Control hipotalámico de las interacciones neuroendocrinas
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La espectroscopía de
1
H MRS de alto campo (14.1T) se ha utilizado para
obtener perfiles metabólicos de elevada calidad en el hipotálamo de ratón
in vivo
(74,75). Los autores describieron que el perfil metabólico del hipotálamo es
diferente del de otras estructuras cerebrales como el hipocampo.
En particular, el hipotálamo contiene concentraciones más altas de ácido γ-‐
aminobutírico (GABA) y myo-‐inositol, y menores concentraciones de taurina
(Figura 5A). Por otro lado, la espectroscopía de
1
H alto campo también se ha
utilizado de forma combinada con técnicas de imagen (52). En este caso, los
autores estudiaron la activación hipotalámica en ratas mediante el paradigma de
Anorexia Inducida por Deshidratación (DIA), en ratas ayunadas una noche y en
ratas control. El contraste de Mn
2+
detectó activación neuronal en dos núcleos
hipotalámicos: en el hipotálamo lateral (LH) y en el Periventricular (PVN),
revelando una activación superior en las ratas con DIA. Por otro lado, en el perfil
metabólico analizado con espectroscopia a 14.1T, se encontraron incrementos
significativos de GABA en las dos condiciones respecto a las ratas control, mientras
que el lactato aumentó solamente en las ratas DIA. En su conjunto, estos estudios
muestran como la espectroscopia de alto campo
in vivo
acoplada con MEMRI,
puede proporcionar una información muy relevante sobre los mecanismos
hipotalámicos de control del apetito, balance energético global y control de peso en
roedores.
Espectroscopía
13
C y
1
H de alto campo en ángulo mágico
La espectroscopía de
13
C es un método que ha mostrado un gran potencial
en la investigación de los mecanismos de acoplamiento neuroglial tanto
in vivo
como
in vitro
(76-‐79). La baja abundancia natural del
13
C (1,1%), sin embargo, y la
baja sensibilidad del método, imponían la necesidad de utilizar vóxeles de tamaño
relativamente grande
in vivo
, que excedían significativamente las dimensiones del
hipotálamo.
Para superar este inconveniente, nuestro laboratorio ha implementado
recientemente una nueva colección de métodos espectroscópicos
ex vivo
,
concretamente la espectroscopía de
13
C alta resolución de ángulo mágico (HRMAS).
Adquiriendo espectros de resonancia magnética de biopsias hipotalámicas, con la
muestra inclinada 54.7 grados con respecto al campo magnético estático, se
eliminan los acoplamientos dipolares que ensanchan las resonancias
in vivo
, y se
obtienen espectros de alta resolución de la biopsia similares a los que se obtienen
en solución. Notablemente, estos espectros pueden obtenerse con muestras de tan
solo 5-‐10 mg, un tamaño similar al del hipotálamo en roedores. Utilizando esta
tecnología, se han investigado los efectos del ayuno nocturno y de la
administración de grelina en el perfil metabólico, así como la incorporación de
13
C
desde (1-‐
13
C) glucosa en los metabolitos hipotalámicos (80).
