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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE CIENCIAS ANÁLISIS DE LAS CARACTERÍSTICAS HISTOLÓGICAS Y NEUROLÓGICAS EN UN MODELO EXPERIMENTAL DE TRAUMATISMO CRANEOENCEFÁLICO EN RATA INMADURA T E S I S QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: Bióloga P R E S E N T A : MARÍA FERNANDA CALZADA REYES DIRECTOR DE TESIS: M. en C. ADÁN PEREZ ARREDONDO Ciudad Universitaria, Cd. Mx., 2018 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. 1. Datos del alumno Calzada Reyes María Fernanda 5548509690 Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de Ciencias Biología 412016495 2. Datos del tutor Maestro en Ciencias Adán Pérez Arredondo 3. Datos del sinodal 1 Doctor en Ciencias Ricardo Noguera Solano 4. Datos del sinodal 2 Doctora en Ciencias Ma. de la Luz Navarro Angulo 5. Datos del sinodal 3 Doctora en Ciencias Marina Martínez Vargas 6. Datos del sinodal 4 Doctor en Ciencias Francisco Estrada Rojo 7. Datos del sinodal 4 Maestro en Ciencias Adán Pérez Arredondo 8. Datos del trabajo escrito Análisis de las características histológicas y neurológicas en un modelo experimental de traumatismo craneoencefálico en rata inmadura. 65PP. 2018 Esta tesis se llevó a cabo bajo la dirección del M. en C. Adán Pérez Arredondo en el Laboratorio de Neuroendocrinología del Departamento de Fisiología, Facultad de Medicina, UNAM. Este trabajo fue apoyado por el proyecto PAPIIT IN223417. 4 Calzada-Reyes 2018 “Future belongs to those who believe in the power of their dreams.” -Unkwnown 5 Calzada-Reyes 2018 Agradezco especialmente a mis sinodales por su paciencia y dedicación al desarrollo y revisión de este trabajo. Dra. María de la Luz Navarro Angulo sin usted nada de esto sería posible, gracias por darme la oportunidad de ser parte del laboratorio y abrirme las puertas al increíble mundo de la neurociencia. Dr. Ricardo Noguera Solano, por su paciencia, dedicación y sabiduría. Porque ha estado presente desde el inicio hasta el final de esta aventura académica. Gracias a usted la filosofía de la ciencia siempre será mi primer amor. Dr. Francisco Estrada Rojo, sin usted no hubiera sido posible terminar este trabajo, gracias por la guía y compañía en esos días largos que parecían no tener fin. Dra. Marina Martínez Vargas por la infinita paciencia y enseñanzas académicas. A mi tutor M. en C. Adán Pérez Arredondo. Gracias a los integrantes del laboratorio de Neuroendocrinología de la Facultad de Medicina por su invaluable ayuda y apoyo: Rich Tapia, Teresita, Alejandro, Toño. Quiero hacer una mención especial a los sujetos experimentales, sin los cuales este trabajo no hubiera sido posible. Con la esperanza de poder prescindir de ellos en un futuro no tan lejano. 6 Calzada-Reyes 2018 Agradecimientos personales A mi Tato siempre, por ser mi compañera, mejor amiga, mamá y hermana, por darme la dicha de ser tía y ser el mejor ejemplo que pude tener, te amo. A Itzayana por ser la luz y motivación de mi vida. A Tata por tu paciencia, amor y apoyo incondicional; por tus enseñanzas académicas y de vida. Te amo, tiíta. A René, gracias por ser mi compañero de juegos y mi contrincante favorito en luchitas. Te amo, pá. A mi mejor amigo y hermano, por quedarse cuando todos decidieron irse, por siempre estar, por tu paciencia y tu infinita capacidad para desesperarme y hacerme reír (al mismo tiempo). Te amo, Dani. A Pieter por creer y apostar en mí. Dank je wel, meneer! A los Luévano: Elvira, Miguel, Gali, Eve, Gris, Mati, Ale, Debbie y Perrito. Por todo el amor que irradian y comparten conmigo, por abrirme las puertas de su casa y por siempre hacerme sentir amada y parte de la familia, los amo. A Fandy y Elías, los amo muchachos. A Choche y Paty (conejita) por su amor y compañía, son una gran parte de mi vida. A Don Silvano, Chelito, Mamá Toña y Papá Rafil. A Antoon y Gudrun Debeuf por las increíbles oportunidades que me han brindado. Dank je wel! A Paikita y Bob, por enseñarme el amor incondicional y ser los mejores compañeros de vida. A ti, Fer, por nunca rendirte aun cuando no se ve salida. Por este y muchos logros más. ¡Si se pudo! ÍNDICE ABREVIATURAS 9 RESUMEN 10 1. ANTECEDENTES 11 1.1. Generalidades del traumatismo craneoencefálico 11 1.2. Epidemiología del TCE 12 1.3. Características del TCE pediátrico 13 1.3.1. Aspectos neuroanatómicos en pediatría 14 1.3.2. Clasificación del TCE 15 1.4. Mecanismos fisiopatológicos del TCE 19 1.4.1. Lesión primaria 19 1.4.2. Lesión secundaria 20 1.5. Abordaje experimental del TCE pediátrico 21 1.5.1. Comparación de las etapas del desarrollo entre humanos y sujeto experimental 21 1.5.2. Modelos experimentales de TCE pediátrico 23 1.5.3 Clasificación y evaluación del TCE en modelos experimentales 27 2.JUSTIFICACIÓN 31 3.PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 31 4.PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN 32 5.OBJETIVOS 32 5.1. Objetivo general 32 5.2. Objetivos particulares 32 6.HIPÓTESIS 33 7.MÉTODOS 33 7.1. Sujeto experimental 33 7.2. Ubicación del estudio 33 7.3. Variables del estudio 33 7.4. Diagrama de procedimiento general 33 7.5. Traumatismo craneoencefálico 36 7.6. Evaluación neurológica 37 7.6.1. Escala NSS 37 7.6.2. Escala de Hunter 37 7.7. Procesamiento de las muestras biológicas y técnicas histológicas 38 7.7.1.TTZ 38 7.7.2.Violeta de cresilo 39 7.8.Análisis estadístico e interpretación de los datos 42 8.CONSIDERACIONES ÉTICAS 42 9.RESULTADOS 42 10. DISCUSIÓN 50 8 Calzada-Reyes 2018 10.1. Modificaciones del peso corporal e ingesta de alimento 50 10.2. Cambios neuroconductuales 51 10.3. Cambios histológicos en corteza motora e hipocampo 53 11.CONCLUSIONES 56 12. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 57 Índice de figuras Figura 1. Alineamiento aproximado de las etapas de desarrollo entre especies diferentes en una escala de tiempo arbitraria 22 Figura 2. Principales modelos de TCE 25 Figura 3. Modelo de traumatismo craneoencefálico 36 Figura 4. Corte coronal de cerebro de rata, con acercamiento a corteza motora primaria M1 40 Figura 5. Corte coronal de cerebro de rata, con acercamiento a región CA1 hipocampo 41 Figura 6. Corte coronal de cerebro con tinción vital TTZ 46 Figura 7. Microfotografías de M1 y CA1 tomadas a 40x 48 Índice de tablas Tabla 1. Escala de evaluación para apertura ocular en ECG 16 Tabla 2. Escala de evaluación para respuesta verbal en ECG 17 Tabla 3: Escala de evaluación para respuesta motora en ECG 17 Tabla 4: Exploración física con evaluación de ECG 18 Tabla 5: Resumen de los principales modelos utilizados para TCE 24 Tabla 6: Resumen de los modelos experimentales de TCE 26 Tabla 7. Escala NSS 29 Tabla 8. Escala de Hunter 30 Índice de gráficosGráfico 1. Ingesta de alimento pre y post TCE 43 Gráfico 2. Ingesta de agua pre y post TCE 44 Gráfico 3. Diferencia de peso pre y post TCE 44 Gráfico 4. Escala de Hunter 45 Gráfico 5. Escala NSS 46 Gráfico 6. Conteo celular en M1 y CA1 47 9 Calzada-Reyes 2018 Abreviaturas µm micras CA1 región CA1 de hipocampo CTRL control DPN días post natales ECG Escala de coma de Glasgow M1 corteza motora primaria NSS NeurologicalSeverity Score (Escala de severidad neurológica) PSI pounds per square inch (libras por pulgada cuadrada) TCE traumatismo craneoencefálico TTZ cloruro de trifenil-tetrazolio 10 Calzada-Reyes 2018 Resumen El traumatismo craneoencefálico representa un problema de salud pública, no solo en México sino en todo el mundo, por su contribución a las tasas de mortalidad y discapacidad, encontrándose en el primer lugar como causa de muerte entre los escolares y en la población en edad productiva. Las estadísticas clínicas muestran que la respuesta fisiológica de un individuo depende de la edad a la que se sufre el TCE. El uso de modelos experimentales permite reproducir total o parcialmente un TCE para una mejor comprensión y estudio de los procesos fisiológicos y patológicos que de él deriven. A pesar de que se ha demostrado que la manera en que se desarrolla el TCE en la población pediátrica difiere de lo que sucede en la población adulta, los modelos experimentales pediátricos son aún limitados. En este trabajo se desarrolló un modelo experimental pediátrico en el que se analizaron las características histológicas y neuroconductuales en ratas Wistar de 21-23 días de edad, a partir de un TCE de diferentes intensidades (20, 40 y 60 psi). El efecto neuroconductual del TCE se evaluó a través de la escala de Hunter y la escala NSS. A nivel morfológico se analizó el daño en el tejido a través de la técnica de violeta de cresilo y se realizó conteo celular en dos áreas específicas del cerebro (corteza motora primaria M1 y la región CA1 de hipocampo). Además, se evaluaron las modificaciones en el peso corporal y en la ingesta de comida y agua 24 horas antes y después del TCE. Los resultados de ambas pruebas neuroconductuales realizadas post TCE mostraron diferencias significativas entre los grupos 40 y 60 con respecto al grupo control. El conteo celular mostró diferencias significativas entre los sujetos del grupo control y el grupo 60 en el lado ipsilateral de M1, así como en CA1 del lado contralateral; en CA1 del lado ipsilateral hubo también diferencias significativas entre los grupos 40 y 60 contra el control. En conjunto los resultados muestran que la intensidad del daño provocado se correlaciona con el puntaje obtenido en las pruebas neuroconductuales y lo observado en el conteo celular. 11 Calzada-Reyes 2018 1. Antecedentes 1.1. Generalidades del traumatismo craneoencefálico Menon y colaboradores definieron en 2010 el traumatismo craneoencefálico (TCE) como una alteración de la función cerebral o cualquier otra evidencia de patología cerebral causada por una fuerza externa. El TCE representa un problema de salud pública en todo el mundo, al ser una de las causas más comunes de morbilidad y mortalidad entre la población pediátrica y adulta joven (Corrigan et al, 2010; Stambrook et al, 1990). La Organización Mundial de la Salud prevé que el TCE será catalogado como una de las principales causas de muerte y discapacidad para el año 2020 (Stambrook et al, 1990). Las lesiones que se desarrollan como consecuencia de las fuerzas que interactúan durante un TCE, son el resultado de la alteración del cráneo, cerebro y vasos sanguíneos. La incidencia global de TCE se estima en 939 casos por 100 000 personas. Lo que significa que aproximadamente 69 millones de personas sufren un TCE anualmente (Dewan et al, 2018). Entre las causas más comunes de TCE están los accidentes de tránsito con aproximadamente un 75% y afecta más a los jóvenes menores de 25 años, motociclistas y personas que manejan en estado de ebriedad (SSA, 2014; Mayén et al, 2008). Las alteraciones fisiológicas y cognitivas dependen de diversos factores, entre ellos: tipo de lesión, edad y severidad de la lesión. La respuesta fisiológica de un individuo depende de la edad a la que se sufre el TCE; la mortalidad aumenta con la severidad del trauma y con la edad (Corrigan et al, 2010). La utilización de sujetos experimentales permite reproducir total o parcialmente un TCE para una mejor comprensión y estudio de los procesos fisiológicos y patológicos resultantes. A pesar de que la mayoría de las lesiones cerebrales ocurren en niños y adultos jóvenes una gran parte de los 12 Calzada-Reyes 2018 modelos experimentales existentes se han centrado en adultos. Por lo que se vuelve importante desarrollar modelos de investigación sobre el TCE en la población pediátrica. 1.2. Epidemiología del TCE El TCE es uno de los trastornos neurológicos más graves a nivel mundial. Se estima que, en Estados Unidos, cada siete segundos ocurre un TCE y cada cinco minutos fallece una persona por esta causa (Levin et al, 1987). En México, el TCE es la tercera causa de muerte con 35,567 defunciones y con una mortalidad de 38.8 por cada 100 mil habitantes; el TCE en niños ocupa el 2do lugar en ingresos de urgencia, de los cuales el 20% resulta con discapacidades significativas (Gennarelli, 1993). Cada año, alrededor de 30,000 niños sufren discapacidad permanente como consecuencia de un TCE severo. Se estima que el 8% de las muertes en el mundo son a causa de accidentes, de las cuales 40% o más se asocian a traumatismo craneoencefálico, esta cifra se incrementa en la edad pediátrica después del primer año de vida; el TCE es la causa principal de muerte, patologías y discapacidad en niños y lactantes, entre las que destacan: secuelas cognitivas, epilepsia e incapacidad física (Adams et al, 1989; Rockhill et al, 2010; Ewing-Cobbs et al, 2004; Ducker, 1982). La incidencia del TCE pediátrico en países industrializados es de 200 casos por cada 100 mil niños al año, de los cuales se consideran graves alrededor del 7% de los casos (Langlois, 2006). La relación entre hombres y mujeres que sufren TCE es de 3:1 (Stambrook et al, 1990; Adams et al, 1989) mientras que en niños es de 2:1 (Duhaime y Rindler, 2015). Las causas de TCE varían con la edad, en el caso de los niños menores de 2 años es por maltrato o caídas, entre los 2 y 10 años accidentes de tránsito, caídas y accidentes de bicicleta y los mayores de 10 años deportes, accidentes de tránsito y bicicleta. Dentro del hogar, las caídas representan el 37% de los casos y de estas las causas principales son caída 13 Calzada-Reyes 2018 de cama, escaleras y de la azotea (Gómez, 2004; Heladia, 2003; Benito, 2007; RepoVigEpi, 2008). Las caídas accidentales de diferentes alturas son la primera causa de muerte por accidentes. El hogar es el sitio en donde ocurren con mayor frecuencia los accidentes, seguidos por la vía pública, las escuelas y los lugares de recreo (Paredes, 2000; Garduño, 2008). La mayor tasa de mortalidad es para adolescentes de entre 15 y 19 años (19.2/100,000 por año) seguidos de niños menores de 4 años (5/100,000). Más de 16,000 niños mueren a causa de distintos tipos de lesiones de las cuales aproximadamente el 80% son traumatismos craneoencefálicos (Duhaime y Rindler, 2015). 1.3. Características del TCE pediátrico Al igual que los adultos, los niños pueden sufrir lesiones craneales de cualquier tipo como consecuencia de un TCE, hematomas intracraneales, hemorragia subaracnoidea, lesiones en cerebelo y tallo cerebral y daño axonal difuso, entre otros(Guzmán, 2008; Pellegrino,2010).Las secuelas causadas por TCE en niños incluyen disfunciones cognitivas, motoras, motivacionales y/o conductuales (Ducker, 1982). Los déficits en funciones motoras y cognitivas son más severos en niños menores a 4 años comparados con niños de mayor edad. El costo económico del manejo del TCE pediátrico es mayúsculo. Según los Centros para el control y prevención de enfermedades en Estados Unidos, el costo hospitalario promedio es de más de $56,000 dólares por admisión (Centers for Disease Control and Prevention, 2012). Aunque se desconocen los costos terapéuticos a largo plazo, se estima que son altos. Resulta aún más difícil estimar la pérdida de productividad (en años) que deriva de traumatismos moderados y leves, que al ser los más frecuentes son causantes de déficits más sutiles que solo son evidentes en años posteriores del desarrollo (Duhaime y Rindler, 2015). 14 Calzada-Reyes 2018 Se ha documentado ampliamente que la población pediátrica, muestra respuestas únicas al TCE en comparación con adultos traumatizados similarmente. Estudios epidemiológicos han demostrado que incluso entre la población pediátrica se pueden encontrar subgrupos definidos por la incidencia, género, causas del TCE, mortalidad, tipos de lesiones y secuelas (Gennarelli, 1993). En grupos de menor edad se presentan patrones de lesión casi exclusivos, este tipo de lesiones ocurren durante etapas determinadas del desarrollo infantil, dentro de las cuales se encuentran: fracturas de tipo “ping-pong”, fracturas diastásicas y/o con desgarramiento dural, lesiones cérvico-medulares, hematomas subdurales e inflamación cerebral (Duhaime y Rindler, 2015). 1.3.1. Aspectos neuroanatómicos en pediatría Comparativamente con el resto de la población, los pacientes pediátricos presentan con mayor frecuencia lesión intracraneal, en especial cuanto menor sea el paciente (Miller et al, 1996); además de una respuesta distinta ante la lesión y un pronóstico diferente para igual grado de lesión cerebral debido a consideraciones anatómicas y fisiopatológicas especiales (López et al, 2011). Estas consideraciones anatómicas están relacionadas con los procesos de crecimiento y desarrollo, como, por ejemplo, en el cráneo de un recién nacido los huesos no están fusionados a nivel de las suturas y están hechos de tejido fibroso fuerte y elástico (Stocchetti et al, 2010). Los huesos de la bóveda craneal se originan por un proceso de osificación membranosa y están unidos por tejido conectivo denso que constituye las suturas (Bustamante et al, 2010), esto permite al cráneo una mayor deformidad y plasticidad para absorber las fuerzas que se ejercen sobre él (Pinto et al, 2012), entre los 12 y 18 meses de edad los huesos se fusionan por completo los que resulta en la pérdida de estas propiedades (Stocchetti et al, 2010). Otras características físicas particulares en los niños que se relacionan con el TCE son que poseen una cabeza desproporcionalmente más grande en 15 Calzada-Reyes 2018 comparación con el tamaño de su cuerpo, células del cerebro menos mielinizadas y por tanto más vulnerables (Murillo y Muñoz, 1995). A los 5 años el cerebro alcanza el 90% de su peso definitivo y el cráneo funciona eficazmente como protección hacia los riesgos más frecuentes (golpes de baja velocidad). La división del contenido intracraneal en compartimentos, previene los movimientos potencialmente dañinos del encéfalo que acompañan a los traumatismos leves y moderados. Sin embargo, el carácter inflexible del cráneo y los tabiques intracraneales contribuirán en algunos casos a la lesión cerebral, por lo que, aunque el cráneo ejerce una función protectora al cerebro, en ocasiones puede ser que ésta estructura sea la causante del daño, como en las contusiones por contragolpe (Kelly y Luce, 1993). Comprender que existen diferencias fisiológicas no solo entre niños y adultos, si no entre niños de distintos grupos de edad es fundamental para el diagnóstico adecuado del TCE, puesto que estas diferencias afectan directamente la susceptibilidad y la respuesta al trauma. Existen diferencias que causan confusión cuando se realiza la interpretación de estudios imagenológicos, especialmente aquellas que se relacionan con la hipodensidad cerebral lo que algunas veces resulta en un diagnóstico exageradamente pesimista. Tal es el caso del contenido de agua del cerebro en infantes, el cual es de aproximadamente un 90% mientras que en adultos es de 75%, así como el proceso de mielinización, el cual aumenta durante la niñez, pero no se completa sino hasta la tercera o cuarta década de vida (Duhaime y Rindler, 2015). 1.3.2. Clasificación del TCE En cuanto a severidad y grado de disfunción neurológica, el TCE se clasifica en leve, moderado y grave de acuerdo al puntaje que se obtenga con la Escala de Coma de Glasgow (ECG), esta evalúa tres tipos de respuesta: apertura ocular, respuesta verbal y respuesta motora resultando en una 16 Calzada-Reyes 2018 sumatoria de 15 puntos en las tres pruebas para una persona sin TCE; para cada tipo de respuesta se plantea una evaluación según el grado de severidad. El puntaje disminuye conforme la severidad es mayor. Un TCE leve en dicha escala tiene un valor de 14-15 puntos, aunque puede tener hemorragias o contusiones intracraneales severas; por otro lado, un trauma de severidad moderada da como resultado un puntaje de 9-13; y un traumatismo severo es cuando se obtiene un puntaje menor o igual a 8 puntos, lo que pone en riesgo inminente la vida por lo que el sujeto tiene que ser hospitalizado para intervenciones quirúrgicas inmediatas sobre todo cuando se sospecha de la existencia de una fractura en la base del cráneo (CENAVECE, 2008). El proceso de elucidar el perfil de una lesión cerebral tomando en cuenta tanto los síntomas como las características fisiológicas, es de suma importancia para evaluar la bondad de ajuste y así obtener la esencia de una escala de evaluación neuropsiquiátrica (Wile et al, 2010). Cuando se presentan trastornos cognitivos posteriores a un TCE estas pruebas son de gran ayuda tanto para el diagnóstico, tratamiento y rehabilitación del paciente (Kosaka, 2006). A continuación, se muestra la evaluación de los tres tipos de respuesta de la ECG. Tabla 1: Escala de evaluación para apertura ocular en ECG. Respuesta Descripción Valor Espontánea Abre los ojos espontáneamente 4 puntos Al hablarle Hay apertura al estímulo verbal (cualquier frase) 3 puntos Al dolor No abre los ojos con estímulos anteriores, solo con estímulos dolorosos 2 puntos Ninguna No abre los ojos ante ningún estímulo 1 punto 17 Calzada-Reyes 2018 Tabla 2: Escala de evaluación para respuesta verbal en ECG. Respuesta Descripción Valor Orientada En tiempo, lugar y persona 5 puntos Confusa Puede estar desorientado en tiempo, lugar, persona, o en todos, tiene capacidad de mantener una conversación, sin embargo, no proporciona respuestas precisas 4 puntos Palabras inapropiadas Usa palabras que tienen poco o ningún sentido, las palabras pueden decirse gritando, esporádicamente o murmurando 3 puntos Sonidos incomprensibles Hace sonidos ininteligibles (quejidos o gemidos) 2 punto Ninguno No emite sonidos ni habla 1 punto Tabla 3: Escala de evaluación para respuesta motora en ECG. Respuesta Descripción Valor Obedece órdenes Sigue órdenes, inclusive si hay debilidad 6 puntos Localizada Se intenta localizar o eliminar los estímulos dolorosos 5 puntos De retirada Se aleja de estímulos dolorosos o puede flexionar el brazo hacia la fuente de dolor, pero no localizar/eliminar la fuente del dolor 4 puntos Flexión anormal Flexión anormal y aducción de los brazos, además de extensión de miembros pélvicos con flexión plantar(posición de decorticación) 3 puntos Extensión anormal Aducción y rotación interna de las extremidades superiores e inferiores (descerebración) 2 puntos Ninguna No hay respuesta, aún con estímulo doloroso 1 punto Se han desarrollado un gran número de herramientas para una poder llevar a cabo una evaluación neurológica adecuada en niños. La ECG se encuentra modificada para poder aplicarse en distintos rangos de edad como lactantes, niños en edad preescolar, escolar y lactantes (Tabla 4) (Cruz et al,1992; Prins y Hovda, 2003). 18 Calzada-Reyes 2018 Aunque la ECG es de gran utilidad para la evaluación de adultos, cuando se realiza a bebés y niños resulta problemática puesto que utiliza algunas medidas que no toman en cuenta cambios normales en el desarrollo infantil (Simpson y Reilly, 1982; Raimondi y Hirschauer, 1984). A pesar de las modificaciones, estas escalas continúan presentando desafíos al incluir términos ambiguos y subjetivos (tipo de llanto) así como evaluaciones conductuales que no aplican para niños menores de 4 años, los cuales se encuentran en una etapa pre verbal, donde además de las limitaciones verbales tienen miedo y no cooperan con el evaluador dentro del ambiente Tabla 4. Exploración física con evaluación de ECG. PUNTAJE LACTANTE PREESCOLAR ESCOLAR ADOLESCENTE Apertura ocular: al hablarle o al tacto 4 Espontánea Espontánea Espontánea Espontánea 3 Al hablarle Al hablarle Al hablarle Al hablarle 2 Al dolor Al dolor Al dolor Al dolor 1 Sin respuesta Sin respuesta Sin respuesta Sin respuesta Respuesta motriz: al hablarle o al tacto 6 Adecuada al hablarle Adecuada al hablarle Adecuada al hablarle Adecuada al hablarle 5 Al estímulo cutáneo Al estímulo cutáneo Al estímulo cutáneo Al estímulo cutáneo 4 Defensa al dolor Defensa al dolor Defensa al dolor Defensa al dolor 3 Flexión anormal Flexión anormal Flexión anormal Flexión anormal 2 Extensión anormal Extensión anormal Extensión anormal Extensión anormal 1 Sin respuesta Sin respuesta Sin respuesta Sin respuesta Respuesta verbal: al hablarle o al tacto 5 Sonríe-arrulla- gorjea Sonríe-habla Oraciones adecuadas Orientada y conversa 4 Llora apropiadamente Llora-balbucea Frases adecuadas Desorientada- Confusa 3 Grita llanto inadecuado Grita llanto inadecuado Palabras inadecuadas Palabras inadecuadas 2 Quejido-gruñe Quejido-gruñe Sonidos inespecíficos Sonidos inespecíficos 1 Sin respuesta Sin respuesta Sin respuesta Sin respuesta 19 Calzada-Reyes 2018 hospitalario, aun cuando ya tienen habilidades lingüísticas desarrolladas (Duhaime y Rindler, 2015; Tatman et al, 1997; Kirkham et al, 2008). 1.4. Mecanismos fisiopatológicos del TCE Se sabe que la intensidad, sitio, duración y dirección de la energía mecánica ejercida, así como el impacto que esto tiene sobre las estructuras craneales, determinan la magnitud del daño provocado por un TCE (Mass et al, 2008). Si bien una gran proporción de las lesiones se producen en el momento mismo del impacto, muchas otras se desarrollan con posterioridad al accidente, dejando un periodo variable de tiempo para una potencial intervención terapéutica. Ambos mecanismos de daño están estrechamente interrelacionados y derivan en la lesión del tejido nervioso. Esta secuencialidad temporal de las lesiones se aplica a todos los grados de severidad del TCE (leve, moderado y grave), los cuales se asocian con algún tipo de daño estructural neuronal. Aunque los mecanismos del traumatismo pueden ser muy variados, los procesos fisiopatológicos resultantes son similares (Pellegrino, 2010). Los daños iniciales se conocen como lesión primaria, mientras que los eventos posteriores que contribuyen al daño se conocen como lesión secundaria (Gennarelli, 1993; Garduño, 2008). El diagnóstico y tratamiento oportuno de estas lesiones es de gran importancia para poder identificar anomalías fisiológicas que precisen atención urgente y así establecer un pronóstico adecuado para el paciente. 1.4.1. Lesión primaria La lesión primaria es el daño directo causado por el impacto físico o por los mecanismos de aceleración-desaceleración. Es responsable de todas las lesiones nerviosas y vasculares que aparecen inmediatamente después de la agresión mecánica (Murillo y Muñoz, 1995). Este tipo de lesión contempla daños como: contusión cortical, laceración cerebral, fractura de cráneo, lesión 20 Calzada-Reyes 2018 axonal, contusión del tallo, desgarro dural o venoso, etc. (Ducker, 1982); es irreversible y la única intervención que permite es la prevención del TCE. 1.4.2. Lesión secundaria Aunque se desarrolla como consecuencia de la lesión primaria, la lesión secundaria se manifiesta después de un intervalo de tiempo variable luego del evento traumático (Pellegrino, 2010). Las principales consecuencias de esta lesión son: excitotoxicidad, apoptosis, estrés oxidativo, daño axonal e inflamación; también se pueden presentar sangrados, edemas, hiperemia, trombosis y otros procesos fisiopatológicos secundarios (Ducker 1982; Miller et al, 1996; Kochanek et al, 2017). En comparación con la lesión primaria este tipo de lesión es potencialmente reversible mediante una terapia adecuada (Nestler et al, 2000). La isquemia cerebral es posiblemente el mecanismo más importante en la producción de lesiones secundarias. Se ha demostrado que frecuentemente los traumatismos se acompañan de hemorragia subaracnoidea y que entre mayor sea ésta, peor es el pronóstico (Murillo y Muñoz, 1995). En general, independientemente del origen, intracraneal o sistémico, los mecanismos lesionales secundarios operan en un entorno que se ha vuelto más vulnerable a la agresión (Kelly y Luce, 1993). Existen factores dependientes de la edad que son de suma importancia en la evolución de la lesión secundaria en población pediátrica, como el desarrollo de neurotransmisores y neurotrofinas, mielinización, apoptosis, gliogénesis, sinaptogénesis y reorganización sináptica; además de diferencias en la respuesta biomecánica al traumatismo que, si bien no han sido ampliamente estudiadas, son elementos fundamentales en el desarrollo de enfermedades crónico degenerativas como consecuencia del TCE (Kochanek et al, 2017). El tratamiento y pronóstico de los pacientes con TCE ha mejorado gracias a la introducción de nuevas técnicas clínicas que permiten un mayor énfasis 21 Calzada-Reyes 2018 sobre la lesión secundaria, sin embargo, aún no existe un tratamiento eficaz para detener o limitar este tipo de lesiones. La comprensión de la fisiopatología del TCE es fundamental para desarrollar posibles terapias que sean de utilidad no sólo en el tratamiento de lesiones físicas sino también para el tratamiento y prevención de secuelas conductuales y cognitivas. Al ser una patología heterogénea y compleja, el estudio del TCE se ha hecho a través de modelos experimentales. Mediante éstos ha sido posible estudiar las alteraciones ocurridas a nivel celular y molecular y se consideran la mejor herramienta para el estudio de los mecanismos subyacentes a las lesiones cerebrales traumáticas, sin embargo, la investigación utilizando modelos pediátricos de TCE es aún muy limitada (Prieto et al, 2009). 1.5. Abordaje experimental del TCE pediátrico 1.5.1. Comparación de las etapas del desarrollo entre humanos y sujeto experimental Estudios epidemiológicos han revelado que incluso entre la población pediátrica hay diferencias en la incidencia de TCE en género, causas, tipo de lesiones sufridas y mortalidad dentro de las subdivisiones de edad (Prins y Hovda, 2003). La edad del paciente al momento de la lesión es un factor que permanece como vaticinador de la recuperación de la función seguida a un TCE, por lo que, en el desarrollo de un modeloexperimental de traumatismo craneoencefálico, además de tomar en cuenta la severidad, es fundamental asociar la edad correspondiente en las etapas del desarrollo humano con la edad posnatal de los animales utilizados en el modelo experimental para lograr una semejanza fisiológica general (Prins y Hovda, 2003; Kilb, 2012). Para el estudio del TCE en pediátrico, se han utilizado ratas de entre 7 y 21 días de edad (Kochanek et al, 2017). La vulnerabilidad dependiente de la 22 Calzada-Reyes 2018 edad se subordina al modelo experimental utilizado, pero varía según la fisiopatología del tipo de lesión (Duhaime y Rindler, 2015). Estudios con diversos sujetos experimentales han demostrado que la inflamación cerebral es dependiente de la etapa de maduración en la que se encuentre el sujeto (Duhaime et al, 2003). Algunos investigadores han comentado que los modelos experimentales con roedores presentan vulnerabilidades potenciales debido a los cambios metabólicos que resultan del desarrollo de los sujetos (Prins y Hovda, 1998). Asociar la edad humana con la del sujeto experimental es básico para el desarrollo de un modelo de TCE pediátrico. Romijn y colaboradores establecieron en 1991 que los días 7 al 12 posnatal en roedores corresponden, aproximadamente, a la etapa neonatal del humano (Romijn et al, 1991). Mientras que McCutcheon y Marinelli en 2009 establecieron que la etapa de pubertad en roedores se alcanza a partir del día posnatal 28 y hasta el 45 (McCutcheon y Marinelli, 2009); para poder establecer una comparación, según la Organización Mundial de la Salud, en humanos la pubertad abarca aproximadamente de los 10 a los 15 años. Es de suma importancia tener en cuenta que es la maduración del cerebro, y no la edad cronológica del sujeto la que determina una mejora en la recuperación de un TCE, sin embargo, la edad cronológica sirve como un Figura 1. Alineamiento aproximado de las etapas de desarrollo entre especies diferentes en una escala de tiempo arbitraria. Las edades aproximadas comparables con el nacimiento en humanos se marcan con azul, las marcadas con cruz representan la etapa de pubertad y las líneas diagonales el intervalo de la adolescencia (Kilb, 2012). rata (días) 23 Calzada-Reyes 2018 parámetro de referencia establecido para conocer la etapa del desarrollo en que se encuentra el cerebro. Como se menciona anteriormente, una comparación del desarrollo cerebral entre especies, en este caso humano y rata es fundamental para el desarrollo de un modelo experimental idóneo que permita una mejor comprensión y estudio de las oportunidades de optimizar la recuperación de la función después de la lesión (Prins y Hovda, 2003). 1.5.2. Modelos experimentales de TCE pediátrico Para poder comprender los modelos experimentales que se han utilizado en el estudio del TCE es fundamental definir el concepto de modelo. Un modelo es una representación de la realidad que facilita su comprensión y manejo (Quintanilla, 1992). La idea de que los tratamientos en la clínica deben reflejar de forma objetiva los resultados de la investigación científica ha sido un concepto central en el manejo del TCE (Duhaime y Rindler, 2015). Según el método experimental descrito por Del Cañizo y colaboradores en 2008, para considerar algo como cierto debe repetirse de forma sistemática; sin embargo, en la práctica clínica esto no es posible, así que, para la investigación de procesos fisiopatológicos complejos debemos recurrir a modelos experimentales. La investigación médica se basa fundamentalmente en tres fuentes de conocimiento: en primer lugar, el hombre enfermo que es la fuente natural del conocimiento en la clínica; en segundo lugar, el cadáver, que es la fuente de conocimiento de la anatomía patológica; por último, el animal de experimentación que es la fuente del conocimiento de la fisiopatología (Del Cañizo et al, 2008). El uso de animales como modelos experimentales representa el nivel más alto en la escala de complejidad y por tanto el modelo más próximo a las condiciones reales (Del Cañizo et al, 2008). Para el desarrollo de modelos experimentales que permitan recrear condiciones patológicas humanas, es 24 Calzada-Reyes 2018 esencial entender los mecanismos de estos procesos fisiopatológicos. Prieto y colaboradores consideran un modelo experimental de TCE adecuado cuando cumple los siguientes criterios: la fuerza mecánica usada para inducir el daño es controlable y cuantificable; la lesión cerebral es reproducible y simula adecuadamente los daños morfológicos, fisiológicos, bioquímicos y/o conductuales observados en la clínica (Prieto et al, 2009). Prins y Hovda presentaron en 2003 una revisión de los 4 principales modelos utilizados para TCE en ratas de entre 17-28 días (post natales) de edad, los cuales son: percusión lateral de fluidos, impacto cortical controlado, modelo de caída libre de Marmarou para un TCE cerrado, y el modelo de caída libre de Feeney para un TCE abierto (Prins y Hovda, 2003). Estos modelos se resumen en la tabla siguiente (Tabla 5). Tabla 5: Resumen de los principales modelos utilizados para TCE. Modelo Edad sujeto Características Tipo de lesión Gravedad Percusión lateral de fluidos 17,28 DPN y adultos Mediante la inyección rápida de un impulso de fluido en el espacio epidural, se genera un movimiento cerebral difuso. Según la severidad: daño axonal difuso, hemorragia subaracnoidea y/o contusión cerebral. Leve, moderado y grave Caída libre de Marmarou para un TCE cerrado. 17 DPN Este modelo utiliza una placa metálica sobre la que impacta la pesa que se deja caer, además de ayudar a evitar fractura craneal. Conmoción cerebral. Depende del peso que se deje caer: moderado (75g/2m), grave(100g/2m), ultrasevero (150g). Caída libre de Feeney. 26-32 DPN Se hace una incisión al cuero cabelludo de la rata para exponer el cráneo, sobre el cual se hace un trépano que permita a la pesa impactar a la dura madre. Contusión cerebral. Depende del peso o la distancia de la que se deje caer la pesa. Impacto cortical controlado 17 DPN En este modelo se cambia la caída libre de una pesa por un pistón neumático que, de igual forma, penetra la dura madre. Contusiones focales. Al variar la profundidad y la velocidad del pistón se genera un rango de severidad en las lesiones. 25 Calzada-Reyes 2018 En los modelos anteriormente mencionados, se reportan metodologías que toman en cuenta severidad y tipo de daño causado, así como respuestas fisiológicas al trauma, pero dejan de lado las secuelas cognitivas. En la siguiente tabla (Tabla 6) se resumen los principales modelos reportados en la literatura que además del tipo de daño y severidad, toman en cuenta las respuestas fisiológicas al trauma y secuelas cognitivas. Estas últimas se evalúan a través de diferentes pruebas neurológicas. A) B) C) Figura 2: Principales modelos de TCE. A) Modelo de percusión lateral de fluídos. B) Modelo de caída libre de Marmarou para TCE cerrado. C) Modelo de caída libre de Feeney. D) Modelo de impacto cortical controlado. D) 26 Calzada-Reyes 2018 Tabla 6. Resumen de los modelos experimentales de TCE. Como se observa en los modelos presentados, la edad es una de las variables primordiales para el desarrollo de un modelo experimental de TCE adecuado. A pesar de que la mayoría de las lesiones cerebrales ocurren en niños y adultos jóvenes y que las estadísticas clínicas muestran que los niños responden de forma diferente al TCE que los adultos, la mayoría de los modelos experimentales existentes se han centrado en adultos; es hasta recientemente que los modelos deTCE se han caracterizado y clasificado según la edad del sujeto, el tipo de daño y la severidad del traumatismo (Prins y Hovda, 2003); sin embargo, no se ha podido establecer un modelo que englobe todas las complejidades que se encuentran involucradas en un TCE humano. En conjunto con estas limitaciones, existen desafíos únicos para el desarrollo de un modelo de TCE pediátrico como las diferencias que existen entre adultos y niños en las causas celulares, moleculares y funcionales de la lesión secundaria (Kochanek et al, 2017). Autor Sujeto experimental Edad (DPN) Características del modelo Gravedad Pruebas neurológicas Raghupathi et al, 2007. Rata Wistar 11, 17 Impacto con pistón neumático a 3mm sobre corteza parietal entre bregma y lamda. Velocidad: 5metros/s. Incisión, posterior sutura. Moderado Laberinto de Morris Adelson et al, 2001. Rata Sprague- Dawley 17 Caída libre 2m, pesa de 150g. Incisión línea media sagital, periostio. Disco metálico 10mm entre bregma y lambda. Cama de espuma. Severo Laberinto de Morris Adelson et al, 1996. Rata Sprague- Dawley 17 Caída libre 2m, pesa de 75,100 y 125g sobre disco metálico en cráneo. Incisión, posterior sutura. TCE resultante: difuso. Moderado y severo. Tiempo de recuperación del impacto, habilidad de escape, apertura ocular, reflejo cola, reflejocorneal. Mychasiuk et al, 2014. Rata Wistar 21 Pesa de 150g. Sin incisión. Cama de papel aluminio. Leve Barra de equilibrio. 27 Calzada-Reyes 2018 Si la población pediátrica tiene o no una mayor susceptibilidad a sufrir consecuencias más severas post TCE en distintas etapas del desarrollo sigue siendo una incógnita, sin embargo, se sabe que el tipo de traumatismo, la severidad y la edad son los factores que determinan la magnitud de las secuelas (físicas, conductuales y/o emocionales) que se presentarán a largo plazo (Duhaime y Rindler, 2015). En términos de la selección de edad para el estudio del traumatismo craneoencefálico pediátrico y la correcta extrapolación a un modelo experimental, se debe tener en cuenta la madurez cerebral para poder asociarla a un grupo de edad cronológica y así lograr tener un panorama claro sobre la respuesta cerebral al traumatismo en los distintos rangos de la edad pediátrica en humanos (Prins y Hovda, 2003). 1.5.3 Clasificación y evaluación del TCE en modelos experimentales La clasificación del TCE en humanos está basada en la valoración clínica y se lleva a cabo a través de la Escala de Coma de Glasgow (ECG), la cual se centra en medir el nivel de conciencia/inconsciencia, lo cual resulta una herramienta útil para determinar la severidad de la disfunción cerebral. Esta escala se puede modificar para poder aplicarse en distintos rangos de edad como niños y lactantes (Greenberg y Coma, 2010; De Villegas y Salazar, 2008). El propósito la prueba es detectar posibles déficits neurológicos y cognitivos en los individuos que hayan sufrido de un TCE en comparación con personas sin trauma. Para los modelos experimentales, existen diversas formas de clasificación de TCE, toman en cuenta el daño provocado para determinar la gravedad del mismo, considerando las limitaciones del modelo animal. Se han publicado distintas escalas observacionales como la escala de Hunter y NSS, diseñadas para evaluar la funcionalidad post TCE en modelos experimentales, sin embargo, la heterogeneidad de esta fisiopatología en 28 Calzada-Reyes 2018 cuanto al sitio, severidad y sintomatología representa un desafío para el desarrollo de una evaluación conductual eficaz. A la par, es de gran importancia que los resultados que se obtengan de las evaluaciones neurológicas en modelos experimentales puedan cuantificarse eficiente, objetiva y confiablemente (Yarnell et al, 2016). En los modelos experimentales de caída libre la severidad se mide de acuerdo con el peso y la distancia desde la que se deja caer, en conjunto con los puntajes obtenidos en las diversas pruebas neuroconductuales (Adelson et al, 1996). Puesto que en animales no hay forma de evaluar una respuesta verbal, en los modelos experimentales se utilizan otras escalas de evaluación neurológica como la Escala de severidad neurológica (NSS) y la escala de Hunter, las cuales se describen a continuación (Muñana-Rodriguez y Ramírez-Elías, 2015). 1.5.3.1. Escala de severidad neurológica (NSS) Presentada por primera vez por Shohami en 1986 y modificada por Stahel et al. en el 2000; recibe el nombre de “Neurological severity scale” o NSS por sus siglas en inglés, en español se denomina escala de severidad neurológica (Shohami et al., 1995; Stahel et al, 2000). Yarnell y colaboradores presentaron en 2016 una modificación llamada “Revised Neurobehavioral Severity Scale” NSS-R por sus siglas en inglés (Yarnell et al, 2016). La escala utilizada en este trabajo es la presentada por Stahel en el 2000 y consiste en una serie de pruebas continuas que evalúan de forma específica y estandarizada la coordinación motriz, equilibrio y reflejos sensoriomotores en roedores que, se piensa, son resultado de cambios en el funcionamiento neurológico (Yarnell et al, 2016; Hamm, 2001; Mahmood et al., 2001). 29 Calzada-Reyes 2018 La prueba consiste en 10 parámetros clínicos individuales que incluyen pruebas de función motora, atención y comportamiento fisiológico; donde se da un punto por cada prueba fallida y ningún punto (cero) por realizarla; las pruebas siguen un orden específico diseñado para disminuir interferencias (Stahel et al, 2000; Yarnell et al, 2016). El puntaje máximo en esta prueba es de 10 puntos e indica disfunción cerebral severa al fallar todas las pruebas. Es utilizada para evaluar de forma fácil y confiable la respuesta motora y sensorial de los roedores, posterior a diversos tipos de TCE. Tabla 7: Escala NNS. Tomada de Stahel et al., 2000. Prueba Descripción Éxito Fracaso Salir de círculo Habilidad e iniciativa para salir de un círculo de 30 cm de diámetro (tiempo límite: 3 minutos) 0 1 Mono/Hemiparesia Paresia de miembros superiores/inferiores del lado contra lateral 0 1 Caminar en línea recta Atención, iniciativa y habilidad motora de caminar en línea recta una vez puesto en el piso 0 1 Reflejo de sobresalto Reflejo innato; el ratón rebotará en respuesta a un aplauso fuerte 0 1 Comportamiento de búsqueda Comportamiento fisiológico como signo de “interés” en el ambiente 0 1 Barra de equilibrio Habilidad para mantener el equilibrio en una barra de 7 mm de ancho durante por lo menos 10 segundos 0 1 Balance en rodillo Habilidad para mantener el equilibrio en una barra redonda de 5 mm de diámetro durante por lo menos 10 segundos 0 1 Caminar en barra: 3 cm Habilidad para cruzar una barra de 30 cm de largo y 3 cm de ancho 0 1 Caminar en barra: 2 cm Misma tarea que la anterior, subiendo la dificultad en una barra de 2 cm de ancho 0 1 Caminar en barra: 1 cm Misma tarea, mayor dificultad: barra de 1 cm de ancho 0 1 Puntaje máximo 0 10 1.5.3.2. Escala de Hunter La escala de Hunter fue presentada por Rogers y colaboradores en 1997 bajo el nombre de protocolo de SHIRPA, se desarrolló con el propósito de caracterizar variaciones fenotípicas en ratones transgénicos a través de un perfil funcional y conductual (Rogers et al, 1997). Modificada por Hunter y colaboradores en el 2000 se adicionaron una serie de pruebas que proporcionaran más información conductual y funcional para evaluar los 30 Calzada-Reyes 2018 efectos a corto plazo de una isquemia focal en modelos de ratón y de rata para realizar un análisis comprensivo del sujeto (Hunter et al, 2000). La Escala de Hunter ha sido utilizada en modelos de TCE para medir cambios conductuales y motores. Esta escala consisteen 10 pruebas, a través de las cuales se evalúan las condiciones generales de la rata (pelaje, postura, comportamiento) y habilidades motoras; el puntaje máximo es de 21 puntos. Tabla 8: Escala de Hunter. Tomada de Hunter et al., 2000 (Modificada). Prueba Descripción Puntaje rata normal Colocación de la pata El animal se coloca sobre un borde, se jala cada extremidad y cada que regresa la extremidad al borde es 1 punto. 4 puntos Reflejos correctos El animal se coloca en posición supina sobre la palma de la mano, si regresa a su posición inicial se da 1 punto. 1 punto Barra horizontal Las patas delanteras del animal se colocan sobre una barra dependiendo si el animal sube una o ambas extremidades, si solo cuelga o se cae varía el puntaje. 3 puntos si sube ambas extremidades 2 puntos si sube solo una extremidad 1 punto si solo se cuelga 0 puntos si se cae Plataforma inclinada Se coloca al animal con la cabeza hacia abajo sobre una plataforma inclinada. 3 si tarda máx. 15 s En rotar 2 si tarda entre 15 y 30 s 1 más de 30 s 0 si cae o permanece con cabeza hacia abajo Rotación El animal se sostiene de base de la cola y rotar en contralateralmente a la dirección que se le rota. (Dirección manecillas de reloj y contrario) 1 punto por cada lado que rote al contrario (2 en total) Alcanzamiento visual de las patas delanteras Capacidad del animal para alcanzar un borde con patas delanteras cuando se sostiene de torso/cola. 1 punto por cada colocación exitosa de patas delanteras sobre el borde (2 en total) Circulación Observar al animal si gira o no en círculos. 1 punto no gira en círculos 0 puntos gira en círculos Reflejo contralateral Reflejo al tocar el lado derecho/izquierdo del animal 1 punto sin reflejo 0 puntos con reflejo Motilidad Movimiento del animal 2 puntos motilidad normal 1 punto balanceo y no fijo 0 puntos inmóvil Condiciones generales Aspecto físico general, comportamiento 2 puntos buena condición de pelaje, alerta 1 punto desaliñado, pelaje sucio, postura encorvada y agresivo 0 puntos delgado, débil y con poco tono muscular 31 Calzada-Reyes 2018 Aunque el principal propósito de esta evaluación es un análisis a corto plazo, es de gran utilidad como guía para la estimación de las diferentes tasas de recuperación a través del tiempo en un largo plazo (Hunter et al, 2000). La importancia del TCE pediátrico ha sido recientemente reconocida sobre todo por el vínculo que se ha establecido entre el TCE y el desarrollo de distintas enfermedades neurodegenerativas como una de las principales consecuencias a largo plazo. La investigación preclínica que se ha llevado a cabo específicamente en este campo es aún muy limitada por lo que el desarrollo de nuevas terapias traslacionales a partir de la elaboración de modelos experimentales de TCE pediátrico es indiscutiblemente necesario. 2. Justificación El TCE representa un problema de salud, no sólo en México sino en todo el mundo, por su contribución a las tasas de mortalidad y discapacidad, encontrándose en el primer lugar como causa de muerte en preescolares y escolares entre 1 y 15 años. La naturaleza e intensidad, así como la atención recibida son de suma importancia para poder establecer un pronóstico adecuado. 3. Planteamiento del problema La severidad, la sintomatología y la heterogeneidad del TCE pediátrico son factores que complican no sólo una adecuada evaluación neurofuncional, sino también el desarrollo de un modelo experimental fiable que refleje de forma objetiva las características y secuelas neuroconductuales de esta fisiopatología en la clínica. Es necesario el desarrollo de modelos experimentales de TCE pediátrico debido a que su escasez es evidente en la literatura. Los existentes no 32 Calzada-Reyes 2018 consideran la variación en la gravedad, el daño a las estructuras cerebrales, ni las alteraciones neurológicas que pudieran presentarse como consecuencia. El desarrollo de modelos experimentales permitirá un mayor entendimiento de los procesos fisiopatológicos involucrados en el TCE pediátrico. 4. Pregunta de investigación ¿Se correlacionan las características histológicas y neurológicas que se presentan en un modelo experimental de TCE en rata inmadura? 5. Objetivos 5.1. Objetivo general Analizar las características morfológicas, metabólicas y neuroconductuales resultantes de un traumatismo craneoencefálico, de diversas intensidades, en un modelo de rata inmadura. 5.2. Objetivos particulares 1.- Describir las modificaciones peso corporal e ingesta de comida y agua resultantes de un traumatismo craneoencefálico, en un modelo de rata inmadura. 2.- Describir los cambios neuroconductuales consecuencia de un traumatismo craneoencefálico mediante escalas ad hoc, en un modelo de rata inmadura. 3.- Describir los cambios histológicos a nivel de corteza motora primaria M1 y región CA1 de hipocampo que se presentan como consecuencia de un traumatismo craneoencefálico en un modelo de rata inmadura. 33 Calzada-Reyes 2018 6. Hipótesis Si las ratas inmaduras (21 a 23 días) muestran características histológicas, metabólicas y neuroconductuales que dependen de la intensidad del TCE a que son sometidas, entonces se puede considerar válido el uso de este modelo de TCE a nivel pediátrico. 7. Métodos 7.1. Sujeto experimental Para este proyecto se utilizaron ratas machos de la cepa Wistar, de 21-23 días de edad. Se mantuvieron con agua y alimento ad libitum y un ciclo de luz-oscuridad 12:12. 7.2. Ubicación del estudio Laboratorio de neuroendocrinología, Departamento de Fisiología, Facultad de Medicina, UNAM. 7.3. Variables del estudio Dependientes: Escala de Hunter, Escala NSS, cambios histológicos, peso e ingesta de agua y de alimento. Independiente: intensidad del TCE 7.4. Diagrama de procedimiento general Se dividió a los sujetos experimentales en 4 grupos: control, grupo 2, 3 y 4. Cada uno con una n=10. El primer día se evaluó con ambas escalas neuroconductuales (Hunter y NSS) a todos los grupos; se realizó medición de peso, alimento y agua; 24 34 Calzada-Reyes 2018 horas después se realizó medición de peso, alimento y agua y posterior a esta se llevó a cabo el TCE (para grupos 2, 3 y 4). Se administró hidrato de cloral al 6% vía intraperitoneal a los 4 grupos y se realizó el TCE de la siguiente manera: grupo 2: TCE con 20 psi a 4 mm de profundidad; grupo 3: TCE con 40 psi a 4 mm de profundidad; grupo 4: TCE con 60 psi a 4 mm de presión. El tercer y último día se realizó la medición de peso, alimento y agua y posterior a esta se evaluó a los 4 grupos con las escalas neuroconductuales de Hunter y NSS. Se administró pentobarbital sódico 6.3% para el punto final humanitario. Posteriormente se obtuvo el tejido y se prosiguió con el procesamiento de las muestras biológicas y la realización de las técnicas histológicas. Para TTZ se extrajo el tejido y se realizó el procedimiento mencionado en el punto 7.7.1. Se realizó esta tinción con el objetivo de observar cambios de coloración en el tejido sobre la zona en que se realizó el traumatismo, según la gravedad del impacto, la zona presentará una coloración pálida signo de que sufrió una alteración metabólica, en este caso, isquemia. Para la técnica de violeta de cresilo se extrajo el tejido y se realizó el procedimiento mencionado en el punto 7.7.2. El objetivo de esta tinción es que, al teñirse los núcleos celulares, se pueda realizar conteo celular además de observar posibles cambios morfológicos en las células de la zona donde se realizó el traumatismo. 35 Calzada-Reyes 2018 Técnicas histológicas n=4 TTZ Se evaluó a todos los grupos con escala conductualde daño neurológico (Hunter et al. 2000) y escala NSS (Stahelet al.2000). Medición de peso, alimento y agua. CTRL 20 40 60 Día 3 Se aplicó hidrato de cloral 6% como anestésico a todos los grupos. Medición de peso, alimento y agua. CTRL 20 40 60 Sin TCE. TCE con 20 psi a 4 mm de profundidad. TCE con 40 psi a 4 mm de profundidad. TCE con 60 psi a 4 mm de profundidad. Se evaluó a todos los grupos con escala conductual de daño neurológico (Hunter et al. 2000) y escala NSS (Stahelet al.2000). Medición de peso, alimento y agua. Día 2: TCE Ratas Wistar macho (21 DPN) Ciclo luz/oscuridad: 12/12 n=10 Día 1 Grupo control Grupo 2 Grupo 3 Grupo 4 Violeta de cresilo 36 Calzada-Reyes 2018 7.5. Traumatismo craneoencefálico El TCE se llevó a cabo mediante un modelo de traumatismo cerrado, para esto se utilizó un pistón neumático que se ajustó a las libras de presión y profundidad deseada para el experimento. Se anestesió al sujeto experimental con hidrato de cloral 6%. Una vez anestesiado, se rasuró la cabeza para posteriormente realizar un corte en la piel rasurada con la finalidad de exponer el cráneo. Se colocó y aseguró al sujeto experimental en el aparato estereotáxico. Se utilizó el atlas de Paxinos y Watson para rata como guía para localizar la zona en dónde se realizó el traumatismo, en este caso corteza motora izquierda (coordenadas L=-2 y P= 1.4). Una vez localizada la zona se realizó el traumatismo con el pistón neumático, al cual se ajustaron las libras de presión con las que se realizó el traumatismo, dependiendo del grupo experimental: 20 PSI, 40 PSI ó 60 PSI, se ajustó la profundidad a 4mm. Figura 3. Modelo de traumatismo craneoencefálico. A) Proceso de anestesia a sujeto. B) Sujeto montado en estereotáxico. C) Sujeto con cráneo expuesto. D) Sujeto recibiendo TCE con pistón neumático. A) C) B) D) 37 Calzada-Reyes 2018 7.6. Evaluación neurológica A pesar de que los modelos experimentales en roedores nos proveen información acerca de las consecuencias tanto funcionales como biológicas de un TCE, el éxito de la investigación traslacional depende de la selección adecuada de evaluaciones conductuales sensibles, confiables y reproducibles. Es de suma importancia evaluar los efectos conductuales del TCE a través de pruebas consistentes que permitan calificar los cambios que ocurren como respuesta a las diversas manipulaciones de la lesión, lo que permita a investigadores de diversos laboratorios comparar sus resultados y evaluar así la efectividad de los tratamientos propuestos. Las pruebas neuroconductuales son fundamentales para una mejor comprensión y evaluación del daño posterior a un TCE. 7.6.1. Escala NSS Diseñada para evaluar el estado funcional de las ratas, posterior a un TCE, esta prueba está compuesta por 10 pruebas, cada una con una duración de<1 minuto. El tiempo total de la prueba es de 5 minutos por sujeto experimental. Al ser una prueba breve y concisa, no es necesario agregar tiempos de descanso entre las pruebas. Esta prueba se realizó 24 horas previas y 24horas posteriores al TCE. 7.6.2. Escala de Hunter Esta escala evalúa reflejos motores y aspectos tanto visuales como espaciales; consiste en 10 pruebas con valores que van de los 2 a los 4 puntos (según la prueba) dando como total 21 puntos para un sujeto sin TCE. Esta prueba se realizó 24 h previas y 24 h posteriores al TCE. 38 Calzada-Reyes 2018 7.7. Procesamiento de las muestras biológicas y técnicas histológicas La naturaleza inespecífica de la sintomatología del TCE agravado por las diferentes causas ha hecho que la aproximación diagnóstica y pronostica sean casi un desafío. Por lo que los esfuerzos de investigación han sido enfocados en la identificación de biomarcadores y análisis histológicos que reflejen la severidad de la lesión cerebral (Plog et al, 2015). Estos análisis histológicos se realizan ex vivo. 7.7.1. TTZ Para evaluar el tejido cerebral dañado por isquemia y su área de penumbra se utiliza el cloruro de trifenil-tetrazolio (TTZ). Introducido por primera vez en 1958 como una tinción para detectar daño miocárdico por isquemia (Shuzo et al, 2001). Esta tinción permite una evaluación confiable con un procesamiento histológico mínimo (Mathews et al, 2000); su mecanismo de acción permite identificar tejido dañado por falta de oxígeno, resultando en un tono pálido, esto debido a la interacción con la enzima deshidrogenasa presente en el complejo I de la cadena de transporte de electrones de la mitocondria. Por lo tanto, se teñirá de un tono rojizo el tejido donde exista metabolismo celular, es decir, respiración, mientras que el tejido donde no haya respiración (hipóxico), es decir, tejido dañado (en este caso como consecuencia de un TCE) presentará un color blanco (sin tinción). Se administró pentobarbital sódico 6.3% a los sujetos para posteriormente decapitarlos. Posterior al punto final humanitario, se extrajo el cerebro y se realizaron cortes de aproximadamente 2 mm de grosor. Estos se sumergieron en 2 ml de TTZ 2% y se incubaron a 37°C durante 30 minutos. Al terminar el tiempo de incubación, el TTZ 2% se desechó y cada corte se enjuagó con 2 ml de paraformaldehído 4%, el cual, además de fijar el tejido, detiene la interacción del TTZ con éste. 39 Calzada-Reyes 2018 7.7.2. Violeta de cresilo La violeta de cresilo es un colorante acidófilo comúnmente utilizado para tinciones generales del sistema nervioso, reacciona con los grupos fosfato de los ácidos nucleicos, lo que resulta en la tinción de núcleos celulares y retículo endoplásmico rugoso. Esta tinción proporciona un panorama general de la distribución, tamaño y morfología de las neuronas, por lo que es uno de los métodos más utilizados para el estudio citoarquitectónico. Al teñirse las neuronas presentes en el tejido, permite obtener información sobre el tamaño, afinidad tintorial y grado de empaquetamiento de los somas neuronales en las distintas estructuras del sistema nervioso central. Con el tejido cerebral previamente extraído y congelado, se realizaron cortes coronales de 20 µm los cuales fueron montados en portaobjetos silanizados, se dejaron secar 24 horas y posteriormente se deshidrataron durante 1 noche en alcohol absoluto. Para la tinción con violeta de cresilo, se sumergieron las laminillas durante 30 minutos en violeta de cresilo con ácido acético, posteriormente se realizó un tren de 4 alcoholes: 2 de alcohol 96%, 2 de alcohol absoluto y previo a la colocación del cubreobjetos se aclararon las laminillas con xilol para facilitar la aplicación del adhesivo Permount. Para determinar la cantidad de neuronas por área cerebral (corteza motora primaria M1 (Figura 4) y región CA1 de hipocampo (Figura 5), se realizó conteo celular en dos campos diferentes por tres personas cegadas e independientes. El criterio utilizado para determinar el conteo o no de las células fue la presencia de borde celular con núcleo de cara abierta (tinción del nucléolo y delimitación del núcleo en citoplasma (Figura 7). 40 Calzada-Reyes 2018 Figura 4. Corte coronal de cerebro de rata, con acercamiento a corteza motora primaria M1. Imagen de corte tomada del atlas de Paxinos y Watson, 1986. Microfotografìa de M1 tomada a 10x, tinción violeta de cresilo. 41 Calzada-Reyes 2018 Figura 5. Corte coronal de cerebro de rata, con acercamiento a región CA1 hipocampo. Imagen de corte tomada del atlas de Paxinos y Watson, 1986. Microfotografía de CA1 tomada a 10x, tinción violeta de cresilo. , . .. " • .. ... . ~ .. ' .. " .. ... ~- , ~ .1- t . , _ " • • _ ' .. ~ • { ... ).,. ~ t¡'4(f)r. . '." .. .. ~.-: .. • J • • -.¡ '. .. . ' ... ~ • J' ," .,. , ~ J • r ~- .... ~ ~ ; l· -. t ""' .. " , ~ ¡~ . , ~ • «.".,: f .. .. "1 . :.t-I a;,.' f • • ' ,, ", t • ' ¡.." ... ¡. . ,. .. , .. .. ,-... ., . .. ".' ,;.~" .. . , , - .. .. , ~ .,. .. _.'t"..._~;""'''';';..I. .-, .. , 42 Calzada-Reyes 2018 7.8. Análisis estadístico e interpretación de los datos Para la validación y consistencia de los datos se realizó limpieza de estos, verificando toda inconsistencia directamente con la fuente de información original (hojas de cotejo). Para el cumplimiento de los objetivos se realizaron frecuencias simples y se mostraron las estimaciones siguientes: media aritmética y error estándar. Para el análisis de las distintas intensidades de impacto del TCE, se realizó comparación para más de dos muestras mediante el estadístico de contraste de análisis de la varianza (ANOVA) de dos vías para categorías ordenadas y/o la prueba de Kruskal-Wallis. Para la realización de los contrastes a posteriori se utilizó la prueba de Tukey. Se definió como criterio estadístico, un nivel de significancia de p<0.05 para considerar las diferencias como relevantes. 8. Consideraciones éticas El manejo de los sujetos experimentales se llevó a cabo de acuerdo con las recomendaciones establecidas por el comité de ética local en cumplimiento de la Norma Oficial Mexicana (NOM 062-ZOO-0199) para el cuidado y uso de los animales de laboratorio. Los sujetos experimentales se anestesiaron previamente a cualquier procedimiento doloroso. 9. Resultados Se muestran los resultados de las comparaciones entre el estado basal y 24 horas post TCE con relación a la ingesta de alimento (Gráfico 1), consumo de agua (Gráfico 2) y variación de peso (Gráfico 3). No se observaron diferencias estadísticamente significativas en estas variables. 43 Calzada-Reyes 2018 Gráfico 1. Ingesta de alimento pre y post TCE. Las barras representan la media + error estándar del alimento ingerido por los sujetos experimentales 24 h pre y post trauma. No se observan diferencias significativas. ANOVA de 2 vías; efecto del TCE (F1,98 = 2.444, P = 0.1212); efecto de la intensidad del TCE (F3, 98 = 2.214, P = 0.0912). 44 Calzada-Reyes 2018 Gráfico 2. Ingesta de agua pre y post TCE. Las barras representan la media + error estándar del consumo de agua de los sujetos experimentales 24 h pre y post trauma. No se observan diferencias significativas. ANOVA de 2 vías; efecto del TCE (F1,98 = 0.03431, P = 0.8534); efecto de la intensidad del TCE F3, 98 = 1.513, P = 0.2160). Gráfico 3. Diferencia de peso pre y post TCE. Las barras representan la media + error estándar del incremento de peso corporal de los sujetos experimentales 24 h pre y post trauma. No se observan diferencias significativas. ANOVA de 2 vías; efecto del TCE (F1,98 = 1.241, P = 0.2680); efecto de la intensidad del TCE F3,98= 5.537, P=0.0015) 45 Calzada-Reyes 2018 Se realizaron dos pruebas neuroconductuales: escala de Hunter (Gráfico 4) y escala NSS (Gráfico 5), 24 horas previas al TCE y 24 horas post TCE. En ambas pruebas se observaron diferencias significativas al comparar al grupo control con los grupos de 40 y 60 psi. En la escala de Hunter (Gráfico 4), se encontró que los grupos de 40 y 60 psi presentaron un mayor deterioro neuroconductual al obtener una menor puntuación en la evaluación post TCE en comparación con la obtenida 24 horas antes. Así mismo, se observan diferencias significativas entre la puntuación de la prueba post TCE de ambos grupos (40 y 60) contra la del grupo CTRL. Con relación a la escala NSS (Gráfico 5) se encontró un mayor deterioro neuroconductual en los grupos de 40 y 60 comparados con el grupo control y su basal de 24 horas previas al TCE. Una puntuación mayor en esta escala es indicativa de un mayor daño. Gráfico 4. Escala de Hunter. Las barras representan la media + error estándar del puntaje obtenido en la escala de Hunter pre y post TCE. Se observan diferencias significativas entre el grupo CTRL y los grupos de 40 y 60 a las 24 horas post TCE. Kruskal- Wallis=16.96, P = 0.0007)*P<0.05. 46 Calzada-Reyes 2018 En la figura 6 se muestra una fotografía de un corte de cerebro con la tinción vital de TTZ, no se observaron cambios en ninguno de los tres grupos experimentales comparados contra el control. Gráfico 5. Escala NSS. Las barras representan la media + error estándar del puntaje obtenido en la escala NSS pre y post TCE. Se observan diferencias significativas entre el grupo CTRL comparado con los grupos de 40 y 60 24 horas post TCE. Kruskal- Wallis=6.090, P = 0.0004)*P<0.05. Figura 6. Corte coronal de cerebro con tinción vital TTZ. 47 Calzada-Reyes 2018 Con respecto al análisis histológico, este se realizó a través de un conteo celular (Gráfico 6) sobre cortes de 20 micras teñidos con violeta de cresilo. Se observó una tendencia a la disminución en el número de células integras, lo que representa un mayor daño en la zona de la corteza motora primaria (M1) ipsilateral y en la región CA1 del hipocampo ipsi y contralateral, en todos los grupos de 20, 40 y 60, comparados con el grupo CTRL. Se presentaron diferencias significativas entre el grupo CTRL y el grupo de 60 en el conteo celular de la M1 ipsilateral, así como en la región CA1 contralateral. También se encontraron diferencias significativas en la región CA1 ipsilateral entre el grupo control comparado con los de 40 y 60. Gráfico 6. Conteo celular en corteza motora primaria M1 y CA1 del hipocampo. Las barras representan la media + error estándar del total de células contadas en cada zona. Se observan diferencias significativas entre el grupo CTRL y 60 enM1 ipsilateral y en CA1 contralateral; así mismo se observan diferencias significativas en CA1 ipsilateral en la comparación del grupo control con los grupos de 40 y 60. ANOVA de 1 vía.M1 ipsiF3, 20 = 6.114, P=0.0040; M1 contra ipsiF3, 20 = 1.721, P=0.1950; CA1 ipsiF3, 20 = 8.571, P=0.007; CA1 contra F3, 20 = 3.845, P=0.0253. *P<0.05. 48 Calzada-Reyes 2018 A continuación (Figura 7) se muestran microfotografías representativas de las áreas M1 de corteza cerebral y CA1 de hipocampo de los cortes de cerebro de rata con la tinción de violeta de cresilo. 49 Calzada-Reyes 2018 Figura 7. Microfotografìas de M1 y CA1 tomadas a 40x. Se muestran las dos áreas de interés para el conteo celular. A.1) M1 de CTRL B.1) CA1 de CTRL A.2) M1 de 20 B.2) CA1 de 20 A.3) M1 de 40 B.3) CA1 de 40 A.4) M1 de 60 B.4) CA1 de 60. A.1 A.2 A.3 A.4 B.1 B.2 B.3 B.4 50 Calzada-Reyes 2018 10. Discusión El TCE en la población pediátrica se asocia además de la mortalidad y morbilidad inherente, con el desarrollo de enfermedades crónicas neurodegenerativas, por lo que se necesita del desarrollo de modelos adecuados que representan las condiciones en este grupo de la población para ofrecer nuevas terapias de tratamiento o terapias neuroprotectoras efectivas en el TCE (Kochanek et al, 2017; Robertson et al, 2007). Las aportaciones que se pueden hacer con el desarrollo de estos modelos de TCE pediátrico resultan muy relevantes, puesto que a través de los análisis neuroconductuales e histológicos se obtiene una mayor comprensión de los posibles mecanismos involucrados en los procesos fisiopatológicos a corto y largo plazo (Kochanek et al, 2017; Yarnell et al, 2016). Por tanto, el presente trabajo se enfocó en cubrir un área de oportunidad para el avance de las investigaciones en este tema, siguiendo protocolos ya establecidos acerca de la correspondencia de la edad de los modelos experimentales con relación a las etapasde desarrollo del ser humano (Kilb, 2012). 10.1. Modificaciones del peso corporal e ingesta de alimento Los resultados obtenidos en este trabajo mostraron que las ratas inmaduras que fueron traumatizadas no presentaron una variación significativa en la ingesta de agua y alimento y por tanto tampoco en el peso corporal, a las 24 horas post TCE. Adelson y colaboradores reportaron que un su modelo de TCE cerrado, las ratas inmaduras mostraron una disminución en la actividad motora y en el peso corporal, comparado con el grupo control, durante las primeras 72 horas y que estas mismas ratas con TCE mantuvieron una ganancia de peso menor durante los siguientes treinta días (Adelson et al, 2000). Hallazgos similares a los de Adelson se han reportado en modelos de TCE de rata adulta, las cuales pierden peso a las 24 horas post TCE por una disminución en el consumo de alimento y agua (Estrada et al, 2018; Martínez et al, 2014). La diferencia de los datos observados puede radicar en que los 51 Calzada-Reyes 2018 distintos modelos de inducción de TCE, incluyendo la gravedad de la lesión, ocasionan disfunciones motoras diversas que pueden impedir que la rata se alimente y beba agua, lo que se ve reflejado en el peso corporal. El deterioro nutricional afecta el peso corporal y del cerebro (al reducir la densidad neuronal) a largo plazo, por lo que se debe de considerar el impacto de la nutrición posterior al TCE (Winick, 1983; Adelson et al, 2000). La edad en la que se trató a los sujetos experimentales (21 a 23 DPN) resulta ser una fase crucial en el desarrollo de la rata. Los mamíferos altriciales se alimentan solamente de la leche materna, una vez en la edad adulta, ingieren independientemente alimentos sólidos. La etapa intermedia entre estos dos procesos es el destete y es de suma importancia para la sucesión a la etapa adulta en los mamíferos (Sengupta, 2013). Los roedores criados artificialmente son destetados y separados de su madre al día postnatal 21 día en que comienza la maduración sexual (Sengputa, 2012). En un sentido estricto, el proceso de destete involucra una reorganización en el desarrollo del comportamiento ingestivo, puesto que las ratas ahora deciden independientemente la cantidad y frecuencia de ingesta de alimento (Sengputa, 2013). Este proceso de destete también podría estar influyendo en la conducta de ingesta posterior al TCE. 10.2. Cambios neuroconductuales Los resultados posteriores a un TCE varían por el mecanismo de lesión, la región cerebral afectada y por el grupo etario al que pertenece el sujeto (Pérez, 2018); en general, mientras menor edad tenga el sujeto que sufre el TCE, el resultado es peor y esto puede representar parte de los mecanismos de respuesta y de daño frente al TCE (Adelson et al, 2013). Una de las razones para la realización de este trabajo fue la obtención de un modelo de TCE en rata inmadura que pudiera representar mejor la gama de alteraciones presentes en la población pediátrica y que permitiera su evaluación comparativa a través de escalas probadas en otros trabajos y de esta forma lograr hacer inferencias dirigidas al contexto clínico del paciente pediátrico con TCE. 52 Calzada-Reyes 2018 Las escalas empleadas en este trabajo permiten evaluar el déficit sensorial, motor y de atención, como un reflejo de las alteraciones que podrían presentarse a nivel de sistema nervioso central (Yarnell et al, 2016; Hamm, 2001; Mahmood et al., 2001; Hunter et al, 2000). Se usaron las escalas NSS y de Hunter para determinar la presencia de alteraciones neuroconductuales en los grupos experimentales. Los resultados obtenidos en las evaluaciones realizadas post TCE con ambas pruebas, demostraron un mayor deterioro neuroconductual en los grupos de TCE de 40 y 60, comparados contra el grupo control. Adelson y colaboradores reportaron, con evaluaciones de barra de equilibrio y de plano inclinado, que las ratas inmaduras sometidas a TCE grave presentaban un deterioro motor significativo a las 24 horas post TCE comparado con los controles y que estas diferencias eran observables hasta los 10 días post TCE (Adelson et al, 1997; Adelson et al, 2000). Mychasiuk y colaboradores evaluaron una serie de pruebas neuroconductuales en un modelo de rata inmadura con TCE moderado y reportaron que a las 24 horas post TCE se presentó déficit en las pruebas de barra de equilibrio y laberinto elevado; mientras que a las 48 horas se encontró déficit en las pruebas de campo abierto y reconocimiento de objetos (Mychasiuk et al, 2014). El deterioro neuroconductual se asocia frecuentemente con lesiones en la corteza cerebral y daño de regiones del hipocampo, entre otras lesiones y procesos fisiopatológicos (edema cerebral, modificaciones en la perfusión cerebral, cambios en la concentración de neurotransmisores, alteraciones del metabolismo cerebral y activación de respuestas inmunológicas) (Kochanek et al, 2017; Mychasiuk et al, 2014; Adelson et al, 2013; Huh et al, 2007; Robertson et al, 2007; Adelson et al, 2000) Los resultados obtenidos en este trabajo son comparables con los reportados en la literatura y tienen la ventaja de ser las observaciones de tres grados distintos de intensidad en el trauma, lo que se relaciona con el trauma leve, moderado y grave. La mayoría de los estudios publicados se han centrado en 53 Calzada-Reyes 2018 el trauma grave, seguidos del moderado y es escasa la literatura que aborda los modelos de rata inmadura sobre los tres niveles de gravedad (Adelson et al, 2013) y más aún sobre el TCE leve o la concusión. Esta reportado que los pacientes con TCE leve pueden llegar a deteriorarse como consecuencia de los mecanismos de lesión secundaria y que no necesariamente todos los pacientes con TCE presentaran alguna manifestación clínica temprana de daño neurológico, a esta entidad se le conoce como trauma de cráneo menor y está asociada principalmente con el TCE leve o la concusión cerebral y un mal pronóstico clínico (Homer y Kleinman, 1999; Pérez, 2018). Ambas escalas, Hunter y NSS, permitieron observar diferencias estadísticamente significativas que demuestran que las repercusiones conductuales y motoras observadas se relacionan directamente con la intensidad del TCE. La integración de pruebas que evalúen otros parámetros enriquecerá el estudio del TCE a través de este modelo y permitirán obtener datos más cuantificables y precisos (Semple et al, 2016). 10.3. Cambios histológicos en corteza motora e hipocampo Como se mencionó anteriormente, las estructuras cerebrales que frecuentemente se asocian con lesiones post TCE son la corteza cerebral y el hipocampo. En este trabajo se realizó el análisis de estas estructuras a través del conteo celular en cortes teñidos con violeta de cresilo y se realizó una observación del tejido cerebral (cortes coronales de aproximadamente 2 milímetros de grosor) con tinción de TTZ para comprobar la existencia de lesiones por isquemia. Se sabe que la isquemia es uno de los principales mecanismos de lesión secundaria; el TTZ es una técnica útil para la detección de daño isquémico temprano (Shuzo et al, 2001). En este trabajo no se encontraron diferencias entre los grupos experimentales comparados contra el control, con relación a la presencia de isquemia. Biagas y colaboradores demostraron que, posterior a un TCE, la respuesta cerebrovascular es diferente según la edad, reportaron que las 24 horas post TCE se presenta un incremento del flujo 54 Calzada-Reyes 2018 sanguíneo cerebral en las ratas inmaduras y disminuye en las ratas ancianas. La hiperemia se presentó durante los primeros tres días y en algunas regiones del cerebro de las ratas inmaduras persistió hasta por 7 días post TCE. Estos hallazgos pueden estar relacionados con procesos
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