Caracterización de la arquitectura del sueño en el modelo murino de desmielinización por cuprizona

Abstract

La esclerosis múltiple es una enfermedad crónica, inflamatoria y desmielinizante, que afecta el sistema nervioso central. En humanos con esclerosis múltiple se han reportado alteraciones de sueño que tienen impacto negativo en la calidad de vida de los pacientes. Este estudio tiene como objetivo la caracterización de la arquitectura del sueño en el modelo murino de desmielinización por cuprizona. Para este propósito ocho animales derivados de ratas wistar del laboratorio Charles Rivers fueron utilizados. Los sujetos fueron divididos en dos grupos, experimental y control. Los animales experimentales fueron implantados con cinco electrodos craneales y uno cervical, para registrar electroencefalograma (EEG) y electromiograma (EMG), en el día 7 postquirúrgico, durante 3 días antes del inicio de la administración con cuprizona (registro basal) y 3 días después de la finalización del tratamiento (Semana 8 de intoxicación con cuprizona). Los resultados mostraron diferencias significativas en la arquitectura del sueño en la fase postratamiento. Se encontró aumento en el porcentaje de sueño MOR de 4,46% en el pretratamiento a 7,49% en el postratamiento p= 0,025 durante el periodo de oscuridad, con una menor duración de los eventos de sueño MOR durante el periodo de luz luego del tratamiento z= -2,27, p= 0,023.En el registro continuo de 72 horas se evidencia una tendencia al aumento de tiempo de sueño a expensas de la vigilia. El sueño MOR incrementa de 5,9% a 8,9% en el postratamiento, el sueño NMOR incrementa de 37,7% a 47,7% y la vigilia decrece de 56,22% a 44,07%. Adicionalmente, hubo disminución en el desempeño de la prueba de la viga de equilibrio con un puntaje medio de 3,5 en la medición basal a 2,56 en la semana 8 postratamiento p= 0,022, denotando deterioro de la función motora. El estudio concluye que existen cambios en la arquitectura del sueño en el modelo murino de desmielinización por cuprizona evidenciados por aumento del porcentaje de sueño luego del tratamiento, relacionado con una disminución de mielina en proyecciones de estructuras cerebrales asociadas con la modulación del ciclo sueño /vigilia, como Locus Coeruleus y Núcleo mesencefálico trigeminal.

Abstract. Multiple Sclerosis (MS) is a chronic, inflammatory, and demyelinating disease that affects the central nervous system. Humans with MS show sleep disorders, which have a negative impact for the patient´s life quality. The aim of this study is to characterize the sleep architecture in the murine model of demyelination by cuprizone. Eight Charles River derived Wistar rats were used. The experimental subjects were divided into two groups, experimental and control. The experimental animals were implanted with five cranial electrodes and one cervical electrode, for recording electroencephalogram (EEG), and electromyogram (EMG) for 3 days before and 3 after treatment with cuprizone. The results showed significant differences in the sleep architecture during the post-treatment. An increase in REM sleep with 4,46% in pretreatment vs. 7,49% in postreatment p=0,025 during the darkness period, with a shorter duration of REM sleep events during the light period after treatment z = -2.27, p = 0.023.During the 72 hours recording there was a trend to increase sleep at the expense of wakefulness. REM sleep increases from 5.9 % to 8.9 % in the post-treatment, NREM sleep increases from 37.7 % to 47.7 % and wakefulness decreases from 56,22% to 44,07%. Additionally, there was a decreasing in performance on the balance beam test with scoring of 3,5 in pretreatment vs. 2,56 in postreatment p=0,022 that demonstrate worsening of the motor function. This study concludes that there are changes in the sleep architecture of the murine model of demyelination by cuprizone. There is an increasing on the percentage of sleep after treatment related with a decreasing in myelin of the projections to brain structures associated with the sleep/wake cycle such as locus coeruleus and mesencephalic trigeminal nucleus.