pozorování u zvířat
hypoglykemické poškození mozku bylo hlášeno u mnoha různých druhů, včetně potkanů, králíků, koček, psů a opic. Ve studii noncomatose krysy, jedna epizoda (75 minut) mírné hypoglykémie (plazmatické glukózy ~ 1.7–1.9 mM, tj., 30.9–34.6 mg/dL) bylo zjištěno, že příčinou smrti buněk v členění mediální prefrontální kůra (včetně prelimbic, infralimbic, a okrajové regiony), orbitální kůry, a piriform kůry (Tkacs et al., 2005)., Také u těchto zvířat, opakované hypoglykémie (1 hodina, 1-3 krát, plazmatické glukózy 1.6–2.8 mM, tj. 2.91–60 mg/dL), vedl k většímu počtu umírajících buněk, zejména v obloukovité hypothalamická jádra (Tkacs et al., 2005). Navíc, bylo prokázáno, že hypoglykemické epizody spojené s izoelektrická EEG, výsledky ve více rozsáhlé poškození CNS než epizoda, která není natolik závažná, aby pedával izoelektrická obrysu (Auer et al., 1984a, 1985; Haces et al., 2010)., Neuronální smrt vyvolaná 30 minutami hypoglykemického kómatu lze pozorovat mikroskopicky již 3 hodiny po návratu k normoglykémii (Ferrand-Drake et al., 1999). Kromě toho výzkum využívající dospělá zvířata prokázal, že závažnost poškození mozku pozitivně souvisí s množstvím injekčního inzulínu (Weil et al., 1938; Jones a Smith, 1971) a důvodem může být to, že zvýšená dostupnost inzulínu vede k delší a závažnější hypoglykémii.
neuronální poškození mozku pozorované u hypoglykemických potkanů (Weil et al.,, 1938; Winkelman and Moore, 1940; Myers and Khan, 1971; Kalimo et al., 1980; Agardh et al., 1981; Auer et al., 1984a, 1984b, 1989; Kalimo et al., 1985; přezkoumána Auer, 1986; Auer a Anderson 1996; Ferrand-Drake et al., 1999; Mohseni, 2001) je nejzřetelnější a závažnější ve vnějších vrstvách kůry (Grayzel, 1934; Brierley et al., 1971; Ferrand-Drake et al., 1999; Suh et al., 2007b)., Ohledně závažnosti, Morita a spolupracovníci (2004) studoval psy s insulinomy a pozoroval neuronální nekrózy především v povrchní střední vrstvy mozkové kůry, ale také v hlubokých vrstvách v závažných případech. Je možné, že poškození neuronů je více nezvratné ve vrstvách 2 a 3, a je reverzibilní ve vrstvách 4-6 (Auer et al., 1984a). Distribuce neuronální ztráty se liší nejen v různých částech mozku, ale také ve stejné oblasti (Auer et al., 1984b, 1989; Yamada et al., 2004; Tkacs et al., 2005)., V mozkové kůře, například, Agardh a kolegové (1981) zjistil, že po 30 minut izoelektrická EEG, malé neurony ve vrstvě 3, ale velké neurony ve vrstvách 4 a 5 byly zapojeny nejvíce široce. Distribuce poškozených buněk může být po jediné hypoglykemické epizodě stejná jako distribuce, ke které dochází po opakovaných epizodách (Tkacs et al., 2005).
jak bylo uvedeno výše, umírající neurony byly pozorovány v mozku hypoglykemických potkanů v mnoha studiích, ale ne všechny (Tkacs et al., 2000, 2005; Yamada et al., 2004; Bree et al., 2009)., Je možné, že výsledek hypoglykemické epizody z hlediska buněčné smrti se liší v důsledku rozdílů v experimentálním designu. Jak již bylo uvedeno, jak stupeň, tak trvání hypoglykémie hrají roli v osudu neuronů. Dalším faktorem v této souvislosti může být pozadí zvířat, tj. zda jsou diabetičtí nebo zdraví před vystavením hypoglykémii. Bree et al., (2009) pozoroval, že ve srovnání s nediabetickými potkany vykazovaly diabetické protějšky více než dvojnásobnou vyšší míru buněčné smrti v kůře, 2 týdny po 60minutovém období hypoglykémie, navzdory podobným koncentracím glukózy v krvi (0, 5–0, 8 mM, tj. 9, 1–14, 6 mg/dL) mezi oběma skupinami., Pro srovnání, Jiang a kolegové (2009) poznamenal, že i přes podobné glukózy v plazmě, koncentrace glukózy v mozku, byly o 34% vyšší u potkanů vystavených opakované hypoglykemické příhody než u těch, kteří zažívají jeden takový díl, což naznačuje, že metabolické pozadí zvířat může ovlivnit centrální koncentrace glukózy a tedy neuropathologic výsledek hypoglykémie.
stejně jako u lidí je cerebellum a mozkový kmen u experimentálních zvířat zachován nebo jen mírně poškozen hypoglykémií (Finley a Brenner, 1941; Jones a Smith, 1971; Agardh et al.,, 1982; Haces et al., 2010). U potkanů míchy, hypoglykemické poškození ventrální roh neuronů byl pozorován u některých vyšetřovatelů (Winkelman a Moore, 1940; Jones a Smith, 1971; Auer et al., 1989; Sima et al., 1989), ale ne jinými (Mohseni, 2000). U opic rhesus však bylo zjištěno, že mícha se může zdát normální navzdory motorické neohrabanosti a neschopnosti sedět a chodit (Myers and Khan, 1971), což naznačuje funkční nebo submikroskopické deficity. Morita et al., (2004) popsal dva psy s inzulinomem, kteří trpěli náhlou ataxií, svalovou slabostí a jedno zvíře také vykazovalo slepotu. Cerebellum se objevil normální u jednoho z psů, ale vykazoval akutní nekrózu se ztrátou Purkinje a košových buněk v druhém. V obou případech byla imunoreaktivita na funkční marker Purkinjových vláken silně snížena, navzdory normální morfologii indikované barvením hematoxylin-eosin., Bylo také zjištěno, že hypoglykémie vyvolává nervové reakce, jako je otok a proliferace astrocytů a oligodendrocytů v regionech neuronální poškození (Grayzel, 1934; Weil et al., 1938; Winkelman and Moore, 1940; Finley and Brenner, 1941).
ve studii novorozených potkanů (Ennis et al., 2008), hypoglykémie vyvolaná jednou injekcí inzulínu způsobila rozsáhlou neurodegeneraci v mozku. Struktura poškození byla podobná jako u dospělých, tj. mozková kůra, dentate gyrus (DG) hippocampu, striatum a thalamus byly nejzranitelnější., U novorozenců může být vývoj neuronální smrti hluboce ovlivněn jak trváním hypoglykémie (Zhou et al., 2008) a postnatální věk než podle stupně hypoglykémie. Akutní hypoglykémie vyvolaná inzulínem je spojena s rozsáhlejším neuronálním poškozením u dospělých a potkanů P28 než u potkanů P14, zatímco mozek potkanů P7 může být ušetřen během hypoglykémie (Ennis et al., 2008).
zdá se tedy, že neuropatologické důsledky hypoglykemického poškození mozku u zvířat jsou velmi podobné těm, které byly pozorovány u lidí.