Histopatologia do córtex motor cerebral em modelo de acidente vascular isquêmico em camundongo

Abstract

Modelo experimental de isquemia cerebral focal em camundongos C57/BL6 resultou em isquemia patológica no córtex cerebral. Neste estudo, a isquemia focal foi induzida pela oclusão da artéria cerebral média. Analisamos as camadas corticais I, II/III, V and VI nas áreas motoras caudal forelimb area (CFA) e medial agranular cortex (AGm) em Grupos controle e isquêmico. Nossos resultados demonstraram evidentes diferenças morfológicas e quantitativas em neurônios normais, neurônios isquêmicos, astrócitos e microglia-like localizados nas camadas superficial (II/III) e profunda (V). Alterações patológicas celulares foram mais proeminentes, na camada V, da CFA, mostrando picnose nuclear, fragmentação da cromatina, degeneração principalmente em neurônios, como também, evidências morfológicas de apoptose. A área cortical motora CFA, foi severamente comprometida pelo insulto isquêmico comparado a área AGm, revelando neuroinflamação no tecido pela da proliferação de astrócitos e microglia-like.Também identificamos alterações celulares nas áreas motoras AGm e CFA, após 48 horas, de isquemia focal experimental, empregando procedimento histológico padrão com as colorações de Hematoxilina?Eosina (H&E) e Nissl e imunomarcação com NeuN, GFAP e Caspase-3. Entre as alterações patológicas o edema celular foi observado em neurônios e astrócitos, devido a lesão isquêmica especialmente na CFA. O edema é uma severa complicação clínica que ocorre em muitas doenças neurovasculares, e constitui uma das maiores causas de morbidade e morte em todo o mundo. Verificamos neste modelo, que o evento hipóxico/isquêmico foi associado com edema citotóxic e edema vasogênico. A permanente oclusão vascular resultou na redução do fluxo sanguíneo para o cérebro e consequentemente acúmulo de líquido em neurônios e astrócitos principalmente no córtex motor primário (referido como CFA). Alterações vasculares foram caracterizadas por descontinuidade endotelial e evidente hipertrofia de astrócitos em torno do edema vasogênico. Gliose reativa foi caracterizada por alterações específicas na morfologia dos astrócitos e aumento na síntese de Glial Fibrillary Acidic Protein (GFAP) e cicatriz glial. Baseados em nossos resultados, concluímos que o modelo de isquemia focal em camundongos, determinou importante astrogliose, na camada V da CFA, e a AGm não demonstrou esta alteração patológica.<br>

Abstract : Experimental focal cerebral ischemia results in cortical brain lesion followed by ischemic stroke. In this study, focal cerebral ischemia was induced in mice by occlusion of the middle cerebral artery. We studied I, II/III, V and VI cortical layers in caudal forelimb area (CFA) and medial agranular cortex (AGm) from control and ischemic motor cortex C57BL/6 mice. We observed significant differences in the extent of the neurons, ischemic neurons, astrocytes and microglia in the superficial II/III and deep V cortical layers analyzed in CFA and AGm motor cortex. We verified that the cellular changes were more prominent on V layer of primary motor cortex (CFA) with nuclear pyknosis, chromatin fragmentation, necrosis and degeneration, as well as, morphologic evidence of apoptosis mainly in neurons. As result, the caudal forelimb area (CFA) was more severity impaired than medial agranular cortex (AGm) in focal cerebral ischemic model. This was evident with proliferation of astrocytes that could result in neuroinflammation by microglia-like cells.This study described pathologic variations produced by ischemic lesion in mice, especially in the AGm and CFA, after forty-eight hours of the focal ischemia, by histologic procedure standard with Hematoxilina?Eosina (H&E) e Nissl staining and immunohistochemistry with NeuN, GFAP e Caspase-3 antybody. The results revealed pronounced edema in the neurons and astrocytes with altered nuclear volume. Brain edema is a severe clinical complication in a number of pathologies, and it is a major cause of increased morbidity and death worldwide. Cerebral hypoxia/ischemia is associated with cytotoxic edema and vasogenic edema. In a mouse model of ischemic lesion, we observed permanent vascular occlusion, resulting in reduced blood flow to the brain, swollen neurons and pronounced cytotoxic astrocyte swelling, as well as neuropathological indications of vasogenic edema, especially in the primary motor of the cortex (CFA). Vascular damage was characterized by endothelial discontinuity and evident reactive astrocyte hypertrophy around areas of vasogenic edema. Reactive astrogliosis was characterized by specific alterations of astrocyte morphology with pronounced upregulation of Glial Fibrillary Acidic Protein (GFAP) expression and scar formation. Based on results from our mouse model of focal cerebral ischemia, it was concluded that reactive astrogliosis was prominent in layer V of CFA motor cortex, while no layer of AGm demonstrated such abnormality.