Modulación de las respuestas al dolor en la médula espinal por



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MODULACIÓN DE LAS RESPUESTAS AL DOLOR EN LA MÉDULA ESPINAL POR

LA ESTIMULACIÓN DEL NÚCLEO PARAVENTRICULAR (NPV) Ó EL NÚCLEO RAFE MAGNO (NRM)

1García García, L. M.; 1Valle Moreno, M.; 2Condés-Lara, M.; 2Rodríguez Jiménez, J.; 1Hernández Linares, Y. G.



1Universidad Autónoma de Querétaro

2Instituto de Neuro-Biología, UNAM, Campus Juriquilla

RESUMEN

Los sistemas sensoriales tienen receptores que están encargados de indicar los cambios medio-ambientales que ocurren. Así es el caso de los nociceptores que están encargados de informar al respecto de los estímulos que puedan generar dolor. Este tipo de receptores, los nociceptores, envían la información a la médula espinal. La transmisión de esta información se lleva a cabo a través de fibras nerviosas que se clasifican como A delta y fibras C. Los estímulos dolorosos son transformados en potenciales de acción que llegan a neuronas que se encuentran en la superficie de la médula espinal. De ahí una neurona de segundo orden ó neurona principal envía la información por medio del cordón contralateral mediante el fascículo epinotalámico, llegando al tálamo y a la corteza cerebral. Lugares en donde se integrará la sensación de dolor. Pero de la misma forma llega a otras estructuras que están encargas de modular los cambios ambientales como son los producidos por la estimulación dolorosa. De esta manera la información del dolor puede llegar a estructuras como son el Núcleo Paraventricular (NPV) del Hipotálamo, fuente de oxitocina y al Núcleo Rafe Magno (NRM) fuente de serotonina, estructuras y sustancias relacionadas con la analgesia.


INTRODUCCIÓN

El cuerpo está en constante interacción con el medio ambiente, por lo cual necesita estructuras especializadas en la transmisión de los diferentes estímulos, estos se conocen como receptores sensoriales. En el sistema somatosenrorial existen receptores sensoriales de los cuales nos interesan los nociceptores, estos receptores celulares transmiten la información de dolor a las neuronas sensitivas de los nervios periféricos, codifican la intensidad, localización y duración de la sensación dolorosa a un estímulo dado. Estos receptores son las fibras y se clasifican de manera funcional; las fibras A beta tienen un diámetro de 6-12 µ y una velocidad de conducción de 25-70 m/seg.; las fibras A delta tienen un diámetro de 1-5µ y una velocidad de conducción de 10-30 m/seg.; y las fibras C tienen un diámetro de 0.3-1.5µ con una velocidad de conducción de 0.4-2 m/seg. Estas fibras están implicadas en la transducción y transmisión del impulso a la médula espinal pero las fibras A delta y C llevan la información del dolor. Entonces, la nocicepción comienza cuando un estímulo es muy intenso como para provocar un daño tisular enviando la información de dolor, al activarse las células receptoras da lugar a una actividad eléctrica gradual. Así el estímulo doloroso se transforma en potenciales de acción que viajan a través de una neurona pasando por el ganglio espinal hasta la lámina 1 y 2 de la médula espinal, siendo esta el primer sitio de relevo. De ahí una neurona de segundo orden lleva la información que viaja por el cordón contralateral a través del fascículo espinotalámico, llegando al tálamo (núcleo ventral posterolateral) siendo este el siguiente sitio de relevo, esta información es transmitida a la corteza cerebral.

Por otro lado en el hipotálamo se encuentra el Núcleo Paraventricular (NPV), que es fuente primaria de oxitocina (OT) y tiene una proyección del asta dorsal a la médula espinal.

En trabajos de laboratorio se ha investigado que por medio de trazadores retrógrados y anterógrados, se ha demostrado que más del 50% de esta proyección es oxitocinérgica.

Esta proyección descendente de oxitocina se propone para ser un sistema endógeno hipotálamo-espinal involucrado en la modulación de la transmisión de la información nociceptiva. De la misma forma la estimulación del Núcleo Rafe Magno (NRM), que es una fuente de serotonina puede influir en la modulación de respuestas al dolor.
METODOLOGÍA

Se usaron ratas macho Wistar con un peso de 280 g a 300 g. Las ratas se anestesiaron colocándolas en una caja hermética con una mezcla de gases (N2O al 60%, O2 al 35% y sevoflurano 5%). Posteriormente se le realizó una traqueotomía para continuar con la administración del anestésico durante toda la fase experimental.

La rata se montó en el aparato estereotáxico y se colocaron electrodos para los registros: electroencefalográfico (EEG) y electrocardiograma (EKG). Se mantuvo al animal con una temperatura corporal constante (38-40°C) mediante un espiral de agua circulante. Se monitorearon los gases inspirados y el CO2 a lo largo del experimento.

También se colocaron electrodos de estimulación en el núcleo Paraventricular (NPV) del hipotálamo en las coordenadas AP (Antero posterioridad) 7.2, L (Lateral) 0.3 y H (Altura) 8.0 y en el núcleo rafe magno (NRM) en las coordenadas AP -1.5, L 0, H -0.3, de acuerdo al atlas estereotáxico de Paxinos y Watson1.

Los animales se fijaron por la columna vertebral en los segmentos T11-L5 y se realizó una laminectomía y se expuso los segmentos L2-L4 que reciben las aferencias provenientes de las patas traseras.

Se procedió a hacer un mapeo de la médula espinal para localizar los campos receptivos provenientes de los dedos de la pata ipsilateal al sitio donde se colocaron los electrodos de estimulación del NPV y NRM, este proceso se realizó con un microelectrodo de vidrio lleno con una solución de azul de pontamina al 4% en KCL 1 molar y una resistencia de 7-10 megahoms, colocado en un micromanipulador que permitía conocer la profundidad de la célula registrada. Al localizar la neurona que respondía al estímulo se realizó un registro control y se procedió a hacer la estimulación eléctrica del campo receptivo periférico con ayuda de un par de electrodos de metal. Esto permitió valorar la velocidad de conducción de las fibras que llegan a la neurona en registro. Posteriormente se realizó la estimulación en el NPV, y después de 5 minutos se tomó de nuevo un registro de la célula, observando la posible inhibición de la respuesta de las fibras C. Se realizó el mismo paso para la estimulación del NRM.

Los sitios de estimulación eléctrica del NPV y NRM se marcaron mediante el paso de corriente directa durante 15 segundos con ambas polaridades, de esta forma se produjeron pequeñas lesiones en los sitios donde estaban localizadas las puntas de los electrodos. Los sitios de registro de las células estudiadas de la médula espinal, fueron marcados mediante una inyección microiontoforéticas de azul de pontamina.

Los animales fueron sacrificados para verificar los sitios de estimulación y registro.

Se hicieron cortes histológicos (40 micras de grosor) con un micrótomo para identificar y localizar el sitio de estimulación en el NPV y el NRM. También se realizaron cortes de la médula espinal, en donde se localizaron las células registradas.
RESULTADOS

A continuación se presentan una serie de gráficas, en primer lugar se toma un registro control (1), enseguida un registro de la estimulación al NPV (2), otro al estimular el NRM (3) y finalmente un registro control post-estimulación (4).



(1)


1
2

3

4


5

A A Fibras C


Registro de la actividad de una neurona de la médula espinal que contiene fibras C.

En 1 Se muestran los artefactos de estimulación aplicados en el campo receptivo que activa a la neurona que se ilustra en 2.

En 2 se representa el registro de los potenciales de acción de la neurona registrada.

En 3 se observa el registro de cada uno de los potenciales de acción para el histograma.

En 4 se muestra el “Raster display” o rastreo en donde la actividad neuronal se transforma en puntos, lo cual permite concentrar la información y ver la evolución temporal de los estímulos sucesivos.

En 5 se muestra el histograma de la frecuencia de descarga por segundo de las fibras A beta (A), A delta (A) y fibras C.

1
2



3

(B)


A A Fibras C


En 1 se observa un tren de estimulación al NPV.

En 2 después del tren de estímulos al NPV, se nota una disminución de los potenciales de acción de las fibras C, mostrando la clara inhibición de ésta célula que contenía la información del dolor.

En 3 se muestra el histograma de la frecuencia de descarga por segundo, donde se observa una disminución de las respuestas provocadas por las fibras C comparado con el registro control.


1
2

3


1

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