observationer hos djur
hypoglykemisk hjärnskada har rapporterats hos många olika arter, inklusive råttor, kaniner, katter, hundar och apor. I en studie av noncomatose råttor befanns en enda episod (75 minuter) av måttlig hypoglykemi (plasmaglukos ~ 1,7–1,9 mM, dvs 30,9–34,6 mg/dL) orsaka celldöd i underavdelningar av den mediala prefrontala cortexen (inklusive de preliminära, infralimbic och cingulate regionerna), orbital cortex och piriform cortex (Tkacs et al., 2005)., Även i dessa djur, upprepad hypoglykemi (1 timme, 1-3 gånger, plasmaglukos 1,6–2,8 mM, dvs 2,91–60 mg/dL) ledde till ett ökat antal döende celler, särskilt i den bågformiga hypotalamus kärnan (tkacs et al., 2005). Dessutom har det visat sig att en hypoglykemisk episod i samband med isoelektrisk EEG resulterar i mer omfattande CNS-skada än en episod som inte är tillräckligt allvarlig för att göra en isoelektrisk spårning (Auer et al. 1984a, 1985; Haces m.fl., 2010)., Den neuronal död inducerad av 30 minuter av hypoglykemisk koma kan observeras mikroskopiskt så tidigt som 3 timmar efter återkomsten till normoglykemi (Ferrand-Drake et al., 1999). Dessutom har forskning med vuxna djur visat att svårighetsgraden av hjärnskador är positivt relaterad till mängden insulin som injiceras (Weil et al., 1938; Jones och Smith, 1971), och anledningen till detta kan vara att ökad tillgänglighet av insulin leder till en mer långvarig och svår hypoglykemi.
den neuronala hjärnskadan som ses hos hypoglykemiska råttor (Weil et al.,, 1938; Winkelman och Moore, 1940; Myers och Khan, 1971; Kalimo et al., 1980; Agardh m.fl. 1981; Auer m.fl. 1984a, 1984b, 1989; Kalimo m.fl., 1985; granskas av Auer, 1986; Auer och Anderson 1996; Ferrand-Drake et al., 1999; Mohseni, 2001) är mest uppenbart och svårare i de yttre skikten av cortex (Grayzel, 1934; Brierley et al., 1971; Ferrand-Drake et al., 1999; Suh et al., 2007b)., När det gäller svårighetsgrad studerade Morita och medarbetare (2004) hundar med insulinom och observerade neuronal nekros främst i de ytliga till mellersta skikten i hjärnbarken, men också i de djupa skikten i svåra fall. Det är möjligt att skador på neuroner är mer irreversibla i lager 2 och 3, och är reversibel i lager 4-6 (Auer et al., 1984a). Fördelningen av neuronal förlust varierar inte bara i olika delar av hjärnan utan också inom samma region (Auer et al. 1984b, 1989; Yamada m.fl., 2004; tkacs m.fl., 2005)., I hjärnbarken, till exempel, Agardh och kollegor (1981) fann att efter en 30 minuters isoelektrisk EEG var små neuroner i lager 3, men stora neuroner i lager 4 och 5 involverade mest omfattande. Fördelningen av skadade celler kan vara densamma efter en enda hypoglykemisk episod som den som uppstår efter upprepade episoder (tkacs et al., 2005).
som nämnts ovan har döende neuroner observerats i hjärnan hos hypoglykemiska råttor i många studier, men inte alla (tkacs et al., 2000, 2005; Yamada m.fl., 2004; Bree m.fl., 2009)., Det är möjligt att resultatet av en hypoglykemisk episod när det gäller celldöd varierar på grund av skillnader i experimentell design. Som redan påpekats spelar både graden och varaktigheten av hypoglykemi en roll i neurons öde. En ytterligare faktor i detta sammanhang kan vara bakgrunden till djuren, d.v. s. om de är diabetiska eller friska innan de utsätts för hypoglykemi. Bree m. fl., (2009) observerade att, jämfört med icke-diabetiska råttor, diabetiska motsvarigheter visade mer än en dubbelt högre hastighet av celldöd i cortex, 2 veckor efter en 60 minuters period av hypoglykemi, trots liknande blodglukoskoncentrationer (0.5-0.8 mM, dvs 9.1-14.6 mg / dL) mellan de två grupperna., Som jämförelse noterade Jiang och kollegor (2009) att, trots liknande plasmaglukosnivåer, glukoskoncentrationer i hjärnan var 34% högre hos råttor utsatta för återkommande hypoglykemiska episoder än hos dem som upplever en enda sådan episod, vilket tyder på att den metaboliska bakgrunden hos djur kan påverka den centrala glukoskoncentrationen och därmed neuropatologiska resultatet av hypoglykemi.
som hos människor bevaras cerebellum och hjärnstammen hos försöksdjur eller endast något skadad av hypoglykemi (Finley och Brenner, 1941; Jones och Smith, 1971; Agardh et al.,, 1982; Haces et al., 2010). I råtta ryggmärgen har hypoglykemiska skador på ventrala hornneuroner observerats av vissa utredare (Winkelman och Moore, 1940; Jones och Smith 1971; Auer et al., 1989; Sima m.fl., 1989), men inte av andra (Mohseni, 2000). Men i rhesusapor har det visat sig att ryggmärgen kan verka normal trots motorisk klumpighet och oförmåga att sitta och gå (Myers och Khan, 1971), som tyder på funktionella eller submikroskopiska underskott. Morita et al., (2004) beskrev två hundar med ett insulinom som led av plötslig ataxi, muskelsvaghet och ett djur uppvisade också blindhet. Cerebellum verkade normalt hos en av hundarna men visade akut nekros med förlust av Purkinje och korgceller i den andra. I båda fallen minskade immunoreaktiviteten till en funktionell markör för Purkinjefibrer kraftigt, trots normal morfologi indikerad av hematoxylin-eosinfärgning., Det har också rapporterats att hypoglykemi framkallar gliala svar såsom svullnad och proliferation av astrocyter och oligodendrocyter i regioner av neuronala skador (Grayzel, 1934; Weil et al., 1938; Winkelman och Moore, 1940; Finley och Brenner, 1941).
i en studie av nyfödda råttor (Ennis et al., 2008), hypoglykemi inducerad av en enda insulininjektion orsakade omfattande neurodegeneration i hjärnan. Mönstret av skadan liknade det som sågs hos vuxna, dvs hjärnbarken, dentate gyrus (DG) av hippocampus, striatum och thalamus var mest utsatta., Hos nyfödda kan utvecklingen av neuronal död påverkas mer djupt av både varaktigheten av hypoglykemi (Zhou et al., 2008) och postnatal ålder än av graden av hypoglykemi. Akut insulininducerad hypoglykemi är förknippad med mer omfattande neuronal skada hos vuxna och P28 råttor än hos P14 råttor, medan hjärnan hos P7-råttor kan räddas under hypoglykemi (Ennis et al., 2008).
således verkar det som om de neuropatologiska konsekvenserna av hypoglykemiska hjärnskador hos djur är mycket lik de som observeras hos människor.