Análises comportamental e morfológica da associação de exposição pré-natal à lipopolissacarídeo e asfixia intrauterina

Abstract

A exposição do encéfalo imaturo a uma infecção maternal e asfixia perinatal podem predispor ao desenvolvimento da paralisia cerebral (PC) em humanos. A indução desses eventos lesivos isoladamente em roedores não reproduz os déficits motores, cognitivos e morfológicos observados em crianças com PC. Assim, o presente estudo teve como objetivo verificar se a associação desses eventos, inflamação pré-natal por lipopolissacarídeo (LPS) e asfixia intrauterina, produz um fenótipo mais semelhante ao da PC em ratos. Injeções de LPS ou de solução salina estéril foram administradas por via intraperitoneal em ratas prenhas entre o décimo sétimo e vigésimo primeiro dia gestacional. No vigésimo segundo dia de gestação, o procedimento de asfixia intrauterina foi realizado em parte dos animais. Assim, os filhotes foram divididos em quatro grupos: Controle (CT), Asfixia (A), LPS e LPSAsfixia (LA). A partir do terceiro dia pós-natal (P3) até o P14, os filhotes foram avaliados quanto ao desenvolvimento neuromotorneonatal utilizando a avaliação da aquisição de marcos do desenvolvimento. No P29, a função motora e cognitiva desses animais foi observada no rotarod, no grip test e no teste de reconhecimento do objeto reposicionado. Os filhotes foram submetidos à eutanásia no P30 para a obtenção de amostras encefálicas A imunorreatividade para proteína básica de mielina no estriado, e para caspase-3 e sinaptofisina na região hipocampal do giro denteado foi analisada. Os animais dos grupos LPS e A apresentaram menor ganho de peso corporal quando comparados ao controle. O fator LPS sozinho ou em associação com a asfixia retardou o desenvolvimento da resposta auditiva de sobressalto e proprioceptiva de colocação do membro posterior, mas acelerou a resposta de preensão do membro anterior. Nenhum dos grupos apresentou déficits nos testes motores e no teste de reconhecimento do objeto reposicionado. Não houve diferença significativa na imunorreatividade para proteína básica da mielina no estriado em nenhum dos grupos estudados. Nos grupos LPS e LA houve uma redução na expressão de sinaptofisina no giro denteado,a qual foi associada a um aumento na expressão de caspase-3 nesta mesma região no grupo LA. Apesar de ter causado danos e uma redução na atividade sináptica hipocampal, o modelo experimental avaliado neste estudo não alterou o desenvolvimento neuromotorneonatal dos animais e não afetou as funções motoras e cognitivas avaliadas. Desta forma, a associação da inflamação pré-natal e asfixia intra-uterinautilizadas nesse estudo, não foram capazes de reproduzir características comportamentais e/ou defictis funcionais encontrados em modelos de PC em ratos.

The exposure of the developing brain to injuries such as maternal infections and perinatal asphyxia can induces permanent neurological deficits which may be potentially similar to those observed in cerebral palsy (CP). Since motor deficits observed in patients with CP are poorly reproduced in experimental models, the aim of this study was to examine if the combination of prenatal inflammation caused by lipopolysaccharide (LPS) and intrauterine asphyxia reproduces in rats functional and morphological changes similar to those found in patients with CP. Pups were divided in 4 groups: Control (CT), Asphyxia (A), LPS-injected (LPS) and LPS-injected plus asphyxia (LA). Intraperitoneal LPS (in LPS and LA groups) or sterile saline (in CT and A groups) injections was performed in pregnant rats between the 17th and 21st gestational days. At the 22nd gestational day, the asphyxia procedure was carried out in A and LA groups. All animals were weighed daily during the first 14 postnatal days (P14) and at P30. The developmental milestones were assessed between the P3 to P14. Animal’s motor skills were evaluated on the rotarod and grip test at P29. The repositioned object test, used to evaluate spatial memory, was also performed at P29. In the following day, the animals were euthanized and brain samples were collected The caspase-3 and synaptophysin immunoreactivity in the dentate gyrus (DG) region of the hippocampus and myelin basic protein immunoreactivity in the striatum were analyzed. LPS and A groups showed less weight gain compared to control animals. LPS factor alone or in association with asphyxia delayed the acquisition of audio startle response and hindlimb proprioceptive placement, but accelerated the appearance of the forelimb grasp. No motor deficits were observed on rotarod and grip test. Deficits in spatial memory were also not verified. The DG morphological analysis showed that the LPS and LA group had a reduction in synaptophysin expression. Caspase-3 expression increased in DG of LA group compared to the control one. In striatum, no differences in mielin basic protein immunoreactivity was observed between the groups. Although the experimental model used increased cell death and decreased the synaptic activity in hippocampus, only subtle changes were observed in motor behavior abilities of the animals. Besides, the experimental approach used did not affect the myelin in the striatum, an important region for motor control. Thus, the association of prenatal inflammation and intrauterine asphyxia, in association or alone, not shown to be capable of reproducing a PC model in rats.