Cambios en la expresión de genes relacionados con modificaciones morfofuncionales del órgano de Corti en el modelo de epilepsia audiógena GASH/Sal

Abstract

[ES] La epilepsia es un trastorno del cerebro caracterizado por una predisposición permanente para generar crisis. Se caracteriza por presentar descargas descontroladas de impulsos excitatorios, hipersincrónicas, repentinas y temporales de un grupo de neuronas del SNC, producto de la alteración del equilibro entre señales inhibitorias y excitatorias. Los individuos que la padecen pueden presentar convulsiones, periodos de comportamientos/ sensaciones inusuales o pérdida de consciencia. Es una de las patologías más comunes del cerebro y afecta, aproximadamente, al uno por ciento de la población, incluyendo a personas de todas las edades, representando un importante problema de salud pública. Se requieren modelos para explorar los diferentes aspectos de la epilepsia. Entre estos, se encuentra la línea de hámster dorado línea GASH/Sal (Genetic audiogenic seizure hamster, Salamanca). Esta línea de hámsteres presenta un alto umbral auditivo, que unido a la epilepsia audiógena que padecen, induce a pensar que presentan anomalías en el origen de la vía auditiva nerviosa, la cóclea. Por ello, en este trabajo de tesis doctoral, nos planteamos el estudio morfológico del órgano de Corti y el de algunas proteínas relacionadas con el mantenimiento de su estructura y funcionalidad. Para ello, realizamos un abordaje multitécnico: técnicas histológicas (tinción de Nissl, estudio de espiras cocleares en superficie, inmunohistoquímica, microscopía óptica y electrónica), técnicas biomoleculares y de morfometría. Se observa que hay una desorganización en las hileras de células ciliadas externas (CCE), pérdida de células, con estereocilios desorganizados, pérdida de su disposición en “uve” y alargamiento de los mismos. Las células ciliadas internas (CCI) presentan también estereocilios desorganizados y de tamaño irregular. También, hay anomalías en las células de Deiters. Esta disposición anárquica de los estereocilios de las CCI impide su deflexión sincrónica que asegure la apertura y cierre de los canales asociados a la mecanotransducción. Estas variaciones morfológicas, junto con una disminución en el número de CCI sugieren graves problemas de proceso y propagación de la información auditiva. Además, el modelo animal GASH/Sal presenta alteraciones de expresión génica asociables a las modificaciones morfofuncional el órgano de Corti con respecto al control y coincidente con los cuadros clínicos. En particular, estaban infraexpresados genes que codifican proteínas localizadas en los puentes de unión de los estereocilios de las células neurosensoriales externas e internas del oído interno (Kcnq1, Pou4f3 Gjb2,Tecta,Otoa,Cdh23, Pcdh15, Tmc2, Ptprq, Prestin, Slitrk6, Gipc3). Estas variaciones explican su falta de adherencia, sus acortamiento, su pérdida de verticalidad y su desmoronamiento sobre estructuras adyacentes observadas mediante microscopía electrónica de barrido. También, se encontraron infraexpresados genes relacionados con proteínas ubicadas en la membrana tectoria (Otoa y Tecta), lo que permiten comprender el alargamiento inusual visualizado en los estereocilios de las células ciliadas externas. Además, se valida la mutación del gen Otoa, en la línea de hámsteres GASH/Sal. Este hecho, unido a la menor expresión génica en la cóclea, refuerza el cuadro de hipoacusia de los GASH/Sal. Así mismo se vio que une gen que expresa una proteína relacionada con la electromotilidad de las células ciliadas externas (Prestina) también estaba infraexpresado contribuyendo a la inusual apariencia de los estereocilios y la disminuida capacidad de amplificación coclear de GASH/Sal. La ausencia parcial o total de los mismos comprobada mediante microscopía óptica era también previsible de acuerdo con las variaciones obtenidas en la expresión de factores de transcripción y otras proteínas asociadas con el desarrollo del ganglio espiral y de las células neuronosensoriales. Todos estos análisis están reforzados con los análisis de inmunotinción en parafina y con epifluorescencia en el que la cantidad del número de células ciliadas es significativamente inferior a la media.