[en] Tumor Necrosis Factor (TNF) alpha has been implicated in the pathogenesis of diabetic peripheral neuropathy (DPN), among other inflammatory demyelinating diseases and neuropathic pain. TNF-∝ is a pro-inflammatory cytokine that can act at several steps in the demyelination process. It is produced by Schwann cells in the peripheral nervous system (PNS) after nerve injury and released into the local environment to attract and activate macrophages at the site of injury, contributing to Wallerian degeneration and demyelination. An important observation in different peripheral neuropathies is the increased levels of TNF-∝ in plasma, being implicated in the onset and/or malignant progression of peripheral nerve diseases. In vivo studies demonstrated a local inflammation in the sciatic nerve of rats after injection of TNF-∝, followed by demyelination and axonal degeneration. Furthermore, the administration of TNF-∝ resulted in acute mechanical hyperalgesia, a main characteristic of neuropathic pain and therefore TNF-∝ is postulated as a biomarker for painful alterations after nerve injury. Nowadays, there is not an effective therapy to stop and reverse the axonal degeneration and pain that characterize peripheral neuropathies. Unfortunately, the preclinical data using animal models demonstrated the lack of optimum models and outcome measures to underlay the pathogenesis of the disease. An appropriate animal model is critical for replicating the essential features of peripheral neuropathies, understanding DPN pathophysiology and to develop effective strategies. Although the increasing worldwide prevalence of diabetes has fueled the development of several mouse models, the main discrepancies related to the proper generation of a mouse model for the study of peripheral neuropathies, and complications of DM, like diabetic peripheral neuropathy, are a consequence of the anatomical differences and the incomparable life expectancies between humans and rodents. With the aim to characterize TNF-∝ effects in the development of peripheral neuropathy and chronic neuropathic pain, a transgenic mouse model overexpressing TNF-∝ in Schwann cells, under the peripheral myelin protein P0 promoter, was generated. Here we characterized the overexpression of TNF-∝ in myelinated Schwann cells at different stpes of myelination (postnatal days 5, 21 and 65) showing that high levels of TNF-∝ in sciatic nerve leads to the downregulation of the major PNS myelin proteins (P0, MBP, PMP22, MAG) compared to wild type mice, correlating with the loss of structured myelin and an increase in p75NTR in the sciatic nerve, a marker for immature and non-myelinated Schwann cells. Local inflammation was also demonstrated by high levels of macrophage infiltration in both sciatic nerve and spinal cord, compared with wild type animals. Furthermore, stress conditions were induced by sciatic nerve crush after which recovery and subsequent remyelination were delayed in the transgenic mice, as evaluated by the Sciatic Functional Index and electrophysological tests. On the other hand, algesimetrical tests revealed unaltered mechanical nociception, with or without injury, although transgenic animals showed thermal hypersensivity, higher after peripheral injury, correlating with the microglial and astrocyte activation in the spinal cord. Moreover, high expression of BDNF and CCL2, as well as overexpression of Nav1.7 and Nav1.8 channels, all related to the maintenance of chronic inflammatory pain, were detected in DRGs of TNF-∝ transgenic mice. A morphometrical study of tibialis nerves showed no differences in the total nerve surface between genotypes and injury. However, transgenic mice exhibited a slight reduction in the axonal diameter and a significant thinner myelin sheath than wild type animals. This model could be helpful in the characterization of the role TNF-∝ in pain development, injury and DPN as well as in developing efficient therapeutic strategies to modulate such pathological conditions.

[es] Se ha relacionado la implicación de Tumor Necrosis Factor (TNF) alpha en la patogénesis de la neuropatía diabética periférica (DPN) así como en otras enfermedades inflamatorias cursadas con desmielinización y dolor neuropático. TNF-∝ es una citoquina proinflamatoria que puede actuar a diferentes niveles en el proceso de desmielinización. Tras una lesión en el nervio periférico, las células de Schwann producen esta citoquina en el sistema nervioso periférico (PNS) y se secreta localmente para atraer y activar a los macrófagos circulantes hacia la lesión, contribuyendo así a la degeneración Walleriana. En diferentes neuropatías periféricas conocidas, el incremento de los niveles de TNF-∝ en plasma se encuentran implicados en la progresión maligna de la enfermedad. Estudios en ratas inyectas con TNF-∝ directamente en el nervio ciático, demuestran una inflamación local seguida de desmielinización y degeneración axonal. Además, la administración de TNF-∝ ocasiona hiperalgesia mecánica aguda, una de las principales características del dolor neuropático, así como se ha postulado a TNF-∝ como biomarcador de dolor tras lesión nerviosa. Hoy en día no existen terapias efectivas para frenar y revertir la degeneración axonal y el dolor que cursan las neuropatías. Datos preclínicos obtenidos con los modelos animales actuales demuestran la carencia de un modelo óptimo y de los parámetros adecuados para establecer la patogénesis de la enfermedad. La obtención de un modelo animal apropiado es crítico para mimetizar las neuropatías periféricas humanas. Aunque el incremento mundial de la prevalencia de la diabetes ha potenciado el desarrollo de numerosos modelos, las principales discrepancias para la obtención de un correcto modelo in vivo para las neuropatías asociadas a la Diabetes Mellitus, residen en las importantes diferencias anatómicas y la esperanza de vida entre humanos y roedores. Con el objetivo de caracterizar los efectos de TNF-∝ en el desarrollo de neuropatía periférica crónica y dolor neuropático, se generó un ratón transgénico que sobreexpresa TNF-∝ en células de Schwann, bajo control del promotor de la proteína de la mielina P0. En el trabajo que se presenta a continuación se caracteriza la sobreexpresión de TNF-∝ en las células de Schwann pro-mielinizantes en diferentes estadíos de mielinización (a 5, 21 y 65 días de vida), reflejando que los altos niveles alcanzados en los nervios ciáticos transgénicos ocasionan una desregulación de las principales proteínas de la mielina (P0, MBP, PMP22, MAG), correlacionando con una desestructuración de la vaina de mielina y el incremento de células positivas para p75NTR, marcador específico de células de Schwann inmaduras y no-mielinizantes. También detectamos una inflamación local debido a una una alta infiltración de macrófagos en nervios ciáticos y médula espinal en estos animales. Tras la lesión del nervio ciático, la recuperación de la función motora y posterior remielinización se retrasa en los ratones transgénicos, como demuestra la evaluación mediante el Sciatic Functional Index, y los test electrofisológicos. Sin embargo, estudios de algesimetría muestran inalterada la nocicepción frente a estímulos mecánicos, aunque los ratones transgénicos presentan hipersensibilidad ante estímulos térmicos, incrementada tras la lesión y correlacionada con la activación microglial y astrocitaria en la médula espinal. Además, se detectaron altos niveles de BDNF and CCL2, junto con una sobreexpresión de los canales iónicos Nav1.7 y Nav1.8, relacionados con dolor. Estudios morfométricos no reflejan diferencias en el tamaño de los nervios, ni siquiera tras la lesión, aunque los animales transgénicos sí presentan una ligera reducción en el diámetro axonal y un menor grosor de la mielina. Por consiguiente, este modelo podría ayudar a elucidar el papel de TNF-∝ en el desarrollo de dolor, la regeneración y las neuropatías periféricas, así como en el desarrollo de nuevas terapias eficientes para paliar estas patologías.