Estudio electroencefalográfico de las alteraciones de vigilia y sueño en ratas sometidas a pesticidas

Resumen

Resumen: Introducción: En los últimos años existe una gran preocupación por el aumento de la incidencia de los trastornos del aprendizaje y del desarrollo en niños. Por ejemplo, las tasas de prevalencia del trastorno del espectro autista (TEA) y del trastorno por déficit de atención e hiperactividad (TDAH) parecen ir en aumento en todo el mundo. El uso de sustancias químicas (pesticidas) en agricultura y en el hogar para combatir diferentes plagas no sólo tiene beneficios asociados, sino también una serie de perjuicios a nivel de los ecosistemas y graves consecuencias para la salud humana. Debido a que la mayoría de los pesticidas dirigen su efecto hacia el sistema nervioso de los insectos y que éste comparte similitud con el sistema nervioso de los humanos, los pesticidas son especialmente peligrosos por su neurotoxicidad, sobre todo en el cerebro en desarrollo, con efectos negativos sobre la función cognitiva y motora en niños. Sin embargo, las alteraciones neurológicas causadas por la exposición a pesticidas durante el desarrollo no están bien caracterizadas y los mecanismos responsables de las alteraciones cognitivas y motoras están poco estudiados. Objetivos: Los objetivos concretos de esta tesis son caracterizar las alteraciones en la arquitectura del sueño inducida por pesticidas de cuatro familias químicas distintas (organofosforados, piretroides, organoclorados y carbamatos) en ratas expuestas durante la gestación y la lactancia. Metodología: Se han utilizado ratas de la cepa Wistar expuestas a pesticidas o vehículo en el periodo perinatal, durante la gestación y lactancia, mediante la administración oral (en la comida) a sus madres desde el día 7 de gestación hasta 21 días después del parto, momento del destete de las crías, analizando por separado las ratas macho de las hembras, tanto expuestas a vehículo (ratas control), como expuestas a los diferentes pesticidas. A todas las ratas se les realizó una implantación de electrodos cerebrales bajo guía estereotaxica, realizando un registro electroencefalográfico con video sincronizado de de 48 horas, analizados posteriormente por un médico especialista en Neurofisiología Clínica. Resultados y conclusiones: En este estudio se han encontrado alteraciones tanto en el análisis cualitativo como cuantitativo del electroencefalograma de ratas expuestas a algunos de los pesticidas utilizados en el estudio, concretamente a endosulfán y a clorpirifos. El endosulfán ha producido alteraciones tanto en ratas macho como en hembras. En ambas se ha visto un mayor tiempo de sueño, siendo este de peor calidad. En machos hay un aumento del número de transiciones de la fase de sueño REM a la fase de despierto, lo que indica una peor calidad de sueño REM, que clínicamente se traduce alteraciones del aprendizaje y la memoria. En hembras hay un aumento de despertares durante el sueño y de siestas durante la vigilia, con una aumento del número de transiciones entre las fases de sueño NREM y REM a fase de despierto. Esto conlleva en una peor calidad tanto del sueño REM, lo que se traduce clínicamente en una alteración de los procesos del aprendizaje y de la memoria, como del sueño NREM, lo que se traduce en una alteración de los procesos de restauración física y neurológica, junto un aumento de la somnolencia, lo que explicaría el aumento del número de siestas durante su periodo de actividad. En el análisis cuantitativo, también en hembras, se ha registrado en córtex cerebral y en hipocampo un aumento de la frecuencia media dominante en vigilia y en sueño. En córtex también se ve un aumento de la banda alfa junto con una disminución de las bandas theta y delta, y un aumento del cociente delta/alfa en fase REM, existiendo una correlación con estados de hiperalertamiento cerebral y un peor descanso durante el sueño, datos ya descritos previamente en pacientes con TDAH. El aumento de este cociente delta/alfa podría ser utilizado como indicador de exposición a endosulfán en hembras. En ratas macho expuestas a clorpirifos se ha observado un aumento del cociente alfa/delta en córtex cerebral, tanto en vigilia como en sueño NREM, debido a un aumento de la banda delta y a un aumento de la banda alfa, llevando a fenómentos de hipoalertamiento y retrasos en la maduración cerebral, también descritos anteriormente en pacientes con TEA. Todo ello sugiere la existe de una relación entre la exposición de algunos pesticidas y las alteraciones electroencefalográficas y clínicas que se dan en pacientes con trastornos como el TDAH y TEA y la importancia de seguir realizando estudios de este tipo, con número de muestras mayores, para poder caracterizarlos de una manera más detallada y poder avanzar tanto en el diagnostico como en la prevención y tratamiento.