Introdução: A epilepsia do lobo temporal mesial (ELTM) é a forma mais comum de epilepsia na população adulta, tendo a esclerose hipocampal como principal substrato neuropatológico. Uma elevada proporção dos pacientes com ELTM apresentam história familiar positiva para a epilepsia, sugerindo a participação de fatores genéticos nesta síndrome. O citoesqueleto neuronal é essencial para os processos fisiológicos das células nervosas e crises epilépticas parecem afetar esta estrutura. O citoesqueleto neuronal possui importantes componentes regulatórios, dentre eles as proteínas associadas aos microtúbulos do tipo 2 (MAP2) e tau. Objetivos: Avaliar a densidade neuronal (células imunomarcadas com NeuN), neobrotamento das fibras musgosas (por histoquímica de neo-Timm) e a expressão imunohistoquímica das proteínas MAP2 e tau no hipocampo de casos cirúrgicos de ELTM (subtipos familiar e esporádico) e controles. As mesmas análises foram conduzidas no modelo animal de lítiopilocarpina. Métodos: Casos ELTM (n=38) foram divididos em ELTM familiar (n=20) e ETLM esporádica (n=18). Hipocampos controles (n=10) foram provenientes de necrópsias de sujeitos sem histórico de problemas neurológicos. No modelo animal de lítio-pilocarpina, animais submetidos ao status epilepticus (SE) foram sacrificados nos seguintes tempos pós-SE: 1, 7, 15 e 60 dias e classificados como grupos SE1, SE7, SE15 e SE60. Animais controle foram injetados com salina. Resultados: O grupo ELTM apresentou menor densidade neuronal que o controle nas regiões da camada granular, hilo, CA4, CA3, CA1 e prosubículo. O grupo ELTM mostrou maior valor de cinza da histoquímica de neo-Timm na camada granular, molecular interna e molecular externa e maior espessura do neobrotamento axonal na camada molecular interna em relação ao grupo controle. O grupo ELTM esporádica teve maior valor de cinza da histoquímica de neo-Timm e tendência à maior espessura do neobrotamento que o grupo ELTM familiar na camada molecular interna. O grupo ELTM apresentou menor expressão de MAP2 que o grupo controle no hilo, CA4, CA3, CA1 e prosubículo e maior expressão que o controle na camada granular, CA2 e parasubículo. O grupo ELTM esporádica teve maior expressão de MAP2 que o grupo ELTM familiar em CA1 e córtex entorrinal. O grupo ELTM apresentou maior expressão de tau que o grupo controle nas regiões da camada granular, hilo, CA3, CA2 e córtex entorrinal. O grupo ELTM esporádica demonstrou menor imunorreatividade para tau que o grupo ELTM familiar no córtex entorrinal. No modelo de lítio-pilocarpina, os grupos submetidos ao SE apresentaram menor densidade neuronal e maior neobrotamento que o grupo salina. Quanto à expressão de MAP2, os grupos SE60 e SE15 apresentaram maiores valores de expressão que os demais grupos em todas as regiões analisadas. A expressão de tau em CA3 não foi diferente entre os grupos animais analisados. Conclusão: Nossos resultados existem perda neuronal, reorganização sináptica das fibras musgosas e alterações na expressão de proteínas MAP2 e tau no hipocampo de pacientes com ELTM. Dentre os casos ELTM, encontramos diferenças no neobrotamento de fibras musgosas e na expressão de MAP2 e tau entre os grupos ELTM familiar e esporádica, indicando que estes grupos se apresentam de forma distinta em relação à epilepsia. Encontramos resultados II semelhantes em relação à densidade neuronal e o neobrotamento de fibras musgosas entre pacientes com ELTM e no modelo experimental. Porém, em relação à expressão das proteínas MAP2 e tau, encontramos algumas diferenças entre humanos e animais com ELTM. Nossos resultados sugerem que apesar do modelo de epilepsia induzida por lítio-pilocarpina ser relevante para o estudo da ELTM humana e mimetizar importantes aspectos neuropatológicos, a correspondência quanto à expressão de algumas proteínas estruturais não é completa. Estudos adicionais de expressão de proteínas do citoesqueleto em outros modelos animais de ELTM serão de grande importância para o melhor entendimento do processo epileptogênco.

Introduction: Mesial temporal lobe epilepsy (MTLE) is the most common form of epilepsy in adults and has hippocampal sclerosis as the main pathological substrate. A high proportion of patients with MTLE have positive familial history for epilepsy, suggesting the involvement of genetic factors in this syndrome. Seizures may affect the neuronal cytoskeleton, an structure that is essential in the physiological processes of nerve cells. Components of the neuronal cytoskeleton include microtubule-associated protein type 2 (MAP2) and tau. Objectives: Our aim was to evaluate neuronal density, mossy fiber sprouting and immunohistochemical expression of MAP2 and tau in the hippocampus of surgical cases of MTLE (familial and sporadic subtypes) and controls. The same analysis were conducted in the MTLE lithiumpilocarpine animal model.Methods: MTLE cases (n = 38) were divided into familial MTLE (n = 20) and sporadic MTLE (n = 18). Control hippocampi (n = 10) were obtained from autopsies of subjects without history of epilepsy. In the lithium-pilocarpine animal model, male Wistar rats were submitted to status epilepticus (SE) and were killed at the following post-SE days: 1, 7, 15 and 60, and were further classified SE1, SE7, SE15 and SE60. Control animals were injected with saline. Results: MTLE showed decreased neuronal density than controls in the granular layer, hilus, CA4, CA3, CA1 and prosubiculum. MTLE group showed increased neo-Timm gray value in the granular layer, inner and outer molecular layer, as well as increased mossy fiber length of mossy fiber in the inner molecular layer when compared to controls. Sporadic MTLE specimens exhibited increased inner molecular layer gray value than familial MTLE. MTLE hihppocampi showed decreased MAP2 expression in the hilus, CA4, CA3, CA1 and prosubiculum. In the granular layer, CA2 and parasubiculum, MAP2 expression was higher in MTLE specimens than in controls. CA1 and entorhinal cortex from sporadic MTLE hippocampi showed increased MAP2 expression than familial MTLE. Tau expression was increased in the granular layer, hilus, CA3, CA2 and entorhinal cortex of MTLE specimens. Sporadic MTLE exhibited lower tau immunoreactivity in the entorhinal cortex than familial MTLE. In the lithiumpilocarpine animal model, rats submitted to SE presented lower values of neuronal density and mossy fiber sprouting than controls. SE15 and SE60 showed increased MAP2 expression in all hippocampal subfields. Tau expression in CA3 was not different among the groups. Conclusion: Our results indicate that besides neuronal loss and axonal sprouting, MTLE specimens also exhibit dendritic abnormalities related to MAP2 expression. Increased tau immunoreactivity in epileptogenic hippocampi indicates possible abnormal expression related to mossy fiber sprouting in chronic MTLE. We found differential sprouting, MAP2 and tau expression between sporadic and familial MTLE. It is possible that different genetic background might result in somehow distinct neuropathological substrates between the two MTLE subtypes, although their clinical manifestation is quite similar. While neuronal loss and axonal sprouting profiles in human MTLE and chronic phase of the lithium-pilocarpine animal model are comparable, we could not find corresponding results regarding MAP2 and tau expression. IV Several studies have shown that chemo-convulsant as pilocarpine and kainic acid result in widespread brain epileptic discharges, which are different from the more focal hippocampal discharges seen in human MTLE. Despite its limitations, the lithium-pilocarpine model stands as an important and widely used animal model of epilepsy. Besides that, other animal models in which ictal discharges and lesions are more limited to the hippocampal formation might better mimic what we see in human MTLE.