resumen de acetilcolina

Resumen

Introducción: la acetilcolina es un neurotransmisor esencial en el

sistema nervioso central, ya que tiene un efecto sobre el sueño,

la memoria y aprendizaje. La Microdiálisis intracerebral es una

técnica quirúrgica in vivoque se usa para medir la concentración

de sustancias en el espacio extracelular.

Material y métodos:las ratas fueron implantadas

estereotáxicamente con una cánula de microdiálisis dirigida al

área preóptica medial hipotalámica y con electrodos bipolares para

obtener registros de sueño simultáneamente con las muestras de

microdiálisis durante 24 horas expuestas al aire limpio seguido por

24 horas de exposición a ozono. Las fracciones de microdiálisis

fueron inyectadas al sistema de cromatografía.

Resultados:los resultados mostraron que el sueño paradójico y

la vigilia disminuyó 54.2% y 27.9% respectivamente, mientras que

el sueño de ondas lentas aumentó 35.1% durante la exposición al

ozono y disminución concomitante de acetilcolina extracelular de

56.2% fue observada durante la fase de luz y oscuridad.

Conclusión:el método quirúrgico empleado usando la

microdiálisis intracerebral y la electroencefalografía permiten

la cuantificación de acetilcolina extracelular y simultáneamente

con los patrones relacionados con el sueño. Proponemos que la

disminución en el sueño paradójico es la expresión conductual de

la alteración de la modulación colinérgica, y que los efectos post

exposición observados en el área preóptica medial hipotalámica

pueden ser explicados en base a la participación del hipotálamo

en el ciclo sueño-vigilia.

Palabras clave:acetilcolina, microdiálisis,cromatografía líquida

de alta resolución, electroencefalografía.

Abstract

Introduction:Acetylcholine is an essential neurotransmitter in the

central nervous system as it has an effect on sleep, memory and

learning. Intracerebral microdialysis is an in vivo surgical technique

that is used to measure the concentration of substances in the

extracellular space.

Methods: The rats were stereotaxically implanted with

microdialysis cannulae guided to the hypothalamic medial preoptic

area and bipolar stainless steel electrodes to obtain sleep records

simultaneously with microdialysis samplings during 24 hours

exposed to clean air followed by 24 hours of exposure to ozone.

Microdialysis fractions were injected into chromatograph system.

Results:Results showed that paradoxical sleep and wakefulness

decreased by 54.2% and 27.9%, respectively, while slow wave

sleep increased by 35.1% during the ozone exposure phase and a

concomitant decrease of extracellular acetylcholine of 56.2% was

observed during the light–dark phase.

Conclusion: That surgical method employed using

electroencephalography and intracerebral microdialysis allows

the quantification of extracellular acetylcholine and simultaneously

with patterns related to sleep. We propose that the decrease in

paradoxical sleep is the behavioral expression of disruptions of

cholinergic modulation and, that post-exposure effects observed

in the hypothalamic medial preoptic area can be explained on the

basis of the hypothalamic role in the sleep–wake cycle.

Key words:Acetylcholine, microdialysis, high-performance liquid

chromatography, electroencephalography.

Cir Cir 2013;81:21-27.

Introducción

La medicina del sueño requiere del conocimiento de la neurobiología para establecer estrategias durante el tratamiento

GHOWUDVWRUQRGHOVXHxRFRPRHOWLSRGHIiUPDFRVTXHGHEHQ

VHU XWLOL]DGRV GHVSXpV GH XQD OHVLyQ FHUHEUDO

6HKDUHSRUWDGRTXHODDGPLQLVWUDFLyQGHIiUPDFRVDQWLGHSUHVLYRV

D ORV SDFLHQWHV FRQ GDxR FHUHEUDO VH OHV UHGXFH HO VXHxR

paradójico.

/RVHVWXGLRVVREUHORVFLUFXLWRVQHXURQDOHV\ODQHXURTXtPLFDGHOVXHxRKDQPRVWUDGRTXHORVVLVWHPDVQHXURTXtPLFRVFRPRHOFROLQpUJLFRSDUWLFLSDHQODYLJLOLD\HO

sueño paradójico.

22 Cirugía y Cirujanos

Alfaro-Rodríguez A et al.

La determinación de los niveles basales de acetilcolina

VLJXHVLHQGRXQGHVDItRSDUDORVQHXURTXtPLFRV\ODVPHGLciones de rutina por lo general requieren la administración

GHXQLQKLELGRUGHODDFHWLOFROLQHVWHUDVDFRPRODQHRVWLJmina.

6HKDQGHVDUUROODGRGLIHUHQWHVPpWRGRVVLPXOWiQHRV

GHFXDQWL¿FDFLyQELRTXtPLFD\HOHFWURHQFHIDORJUi¿FDGHQtro de los cuales se encuentran actualmente la microdiálisis

\ODHOHFWURHQFHIDORJUDItD/DWpFQLFDTXLU~UJLFDGHPLFURGLiOLVLVHVXQPpWRGRTXHQRVSURSRUFLRQDXQLQVWUXPHQWR

GHPHGLFLyQFRQ¿DEOH\PX\VHQVLEOHSDUDODPHGLFLyQGH

neurotransmisores a nivel intracerebral.

3DUDFXDQWL¿FDUVLPXOWiQHDPHQWHODDFWLYLGDGELRTXtPLFD\HOHFWURHQFHIDORJUi¿FDVHGHEHQUHJLVWUDUODViUHDVUHODFLRQDGDVFRQORVHVWDGRVGHYLJLOLD6HKDPRVWUDGRTXH

las estructuras encargadas del mantenimiento del sueño paUDGyMLFRVHHQFXHQWUDQHQHOiUHDGHORVQ~FOHRVWHJPHQWDOHVFROLQpUJLFRVODWHURGRUVDO\SHG~QFXORSRQWLQR

3RURWUR

ODGRVHSURSRQHODKLSyWHVLVGHODLQWHUDFFLyQUHFtSURFD

en donde el tallo cerebral contiene dos poblaciones de neuURQDV-XQDSREODFLyQFROLQpUJLFDTXHHVDFWLYDGXUDQWHHO

VXHxRSDUDGyMLFRDODFXDOVHOHOODPD025RQ\RWUD

SREODFLyQVHURWRQpUJLFDTXHHVGHWLSRLQKLELWRULD\VHOH

FRQRFHFRPR025RII

7DPELpQVHVDEHTXHORVPHFDQLVPRVTXHFRQWULEX\HQDODJHQHUDFLyQGHOVXHxRSDUDGyMLFRVHORFDOL]DQHQHOiUHDSRQWLQDGHOWDOORFHUHEUDO

6HKDPRVWUDGRTXHODVOHVLRQHVSURYRFDGDVHQORVQ~FOHRV

WHJPHQWDO ODWHURGRUVDO \ WHJPHQWDO SHGXQFXORSRQWLQR UHGXFHQODRFXUUHQFLDGHRQGDVSRQWRJHQLFXORRFFLSLWDOHV\HO

sueño paradógico.

El área preóptica medial del hipotálamo juega un papel

LPSRUWDQWH HQ OD UHJXODFLyQ GH GLIHUHQWHV IXQFLRQHV ¿VLROyJLFDV SDUWLFXODUPHQWH HO FRQWURO GHO VXHxR \ OD WHPSHratura cortical.

12

Estas estructuras son innervadas por gran

FDQWLGDG GH SUR\HFFLRQHV KLVWDPLQpUJLFDV

\ VHURWRQpUJLcas

14

SURYHQLHQWHV SULQFLSDOPHQWH GHO Q~FOHR UDIH GRUVDO

$GHPiV HO iUHD SUHySWLFD PHGLDO GHO KLSRWiODPR UHFLEH

DIHUHQFLDVGHORVQ~FOHRVFROLQpUJLFRVGHOSXHQWH

\HVLPSRUWDQWHHQIDWL]DUVXUHODFLyQFRQORVFHQWURVUHJXODGRUHVGH

los ritmos circádicos.

6HKDUHSRUWDGRTXHODOHVLyQGHOiUHDSUHySWLFDPHGLDO

GHOKLSRWiODPRFDXVDDOWHUDFLRQHVHQHOVXHxRGHRQGDVOHQWDV\HQHOVXHxRSDUDGyJLFR

7DPELpQVHKDGHPRVWUDGR

TXHFXDQGRVHLQ\HFWDQWDQWRHOSpSWLGRPXUDPLO

carbaFRO

FRPRODSURVWDJODQGLQD'

2

\(

2

20

dentro del área

preóptica medial del hipotálamo inducen tanto el sueño de

RQGDVOHQWDVFRPRVXHxRSDUDGyMLFR\TXHODHVWLPXODFLyQ

GH UHFHSWRUHV FROLQpUJLFRV HQ HO iUHD VXSUDySWLFD PHGLDO

DIHFWDHOVXHxR\ODWHPSHUDWXUDFRUWLFDO

21

/RVUHVXOWDGRVREWHQLGRVGHORVGLIHUHQWHVHVWXGLRVVREUH

OD JHQHUDFLyQ GHO VXHxR SDUDGyJLFR ¿VLROyJLFR \ FROLQpUJLFDPHQWHLQGXFLGRHVPHGLDGRSRUHOVXEWLSR0

2

de los

UHFHSWRUHVPXVFDUtQLFRVHQODVGLYHUVDViUHDVGHOFHUHEUR

relacionadas con la inducción del sueño (en el sueño de

RQGDVOHQWDV\HQHOVXHxRSDUDGyMLFR

\SXHGHVHUEORTXHDGR SRU XQD PLFURLQ\HFFLyQ ORFDO GH DJRQLVWDV GH ORV

UHFHSWRUHVPXVFDUtQLFRVFRPRODDWURSLQD\ODHVFRSRODPLna.

22

La importancia de estudiar el área preóptica medial del

hipotálamo se basa en la relación que mantiene con los núFOHRVVXSUDTXLDVPiWLFRVHVWUXFWXUDQHUYLRVDHQFDUJDGDGH

OD UHJXODFLyQ WHPSRUDO GH DOJXQDV FRQGXFWDV FLUFiGLFDV

como el ciclo sueño-vigilia.

(QPDPtIHURVORVQ~FOHRV

VXSUDTXLDVPiWLFRVGHOKLSRWiODPRIXQFLRQDQFRPRRVFLODdores circádicos;

ODHYLGHQFLDTXHDSR\DHVWDD¿UPDFLyQ

VHEDVDHQH[SHULPHQWRVGHOHVLyQFHUHEURYDVFXODU

lesión

FRQHVWLPXODFLyQTXtPLFDROHVLyQFRQHVWLPXODFLyQHOpFtrica del núcleos supraquiasmáticos.

(YLGHQFLDV H[SHULPHQWDOHV KDQ PRVWUDGR TXH OD H[SRVLFLyQ DO R]RQR 2

LQGXFH DOWHUDFLRQHV IXQFLRQDOHV GHO

VLVWHPDQHUYLRVRFHQWUDO-FRPRHOFLFORVXHxRYLJLOLD6LQ

HPEDUJRD~QQRVHKDQHYDOXDGRODVSRVLEOHVDOWHUDFLRQHV

observadas en el sueño paradógico de los animales expuesWRVDGLIHUHQWHVFRQFHQWUDFLRQHVGH2

\ODUHODFLyQFRQORV

niveles cerebrales de acetilcolina.

(Q HO SUHVHQWH WUDEDMR UHDOL]DPRV XQD FRUUHODFLyQ ELRTXtPLFD\HOHFWURHQFHIDORJUi¿FDin vivo de la actividad del

VXHxR FRQ ORV QLYHOHV GH DFHWLOFROLQD PHGLDQWH OD WpFQLFD

TXLU~UJLFDGHPLFURGLiOLVLVXWLOL]DQGRDO2

FRPRXQIDFWRUGHYDULDELOLGDGWDQWRGHORVGLIHUHQWHVHVWDGRVGHYLJLOLD

así como de la concentración de acetilcolina extracelular de

UHJLRQHVLQWUDFHUHEUDOHVHVSHFt¿FDVFRPRHOiUHDSUHySWLFD

PHGLDOGHOKLSRWiODPRXWLOL]DQGRQHRVWLJPLQDFRPRLQKLELGRUHVSHFt¿FRGHODFROLQHVWHUDVD

Material y métodos

6H XWLOL]DURQ UDWDV PDFKR GH OD FHSD:LVWDU GH D

JODVFXDOHVIXHURQDQHVWHVLDGDVFRQSHQWREDUELWDOVyGLFR PJNJ GH SHVR

SRU OD YtD LQWUDSHULWRQHDO LS

7UDQVFXUULGRV PLQXWRV GH OD LQ\HFFLyQ GHO IiUPDFR VH

comprobó gradualmente el grado de sensibilidad al comSULPLUHO~OWLPRWHUFLRGHODFRODGHODUDWDRSXQFLRQDQGRORVFRMLQHVSODQWDUHVGHODVH[WUHPLGDGHVKDVWDTXHOD

UDWDDOFDQ]yHOSHULRGRGHDQHVWHVLDTXLU~UJLFD'HVSXpVGH

UDVXUDU\ODYDUHOiUHDGHLQFLVLyQKXHVRIURQWDODOKXHVR

RFFLSLWDO

ODVUDWDVIXHURQPRQWDGDVDOHTXLSRHVWHUHRWi[LFR6WRHOWLQJ&RUS:RRG'DOH,/

\ODWHPSHUDWXUDFRUSRUDOIXHPRQLWRUHDGD\UHJXODGDFRQHOHTXLSRSDUDUDWDV

&0$WHPSHUDWXUHFRQWUROOHU

3RVWHULRUPHQWHVHDSOLFyVROXFLyQDQWLVpSWLFDGH\RGRHQHOiUHDGHLQFLVLyQ\pVWD

VHUHDOL]yFRQXQDKRMDGHELVWXUtGHO1RSDUDREWHQHU

GH XQ VROR FRUWH FUiQHRFDXGDO XQD LQFLVLyQ HQ OD SLHO GH

aFPGHORQJLWXGDQLYHOGHOKXHVRIURQWDODOKXHVRRFFL-

Volumen 81, No. 1, Enero-Febrero 2013 23

Medición de acetilcolina y sueño

SLWDO\XQDYH]H[SXHVWRHOFUiQHRVHPDUFyXQSXQWRVREUH

el cráneo de acuerdo a coordenadas preestablecidas para

HOiUHDSUHySWLFDPHGLDOKLSRWDOiPLFDSRVWHULRUDEUHJPD

$3 -ODWHUDO/ -\GRUVRYHQWUDO'9

VHJ~QHO

DWODVHVWHUHRWi[LFRGH3D[LQRV\:DWVRQ

'HVSXpVGHPDUFDUVREUHHOFUiQHRODVFRRUGHQDGDVVH

UHDOL]yXQWUpSDQRGHaPPGHGLiPHWURFRQXQDSLH]D

GHPDQRHOpFWULFD26$'$;/:

'HVSXpVGHOWUHSDQRSDUDODGHWHUPLQDFLyQGHODDFWLYLGDGGHODDFHWLOFROLQDD

cada animal se le implantó una cánula guía de microdiálisis

LQWUDFHUHEUDO&0$JXLGHFDQQXOD

TXHVHGLULJLyDODV

FRRUGHQDGDVSUHHVWDEOHFLGDVGRUVRYHQWUDO'9

FRQ

UHVSHFWRDEUHJPD)LJXUD

/DJXtDGHPLFURGLiOLVLVIXH

¿MDGDDOFUiQHRFRQDFUtOLFRGHQWDO$GHPiVODVUDWDVIXHURQ

implantadas con un electrodo bipolar de acero inoxidable

HQODFRUWH]DVHQVRULRPRWRUDSDUDHOUHJLVWURHOHFWURHQFHIDORJUi¿FR$VLPLVPRVHFRORFDURQRWURVGRVHOHFWURGRVGH

DFHURLQR[LGDEOHHQORVP~VFXORVGHOFXHOORSDUDUHJLVWUDU

HOHOHFWURPLRJUDPD'HVSXpVODLQFLVLyQUHDOL]DGDIXHVXWXUDGDFRQKLORQRDEVRUELEOHGHQDLORQPRQR¿ODPHQWRGH

FDOLEUHFRQDJXMDFXHUSRHVWULDGRORQJLWXGLQDO6&

GHPPGHGHFtUFXORSXQWDUHYHUVRFRUWDQWH&DEH

PHQFLRQDUTXHGXUDQWHODLQFLVLyQ\ODVXWXUDVHDSOLFyOLGRFDtQDDOFDGDJFRQWLHQHJGHOLGRFDtQDEDVH

FRQDWRPL]DGRUFDGDSXOVDFLyQGHODYiOYXODOLEHUDPJ

)LQDOPHQWHVHDSOLFyIXUD]ROLGRQDFRQDWRPL]DGRUGXUDQWH

GtDVFDGDJFRQWLHQHJGHIXUD]ROLGRQD

'HVSXpV

GHODLQWHUYHQFLyQTXLU~UJLFDODVUDWDVVHGHMDURQUHFXSHUDU

GXUDQWHGtDV/RVDQLPDOHVWXYLHURQOLEUHPRYLPLHQWROLEUHDFFHVRDFRPLGD\DJXDFRQXQSHULRGRGHLOXPLQDFLyQ

GHHOFXDOVHLQLFLRDODVDP'HVSXpVGH

un periodo de habituación a las condiciones arriba descriWDVVHUHDOL]DURQORVUHJLVWURV3DUDHOUHJLVWURELRTXtPLFR

Figura 1.Implantación de los electrodos mediante cirugía estereotáxica

VHOHVLQWURGXMRDODVUDWDVXQDFiQXOD&0$FRPSDWLEOH

con la guía implantada) que tiene una punta de membrana

GHPPGHORQJLWXG\PPGHGLiPHWURSDUDH[WUDHUHO

GLDOL]DGRFRPSXHVWRSRUOtTXLGRFHIDORUUDTXtGHRDUWL¿FLDO

con 10

M de bromuro de neostigmina como inhibidor de la

FROLQHVWHUDVDSDUDHYLWDUODGHJUDGDFLyQGHODDFHWLOFROLQD

VHJ~QHOPpWRGRGH:LOOLDPVHWDO

El muestreo de acetilFROLQDVHUHDOL]yGXUDQWHKRUDV

(O DQiOLVLV GH OD DFHWLOFROLQD VH UHDOL]y SRU OD WpFQLFD

GHPLFURGLiOLVLVDFRSODGDDFURPDWRJUDItDOtTXLGDGHDOWD

UHVROXFLyQ+3/&-$OOWHFK0RGHOR

FRQXQGHWHFWRU HOHFWURTXtPLFR FRXORPpWULFR (6$ 0RGHOR &RXORFKHP ,,,

\ FRQ XQ ORRS GH +l

Las muestras de los

GLDOL]DGRVIXHURQREWHQLGDVHQLQWHUYDORVGHPLQXWRV

HQXQFROHFWRUGHIUDFFLRQHVD �&&0$UHIULJHUDWHG

IUDFWLRQFROOHFWRU

\IXHURQLQ\HFWDGDVDOVLVWHPDPLFURGLiOLVLVDFRSODGDDFURPDWRJUDItDOtTXLGDGHDOWDUHVROXFLyQ

SDUDODGHWHUPLQDFLyQGHDFHWLOFROLQD3DUDODFXDQWL¿FDFLyQGHDFHWLOFROLQDVHXWLOL]DURQGRVFROXPQDVFRQHFWDGDV

HQVHULH-XQDFROXPQDDQDOtWLFDSROLPpULFDODFXDOVHSDUD

FROLQD \ DFHWLOFROLQD HQ GRQGH OD UHWHQFLyQ HV UHJXODGD

SRUIXHU]DLyQLFDODVHJXQGDFROXPQDFRQXQUHDFWRULQPRYLOL]DGRUGHHQ]LPDVHXQHDO¿QDOGHODSULPHUDFROXPQDFROXPQDDQDOtWLFD

/DIDVHPyYLOTXHVHXWLOL]y

FRQVLVWLyGHJGHWULVEDVHJGHSHUFORUDWRGH

VRGLRPOGHVROXFLyQGH.DWKRQ&*DODIRUDGRVFRQ

DJXDGHVLRQL]DGDDXQOLWUR/DVFRQGLFLRQHVGHGHWHFFLyQ

IXHURQODVVLJXLHQWHVFHOGDDQDOtWLFD(6$$

FRQSRWHQFLDOHV P9P9 (\( P9/RV

SLFRVIXHURQDQDOL]DGRVSRUHOSURJUDPD(=&URPYHUVLyQ

FRQXQÀXMRGHWUDEDMRGHPOPLQ3DUDGHWHUPLQDUODVFRQFHQWUDFLRQHVGHDFHWLOFROLQDORVFURPDWRJUDmas de las muestras se interpolaron con cromatogramas

de cinco muestras estándar con concentraciones conocidas

GH DFHWLOFROLQD 6LPXOWiQHDPHQWH DO DQiOLVLV ELRTXtPLFR

VHUHDOL]yHOUHJLVWURGHOHOHFWURHQFHIDORJUDPDSRUPHGLR

GHXQSROtJUDIRPDUFD1LFROHW9LDV\V9LNLQJ4XHVWFRQHO

FXDOVHUHJLVWUyGXUDQWHKRUDVFRQWLQXDV3DUDLQWHJUDU

ORVGLIHUHQWHVHVWDGRVGHYLJLOLDVHXWLOL]yXQGLVSRVLWLYR

0)3(PRG)LJXUD

%DMR DQHVWHVLD JHQHUDO FRQ SHQWREDUELWDO PJNJ GH

SHVR

ODV UDWDV VH SHUIXQGLHURQ SRU YtD LQWUDYHQWULFXODU FRQ

VROXFLyQVDOLQD\EXIIHUIRUPDOLQDS+

DO6HGLVHFDURQORVFHUHEURV\VHUHDOL]DURQFRUWHVFRURQDOHV�P

SDUD

VXSURFHVDPLHQWRSRUPHGLRGHODWpFQLFDGH.O �YHU%DUUHUD

SDUDODFRQ¿UPDFLyQKLVWROyJLFDGHODXELFDFLyQGHODFinula.

/RVUHVXOWDGRVREWHQLGRVHQHOHVWXGLRSROLJUi¿FR\HQ

HOHVWXGLRELRTXtPLFRVHDQDOL]DURQSRUPHGLRGHODSUXHEDGHDQiOLVLVGH³W´GH6WXGHQWSDUDJUXSRVFRUUHODFLRQDGRVHQGRQGHODVLJQL¿FDQFLDHVWDGtVWLFDIXHLJXDORPHQRU

GH

24 Cirugía y Cirujanos

Alfaro-Rodríguez A et al.

Resultados

En un corte cerebral coronal observado con un microscopio

óptico se muestra que la punta de la cánula guía de microdiálisis se encuentra en la parte superior del área preóptica

PHGLDOGHOKLSRWiODPRQ

ORTXHSUXHEDTXHODPHPEUDQDVHPLSHUPHDEOHGHODFiQXODGLDOL]yHQHOiUHDSUHySWLFDPHGLDOGHOKLSRWiODPRFRPRVHLOXVWUDHQOD¿JXUD

(Q FXDQWR D ORV SDWURQHV GH VXHxR \ ORV SDUiPHWURV ELRTXtPLFRVVHFRPSDUDURQHQWUHORVJUXSRVGHH[SRVLFLyQD

KRUDVGHDLUHOLPSLRIUHQWHDKRUDVGHH[SRVLFLyQD

SSPGH2

6HHQFRQWUyXQDGLVPLQXFLyQVLJQL¿FDWLYD

GHOHQODFRQFHQWUDFLyQWRWDOGHDFHWLOFROLQDH[WUDFHOXODUFXDQGRORVDQLPDOHVIXHURQH[SXHVWRVD2

en comSDUDFLyQ FRQ HO FRQWURO )LJXUD

'H OD PLVPD PDQHUD

HQFRQWUDPRV TXH HO WLHPSR WRWDO GH YLJLOLD \ VXHxR SDUDGyMLFR GLPLQX\y VLJQL¿FDWLYDPHQWH \ UHVSHFWLYDPHQWHFXDQGRORVDQLPDOHVIXHURQH[SXHVWRVDO2

FRPSHQVDGRFRQXQDXPHQWRGHOGHVXHxRGHRQGDV

lentas durante las 24 horas de exposición a O

)LJXUD

(QUHODFLyQDODHVWDQGDUL]DFLyQGHODWpFQLFDTXLU~UJLFDGH

PLFURGLiOLVLVHQFRQWUDPRVTXHODWDVDGHUHFXSHUDFLyQGH

Figura 2.Sistema in vivoutilizado para el registro simultáneo de los

GLDOL]DGRV\ODHOHFWUR¿VLRORJtD

Figura 3.Fotomicrografía de un corte coronal que muestra la localización histológica de la cánula de microdiálisis en el área preóptica

medial, en las coordenadas: AP-8.6, L-0.7 y D.V 2.0.

MPO: área preóptica medial; ac: comisura anterior; OX: quiasma óptico; 3V: tercer ventrículo.

Figura 4.Efecto de la exposición al ozono (O3

a 0.5 ppm) sobre la

concentración de la acetilcolina (ACh) dializados en el área preóptica

medial de hipotálamo (MPO) (n = 10).

Cada barra indica media ± S.E.M. Se utilizó la prueba “t” de Student,

\VHPXHVWUDQODVGLIHUHQFLDVVLJQL¿FDWLYDV

p < 0.05) en comparación con el grupo control.

DFHWLOFROLQDSRUODPHPEUDQDGHGLiOLVLVIXHGH �HQ HO iUHD SUHySWLFD PHGLDO GHO KLSRWiODPR FRQVLGHUDGR

como una variabilidad biológica normal del experimento

de microdiálisis in vivo.

La liberación de acetilcolina es

PD\RUHQODHWDSDGHOX]\PHQRUHQHOSHULRGRGHRVFXULGDGHQFRQGLFLRQHVFRQWUROSHUREDMRODH[SRVLFLyQDO2

GLVPLQX\HODOLEHUDFLyQGHDFHWLOFROLQDWDQWRHQHOSHULRGR

GHOX]FRPRHQHOGHRVFXULGDG(OVXHxRSDUDGyMLFRPRVWUy

DXPHQWRVLJQL¿FDWLYRGXUDQWHHOSHULRGRGHOX]\GLVPLQXFLyQHQHOSHULRGRGHRVFXULGDGHQHOUHJLVWURFRQWUROSHUR

se mantuvo disminuido durante las 24 horas de exposición

a O

(OVXHxRSDUDGyMLFR\ODFRQFHQWUDFLyQGHDFHWLOFROLQD

0

10

20

30

40

50

60

70

Control Ozono

pMoles

ACh

Volumen 81, No. 1, Enero-Febrero 2013 25

Medición de acetilcolina y sueño

Figura 5.Se muestra cada parámetro del sueño en ratas expuestas

a Ozono (0.5 ppm), en comparación al grupo control (n = 10).

Las barras muestran la media ± S.E.M. SP: sueño paradójico; SOL:

sueño de ondas lentas; VIG: vigilia. Los resultados se compararon

HVWDGtVWLFDPHQWHPHGLDQWHODSUXHED³W´GH6WXGHQWGRQGHODVLJQL¿-FDQFLDIXHGHp < 0.05.

PRVWUDURQODVGLIHUHQFLDVPiVVLJQL¿FDWLYDVSULQFLSDOPHQWHGXUDQWHODVIDVHVGHOX]\RVFXULGDGGXUDQWHODH[SRVLFLyQ

al O

FRQUHVSHFWRDOFRQWURO&XDGUR,

Discusión

El área preóptica medial del hipotálamo juega un papel importante en el control del sueño-vigilia.

12

Esta estructura

UHFLEHDIHUHQFLDVGHORVQ~FOHRVFROLQpUJLFRVSRQWLQRV

El

VXHxRSDUDGyMLFRHVSURPRYLGRSRUQHXURQDVGHQDWXUDOH]D

FROLQpUJLFDSURYHQLHQWHVGHOSXHQWH

6HKDHQFRQWUDGRTXHHO2

DWPRVIpULFRDIHFWDHOVLVWHPD

nervioso central de los seres humanos

\ORVVtQWRPDVUHSRUWDGRVVRQIDWLJDOHWDUJR\GRORUGHFDEH]D-TXHSRGUtDQ

ser consecuencia de las alteraciones del sueño como se ha

reportado en animales expuestos al O

.

1XHVWURVUHVXOWDdos demuestran que la exposición a O

produce alteración

GHOVXHxRSULQFLSDOPHQWHXQDUHGXFFLyQHQHOWLHPSRWRWDO

GHOVXHxRSDUDGyJLFR\ODDOWHUDFLyQGHODYLJLOLDDVtFRPR

un incremento en el sueño de ondas lentas. El electroenceIDORJUDPDDKRUDVPRVWUyDOWHUDFLyQGHODFRQFHQWUDFLyQ

de acetilcolina en la región preóptica del hipotálamo. El O

IXHHPSOHDGRSDUDLQWHUUXPSLUHOFLFORGHVXHxRYLJLOLD\VH

relacionan estos cambios con los trastornos concomitantes

HQODFRQFHQWUDFLyQGHDFHWLOFROLQDGLDOL]DGDGHOiUHDSUHySWLFDPHGLDOGHOKLSRWiODPR6HREVHUYyXQSDWUyQFLUFDGLDQR

GHODFRQFHQWUDFLyQGHDFHWLOFROLQDHQORVGLDOL]DGRVGHiUHD

SUHySWLFDPHGLDOGHOKLSRWiODPR\WDPELpQHQHOVXHxRSDUDGyMLFRHQHOVXHxRGHRQGDVOHQWDV\ODYLJLOLDGHODVUDWDV

H[SXHVWDVDDLUH¿OWUDGR

/RV UHVXOWDGRV PXHVWUDQ TXH HO PpWRGR GH SHUIXVLyQ

cerebral in vivo PLFURGLiOLVLV

HV XQD WpFQLFD TXLU~UJLFD

que abre la posibilidad de muestrear sustancias del espacio

extracelular de cualquier tejido del cerebro sin removerlo.

&RPRVHGHVFULELySUHYLDPHQWHODFiQXODHVWiFRQVWLWXtGD

GHXQDPHPEUDQDGHGLiOLVLVVHPLSHUPHDEOHTXHSUHVHQWD

XQVLVWHPDFHUUDGRGHSHUIXVLyQFHUHEUDO\SURSRUFLRQDXQ

lavado constante del tejido.

/DWpFQLFDGHPLFURGLiOLVLV\HOXVRGHOVLVWHPDGHPLFURGLiOLVLVDFRSODGDDFURPDWRJUDItDOtTXLGDGHDOWDUHVROXFLyQ

FRQGHWHFFLyQHOHFWURTXtPLFDSURSRUFLRQDQXQPpWRGRFRQ

VHQVLELOLGDGHOHYDGD\ODVHOHFWLYLGDGQHFHVDULDSDUDGHWHFWDUFRQFHQWUDFLRQHVPX\EDMDVGHPRQRDPLQDVHQGyJHQDV

en el espacio cerebral extracelular.

(OPpWRGRGHPLFURGLiOLVLVDFRSODGDDFURPDWRJUDItDOtTXLGDGHDOWDUHVROXFLyQ

tiene un alto grado de versatilidad no encontrado en otros

VLVWHPDVFURPDWRJUi¿FRVSXHVHVXQPpWRGRUiSLGRSDUDHO

DQiOLVLVFRQWtQXR\DTXHSHUPLWHDQDOL]DUYDULDVVXVWDQFLDV

simultáneamente mientras el experimento está en proceso.

Las condiciones experimentales más usadas en microdiáliVLVDFRSODGDDFURPDWRJUDItDOtTXLGDGHDOWDUHVROXFLyQSDUD

ODVHSDUDFLyQGHPRQRDPLQDV\VXVPHWDEROLWRVVRQODIDVH

UHYHUVD\ODGHLQWHUFDPELRLyQLFR

3DUD OD REWHQFLyQ GHO GLDOL]DGR HV QHFHVDULR WHQHU HQ

FXHQWD OD FDSDFLGDG GH OD PHPEUDQD GH GLiOLVLV SDUD OD

WUDQVIHUHQFLDGHVXVWDQFLDVHQWUHHOÀXtGRH[WUDFHOXODU\HO

PHGLR GH SHUIXVLyQ GHELGR D TXH OD SHUPHDELOLGDG GH OD

PLVPDYDUtDGHDFXHUGRDODVGLPHQVLRQHV\SHVRPROHFXODU

DGHPiVGHH[LVWLUXQHTXLOLEULRGH¿QLGRSRUFDPELRVQHWRV

de concentración. La recuperación es menor en condiciones

in vitroque in vivo,\DTXHin vivoel tejido presenta cierta

resistencia al soluto.

En nuestros resultados histológicos observamos que

durante la liberación de acetilcolina in vivo OD LPSODQtación intracerebral de la cánula induce cambios en los

WHMLGRV FLUFXQYHFLQRV GDxR D OD EDUUHUD KHPDWRHQFHIiOLFD\GLVUXSFLyQHQHOPHWDEROLVPRGHODJOXFRVDHOFXDO

VHUHYLHUWHGHVSXpVGHXQRVPLQXWRVXKRUDVGHSHQGLHQGR

GHOGDxRDGHPiVGHJOLRVLVFRQLQÀDPDFLyQGHOWHMLGR

Esta clase de daño es inevitable cuando se lleva a cabo un

LPSODQWH\VHUHÀHMDHQODVDOWDVFRQFHQWUDFLRQHVGHPRQRDPLQDVPHGLGDVHQHOGLDOL]DGRH[WUDtGRLQPHGLDWDPHQWH

GHVSXpVGHLQVHUWDGDODFiQXOD\KDVWDXQDKRUDGHVSXpV

encontramos altas concentraciones de monoaminas en el

GLDOL]DGRGHULYDGDVGHOGDxRTXHVHSURGXFHHQODLPSODQtación de la cánula.

Los resultados del presente estudio sugieren que la disPLQXFLyQHQODIDVHGHVXHxRSDUDGyJLFRODVDOWHUDFLRQHV

HQODYLJLOLD\HQHOVXHxRGHRQGDVOHQWDVWLHQHQXQDFRrrelación con la reducción en los niveles de acetilcolina del

1000

800

600

400

200

0

VIG SOL SP

Minutos

26 Cirugía y Cirujanos

Alfaro-Rodríguez A et al.

área preóptica del hipotálamo. Con base en lo anterior obVHUYDPRVTXHODYLJLOLD\HOVXHxRSDUDGyMLFRVRQORVPiV

VXVFHSWLEOHVDORVHIHFWRVQRFLYRVGHO2

causando alteraFLRQHVGHOPHWDEROLVPRFROLQpUJLFR\SUHVXPLEOHPHQWHSRU

las alteraciones en la regulación del sueño de ondas lentas.

(VWRVKDOOD]JRVSURSRUFLRQDQXQPDUFR~WLOSDUDFRPSUHQGHUORVWUDQVWRUQRVGHOVXHxR\ORVHIHFWRVGHDOJXQDVVXVtancias como el O

HQHOVXHxRYLJLOLD\VXVLPSOLFDFLRQHV

neuroquímicas.

Conclusiones

(O PpWRGR GHVFULWR DTXt SURSRUFLRQD XQD SUHFLVLyQ VX¿-ciente para los estudios neuroquímicos exploratorios que

VH FHQWUDQ HQ ORV QLYHOHV H[WUDFHOXODUHV GH DFHWLOFROLQD

DGHPiVSURSRUFLRQDXQDHVWLPDFLyQGLUHFWD\¿DEOHGHORV

niveles de acetilcolina en cerebro por medio de los diaOL]DGRV HQ HO FHUHEUR GH OD UDWD \ HVWRV D VX YH] VH FRrrelacionaron con los patrones de sueño en un modelo de

alteración del sistema nervisoso central por medio de la

exposición al O

.

Referencias

<DPX\ - )XQJ 6- ;L 0 0RUDOHV )5 &KDVH 0+ +\SRJORVVDO

PRWRQHXURQV DUH SRVWV\QDSWLFDOO\ LQKLELWHG GXULQJ FDUEDFKRO

LQGXFHGUDSLGH\HPRYHPHQWVOHHS1HXURVFLHQFH-

*RPSI +6 0DWKDL & )XOOHU 30 :RRG '$ 3HGHUVHQ 13 6DSHU

&% HW DO /RFXV &HUXOHXV DQG$QWHULRU &LQJXODWH &RUWH[ 6XVWDLQ

:DNHIXOQHVVLQD1RYHO(QYLURQPHQW-1HXURVFL-

/X-*UHFR0$6KLURPDQL36DSHU&%(IIHFWRI/HVLRQVRIWKH

9HQWURODWHUDO3UHRSWLF1XFOHXVRQ15(0DQG5(06OHHS-1HXURVFL

-

,PHUL / 2SS 05 +RZ DQG ZK\

WKH LPPXQH V\VWHP PDNHV XV

VOHHS1DW5HY1HXURVFL-

:LOVRQ6$UJ\URSRXORV6$QWLGHSUHVVDQWVDQG6OHHS$4XDOLWDWLYH

5HYLHZRIWKH/LWHUDWXUH'UXJV-

0DUURVX ) 3RUWDV & 0DVFLD 06 &DVX 0$ )j 0 *LDJKHGGX

0 HW DO 0LFURGLDO\VLV PHDVXUHPHQW RI FRUWLFDO DQG KLSSRFDPSDO

DFHW\OFKROLQHUHOHDVHGXULQJVOHHSZDNHF\FOHLQIUHHO\PRYLQJFDWV

%UDLQ5HV-

3URNDL / =KDULNRYD $' 1HXURSKDUPDFRG\QDPLF HYDOXDWLRQ RI WKH

FHQWUDOO\DFWLYHWK\URWURSLQUHOHDVLQJKRUPRQHDQDORJXH>/HX@75+DQG

LWVFKHPLFDOEUDLQWDUJHWLQJV\VWHP%UDLQ5HV-

=KX<:RQJ36&UHJRU0*LW]HQ-)&RXU\/$.LVVLQJHU37,Q

YLYRPLFURGLDO\VLVDQGUHYHUVHSKDVHLRQSDLUOLTXLGFKURPDWRJUDSK\

WDQGHPPDVVVSHFWURPHWU\IRUWKHGHWHUPLQDWLRQDQGLGHQWL¿FDWLRQ

RIDFHW\OFKROLQHDQGUHODWHGFRPSRXQGVLQUDWEUDLQ5DSLG&RPPXQ

0DVV6SHFWURP-

6HPED.)LELJHU+&$IIHUHQWFRQQHFWLRQVRIWKHODWHURGRUVDODQG

WKHSHGXQFXORSRQWLQHWHJPHQWDOQXFOHLLQWKHUDWDUHWURDQGDQWHUR

JUDGH WUDQVSRUW DQG LQPXQRKLVWRFKHPLFDO VWXG\ - &RPS 1HXURO

-

6WHULDGH00F&DUOH\5:%UDLQ&RQWURORI:DNHIXOQHVVDQG6OHHS

1HZ<RUN3OHQXPS

-RQHV%(3DUDGR[LFDOVOHHSDQGLWVFKHPLFDOVWUXFWXUDOVXEVWUDWHVLQ

WKHEUDLQ1HXURVFLHQFH-

6]\PXVLDN 5 0F*LQW\ ' &RQWURO RI VORZ ZDYH VOHHS E\

WKHUPRUHJXODWRU\PHFKDQLVPV3URJ&OLQ%LRO5HV-

/LQ -6 6DNDL . -RXYHW 0 +\SRWKDODPRSUHRSWLF KLVWDPLQHUJLF

SURMHFWLRQV LQ VOHHSZDNH FRQWURO LQ WKH FDW (XU - 1HXURVFL

-

+RXGRXLQ)&HVSXJOLR5-RXYHW0(IIHFWVLQGXFHGE\HOHFWULFDO

VWLPXODWLRQRIWKHQXFOHXVUDSKHGRUVDOLVXSRQK\SRWKDODPLFUHOHDVH

RIK\GUR[\LQGROHFRPSRXQGVDQGVOHHSSDUDPHWHUVLQWKHUDW%UDLQ

5HV-

.iVD 3 7KH FKROLQHUJLF V\VWHPV LQ EUDLQ DQG VSLQDO FRUG 3URJ

1HXURELRO-

$VDOD6$2NDQR<+RQGD.,QRXp6(IIHFWVRIPHGLDOSUHRSWLF

DUHDOHVLRQVRQVOHHSDQGZDNHIXOQHVVLQXQUHVWUDLQHGUDWV1HXURVFL

/HWW-

*DUFtD$UUDUDV-(3DSSHQKHLPHU-56LWHRIDFWLRQRIVOHHSLQGXFLQJ

PXUDP\OSHSWLGHLVRODWHGIURPKXPDQXULQHPLFURLQMHFWLRQVWXGLHV

LQUDEELWEUDLQV-1HXURSK\VLRO-

Cuadro I.Concentración de acetilcolina y parámetros del sueño (media ± SEM),

registro de 24 horas control y 24 horas con exposición al Ozono (O

3

) (n = 10).

Control 0.5 ppm de O

3

Luz Oscuridad Luz Oscuridad

ACh (pmol) 27.46 ± 4.4 20.09 ± 0.98a

9.81 ± 0.74

a b

10.44 ± 1.04

ab

VIG (min) 46.46 ± 2.45 24.02 ± 1.52a

15.70 ± 0.72

a b

12.00 ± 1.72

abc

SOL (min) 391.00 ± 16.37 234.58 ± 14.35a

401.50 ± 10.87

b

403.30 ± 18.11

b

SP (min) 283.14 ± 16.07 464.70 ± 15.70a

302.80 ± 11.87

b

304.60 ± 16.64

b

ACh: acetilcolina; O3

: ozono; VIG: vigilia; SOL: sueño de ondas lentas; SP: sueño paradójico. Para el análisis

estadístico se aplicó la prueba de Friedman y se utilizó un nivel de probabilidad menor de 0.05.

a

Estadísticamente diferente con respecto a los datos de control de la luz.

b

Estadísticamente diferente con respecto a los datos de control de la oscuridad.

cEstadísticamente diferente con respecto a los datos de la luz O3

0.5 ppm.

Volumen 81, No. 1, Enero-Febrero 2013 27

Medición de acetilcolina y sueño

7DOZDU$ .XPDU90 (IIHFW RI FDUEDFKRO LQMHFWLRQ LQ WKH PHGLDO

SUHRSWLF DUHD RQ VOHHSZDNHIXOQHVV DQG ERG\ WHPSHUDWXUH LQ IUHH

PRYLQJUDWV,QGLDQ-3K\VLRO3KDUPDFRO-

*URVV.%:KLWH+-6DUJHQW1(7KHHIIHFWRIR]RQHLQKDODWLRQRQ

PHWDEROLF IXQFWLRQLQJ RI YDVFXODU HQGRWKHOLXP DQG RQ YHQWLODWRU\

IXQFWLRQ7R[LFRO$SSO3KDUPDFRO-

2QRH+:DWDQDEH<2QR..R\DPD<+D\DLVKL23URVWDJODQGLQ

( H[HUWV DQ DZDNLQJ HIIHFW LQ WKH SRVWHULRU K\SRWKDODPXV DW D

VLWH GLVWLQFW IURP WKDW PHGLDWLQJ LWV IHEULOH DFWLRQ LQ WKH DQWHULRU

K\SRWKDODPXV-1HXURVFL-

,PHUL/%LDQFKL6$QJHOL30DQFLD06WLPXODWLRQRIFKROLQHUJLF

UHFHSWRUV LQ WKH PHGLDO SUHRSWLF DUHD DIIHFWV VOHHS DQG FRUWLFDO

WHPSHUDWXUH$P-3K\VLRO-

55

9HOD]TXH]0RFWH]XPD-*LOOLQ-&6KLURPDQL3-(IIHFWRIVSHFL¿F

0 0 PXVFDULQLF UHFHSWRU DJRQLVWV RQ 5(0 VOHHS JHQHUDWLRQ

%UDLQ5HV-

,PHUL/%LDQFKL6$QJHOL30DQFLD00XVFDULQLFUHFHSWRUVXEW\SHV

LQ WKH PHGLDO SUHRSWLF DUHD DQG VOHHSZDNH F\FOHV 1HXURUHSRUW

-

,QRX\H67'RHVWKHYHQWURPHGLDOK\SRWKDODPLFQXFOHXVFRQWDLQD

VHOIVXVWDLQHGFLUFDGLDQRVFLOODWWRUDVVRFLDWHGZLWKSHULRGLFIHHGLQJV"

%UDLQ5HV-

3LWWHQGULJK &6 7HPSRUDO 2UJDQL]DWLRQ 5HÀHFWLRQV RI 'DZLQLDQ

&ORFN:DWFKHU$QQX5HY3K\VLRO-

5X]DN%*URRV*6XSUDFKLDVPDWLFVWLPXODWLRQSKDVHVKLIWVURGHQW

FLUFDGLDQUK\WKPV6FLHQFH-

5X]DN%=XFNHU,1HXUDOUHJXODWLRQRIFLUFDGLDQUK\WKPV3K\VLRO

5HY-

'DPVPD * :HVWHULQ. %+& $ PLFURGLDO\VLV DQG DXWRPDWHG RQ

OLQHDQDO\VLVDSURDFKWRVWXG\FHQWUDOFKROLQHUJLFWUDPVPLVVLRQ³LQ

YLYR´ (Q 5RELQVRQ 7( -XVWLFH - HGLWRUHV 0LFURGLDO\VLV LQ WKH

QHXURVFLHQFHV$PVWHUGDQ(OVHYLHUS

3D[LQRV*:DWVRQ&7KH5DW%UDLQLQ6WHUHRWD[LF&RRUGLQDWHVWK

HG1HZ<RUN$FDGHPLF3UHVVS

:LOOLDPV -$ &RPLVDURZ - 'D\ - )LELJHU +& 5HLQHU 3% 6WDWH

GHSHQGHQWUHOHDVHRIDFHW\OFKROLQHLQUDWWKDODPXVPHDVXUHGE\LQ

YLYRPLFURGLDO\VLV-1HXURVFL-

.O �YHU + %DUUHUD ( $ 0HWKRG IRU WKH &RPELQHG 6WDLQLQJ RI

&HOOVDQG)LEHULQWKH1HUYRXV6\VWHP-1HXURSDWKRO([S1HXURO

-

(VSDxD 5$ 6FDPPHOO 7( 6OHHS QHXURELRORJ\ IURP D FOLQLFDO

SHUVSHFWLYH6OHHS-

+DFNQH\-'/LQQ:6.DUX]D6.%XFNOH\5'3HGHUVHQ((/DZ

'& HW DO (IIHFWV RI R]RQH H[SRVXUH LQ &DQDGLDQV DQG 6RXWKHUQ

&DOLIRUQLDQV$UFK(QYLURQ+HDOWK-

+XLWUyQ5HVpQGL] 6 &XVWRGLR5DPtUH] 9 (VFDODQWH0HPEULOOR &

*RQ]iOH]3LxD53D]&6OHHSDOWHUDWLRQVDQGEUDLQUHJLRQDOFKDQJHV

RIVHURWRQLQDQGLWVPHWDEROLWHLQUDWVH[SRVHGWRR]RQH1HXURVF/HWW

-

=HWWHUVWU|P76KDUS70DUVGHQ&$8QJHUVWHGW8,Q9LYR0HDVXUHPHQW

RI 'RSDPLQH DQG ,WV 0HWDEROLWHV E\ LQWUDFHUHEUDO 'LDO\VLV &KDQJHV

$IWHUG$PSKHWDPLQH-1HXURFKHP-

0DUVGHQ&$0DFGRQDOG,$-RVHSK0+3HUUHWW'(OHFWURFKHPLFDO

GHWHFWLRQ +3/& DQG LQ YLYR PRQLWRULQJ LQ WKH ELRVFLHQFHV -

1HXURVFL0HWKRGV-

'\NVWUD.++VLDR-.0RUULVRQ3)%XQJD\300HI)RUG,16FXOO\

00HWDO4XDQWLWDWLYH([DPLQDWLRQRI7LVVXH&RQFHQWUDWLRQ3UR¿OHV

$VVRFLDWHGZLWK0LFURGLDO\VLV-1HXURFKHP-

%HQYHQLVWH + %UDLQ PLFURGLDO\VLV - 1HXURFKHP -