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Cambios histológicos en la c óclea en un modelo de ototoxicidad. 2. Microscopía electrónica Sandra Rodríguez Salgueiro * , Odelsa Ancheta * , Rosa María Coro ** , Tania Vald és * , Yahima Harvey * , Armando Alvaré *** , Valia Rodríguez *** , Pavel Prado **** * Centro Nacional de Investigaciones Científicas CUBA ** Instituto de Neurología y Neurocirugía CUBA *** Centro de Neurociencias de Cuba CUBA **** Cantro de Neurociencias de Cuba CUBA Resumen Introducci ó n : En este trabajo se estudian las células tipo I del ganglio espiral (GE) de la cóclea. Además de ser las m ás susceptibles al daño, constituyen el 95% de la población celular, por lo que son decisivas en la aplicación de los implantes cocleares. En un estudio previo al microscopio óptico, desde la segunda semana de sordera se observó daño a las células ciliadas del órgano de Corti. La degeneración y pérdida de las células del GE solo fue significativa a partir de la octava semana de sordera. Objetivo : Estudiar la ultraestructura de las neuronas del GE para precisar el inicio de los cambios degenerativos en un modelo de ototoxicidad. M é todos : Se trabajó 10 con ratas Wistar adultas: dos controles sanos y 8 sordos (por kanamicina y furosemida). Se sacrificaron los animales a las 2, 4, 8 y 16 semanas de sordera. Las cócleas se procesaron para Microscopía Electrónica de Transmisión. Resultados : A partir de la segunda semana aparecen puntos de retracción citoplasmática con respecto a la vaina de mielina, y ligeras ondulaciones en la envoltura nuclear, que se hacen más pronunciadas en la cuarta semana. En la octava semana aparecen inclusiones citoplasmáticas y dilatación de los cuerpos de Nissl, entre otras alteraciones. En la semana 16 las células tipo I se transforman en tipo III, con marcados signos de degeneración. Conclusi ó n : Los resultados de las microscopía óptica determinaron una posible “ventana terapéutica” de 8 semanas. Los cambios detectados ultraestructuralmente desde la segunda semana sientan las bases del daño ulterior, más severo. Introduccion Las células del ganglio espiral (GE) son neuronas aferentes que llevan información desde la cóclea hacia el sistema auditivo central. En las cócleas normales se han descrito dos tipos de células de GE dentro del canal de Rosenthal: tipo I y tipo II ( 1 ). El presente trabajo dirige su atención a las células tipo I, las cuales representan aproximadamente 95% de las células del GE en la cóclea de las ratas ( 2 ) y son más susceptibles al daño que las del tipo II ( 3 ). Además, éstas células tipo I son altamente relevantes en la aplicación de los implantes cocleares ( 4 ). En un estudio previo por microscopía óptica (MO), se observó degeneración de las células del GE después del daño en las células ciliadas inducido por drogas ototóxicas en ratas ( 5 ). Aunque las células ciliadas mostraron cambios patológicos a partir de la segunda semana de Página 1 de 10 7º Congreso Virtual Hispanoamericano de Anatomí a Patol ógica 29/09/2005 http://www.conganat.org/7congreso/final/vistaImpresion.asp?id_trabajo=178

Cambios histológicos en la cóclea en un modelo de ototoxicidad. 2

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Page 1: Cambios histológicos en la cóclea en un modelo de ototoxicidad. 2

Cambios histológicos en la cóclea en un modelo de ototoxicidad. 2. Microscopía electrónica

Sandra Rodríguez Salgueiro*, Odelsa Ancheta*, Rosa María Coro** , Tania Vald és*, Yahima Harvey*, Armando Alvaré***,

Valia Rodríguez***, Pavel Prado****

* Centro Nacional de Investigaciones Científicas CUBA ** Instituto de Neurología y Neurocirugía CUBA *** Centro de Neurociencias de Cuba CUBA **** Cantro de Neurociencias de Cuba CUBA

Resumen

Introducción: En este trabajo se estudian las células tipo I del ganglio espiral (GE) de la cóclea. Además de ser las m ás susceptibles

al daño, constituyen el 95% de la población celular, por lo que son decisivas en la aplicación de los implantes cocleares. En un

estudio previo al microscopio óptico, desde la segunda semana de sordera se observó daño a las células ciliadas del órgano de Corti. 

La degeneración y pérdida de las células del GE solo fue significativa a partir de la octava semana de sordera. Objetivo: Estudiar la

ultraestructura de las neuronas del GE  para precisar el inicio de los cambios degenerativos en un modelo de ototoxicidad.   Métodos: 

Se trabaj ó 10 con ratas Wistar adultas: dos controles sanos y 8 sordos (por kanamicina y furosemida). Se sacrificaron los animales a

las 2, 4, 8 y 16 semanas de sordera.   Las cócleas se procesaron para Microscopía Electrónica de Transmisión. Resultados : A partir de

la segunda semana aparecen puntos de retracción citoplasmática con respecto a la vaina de mielina, y ligeras ondulaciones en la

envoltura nuclear, que se hacen más pronunciadas en la cuarta semana.  En la octava semana aparecen inclusiones citoplasmáticas y

dilatación de los cuerpos de Nissl, entre otras alteraciones. En la semana 16 las células tipo I se transforman   en tipo III, con

marcados signos de degeneración. Conclusión: Los resultados de las microscopía óptica determinaron una posible “ventana

terapéutica” de 8 semanas. Los cambios detectados ultraestructuralmente desde la segunda semana sientan las bases del daño

ulterior, más severo.

 

Introduccion    

Las cé lulas del gangl io espiral (GE) son neuronas aferentes que l levan información desde la

cóclea hacia el s istema audit ivo central . En las cócleas normales se han descri to dos t ipos de

células de GE dentro del canal de Rosenthal: t ipo I y t ipo I I (1 ) . El presente trabajo dir ige su

atenci ón a las c élulas t ipo I , las cuales representan aproximadamente 95% de las células del

GE en la c óclea de las ratas ( 2) y son m ás susceptibles al da ño que las del   t ipo I I ( 3). Ademá s,

éstas c é lulas t ipo I son altamente relevantes en la apl icaci ón de los implantes cocleares (4).

En un estudio previo por microscopía óptica (MO), se observ ó degeneración de las células del

GE despu és del da ño en l as células ci l iadas inducido por drogas ototóx icas en ra tas (5).

Aunque las células ci l iadas mostraron cambios patol ógicos a part i r de la segunda semana de

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sordera, la pérd ida de células del GE y sus procesos peri f ér icos no fue signif icat iva hasta la

octava semana (5 ).

El propó sito de este trabajo fue estudiar las cócleas de ratas al Microscopio Electr ónico de

Transmisión para precisar el comienzo de los cambios degenerat ivos inducidos por ototoxicidad

al nivel ultraestructural.

 

Material y Métodos    

Se emplearon 10 ratas Wistar adultas del sexo mascul ino. Se ut i l izaron dos animales como

controles sanos y el resto se someti ó a una monodosis de kanamicina (400 mg/kg) y furosemida

(150 mg/kg) para inducir la sordera. Se sacri f icaron los animales sordos a las 2, 4, 8 y 16

semanas del tratamiento otot óxico (2 animales en cada t iempo). Se f i jaron las cócleas en glutaraldeh ído y paraformaldeh ído, se descalci f icaron en EDTA, se pos -fi jaron en OsO 4  y se

incluyeron en resina Spurr. Para local izar la vuelta media de la cóclea se observaron al MO los

cortes semif inos al nivel del plano medio del modiolo (6 ).

Los cortes ultrafinos se ti ñeron con ci t rato de plomo y acetato de urani lo. Se estudiaron en un

Microscopio Electr ónico de Transmisi ón JEOL JEM 100S.

 

Resultados    

Observaci ón de las c ócleas de los animales controles sanos:

Las células del GE son neuronas miel ín icas con núcleos redondeados, retículo endoplasm ático

rugoso (cuerpos de Nissl) de canales estrechos, ves ículas de Golgi api ladas, y mitocondrias

con sus crestas normales (Fig. 1 ).

Observaci ón de las c ócleas de los animales sordos:

Animales sacrif icados a la 2da semana de sordera : Se ven signos de daño en las c élulas del

GE tales como algunos puntos de retracción c i toplasmática con respecto a la vaina de miel ina

que rodea la c élula y peque ñas ondulaciones de la envoltura nuclear ( Fig. 2).

Animales sacrif icados a la 4ta semana de sordera : Se observan prominentes irregular idades,

tanto en la vaina de miel ina como en la envoltura nuclear (Fig. 3), as í como pérdida del aspecto

normal de la   matr iz ci toplasmática, escasez de cuerpos de Nissl y ves í culas de Golgi d i latadas

(Fig. 4).

Animales sacrificados a la 8va semana de sordera : Las c élulas t ipo I que quedan en el canal

de Rosenthal muestran encogimiento del ci toplasma con respecto a la vaina de miel ina, as í

como inclusiones ci toplasmá ticas bastante prominentes (Fig. 5); tambi én se observan

invaginaciones de la envoltura nuclear, di latació n de los cuerpos de Nissl y vacuolizaci ón

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citoplasm ática ( Fig. 6).

Animales sacrif icados a la 16ta semana de sordera : La mayor ía de las pocas células t ipo I

que quedan en el canal de Rosenthal muestran una completa desmiel inizaci ón, resultando en

las l lamadas células del GE t ipo I I I (3) , las cuales se caracterizan por mitocondrias densas y

escasos cuerpos de Nissl (Fig. 7 ).

 

  Figura 1: Células del ganglio espiral. Rata control. Barra = 1mµ. Núcleo (N), mitocondrias (M), cuerpos de Nissl (Ni), vesículas de Golgi (G), vaina de mielina (*). Barra=1µm.

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  Figura 2: Células del ganglio espiral. Rata de 2 semanas de sordera. N úcleo (N), vaina de mielina (*), retracción citoplasmática con respecto a la vaina de mielina (Ret). Barra=1µm.

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  Figura 3: Células del ganglio espiral. Rata de 4 semanas de sordera. N úcleo (N), invaginaciones de la vaina de mielina (*) y de la envoltura nuclear (Env). Barra=1µm.

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  Figura 4. Células del ganglio espiral. Rata de 4 semanas de sordera. Cuerpos de Nissl (Ni) y vesículas de Golgi (G). Barra=1µm.

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  Figura 5: Células del ganglio espiral. Rata de 8 semanas de sordera. N úcleo (N), retracción citoplasmática con respecto a la vaina de mielina (Ret), e inclusiones citoplasmáticas (Inc). Barra=3 µm.

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  Figura 6: Células del ganglio espiral. Rata de 8 semanas de sordera. N úcleo (N), cuerpos de Nissl (Ni), vacuolas (V) e invaginaciones de la envoltura nuclear (Env). Barra= 1µm.

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  Figura 7. Células del ganglio espiral. Rata de 16 semanas de sordera. Núcleo (N), cuerpos de Nissl (Ni), mitocondrias (M) e inclusiones citoplasmáticas (Inc). Barra=2µm.

Discusi ón    

Los signos de da ño inducido por ototoxicidad sobre las c élulas del GE se detectaron

ultraestructuralmente   6 semanas antes de que la microscop ía ópt ica revelara la pé rdida de las

células del GE y de sus procesos per i f ér icos (2) . Los cambios degenerat ivos progresivos de las

células t ipo I del GE despu és de la sordera dan lugar al surgimiento de las neuronas t ipo I I I ,

exclusivas de condiciones patol ógicas (4).

De acuerdo con los hal lazgos de la MO, a las 8 semanas se determin ó una posible ventana

terapé ut ica. Sin embargo, ul traestructuralmente desde la segunda semana se detectan cambios

patomorfológicos que preceden   al dañ o ulterior, más severo.

 

Bibliografía    

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1.- R. K, Shepherd. The Auditory System, Chapter 1.8. In: Neuroprosthetics: Theory and

Pract ice, K. W. Horch & G. S. Dhi l lon (Eds), World Scient i f ic Publ ishing, 2002, 600 pp.

 2.- Keithley E.M., Ryan A. F. and Feldman M. L. Cochlear degenerat ion in aged rats of four

strains. Hear. Res., 59 (1992) 171 -178.

 3.- Leake P.A. and Hradek G.T. Cochlear pathology of long term neomycin induced deafness

in cats. Hearing Research, 33 (1988) 11 -34.

 4.- Leake PA, Hradek GT, and Snyder RL. Chronic electr ical st imulat ion by a cochlear

implant promotes survival of spiral gangl ion neurons after neonatal deafness. J. Comp.

Neurol. 1999; 412, 543.

 5.- Rodr íguez S., Valdés T., Harvey Y., Ancheta O., Rodríguez V., Alvaré A., Coro R.M.,

Prado P., Guti érrez F., Valma ña C. y Feston M. Preparaci ón histológica de cócleas de ratas

y su apl icació n a estudios de sordera. Revista CNIC Ciencias Bioló gicas 2004, vol 34, No.3,

Suppl, en prensa.

 6.- Rodr íguez S., Valdés T., Harvey Y., Ancheta O., Coro R.M. y Rodr íguez V. Effects of an

induced deafness in the spiral gangl ion cel ls ’ density: a morphometr ic study. Restorat ive

Neurology and Neuroscience 21 (5, 6), 2003.

 

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