waarnemingen bij dieren
hypoglycemische hersenbeschadiging is gemeld bij veel verschillende soorten, waaronder ratten, konijnen, katten, honden en apen. In een studie van nietcomateuze ratten, werd een enkele episode (75 minuten) van matige hypoglykemie (plasmaglucose ~ 1,7–1,9 mM, d.w.z. 30,9–34,6 mg/dL) gevonden om celdood te veroorzaken in onderverdelingen van de mediale prefrontale cortex (met inbegrip van de preliminaire, infralimbische, en cingulate gebieden), de orbitale cortex, en de Piriform cortex (Tkacs et al., 2005)., Ook in die dieren, herhaalde hypoglykemie (1 uur, 1-3 keer, plasma glucose 1,6–2,8 mM, dat wil zeggen, 2,91–60 mg/dL) leidde tot een verhoogd aantal stervende cellen, met name in de arcuate hypothalamic nucleus (Tkacs et al., 2005). Bovendien is aangetoond dat een hypoglycemische episode geassocieerd met iso-elektrische EEG resulteert in meer uitgebreide CZS schade dan een episode die niet ernstig genoeg is om een iso-elektrische tracing te maken (Auer et al., 1984a, 1985; Haces et al., 2010)., De neuronale dood veroorzaakt door 30 minuten van hypoglycemisch coma kan microscopisch worden waargenomen vanaf 3 uur na terugkeer naar normoglycemie (Ferrand-Drake et al., 1999). Bovendien heeft onderzoek met volwassen dieren aangetoond dat de ernst van hersenbeschadiging positief gerelateerd is aan de hoeveelheid insuline die geïnjecteerd wordt (Weil et al., 1938; Jones and Smith, 1971), en de reden hiervoor kan zijn dat de verhoogde beschikbaarheid van insuline leidt tot een meer langdurige en ernstige hypoglykemie.
de neuronale hersenbeschadiging waargenomen bij hypoglycemische ratten (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; herzien door Auer, 1986; Auer and Anderson 1996; Ferrand-Drake et al., 1999; Mohseni, 2001) is het duidelijkst en ernstiger in de buitenste lagen van de cortex (Grayzel, 1934; Brierley et al., 1971; Ferrand-Drake et al., 1999; Suh et al., 2007b)., Morita and coworkers (2004) bestudeerden honden met insulinomen en observeerden neuronale necrose voornamelijk in de oppervlakkige tot middelste lagen van de hersenschors, maar ook in de diepe lagen in ernstige gevallen. Het is mogelijk dat schade aan neuronen onomkeerbaar is in lagen 2 en 3, en omkeerbaar is in lagen 4-6 (Auer et al., 1984a). De verdeling van neuronaal verlies varieert niet alleen in verschillende delen van de hersenen, maar ook binnen hetzelfde gebied (Auer et al., 1984b, 1989; Yamada et al., 2004; Tkacs et al., 2005)., In de hersenschors, bijvoorbeeld, vonden Agardh en collega ‘ s (1981) dat, na een 30 minuten iso-elektrisch EEG, kleine neuronen in Laag 3, maar grote neuronen in lagen 4 en 5 het meest betrokken waren. De verdeling van beschadigde cellen kan hetzelfde zijn na een enkele hypoglycemische episode als die welke optreedt na herhaalde episodes (Tkacs et al., 2005).
zoals hierboven vermeld, zijn stervende neuronen waargenomen in de hersenen van hypoglycemische ratten in vele studies, maar niet in alle (Tkacs et al., 2000, 2005; Yamada et al., 2004; Bree et al., 2009)., Het is mogelijk dat de uitkomst van een hypoglycemische episode in termen van celdood varieert als gevolg van verschillen in experimenteel ontwerp. Zoals reeds opgemerkt, spelen zowel de mate als de duur van hypoglykemie een rol in het lot van neuronen. Een extra factor in deze context kan de achtergrond van de dieren, dat wil zeggen, of ze diabetes of gezond voordat ze worden blootgesteld aan hypoglykemie. Bree et al., (2009) waargenomen dat, vergeleken met niet–diabetische ratten, diabetische tegenhangers toonden meer dan een tweevoudige hogere snelheid van celdood in de cortex, 2 weken na een 60 minuten periode van hypoglykemie, ondanks vergelijkbare bloedglucoseconcentraties (0,5–0,8 mM, d.w.z., 9,1-14,6 mg/dL) tussen de twee groepen., Ter vergelijking merkten Jiang en collega ‘ s (2009) op dat, ondanks vergelijkbare plasmaglucosespiegels, glucoseconcentraties in de hersenen 34% hoger waren bij ratten die werden blootgesteld aan recidiverende hypoglycemische episodes dan bij ratten die een enkele dergelijke episode ervaren, wat suggereert dat de metabole achtergrond van dieren de centrale glucoseconcentratie en dus neuropathologische uitkomst van hypoglykemie kan beïnvloeden.zoals bij de mens is het cerebellum en de hersenstam bij proefdieren behouden of slechts licht beschadigd door hypoglykemie (Finley and Brenner, 1941; Jones and Smith, 1971; Agardh et al.,, 1982; Haces et al., 2010). In het ruggenmerg van de rat, hypoglycemische schade van ventrale Hoorn neuronen is waargenomen door sommige onderzoekers (Winkelman and Moore, 1940; Jones and Smith 1971; Auer et al., 1989; Sima et al., 1989), maar niet door anderen (Mohseni, 2000). Bij resusapen is echter gebleken dat het ruggenmerg normaal kan lijken ondanks motorische onhandigheid en een onvermogen om te zitten en te lopen (Myers and Khan, 1971), wat wijst op functionele of submicroscopische tekorten. Morita et al., (2004) beschreven twee honden met een insulinoom die leed aan plotselinge ataxie, spierzwakte, en een dier vertoonde ook blindheid. Het cerebellum leek normaal bij een van de honden, maar vertoonde acute necrose met verlies van Purkinje en mandcellen in de andere. In beide gevallen was de immunoreactiviteit tot een functionele marker van Purkinje-vezels sterk afgenomen, ondanks normale morfologie die werd aangegeven door hematoxyline-eosine-kleuring., Er is ook gemeld dat hypoglykemie gliale reacties zoals zwelling en proliferatie van astrocyten en oligodendrocyten in regio ‘ s van neuronale schade veroorzaakt (Grayzel, 1934; Weil et al., 1938; Winkelman and Moore, 1940; Finley and Brenner, 1941).
in een studie bij pasgeboren ratten (Ennis et al., 2008), hypoglykemie veroorzaakt door een enkele insuline-injectie veroorzaakt uitgebreide neurodegeneratie in de hersenen. Het patroon van de schade was vergelijkbaar met dat gezien bij volwassenen, dat wil zeggen, de hersenschors, dentate gyrus (DG) van de hippocampus, striatum, en thalamus waren het meest kwetsbaar., Bij pasgeborenen kan de ontwikkeling van neuronale dood dieper worden beïnvloed door zowel de duur van hypoglykemie (Zhou et al., 2008) en de postnatale leeftijd dan door de mate van hypoglykemie. Acute insuline-geïnduceerde hypoglykemie wordt geassocieerd met meer uitgebreide neuronale schade bij volwassenen en P28 ratten dan bij P14 ratten, terwijl de hersenen van P7 ratten kunnen worden gespaard tijdens hypoglykemie (Ennis et al., 2008).
De neuropathologische gevolgen van hypoglycemische hersenbeschadiging bij dieren lijken dus sterk op die bij mensen.