Cambios en músculo esquelético inducidos por estimulación magnética en el modelo de encefalitis autoinmune experimental

Resumen

1. introducción o motivación de la tesis La esclerosis múltiple (EM), una enfermedad neurológica progresiva, autoinmune y desmielinizante, está considerada como un trastorno del sistema nervioso, por lo que su fisiopatología en otros tejidos y órganos es poco conocida.1 Como órgano diana de este sistema, la capacidad motora se ve afectada empeorando con la progresión de la enfermedad.2 Básicamente, la disfunción del sistema neuromuscular se caracteriza por la disminución de la fuerza, masa y capacidad oxidativa muscular.3 La Encefalitis Autoinmune Experimental (EAE) inducida mediante glucoproteína de la mielina del oligodendrocito, es un modelo experimental que presenta múltiples similitudes clínicas con la EM en forma de un curso remitente-recurrente de la enfermedad.4Se ha demostrado que el músculo esquelético se encuentra severamente dañado en este modelo, con una clara lesión de carácter neurogénico con fibras musculares atróficas de morfología angulada y lesiones citoarquitecturales, además de un incremento en los biomarcadores de estrés oxidativo (EO).5 La aplicación de algunas formas de campos magnéticos mejora el metabolismo neuronal, induce la neuroplasticidad y actúa como un potente antioxidante y neuromodulador.6 A nivel muscular, se ha referido que la estimulación magnética neuromuscular produce una mejoría clínica de la fuerza muscular al contrarrestar la atrofia muscular en la esclerosis lateral amiotrófica,7 tras un accidente cerebrovascular agudo8 y experimentalmente estimulando la regeneración muscular.9 La estimulación magnética transcraneal (TMS) se ha propuesto como una importante arma terapeútica en diferentes trastornos neurodegenerativos, aunque la información que se tiene sobre los efectos terapéuticos de la TMS en la EM se basa en estudios experimentales en el modelo EAE y limitados al sistema nervioso. En estos se ha demostrado un efecto neuroprotector, consistente en una reducción en la proliferación de astrocitos y de neuronas picnóticas así como en los parámetros de EO.10,11 En base a lo anteriormente expuesto, esta tesis doctoral plantea que la TMS podría tener un efecto mioprotector en la EM. Empleando un modelo EAE que permite reproducir el proceso de EM, y considerando que resulta útil para ensayar diferentes estrategias terapéuticas, establecemos como hipótesis de trabajo que “la aplicación de TMS podría contrarrestar la afectación muscular en la EAE, modelo experimental de EM, disminuyendo las lesiones histológicas y normalizando los parámetros bioquímicos de EO en músculo esquelético”. 2. contenido de la investigación Se estudiaron los efectos que, a nivel histológico y bioquímico (determinación de parámetros de EO), tiene TMS sobre la afectación muscular en el modelo de EAE. Con fines comparativos hemos estudiado los efectos que tienen tres tratamientos disponibles frente a EM: natalizumab12, dimetilfumarato13 y N-acetilcisteína.15 Estos fármacos han sido ensayados experimentalmente en el modelo EAE comprobándose la reducción del EO y las lesiones neurohistológicas, pero en ningún caso a nivel muscular. Tras la inducción de la EAE en ratas Dark-Agouti, todos los tratamientos se implementaron desde el día 15 hasta el día 35. Se estudió la severidad clínica y después del sacrificio se extrajeron los músculos sóleo y extensor largo de los dedos para su análisis bioquímico y posterior histológico. Para el estudio bioquímico se analizaron los lipoperóxidos, las proteínas carboniladas y el contenido de la relación glutatión reducido (GSH)/glutatión oxidado (GSSG) en músculo esquelético. Para el estudio histológico, las muestras fueron procesadas para microscopía óptica y microscopía electrónica de transmisión. Se utilizaron técnicas histológicas, histoquímicas, inmunohistoquímicas y morfométricas. Los resultados obtenidos en nuestro estudio confirman la hipótesis establecida de que “la aplicación de TMS contrarrestó la afectación muscular en la EAE disminuyendo las lesiones histológicas y normalizando los parámetros bioquímicos de EO en músculo esquelético”. Además, en conjunto, los resultados obtenidos indican que, salvo alguna excepción, las terapias ensayadas resultaron en una disminución de la atrofia, mejoría de las lesiones musculares y del EO muscular en el modelo EAE. Aunque se detectaron diferencias destacables, estas podrían explicarse bien por los mecanismos de acción de los agentes terapéuticos o por la diferencia en la respuesta de los tipos de fibras a los estímulos fisiológicos y patológicos. En cualquier caso, y en base a los parámetros clínicos, bioquímicos e histológicos analizados, fue TMS quien tuvo un efecto mioprotector más significativo en comparación con los otros tratamientos evaluados. 3. conclusión Nuestro trabajo es el primer estudio experimental que demuestra que la TMS puede, además de reducir el EO, detener la atrofia y revertir las lesiones musculares que ocurren en el modelo de EAE, lo que está en buena relación con una mejoría clínica. Los hallazgos en nuestra tesis doctoral pueden tener implicaciones en el diseño de estrategias de rehabilitación motora en la EM. Los datos obtenidos en el presente estudio, junto con los obtenidos previamente por nuestro grupo en sistema nervioso central, proporcionan una justificación experimental para el uso de la TMS en el tratamiento de la EM. 4. bibliografía 1. Ng X, et al. Assessment of Mitochondrial Dysfunction in Experimental Autoimmune Encephalomyelitis (EAE) Models of Multiple Sclerosis. 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