Efeitos do estresse neonatal sobre as concentrações de BDNF, NPY e expressão de receptores 5-HT1A no hipocampo de ratos Wistar machos e fêmeas adolescentes tratados cronicamente com escitalopram
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Data
2019-04-25
Autores
Henn Souza, Lorena 
Orientadores
Suchecki, Deborah
Tipo
Dissertação de mestrado
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Resumo
Several epidemiological studies demonstrate the possible relationship between infant stress exposure and the long-term prevalence of psychiatric disorders, which varies between sex and age. During the neonatal period in rodents there exists a stress hyporesponsive period (SHRP), characterized by adrenal insensitivity to the adrenocorticotrophic hormone, preventing the increase of corticosterone concentrations in response to stress, which could impair physical and brain development. Since the SHRP is regulated by maternal behaviors, maternal deprivation (MD) for 24 h during the SHRP disinhibits the adrenal glands, rendering the neonate responsive to stressors, such as a saline injection. These factors constitute an adversity that affects emotional behavior and neurobiology already in adolescence. Adequate expression of brain-derived neurotrophic factor (BDNF), neuropeptide Y (NPY) and 5-HT1A serotoninergic receptors regulates emotionality, representing resilience stress factors. Dysregulations in the expression of these factors constitute the pathophysiology of psychiatric disorders. Selective serotonin reuptake inhibitors (SSRI) antidepressants are widely used in the treatment of these disorders and their mechanisms of action directly or indirectly involve the expression of BDNF, NPY and 5-HT1A. Therefore, we hypothesized that treatment with escitalopram (ESC), the most specific SSRI, in animals stressed during infancy would restore serotonergic system activity (seen by 5-HT1A expression), BDNF and NPY, reversing neonatal stress-induced changes. Thus, we evaluated the effects of neonatal stress on these 3 parameters in the hippocampus of male and female Wistar rats chronically treated with vehicle (VEI) or ESC. For this purpose, litters containing 4 males and 4 females were submitted to MD on postnatal day (PND) 9 (MD9) or non-deprived (NMD) and challenged with a saline injection (SAL) in the PND 10 or not (NSAL). They were weaned at PND 21 and from this day until PND 45, half of each litter was treated with VEI, while the other half was treated with ESC, when the hippocampi were collected for quantification of BDNF and NPY by immunoenzymatic assay and 5-HT1A by western blot. The results were analyzed by 3-way ANOVA for each sex and Cohen D test was applied to investigate biological relevance of treatment with ESC. The results showed that concentrations of BDNF were higher in males of the SAL group than in the NSAL group. MD9 + SAL females had higher BDNF concentrations than NMD + NSAL, NMD + SAL and MD9 + NSAL groups. No differences were observed in NPY concentrations. Neonatal stress decreased the hippocampal 5-HT1A receptors expression: in males this effect was due to MD9 and, in females, due to SAL. The Cohen D test showed that ESC treatment decreased BDNF hippocampal concentrations in NMD + NSAL males and increased in females of the same group. In addition, it decreased the hippocampal concentrations of NPY in MD9 + SAL males, with no effects on hippocampal 5-HT1A expression. From these results we concluded that neonatal stress produced late neurochemical effects depending on the type of stressor and sex of the animal, increasing the hippocampal concentration of BDNF and decreasing the expression of 5-HT1A receptors.
Diversos estudos epidemiológicos demonstram a possível relação entre exposição a estressores na infância e prevalência de transtornos psiquiátricos tardiamente, de forma dependente do sexo e da idade. Durante o período neonatal em roedores, ocorre o período de hiporresponsividade ao estresse (PHRE), caracterizado pela insensibilidade das adrenais ao hormônio adrenocorticotrófico, fenômeno que previne o aumento das concentrações de corticosterona em resposta ao estresse, que poderia prejudicar o desenvolvimento físico e do sistema nervoso central. Uma vez que o PHRE é regulado por comportamentos maternos, a privação materna (PM) por 24 h durante este período desinibe as adrenais e torna o filhote responsivo a estressores, como uma injeção de salina. Esses fatores constituem uma adversidade cujos efeitos no comportamento emocional e na neurobiologia podem ser observados na adolescência. O fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF), o neuropeptídeo Y (NPY) e os receptores serotoninérgicos 5-HT1A, quando expressos adequadamente, regulam as respostas emocionais e constituem fatores de resiliência ao estresse. Por outro lado, o desbalanço na expressão desses fatores constitui a fisiopatologia de transtornos psiquiátricos. Os antidepressivos da classe dos inibidores seletivos da recaptação de serotonina (ISRS) são muito empregados no tratamento desses transtornos e possuem mecanismos de ação que direta ou indiretamente envolvem a expressão de BDNF, NPY e 5-HT1A. Sendo assim, a hipótese que dirigiu esse estudo foi que o tratamento com escitalopram (ESC), o ISRS mais específico, em animais estressados na infância restituiria a atividade do sistema serotoninérgico (visto pela expressão de 5-HT1A), do BDNF e do NPY, revertendo as alterações geradas pelo estresse neonatal. Assim, avaliamos os efeitos do estresse neonatal sobre esses 3 parâmetros no hipocampo de ratos Wistar machos e fêmeas adolescentes após tratamento prolongado com veículo (VEI) ou ESC. Para isso, ninhadas compostas por 4 machos e 4 fêmeas foram submetidas à PM no dia pós-natal (DPN) 9 (PM9), ou não privadas (NPM) e desafiadas com injeção de salina (SAL) no DPN 10 ou não (NSAL). No DPN 21 foi feito o desmame, a partir do qual metade de cada ninhada foi tratada com VEI, enquanto que a outra metade foi tratada com ESC, por 24 dias até o DPN 45, quando os hipocampos foram coletados para quantificação de BDNF e NPY por ensaio imunoenzimático e de 5-HT1A por western blot. Os resultados foram analisados por ANOVA de 3 vias para cada sexo e foi aplicado teste de Cohen D para investigar relevância biológica para o tratamento com ESC. Os resultados mostraram que as concentrações de BDNF foram maiores em machos do grupo SAL do que do grupo NSAL e que fêmeas do grupo PM9+SAL apresentaram maiores concentrações de BDNF do que as dos grupos NPM+NSAL, NPM+SAL e PM9+NSAL. Nenhuma diferença foi observada nas concentrações de NPY. O estresse neonatal diminuiu a expressão hipocampal de receptores 5-HT1A, sendo que em machos esse efeito foi devido à PM9 e em fêmeas, à SAL. O teste de Cohen D mostrou que as concentrações hipocampais de BDNF diminuiram em machos NPM+NSAL e aumentaram em fêmeas do mesmo grupo tratados com ESC. Ademais, o antidepressivo diminuiu as concentrações hipocampais de NPY em machos PM9+SAL, mas não teve efeitos sobre a expressão de receptores 5-HT1A hipocampais. Concluímos que o estresse neonatal produziu efeitos neuroquímicos tardios de forma dependente do tipo de estressor e do sexo, aumentando a concentração hipocampal de BDNF e diminuindo a expressão de receptores 5-HT1A.
Diversos estudos epidemiológicos demonstram a possível relação entre exposição a estressores na infância e prevalência de transtornos psiquiátricos tardiamente, de forma dependente do sexo e da idade. Durante o período neonatal em roedores, ocorre o período de hiporresponsividade ao estresse (PHRE), caracterizado pela insensibilidade das adrenais ao hormônio adrenocorticotrófico, fenômeno que previne o aumento das concentrações de corticosterona em resposta ao estresse, que poderia prejudicar o desenvolvimento físico e do sistema nervoso central. Uma vez que o PHRE é regulado por comportamentos maternos, a privação materna (PM) por 24 h durante este período desinibe as adrenais e torna o filhote responsivo a estressores, como uma injeção de salina. Esses fatores constituem uma adversidade cujos efeitos no comportamento emocional e na neurobiologia podem ser observados na adolescência. O fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF), o neuropeptídeo Y (NPY) e os receptores serotoninérgicos 5-HT1A, quando expressos adequadamente, regulam as respostas emocionais e constituem fatores de resiliência ao estresse. Por outro lado, o desbalanço na expressão desses fatores constitui a fisiopatologia de transtornos psiquiátricos. Os antidepressivos da classe dos inibidores seletivos da recaptação de serotonina (ISRS) são muito empregados no tratamento desses transtornos e possuem mecanismos de ação que direta ou indiretamente envolvem a expressão de BDNF, NPY e 5-HT1A. Sendo assim, a hipótese que dirigiu esse estudo foi que o tratamento com escitalopram (ESC), o ISRS mais específico, em animais estressados na infância restituiria a atividade do sistema serotoninérgico (visto pela expressão de 5-HT1A), do BDNF e do NPY, revertendo as alterações geradas pelo estresse neonatal. Assim, avaliamos os efeitos do estresse neonatal sobre esses 3 parâmetros no hipocampo de ratos Wistar machos e fêmeas adolescentes após tratamento prolongado com veículo (VEI) ou ESC. Para isso, ninhadas compostas por 4 machos e 4 fêmeas foram submetidas à PM no dia pós-natal (DPN) 9 (PM9), ou não privadas (NPM) e desafiadas com injeção de salina (SAL) no DPN 10 ou não (NSAL). No DPN 21 foi feito o desmame, a partir do qual metade de cada ninhada foi tratada com VEI, enquanto que a outra metade foi tratada com ESC, por 24 dias até o DPN 45, quando os hipocampos foram coletados para quantificação de BDNF e NPY por ensaio imunoenzimático e de 5-HT1A por western blot. Os resultados foram analisados por ANOVA de 3 vias para cada sexo e foi aplicado teste de Cohen D para investigar relevância biológica para o tratamento com ESC. Os resultados mostraram que as concentrações de BDNF foram maiores em machos do grupo SAL do que do grupo NSAL e que fêmeas do grupo PM9+SAL apresentaram maiores concentrações de BDNF do que as dos grupos NPM+NSAL, NPM+SAL e PM9+NSAL. Nenhuma diferença foi observada nas concentrações de NPY. O estresse neonatal diminuiu a expressão hipocampal de receptores 5-HT1A, sendo que em machos esse efeito foi devido à PM9 e em fêmeas, à SAL. O teste de Cohen D mostrou que as concentrações hipocampais de BDNF diminuiram em machos NPM+NSAL e aumentaram em fêmeas do mesmo grupo tratados com ESC. Ademais, o antidepressivo diminuiu as concentrações hipocampais de NPY em machos PM9+SAL, mas não teve efeitos sobre a expressão de receptores 5-HT1A hipocampais. Concluímos que o estresse neonatal produziu efeitos neuroquímicos tardios de forma dependente do tipo de estressor e do sexo, aumentando a concentração hipocampal de BDNF e diminuindo a expressão de receptores 5-HT1A.
Descrição
Citação
SOUZA, Lorena Henn. Efeitos do estresse neonatal sobre as concentrações de BDNF, NPY e expressão de receptores 5-HT1A no hipocampo de ratos Wistar machos e fêmeas adolescentes tratados cronicamente com escitalopram. 2019. 73 f. Dissertação (Mestrado em Psicobiologia) - Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), São Paulo.