Contribution of hippocampal area CA1 to acetone cyanohydrin-induced loss of motor coordination in rats

Abstract

Introduction: Some vegetable foodstuffs contain toxic compounds that, when consumed, favour the development of certain diseases. Cassava (Manihot esculenta Crantz) is an important food source, but it contains cyanogenic glucosides (linamarin and lotaustralin) that have been associated with the development of tropical ataxic neuropathy and konzo. In rats, intraperitoneal administration of acetone cyanohydrin (a metabolite of linamarin) produces neurological disorders and neuronal damage in the hippocampus. However, it is unknown whether hippocampal area CA1 plays a role in neurological disorders associated with acetone cyanohydrin. Method: A total of 32 male Wistar rats 3 months old were assigned to 4 groups (n = 8 per group) as follows: vehicle (1 μl physiological saline), and 3 groups with acetone cyanohydrin (1 μl of 10, 15, and 20 mM solution, respectively). The substances were microinjected intrahippocampally every 24 hours for 7 consecutive days, and their effects on locomotor activity, rota-rod and swim tests were assessed daily. On the fifth day post-treatment, rats underwent further assessment with behavioural tests to identify or rule out permanent damage induced by acetone cyanohydrin. Results: Microinjection of acetone cyanohydrin 20 mM resulted in hyperactivity, motor impairment, and reduced exploration from the third day of treatment. All concentrations of acetone cyanohydrin produced rotational behaviour in the swim test from the first day of microinjection. Conclusion: The hippocampal area CA1 is involved in motor alterations induced by microinjection of acetone cyanohydrin, as has been reported for other cassava compounds. Resumen: Introducción: Algunos vegetales destinados a la alimentación contienen compuestos tóxicos que, al ser consumidos, predisponen al desarrollo de algunas enfermedades. La yuca (Manihot esculenta Crantz) es una fuente importante de alimento, pero contiene glucósidos cianogénicos (linamarina y lotaustralina) que han sido asociados con el desarrollo de la neuropatía atáxica tropical y el konzo. En la rata, la administración intraperitoneal de acetonacianohidrina (un metabolito de la linamarina) produce alteraciones neurológicas y daño neuronal en el hipocampo. No obstante, se desconoce si el área CA1 del hipocampo participa en las alteraciones neurológicas asociadas a la acetonacianohidrina. Método: Treinta y dos ratas macho Wistar de 3 meses de edad fueron destinadas a 4 grupos (n = 8 cada grupo): vehículo (1 de solución salina fisiológica) y 3 grupos con acetonacianohidrina (1 de solución 10, 15 y 20 mM). Las sustancias fueron microinyectadas intrahipocampalmente durante 7 días consecutivos (cada 24 h); los efectos fueron evaluados diariamente en las pruebas de actividad locomotora, rota-rod y nado. Al quinto día postratamiento se evaluaron nuevamente en las pruebas conductuales para identificar o descartar la permanencia del daño inducido por la acetonacianohidrina. Resultados: La microinyección de acetonacianohidrina 20 mM produjo hiperactividad, incoordinación motora y reducción de la exploración a partir del tercer día del tratamiento. En la prueba de nado, todas las concentraciones de acetonacianohidrina produjeron la conducta de giro desde el primer día de microinyección. Conclusión: El área CA1 del hipocampo participa en las alteraciones motoras inducidas por la microinyección de acetonacianohidrina, como ha sido reportado para otros compuestos de la yuca. Keywords: Cassava, Acetone cyanohydrin, Neuropathy, Rotational behaviour, Motor impairment, Palabras clave: Yuca, Acetonacianohidrina, Neuropatía, Conducta de giro, Incoordinación motriz