Efeitos do tratamento com antibióticos não absorvíveis na plasticidade sináptica de ratos Wistar

Abstract

Os microrganismos que habitam o intestino constituem uma complexa comunidade que interage com o hospedeiro e influenciam seu estado fisiológico e patológico através de suas atividades metabólicas. Já se observou que estes também influenciam o funcionamento do encéfalo e o comportamento através de mecanismos não totalmente elucidados. Neste sentido, as alterações na composição destas populações bacterianas no intestino, induzidas por antibióticos, probióticos, prebióticos ou transplante fecal de microbiota, ajudam a ilustrar as influências dessas comunidades. Por exemplo, elas já foram relacionadas com diversas desordens como Transtorno do Espectro Autista, Alzheimer, doença do intestino irritável, obesidade, depressão. Entender como a microbiota influencia o cérebro e seus impactos é de enorme importância para ajudar encontrar novas terapias direcionadas a estas doenças. O presente estudo tem como objetivo observar os impactos a nível proteico de marcadores envolvidos em sinapses (Sinaptofisina) excitatórias (PSD95) e inibitórias (gefirina), e nos níveis de neurotransmissores GABA e glutamato nas regiões do córtex pré-frontal, parietal e hipocampo de ratos Wistar machos adultos, após tratamento de 7 dias com antibióticos (ATBs) não absorvíveis (neomicina e vancomicina). Nossos dados indicam que a atuação dos ATBs sobre o microbioma foi capaz de provocar alterações nos níveis de marcadores de sinaptofisina e PSD95 no córtex parietal e pré-frontal. Além disso, o tratamento resultou em alterações nos níveis basais e pós estimulação de glutamato no córtex pré-frontal, enquanto no córtex parietal houve alteração na liberação de GABA em relação ao basal. Não se observou alterações significativas no hipocampo. Em resumo, nossos dados agregam evidências de que agentes capazes de induzir alterações na microbiota intestinal podem potencialmente afetar a neuroquímica e plasticidade neuronal.

The microorganisms that inhabit the intestine constitute a complex community that interacts with the host and influences its physiological and pathological state through its metabolic activities. It has already been observed that they still influence the functioning of the brain and behavior through mechanisms that have not been fully elucidated. Changes in the composition of these bacteria in the intestine, induced by antibiotics, probiotics, prebiotics or fecal microbiota transplant help to illustrate the influences of these communities and have been linked to several disorders such as Autistic Spectrum Disorder, Alzheimer, irritable bowel disease, obesity, depression . Understanding what influences the microbiota and its impacts is extremely important to help find new therapies targeting these diseases. The present study aims to observe the protein impacts of markers involved in synapses (Synaptophysin), excitatory (PSD95), inhibitory (Gefirina), and in the neurotransmitters GABA and glutamate in the regions of the prefrontal and parietal cortex and in the hippocampus of adult male Wistar rats after 7 days of treatment with non-absorbable antibiotics (ATBs) (neomycin and vancomycin). Our data indicate that the use of ATBs was able to cause changes in the levels of synapses and excitatory synapses (Synaptophysin and PSD95), in the parietal and prefrontal cortex. In addition to changes in baseline levels and after stimulation of high potassium medium, Glutamate in the prefrontal cortex, while in the parietal cortex there was a change in the percentage of GABA release compared to baseline. There were no significant changes in the hippocampus. In summary, our data add evidence that agents capable of inducing changes in the intestinal microbiota can potentially affect neurochemistry and neuronal plasticity.