Efectos de la desnutrición en el sistema nervioso central de la rata durante el desarrollo (página 2)

3. Método

En esta investigación, hemos utilizado 36 ratas de la raza Wistar, de las cuales 18 eran machos y 18 hembras, obtenidos a partir de 6 madres gestantes. Las madres gestantes se individualizaron en jaulas de plexiglas con acceso libre a comida y agua. Una semana después, las hembras fueron cruzadas con machos de la misma raza y posteriormente individualizadas de nuevo.

Una semana después de la fecha del cruce, comenzó el procedimiento de desnutrición a 4 de las madres gestantes, de las que se obtendrán las camadas desnutridas. Las otras 2 madres, al igual que sus camadas, siguieron disponiendo de agua y comida ad libitum hasta el momento de su sacrificio el día 60 postnatal (controles).

Al nacer las crías, las camadas fueron homogeneizadas de tal manera que cada madre criase a 6 crías, controlando así que el número de animales que alimentaba cada madre era el mismo.

Las crías permanecieron junto a sus madres hasta el momento del destete, que se produjo el día 21 de vida postnatal. Cuando las crías fueron separadas de sus madres, se alojaron en grupos de tres animales de la misma condición nutricional y sexo.

A partir del momento del destete, 12 animales, 6 machos y 6 hembras, de los que habían sido desnutridos hasta ese momento, tuvieron acceso libre a comida y agua (grupo de rehabilitación nutricional).

A los 60 días de edad, los animales fueron sacrificados mediante perfusión transcardíaca. El cerebro se fija con PBS (buffer fosfato salino) con paraformaldehído al 4% a 4 ºC durante 24 h, y en PBS con sucrosa el 20%. La naturaleza noradrenérgica de las neuronas fue puesta de manifiesto por el procedimiento inmunohistoquímico de la avidín-biotín-peroxidasa (Hsu et al., 1981)5.

Con las secciones ya preparadas, pasamos a contar el número de neuronas de cada tipo celular en el Locus Coeruleus. Contamos todas las células que aparecen en una de cada dos secciones. Para estimar el número total de neuronas se multiplica el número obtenido al sumar las neuronas contadas en cada sección por 2, que es la fracción de seriación utilizada.

4. Resultados

Los datos obtenidos tras realizar el recuento de células son los que aparecen en la tabla 1.

Tabla 1. Resultados del recuento de neuronas en el Locus Coeruleus.

En la tabla 2, podemos encontrar el resultado del análisis estadístico realizado sobre los datos de la tabla 1.

Tabla 2. Resultados del ANOVA.

Estamos ante un modelo mixto bifactorial con interacción (F=0,82; nc=95%), donde los dos factores serían Nutrición y Sexo. El factor Nutrición presentaría 3 condiciones (control, rehabilitados y desnutridos). El Factor Sexo presentaría 2 condiciones (machos y hembras).

La hipótesis nula del factor filas es que no existen diferencias en el número de neuronas entre ratas machos y hembras. A la vista de los resultados (F=42,12) rechazamos la hipótesis nula del factor de las filas. Podemos decir que, a un nivel de confianza del 95%, afirmamos que existen diferencias entre ratas machos y hembras.

La hipótesis nula del factor columnas es que no existen diferencias entre ratas control, rehabilitadas y desnutridas. Dado que rechazamos la hipótesis nula referida al factor de las columnas (F=12,24), podemos afirmar que, con un nivel de confianza del 95%, existen diferencias entre las ratas control, las rehabilitadas y las desnutridas.

Tras realizar la prueba de Tukey (nc=95%), vemos que la diferencia se encuentra entre el grupo control y las desnutridas, y entre las rehabilitadas y las desnutridas. No existe diferencia, en principio, entre las ratas control y las rehabilitadas.

Podemos concluir que, efectivamente, partimos de que el número de neuronas del LC es mayor en hembras que en machos. También vemos que existe diferencia en el número de neuronas entre las ratas control y las desnutridas; no así entre los controles y las rehabilitadas. Estos resultados son válidos tanto para machos como para hembras con un nivel de confianza del 95%.

Igualmente, podemos concluir que la rehabilitación tiene un efecto reparador en el número de neuronas, al no verse diferencias significativas entre el grupo de ratas rehabilitadas y las ratas control.

Figura 1. Número medio de neuronas en cada grupo de ratas usado en el estudio.

5. Discusión

Como se ha puesto de manifiesto anteriormente, efectivamente el macho presenta menor número de neuronas que la hembra3. Se puede observar cómo la desnutrición causa una disminución del número de neuronas en ambos sexos, y se confirma en este caso que es posible la rehabilitación en el número de neuronas (Burns and Brown 1977, Detering et al. 1980a, Detering et al. 1980b, Detering et al. 1980c)8.

En un estudio realizado por Riihioja et al. (1999)5, apareció una disminución del número total de neuronas en el Locus Coeruleus en ratas alimentadas con una solución sucrosa, comparadas con las ratas control. La explicación dada a este fenómeno por los investigadores fue que se debía a la restricción calórica, lo cual estaría de acuerdo con los resultados que hemos obtenido. En este mismo estudio, se encontraron otros resultados interesantes como que las ratas jóvenes parecían ser más vulnerables que las viejas a la degeneración neuronal asociada con la repetida alimentación intragástrica o a las restricciones nutricionales.

También confirmando nuestros resultados, Soto-Moyano et al. (1998)9 encontraron que la desnutrición durante la gestación disminuía significativamente el peso del cerebro de las crías.

Se ha visto que las ratas que reciben el 50% de la cantidad de alimento que consumen los controles a una hora fija del día, muestra un adelanto del pico diario de corticosterona circulante (Challet et al. 1997)9. La corticosterona participa en el control de la división celular y maduración en el cerebro de rata (Trejo et al. 1995)9. Por tanto, se piensa que puede existir la posibilidad de que la hora del día en que se alimenta el animal puede constituir una señal biológica que conduce a cambios en los niveles de corticosterona en plasma9.

Así, la ausencia de glucocorticoides maternos durante la gestación causa un marcado incremento de la densidad celular y menos maduración celular en el córtex cerebral de fetos bien nutridos9. Un aumento en los glucocorticoides maternos provoca una mejora en los parámetros de desarrollo, tales como densidad celular, maduración y formación de sinapsis9. También se ha visto que la desnutrición proteica durante el periodo perinatal conduce a una disminución de los niveles basales de corticosteriodes en plasma (Adlard and Smart 1972)9.

Con estos datos, podemos apreciar que la nutrición no es un factor tan simple de manejar cómo a simple vista podría parecer, existiendo diferencias debidas a la composición de los alimentos ingeridos, a la hora del día en que se ingieren, si la alimentación es intragástrica o no, etc. Considerar estos factores puede ayudar a completar este estudio.

6. Bibliografía

1. Fontes de Gracia, S.; García Gallego, C; Garriga Trillo, A.J.; Pérez-Llantada Rueda, M.C.; Sarriá Sánchez, E. (2001): Diseños de Investigación en Psicología. Madrid: UNED.
2. Reinhardt, V.; Reinhardt, A. (2005): Variables, Refinement and Environmental Enrichment for Rodents and Rabbits kept in Research Institutions. Making Life Easier for Animals in Laboratories. Washington: Animal Welfare Institute.
3. Pinos, H. (2005): Efectos de la desnutrición en el sistema nervioso central durante el desarrollo (Material virtual para el alumno). Madrid: UNED.
4. Jedema, H.P.; Grace, A.A. (2003): "Chronic Exposure to Cold Stress Alters Electrophysiological Properties of Locus Coeruleus Neurons Recorded in Vitro". Neuropsychofarmacologie, 28, 63-72.
5. Riihioja, P.; Jaatinen, P.; Haapalinna, A.; Kiianmaa, K.; Hervonen, A. (1999): "Effects of Ageing and Intermittent Ethanol Exposure on Rat Locus Coeruleus and Ethanol-Withdrawal Symptoms". Medical Council on Alcoholism: Alcohol and Alcoholism, vol.34, 5, 706-717.
6. Reina, M. (2003): Sistemas de marcaje inmunocitoquímico. Universitat de Barcelona: material docente.
7. Tonkiss, J.; Trzcińska, M.; Galler, J.R.; Ruiz-Opazo, N.; Herrera, V.L.M. (1998): ?Prenatal Malnutrition-Induced Changes in Blood Pressure. Dissociation of Stress and Nonstress Responses Using Radiotelemetry?. American Heart Association: Hypertension, 32, 108-114.
8. Levitsky, D.A.; Strupp, B.J. (1995): "Malnutrition and The Brain: Changing Concepts, Changing Concerns". The Journal of Nutrition, 125, 2212S-2220S.
9. Soto-Mayor, R.; Alarcón, S.; Hernández, A.; Pérez, H.; Ruiz, S.; Carreño, P.; Kusch, C.; Belmar, J. (1998): "Prenatal Malnutrition-Induced Functional Alterations in Callosal Connections and in Interhemispheric Asymmetry in Rats Are Prevented by Reduction of Noradrenalina Síntesis During Gestation". The Journal of Nutrition, vol.128, 7, 1224-1231.
10. Julio, C; García, A.; Court, J. (1997): Locus Coeruleus: Aspectos Fisiológicos y Clínicos. Universidad Católica de Chile: Cuadernos de Neurología, Vol.22.

Por

M. Alonso Hoyas

Lcda. en Biología, especialidad de Neurobiología (U. Complutense, Madrid)

Estudiante de último curso de licenciatura en Psicología (UNED)