally, mice lacked the sexually dimorphic response to MK801 toxicity observed in rats. Altogether these results indicate important species dissimilarities. Neurotoxicological studies aimed to explore pathways and mechanisms of MK801 toxicity should consider these differences when using mice as rodent models.Fil: Bender, Crhistian Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; ArgentinaFil: de Olmos, Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; ArgentinaFil: Bueno, Adrián Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; ArgentinaFil: de Olmos, Jose Severo Ramon. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; ArgentinaFil: Lorenzo, Alfredo Guillermo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; Argentin

EL USO DEL MODELO FARMACOLÓGICO BASADO EN LA ADMINISTRACIÓN EXPERIMENTAL DE MK-801, PARA LA REVISIÓN Y RE-DEFINICIÓN DEL SISTEMA LÍMBICO EN EL CONTEXTO DE LA ANÁTOMO-PATOLOGÍA

The neuro-toxic effect induced in the rat limbic system after acute MK-801-treatment, affects all the limbic lobe areas, such as olfactory cortex, basolateral amygdala, hippocampal system, cingulate cortex and specific frontal and insular cortical region (allo-cortical and meso-cortical areas). In contrast, the sub-cortical nucleus usually included into the limbic system, such as the extended amygdala, the estriato-pallidal-ventral system, septal area, thalamus and hippothalamus, do not evidentiate neural death. Anatomo-pathological results suggest that the limbic lobe areas share common characteristics, and support the idea of a different functional unit, which differs from other sub-cortical “limbic” regions. This supports the idea of a limbic lobe formed only by thelencephalic allo-cortical and meso-cortical areas and implies the need to redefine the classic and broad concept of “limbic system”.El efecto neurotóxico inducido en el sistema límbico de ratas por el tratamiento agudo con MK-801, afecta a todas las áreas del lóbulo límbico, como la corteza olfatoria, la amígdala baso-lateral, el sistema hipocampal, la corteza del cíngulo y regiones específicas de la corteza frontal e insular (allo-corticales y meso-corticales). En contraste, los núcleos sub-corticales habitualmente incluidos en el sistema límbico, como la amígdala extendida, el sistema estriado-palidal ventral, el área septal, el tálamo y el hipotálamo, no evidencian muerte neuronal. Los resultados anátomo-patológicos sugieren que las áreas del lóbulo límbico comparten características comunes, y soporta la idea de una unidad funcional que es diferente, dentro del sistema límbico, de otras regiones “límbicas” sub-corticales. Esto apoya la consideración de un lóbulo límbico compuesto estrictamente por áreas allo-corticales y meso-corticales del telencéfalo e implica la necesidad de re-definir el clásico y amplio concepto de “sistema límbico”

Investigación Educativa en las Ciencias Sociales

El libro se organiza en cinco grandes secciones, cada una con diferentes capítulos: La primera de ellas, rescata dos temas vinculados con aspectos teórico metodológicos de la Investigación Educativa; La segunda sección recoge algunos planteamientos del nivel básico; en tanto que la tercera, concentra dos capítulos de investigación en el nivel superior; la cuarta parte recupera y muestra dos aportes de nivel posgrado y, finalmente, se cierra con una quinta sección donde se concentran, distintos capítulos, de tópicos diversos

El uso del modelo farmacológico basado en la administración experimental de MK-801, para la revisión y re-definición del sistema límbico en el contexto de la anátomo-patología

The neuro-toxic effect induced in the rat limbic system after acute MK-801-treatment, affects all the limbic lobe areas, such as olfactory cortex, basolateral amygdala, hippocampal system, cingulate cortex and specific frontal and insular cortical region (allo-cortical and meso-cortical areas). In contrast, the sub-cortical nucleus usually included into the limbic system, such as the extended amygdala, the estriato-pallidal-ventral system, septal area, thalamus and hippothalamus, do not evidentiate neural death. Anatomo-pathological results suggest that the limbic lobe areas share common characteristics, and support the idea of a different functional unit, which differs from other sub-cortical “limbic” regions. This supports the idea of a limbic lobe formed only by thelencephalic allo-cortical and meso-cortical areas and implies the need to redefine the classic and broad concept of “limbic system”.El efecto neurotóxico inducido en el sistema límbico de ratas por el tratamiento agudo con MK-801, afecta a todas las áreas del lóbulo límbico, como la corteza olfatoria, la amígdala baso-lateral, el sistema hipocampal, la corteza del cíngulo y regiones específicas de la corteza frontal e insular (allo-corticales y meso-corticales). En contraste, los núcleos sub-corticales habitualmente incluidos en el sistema límbico, como la amígdala extendida, el sistema estriado-palidal ventral, el área septal, el tálamo y el hipotálamo, no evidencian muerte neuronal. Los resultados anátomo-patológicos sugieren que las áreas del lóbulo límbico comparten características comunes, y soporta la idea de una unidad funcional que es diferente, dentro del sistema límbico, de otras regiones “límbicas” sub-corticales. Esto apoya la consideración de un lóbulo límbico compuesto estrictamente por áreas allo-corticales y meso-corticales del telencéfalo e implica la necesidad de re-definir el clásico y amplio concepto de “sistema límbico”

The offspring of rats selected for high or low ethanol intake at adolescence exhibit differential ethanol-induced Fos immunoreactivity in the central amygdala and in nucleus accumbens core

Adolescents exhibit, when compared to adults, altered responsivity to the unconditional effects of ethanol. It is unclear if this has a role in the excessive ethanol intake of adolescents. Wistar rats from the third filial generation (F3) of a short-term breeding program which were selected for high (STDRHI) vs. low (STDRLO) ethanol intake during adolescence, were assessed for ethanol-induced (0.0, 1.25 or 2.5 g/kg) Fos immunoreactivity (Fos-ir) in the central (Ce), basolateral (BLA) and medial (Me) amygdaloid nuclei; nucleus accumbens core and shell (AcbC, AcbSh), ventral tegmental area (VTA), as well as prelimbic and infralimbic (PrL, IL) prefrontal cortices. Following i.p. administration of saline, and across the structures measured, Fos-ir was significantly greater in STDRHI than in STDRLO rats. Across both lines, baseline Fos-ir was significantly lower in BLA than in any other structure, whereas PrL, IL and Shell did not differ between each other and exhibited significantly greater level of baseline neural activation than Ce, Me, AcbC and VTA. STDRLO, but not STDRHI, rats exhibited ethanol-induced Fos-ir in Ce. STRDHI, but not STDRLO, rats exhibited an ethanol-induced Fos-ir depression in AcbC. Key maternal care behaviors (i.e., grooming of the pups, latency to retrieve the pups, time spent in the nest and time adopting a kiphotic posture) were fairly similar across lines. There were significant intergenerational variations in the amount self-licking behaviors in STDRHI dams as well as an increased amount of exploration of the cage in these animals, when compared to STDRLO counterparts. These results indicate that short term selection for differential alcohol intake during adolescence yields heightened neural activity at baseline (i.e., after vehicle) in STRDHI vs. STDRLO adolescent rats, and differential sensitivity to ethanol-induced Fos immunoreactivity in Ce and in AcbC. It is unlikely that rearing patterns explained the neural differences reported, between STDRHI and STDRLO rats.Fil: Fernández, Macarena Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; ArgentinaFil: Ferreyra, Ana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; ArgentinaFil: de Olmos, Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; ArgentinaFil: Pautassi, Ricardo Marcos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; Argentin

Restraint stress exacerbates cell degeneration induced by acute binge ethanol in the adolescent, but not in the adult or middle-aged, brain

Restraint stress (RS) induces neurotoxicity in the hippocampus, yet most of the studies have employed protracted RS (i.e., ≈ 21 days). Binge ethanol can induce brain toxicity, an effect affected by age. It could be postulated that RS may facilitate ethanol-induced neurotoxicity, perhaps to a greater extent in adolescent vs. older subjects. We analyzed whether adolescent, adult or middle-aged male rats exposed to five episodes of RS followed, 72h later, by binge ethanol (i.e., two administrations of 2.5 g/kg ethanol) exhibited hippocampal neurotoxicity. Adolescents, but not adult or middle-aged rats, exhibited sensitivity to the neurotoxic effects of ethanol at dorsal CA2, ventral CA3 and ventral DG, and a neurotoxic effect of stress at dorsal CA1. Moreover, the combination of ethanol and stress exerted a synergistic effect upon cell degeneration at ventral CA1 and CA2, which was restricted to adolescents. Ethanol also increased cell degeneration, irrespective of age or stress, in dorsal CA3 and in dorsal DG; and ethanol and stress had, across all ages, a synergistic effect upon cell degeneration at the dorsal CA1. The greater neurotoxic response of adolescents to ethanol, stress, or ethanol+stress can put them at risk for the development of alcohol problems.Fil: Fernandez, Macarena Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigaciones Psicológicas. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones Psicológicas; ArgentinaFil: de Olmos, Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; ArgentinaFil: Nizhnikov, Michael E.. Southern Connecticut State University; Estados UnidosFil: Pautassi, Ricardo Marcos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; Argentin

Involvement of AMPA/kainate-excitotoxicity in MK801-induced neuronal death in the retrosplenial cortex

MK801 is a prototypical non-competitive NMDA receptor-antagonist that induces behavioural changes and reversible toxicity at low doses, while at higher doses triggers neuronal death that mainly affects the retrosplenial cortex (RSC) and to a lesser extent other structures such as the posterolateral cortical amygdaloid nucleus (PLCo). The mechanism of MK801-induced neurodegeneration remains poorly understood. In this study we analysed the participation of GABA-ergic and glutamatergic neurotransmission in MK801-induced neuronal death. We used a single i.p. injection of MK801 (2.5 mg/kg) that induced moderate neuronal death in the RSC and PLCo of female rats, and combined this treatment with the i.p., i.c.v., or intra-RSC infusion of drugs that are selective agonists or antagonists of the GABA-ergic or glutamatergic neurotransmission. We found that neuronal death in the RSC, but not the PLCo, was significantly reduced by the i.p. injection of thiopental, and the i.c.v. application of muscimol, both GABA-A agonists. MK801-toxicity in RSC was abrogated by intra-RSC infusion of muscimol, but the GABA antagonist picrotoxin had no effect. HPLC-analysis showed that levels of glutamate, but not GABA, in the RSC decreased after i.p. treatment with MK801. Intra-RSC infusion of MK801 did not enhance toxicity triggered by the i.p. injection of MK801, indicating that toxicity is not due to direct blockade of NMDA receptors in RSC neurons. MK801-toxicity in the RSC was abrogated by i.c.v. and intra-RSC infusions of the AMPA/kainate antagonist 6,7-dinitroquinoxaline-2,3-dione (DNQX). Interestingly, i.c.v. application of neither muscimol or DNQX inhibited MK801-toxicity in the PLCo, suggesting that the mechanism of neuronal death in the RSC and the PLCo might be different. 1-naphthylacetyl spermine trihydrochloride (NASPM), which blocks Ca2+ permeable AMPA/kainate receptors, also reduced MK801-induced toxicity in the RSC. Intra-RSC infusion of AMPA or kainic acid alone promoted death of RSC neurons and was reminiscent of the degeneration induced by the i.p. treatment with MK801. Collectively, these experiments provide evidence for an AMPA/kainate-dependent mechanism of excitotoxicity in the death of RSC neurons after i.p. treatment with MK801.Fil: Bender, Crhistian Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; ArgentinaFil: Rassetto, M.. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas; ArgentinaFil: de Olmos, Jose Severo Ramon. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; ArgentinaFil: de Olmos, Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; ArgentinaFil: Lorenzo, Alfredo Guillermo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; Argentin

Retrograde and anterograde contextual fear amnesia induced by selective elimination of layer IV-Va neurons in the granular retrosplenial cortex (A29)

Differences in cytoarchitectural organization and connectivity distinguishes granular (or area 29, A29) and dysgranular (or area 30, A30) subdivisions of the retrosplenial cortex (RSC). Although increasing evidence supports the participation of RSC in contextual fear learning and memory, the contribution of each RSC subdivision remains unknown. Here we used orchiectomized rats and intraperitoneal (i.p.) injections of saline (control) or 5 mg/kg MK801, to trigger selective degeneration of pyramidal neurons in layers IV-Va of A29 (A29MK801 neurons). These treatments were applied 3 days before or two days after contextual fear conditioning, and contextual fear memory was evaluated by scoring freezing in the conditioned context five days after training. Afterwards, brains were fixed and c-Fos and Egr-1 expression were assessed as surrogates of neuronal activity elicited by the recall in A29, A30 and in limbic areas. We found that eliminating A29MK801 neurons after training reduces conditioned freezing to 43.1 ± 9.9% respect to control rats. This was associated with a significant reduction of c-Fos and Egr-1 expression in A30, but not in other limbic areas. On the other hand, eliminating A29MK801 neurons before training caused a mild but significant reduction of conditioned freezing to 79.7 ± 6.8%, which was associated to enhanced expression of c-Fos in A29, A30 and CA1 field of hippocampus, while Egr-1 expression in caudomedial (CEnt) entorhinal cortex was not depressed as in control animals. These observations show that severeness of amnesia differs according to whether A29MK801 neurons were eliminated before or after conditioning, likely because loss of A29MK801 neurons after conditioning disrupt memory engram while their elimination before training allow recruitment of other neurons in A29 for partial compensation of contextual fear learning and memory. These observations add further support for the critical role of A29MK801 neurons in contextual fear learning and memory by connecting limbic structures with A30.Fil: Sigwald D'alesio, Eric Luca. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; ArgentinaFil: de Olmos, Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; ArgentinaFil: Lorenzo, Alfredo Guillermo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; Argentin