El receptor auditivo y la vía auditiva central en un modelo transgénico de hipotiroidismo congénito (tshrhyt) y sus alteraciones neuroquímicas

Resumen

El hipotiroidismo hereditario se asocia con una pérdida de audición neurosensorial que se ha identificado tanto en modelos animales como en pacientes humanos (Uziel et al.,1983; Ben¿Tovim et al.,1985; Hebert et al.,1985a, b; Laureau et al.,1987; Bichsel et al.,1988; Albee et al.,1989; Anand et al.,1989; Norcross¿Nechay et al.,1989; Bellman et al.,1996; Rovet et al., 1996). El ratón hyt es un modelo animal de hipotiroidismo primario congénito con una mutación puntual en el gen que codifica el receptor de la tirotropina (Tshr) que se hereda como un rasgo autosómico recesivo (Stein et al., 1994). Una ventaja de la mutación genética en Tshr es que ha permitido la obtención de dos modelos distintos de hipotiroidismo a partir de una única cepa de ratón, que permite controlar las variables y son reproducibles (Sprenkle et al., 2001b): - Ratones homocigotos (hyt/hyt) descendientes de madres heterocigotas (hyt/+) que sufren la ausencia de HT tras su nacimiento ya que no son capaces de secretarla por si mismos. En el presente estudio se denominan hyt-p (hipotiroidismo postnatal). - Ratones homocigotos (hyt/hyt) descendientes de madres homocigotas (hyt/hyt) y que por tanto experimentan el hipotiroidismo desde la concepción. Se denominan ratones hyt-e+p (hipotiroidismo embrionario y postnatal). Además, las progenitoras heterocigotas (hyt/+) y homocigotas (hyt/hyt) tienen entre su descendencia ratones heterocigotos (hyt/+). Los ratones heterocigotos (hyt/+) gestados en madres heterocigotas (hyt/+) se consideran como control. Los ratones heterocigotos (hyt/+) gestados en madres homocigotas (hyt/hyt) se denominan hyt-e (hipotiroidismo embrionario) y ofrecen una ventaja única para poder estudiar las consecuencias de la ausencia de HT materna en el desarrollo postnatal del sistema auditivo sin necesidad de manipular a la madre para inducir hipotiroidismo al feto. Los animales hyt-p desarrollan su función auditiva durante el primer mes de vida y muestran un desajuste que es incluso más grave en los ratones hyt-e+p (Sprenkle et al., 2001b), sin embargo, se desconocen las consecuencias a largo plazo del hipotiroidismo sobre la función auditiva. El trabajo de Song y colaboradores (2006) revela por primera vez que los ratones hyt-e+p continúan su desarrollo auditivo, y consecuentemente su evolución funcional, más allá del segundo mes postnatal. Por tanto, estos animales se caracterizan por tener un desarrollo de la función auditiva retrasado, prolongado hasta la etapa final de su vida, con una mejora parcial respecto a los animales hyt-p (Song et al., 2006). Así, los registros electrofisiológicos de los ratones hyt-e+p durante la etapa postnatal temprana muestran un potencial audiométrico anormal que refleja alteraciones en los mecanismos activos y pasivos de la transducción coclear, sin embargo, los resultados en la etapa final de su vida reflejan que los elementos pasivos adquieren características casi normales (Song et al., 2006, 2008). A partir de estos hallazgos, Song y colaboradores (2008) han propuesto que el principal defecto del hipotiroidismo congénito se asocia principalmente con anormalidades en los aspectos activos de la transducción (Song et al., 2006, 2008). Consecuentemente, este desajuste inicial de la función auditiva postnatal así como su corrección en la etapa final se deben reflejar en cambios neuroquímicos en la vía auditiva central de estos animales. En el presente trabajo se ha estudiado a los animales hyt-e+p a edades tempranas (P49) y avanzadas (P90) para conocer los posibles cambios en el receptor auditivo y la vía auditiva central con el paso del tiempo. Además, los resultados encontrados en hyt-e+p en P90 se han comparado con los obtenidos en los ratones hyt-e y los ratones hyt-p al final de su vida postnatal para conocer las consecuencias a largo plazo de la ausencia de HT permanente, prenatal y postnatal, respectivamente, sobre la vía auditiva central. El hecho que todos los animales estudiados sean longevos permite minimizar cualquier cambio relacionado con la edad en los niveles de las PLCa (Ouda et al., 2008, 2012) ya que sería común para todos los grupos de animales estudiados. En primer lugar se ha examinado la anatomía y composición sacárida de la membrana tectoria de los distintos grupos animales. Además, se ha estudiado por primera vez los circuitos neuroquímicos excitatorios e inhibitorios a lo largo de toda la vía auditiva central de animales bajo condiciones hipotiroideas, usando inmunocitoquímica para las proteínas ligadoras de calcio (parvalbúmina (PV), calbindina (CB) y calretinina (CR)) y los receptores de glutamato ionotrópicos tipo AMPA (GluR1 y GluR2/3). Los principales resultados encontrados tras el análisis de los distintos animales estudiados son: 1) una morfología anormal de la MT en los animales homocigotos que es más acentuada en los animales homocigotos gestados sin HT materna; 2) un patrón de tinción alterado para WGA-suc en la MT de los animales homocigotos gestados sin HT materna en edades avanzadas; 3) una reducción importante de la inmunorreactividad de la PV en el neuropilo de la vía auditiva principal (tonotópica) de los animales homocigotos; 4) un descenso moderado de la inmunotinción de la CB en el neuropilo de la vía auditiva secundaria (no tonotópica) de los animales homocigotos y heterocigotos gestados sin HT materna; 5) una persistencia del marcaje neuronal para CR en el tronco del encéfalo y tálamo auditivo de los animales gestados sin HT materna, tanto homocigotos como heterocigotos; 6) un incremento significativo del marcaje neuronal para GluR1 en la corteza auditiva de los animales homocigotos y heterocigotos gestados sin HT materna; 7) una reducción acusada de la tinción del neuropilo para GluR2/3 a lo largo de la vía auditiva principal y secundaria de los animales homocigotos y heterocigotos gestados sin HT materna. En conjunto, los datos del presente estudio indican que la presencia de HT es esencial durante la fase prenatal y postnatal para el desarrollo normal de la vía auditiva central ya que su ausencia conlleva alteraciones a largo plazo en circuitos neuroquímicos específicos de la vía auditiva.