obserwacje u zwierząt
hipoglikemiczne uszkodzenie mózgu odnotowano u wielu różnych gatunków, w tym szczurów, królików, kotów, psów i małp. W badaniu na szczurach niekomatozowych stwierdzono, że pojedynczy epizod (75 minut) umiarkowanej hipoglikemii (glukoza w osoczu ~ 1,7–1,9 mM, tj. 30,9-34,6 mg/dL) powoduje śmierć komórek w podpodziałach przyśrodkowej kory przedczołowej (w tym regionów prelibic, infralimbic i cingulate), kory oczodołowej i kory piriform (Tkacs et al., 2005)., Również u tych zwierząt powtarzająca się hipoglikemia (1 godzina, 1-3 razy, stężenie glukozy w osoczu 1,6–2,8 mM, czyli 2,91-60 mg / dL) doprowadziła do zwiększenia liczby umierających komórek, szczególnie w łukowatym jądrze podwzgórza (Tkacs i in., 2005). Ponadto wykazano, że epizod hipoglikemiczny związany z izoelektrycznym EEG powoduje bardziej rozległe uszkodzenie ośrodkowego układu nerwowego niż epizod, który nie jest wystarczająco poważny, aby wytworzyć śledzenie izoelektryczne (Auer et al., 1984a, 1985; Haces et al., 2010)., Śmierć neuronalną wywołaną przez 30 minut śpiączki hipoglikemicznej można zaobserwować mikroskopowo już 3 godziny po powrocie do normoglikemii (Ferrand-Drake et al., 1999). Ponadto badania na dorosłych zwierzętach wykazały, że nasilenie uszkodzenia mózgu jest pozytywnie związane z ilością wstrzykiwanej insuliny (Weil et al., 1938; Jones And Smith, 1971), a powodem tego może być fakt, że zwiększona dostępność insuliny prowadzi do bardziej długotrwałej i ciężkiej hipoglikemii.
uszkodzenie neuronów mózgu u szczurów hipoglikemicznych (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; reviewed by Auer, 1986; Auer and Anderson 1996; Ferrand-Drake et al., 1999; Mohseni, 2001) jest najbardziej oczywiste i bardziej dotkliwe w zewnętrznych warstwach kory (Grayzel, 1934; Brierley et al., 1971; Ferrand-Drake et al., 1999; Suh et al., 2007b)., Jeśli chodzi o nasilenie, Morita i współpracownicy (2004) badali psy z insulinomas i obserwowano martwicę neuronów głównie w powierzchownych do środkowych warstw kory mózgowej, ale także w głębokich warstwach w ciężkich przypadkach. Jest możliwe, że uszkodzenie neuronów jest bardziej nieodwracalne w warstwach 2 i 3 i jest odwracalne w warstwach 4-6 (Auer et al., 1984a). Rozkład utraty neuronów zmienia się nie tylko w różnych częściach mózgu, ale także w tym samym regionie (Auer et al., 1984b, 1989; Yamada et al., 2004; Tkacs et al., 2005)., W korze mózgowej, na przykład, Agardh i współpracownicy (1981) odkryli, że po 30 minutowym izoelektrycznym EEG, małe neurony w warstwie 3, ale duże neurony w warstwie 4 i 5 były zaangażowane najintensywniej. Dystrybucja uszkodzonych komórek może być taka sama po pojedynczym epizodzie hipoglikemii, jak ta, która występuje po powtarzających się epizodach (Tkacs et al., 2005).
jak wspomniano powyżej, obumierające neurony zaobserwowano w mózgu szczurów hipoglikemicznych w wielu badaniach ,ale nie we wszystkich (Tkacs et al., 2000, 2005; Yamada et al., 2004; Bree et al., 2009)., Możliwe, że wynik epizodu hipoglikemicznego pod względem śmierci komórki jest różny ze względu na różnice w konstrukcji eksperymentalnej. Jak już wspomniano, zarówno stopień, jak i czas trwania hipoglikemii odgrywają rolę w losie neuronów. Dodatkowym czynnikiem w tym kontekście może być tło zwierząt, to znaczy, czy są one cukrzycą lub zdrowe przed narażeniem na hipoglikemię. Bree i in., (2009) zaobserwowano, że w porównaniu do szczurów bezcukrzycowych, odpowiedniki z cukrzycą wykazywały ponad dwukrotnie wyższy wskaźnik śmierci komórek w korze mózgowej, 2 tygodnie po 60-minutowym okresie hipoglikemii, pomimo podobnych stężeń glukozy we krwi (0,5–0,8 mM, tj. 9,1-14,6 mg/dL) między tymi dwiema grupami., Dla porównania, Jiang i współpracownicy (2009) zauważyli, że pomimo podobnych poziomów glukozy w osoczu, stężenia glukozy w mózgu były o 34% wyższe u szczurów narażonych na nawracające epizody hipoglikemii niż u osób doświadczających jednego takiego epizodu, co sugeruje, że tło metaboliczne zwierząt może wpływać na centralne stężenie glukozy, a tym samym wynik neuropatologiczny hipoglikemii.
podobnie jak u ludzi, móżdżek i pnia mózgu u zwierząt doświadczalnych jest zachowany lub tylko nieznacznie uszkodzony przez hipoglikemię (Finley and Brenner, 1941; Jones And Smith, 1971; Agardh et al.,, 1982; Haces et al., 2010). W rdzeniu kręgowym szczura hipoglikemiczne uszkodzenia neuronów rogu brzusznego zostały zaobserwowane przez niektórych badaczy (Winkelman and Moore, 1940; Jones And Smith 1971; Auer et al., 1989; Sima et al., 1989), ale nie przez innych (Mohseni, 2000). Jednak u rezusów stwierdzono, że rdzeń kręgowy może wyglądać normalnie pomimo niezdarności ruchowej i niezdolności do siedzenia i chodzenia (Myers and Khan, 1971), co sugeruje funkcjonalne lub submikroskopowe deficyty. Morita i in., (2004) opisał dwa psy z insulinoma, który cierpiał na nagłą ataksję, osłabienie mięśni, a jedno zwierzę wykazywało również ślepotę. Móżdżek wyglądał normalnie u jednego z psów, ale wykazywał ostrą martwicę z utratą komórek Purkinje ' ego i koszyczka u drugiego. W obu przypadkach immunoreaktywność funkcjonalnego markera włókien Purkinje ' ego była silnie zmniejszona, pomimo prawidłowej morfologii wskazanej przez barwienie hematoksyliną i eozyną., Stwierdzono również, że hipoglikemia wywołuje reakcje glejowe, takie jak obrzęk i proliferacja astrocytów i oligodendrocytów w regionach uszkodzenia neuronów (Grayzel, 1934; Weil et al., 1938; Winkelman and Moore, 1940; Finley and Brenner, 1941).
w badaniu noworodków szczurów (Ennis et al., 2008), hipoglikemia wywołana pojedynczym wstrzyknięciem insuliny spowodowała rozległą neurodegenerację w mózgu. Wzór uszkodzenia był podobny do obserwowanego u dorosłych, tj. kora mózgowa, zakręt zębaty (DG) hipokampa, prążkowie i Wzgórze były najbardziej wrażliwe., U noworodków rozwój śmierci neuronalnej może mieć głębszy wpływ zarówno na czas trwania hipoglikemii (Zhou et al., 2008) i wieku poporodowego niż w stopniu hipoglikemii. Ostra hipoglikemia indukowana insuliną jest związana z bardziej rozległym uszkodzeniem neuronów u dorosłych i szczurów P28 niż u szczurów P14, podczas gdy mózg szczurów p7 może być oszczędzony podczas hipoglikemii (Ennis et al., 2008).
wydaje się więc, że neuropatologiczne konsekwencje hipoglikemicznego uszkodzenia mózgu u zwierząt są bardzo podobne do obserwowanych u ludzi.