Efecto de la infección con virus del Zika en la estructura y citoarquitectura neuronal y astroglial en encéfalos de ratones

Abstract

Zika is a disease caused by a virus that can affect different organs but when it attacks the nervous system during embryonic development, the effects are devastating. Since this neuropathology is of recent origin, the pathogenic mechanisms of the infection are still unknown. For this reason, it is necessary to intensify basic research on the effects that Zika produces on neurons and glial cells, especially in the cerebral cortex and cerebellum. The objective of this work was to determine the effect of infection on the cytoarchitecture and the neuronal and astrocytic structure, as well as on the expression of neuronal and astroglial markers of the cerebral cortex and cerebellum of neonatal mice. For this, mice of the Balb / c strain, 1 day postnatal, were inoculated with Zika virus intraperitoneally. Once the animals reached an advanced stage of infection, they were perfused with 4% paraformaldehyde (PFA) for immunohistochemistry or with saline solution for the Golgi-Cox method. For the immunohistochemical study, the brains were extracted and vibratome sections were obtained that were processed with antibodies to different neuronal markers (NeuN, calbindin, parvalbumin, calretinin and MAP-2) and astroglials (GFAP and S-100β). For Golgi-Cox, complete brains were processed and vibratome sections were obtained at the end. The infection generated differential effects on immunoreactivity to neuronal markers. NeuN presented decrease in all layers of the cerebral cortex and in folias VI, VII and VIII, IX and X of the cerebellum. Immunoreactivity of PV and CR increased in the cerebral cortex while neurons immunoreactive to CB and PV decreased in the cerebellum. GFAP increased in the cerebral cortex and cerebellum, and S-100β increased in the frontal cortex and the molecular layer of most of the folias except VII and VIII. It was confirmed that infection with the Zika virus generates dendritic pathology associated with a decrease in the cytoskeletal protein MAP-2. In conclusion, infection with the Zika virus affects the cytoarchitecture and integrity of neurons and astrocytes in the cerebral cortex and cerebellum during the first days of postnatal development.

El Zika es una enfermedad causada por un virus que puede afectar a diferentes órganos, pero cuando ataca al sistema nervioso durante el desarrollo embrionario los efectos son devastadores. Puesto que esta neuropatología es de origen reciente aún se desconocen los mecanismos patogénicos de la infección. Por esta razón, es necesario intensificar la investigación básica de los efectos que produce el Zika en las neuronas y las células gliales, especialmente en la corteza cerebral y el cerebelo. El objetivo de este trabajo fue determinar el efecto de la infección en la citoarquitectura y la estructura neuronal y astrocitaria, así como en la expresión de marcadores neuronales y astrogliales de la corteza cerebral y el cerebelo de ratones neonatos. Para ello se inocularon ratones de la cepa Balb/c, de 1 día posnatal con virus del Zika por vía intraperitoneal. Una vez los animales alcanzaron un estado avanzado de la infección fueron perfundidos con paraformaldehído (PFA) al 4% para inmunohistoquímica o con solución salina para el método de Golgi-Cox. Para el estudio inmunohistoquímico se extrajeron los encéfalos y se obtuvieron cortes en vibrátomo que fueron procesados con anticuerpos de diferentes marcadores neuronales (NeuN, calbindina, parvoalbúmina, calretinina y MAP-2) y astrogliales (GFAP y S-100β). Para Golgi-Cox se procesaron los encéfalos completos y al final se obtuvieron cortes en vibrátomo. La infección generó efectos diferenciales sobre la inmunorreactividad a los marcadores neuronales. NeuN presento disminución en todas las capas de la corteza cerebral y en las folias VI, VII y VIII, IX y X del cerebelo. La inmunorreactividad de PV y CR aumentó en la corteza cerebral mientras que disminuyeron las neuronas inmunorreactivas a CB y PV en el cerebelo. La GFAP se incrementó en corteza cerebral y el cerebelo y la S-100β aumento en la corteza frontal y la capa molecular de la mayoría de las folias excepto la VII y la VIII. Se confirmó que la infección con el virus del Zika genera patología dendrítica asociada a la disminución de la proteína de citoesqueleto MAP-2. En conclusión, la infección con el virus del Zika afecta la citoarquitectura e integridad de las neuronas y los astrocitos en la corteza cerebral y el cerebelo durante los primeros días del desarrollo postnatal.