Chronic Administration of Hesperidin improves working, but not reference memory in Rat Model of Alzheimer’s disease

Resumen Técnico: Administración Crónica de Hesperidina en un Modelo de Ratas con Enfermedad de Alzheimer

Planteamiento del Problema
A pesar de la extensa investigación, no existe un tratamiento adecuado o fiable para la enfermedad de Alzheimer (EA). La enfermedad se caracteriza por la pérdida de memoria, la acumulación de amiloide β extracelular, la hiperfosforilación de la proteína tau intraneuronal, la neuroinflamación y el estrés oxidativo. El envejecimiento, un factor de riesgo primario para la EA, está asociado con un aumento de las especies reactivas de oxígeno y nitrógeno, disfunción mitocondrial y declive cognitivo. En consecuencia, existe una necesidad crítica de nuevas intervenciones terapéuticas, particularmente aquellas que utilicen componentes antioxidantes naturales como los flavonoides para reequilibrar el estado oxidante-antioxidante en el cerebro. Este estudio tuvo como objetivo evaluar la efectividad de la Hesperidina (Hsp), un bioflavonoide que se encuentra en los cítricos, sobre el declive cognitivo y los niveles del Factor Neurotrófico Derivado del Cerebro (BDNF) en el hipocampo dentro de un modelo de EA.

Metodología
El estudio utilizó 32 ratas Wistar machos (3 meses de edad, 200–250 g) divididas en cuatro grupos (n=8 por grupo): Salina+Salina, Salina+Hsp, STZ+Salina y STZ+Hsp.

• Inducción de la EA: Se modeló la enfermedad de Alzheimer mediante la inyección intracerebroventricular (i.c.v.) de Estreptozotocina (STZ) a 3 mg/kg (1.5 mg/5 µl/lado) en los días 1 y 3 postcirugía.
• Tratamiento: El grupo STZ+Hsp recibió inyecciones diarias por vía intraperitoneal (i.p.) de Hesperidina (50 mg/kg) durante 21 días consecutivos. Los grupos de control recibieron solución salina.
• Evaluación Conductual: La memoria espacial se evaluó mediante el Laberinto de Agua de Morris (MWM). El protocolo incluyó cuatro bloques de 16 ensayos para evaluar la memoria de trabajo (fase de adquisición) y una prueba de sonda de 90 segundos para evaluar la memoria de referencia. Los parámetros medidos incluyeron la latencia a la plataforma, el tiempo total pasado en el cuadrante objetivo (TTS), la distancia recorrida y la velocidad de natación. Se realizó una prueba visual para descartar déficits visuales o de locomoción.
• Análisis Bioquímico: Tras las pruebas conductuales, se diseccionaron los hipocampos.
  • BDNF: Los niveles se cuantificaron mediante Western blot, midiendo la relación entre BDNF y β-actina.
  • Glutatión (GSH): Los niveles de GSH intracelular se determinaron mediante el método colorimétrico de DTNB (reactivo de Ellman).
• Análisis Estadístico: La normalidad de los datos se evaluó mediante la prueba de Kolmogorov–Smirnov. Se utilizaron ANOVA de una vía con pruebas post hoc de Tukey y ANOVA de dos vías para el análisis, estableciendo la significancia en P < 0.05.

Resultos Clave

• Efectos de la STZ: La inyección de STZ aumentó significativamente la latencia de escape y redujo los niveles de BDNF hipocampal (P < 0.001) en comparación con los controles sanos. También redujo significativamente los niveles de GSH hipocampal (P = 0.003).
• Hesperidina en Controles Sanos: La administración crónica de Hsp mejoró significativamente tanto la memoria de trabajo como la de referencia en ratas sanas. Esto se evidenció por una reducción en la latencia a la plataforma y un aumento en el TTS en la prueba de sonda (P < 0.05). Además, la Hsp aumentó significativamente los niveles de BDNF hipocampal en el grupo de control sano.
• Hesperidina en el Modelo de EA (tratado con STZ):
  • Memoria de Trabajo: El tratamiento con Hsp redujo significativamente la latencia de escape durante la fase de adquisición (bloques 2 y 4) en comparación con el grupo STZ+Salina (P = 0.001), lo que indica una mejora en la memoria de trabajo.
  • Memoria de Referencia: En la prueba de sonda, el tratamiento con Hsp no restauró significativamente el tiempo total pasado en el cuadrante objetivo (TTS) en comparación con el grupo STZ sin tratar. Por lo tanto, la memoria de referencia no mejoró.
  • Niveles de BDNF: A diferencia de los controles sanos, la administración de Hsp no logró aumentar significativamente los niveles de BDNF hipocampal en el grupo de EA (P = 0.67).
  • Estado Antioxidante: El tratamiento con Hsp restauró significativamente los niveles de GSH intracelular en los animales tratados con STZ (P = 0.002).

Significancia y Conclusiones
El estudio concluye que la administración crónica de Hesperidina facilita la memoria de trabajo, pero no logra mejorar la memoria de referencia en un modelo de rata de EA esporádica inducida por STZ. Si bien la Hsp restauró con éxito la capacidad antioxidante (GSH), esto fue insuficiente para normalizar la memoria de referencia o elevar los niveles de BDNF hipocampal en el estado de la enfermedad.

Los autores sugieren que los efectos diferenciales sobre los tipos de memoria pueden derivarse de mecanismos subyacentes distintos: la memoria de trabajo depende de la plasticidad sináptica a corto plazo y las interacciones de la corteza prefrontal, las cuales pueden beneficiarse de las propiedades antioxidantes y de mejora del flujo sanguíneo de la Hsp. En contraste, la memoria de referencia depende fuertmente de las células de lugar (place cells) de la región CA1 del hipocampo, la LTP tardía y la elevación del BDNF, elementos que no fueron restaurados por el tratamiento de 21 días con Hsp en el modelo de EA.

El artículo plantea que, si bien la restauración de la capacidad antioxidante es beneficiosa, no es suficiente para normalizar los complejos déficits cognitivos en contextos neurodegenerativos multifactoriales como la EA. Los autores señalan que la falta de elevación del BDNF en el hipocampo de los animales con EA respalda el efecto insignificante sobre la memoria de referencia. Enfatizan que la incapacidad de mejorar la memoria de referencia en este modelo concuerda con algunos estudios previos, pero contrasta con otros que utilizan modelos genéticos de EA, debido probablemente a las diferencias en los métodos de inducción de la EA (toxina vs. genética) y la duración del tratamiento. El estudio destaca la necesidad de investigaciones futuras que involucren duraciones de tratamiento más largas, estudios de dosis-respuesta y ensayos moleculares específicos de región (por ejemplo, BDNF de la corteza prefrontal, relaciones de pro-BDNF frente a BDNF maduro) para elucidar completamente el potencial terapéutico de la Hesperidina.