Efeitos da exposição materna a dieta hiperlipídica e lipopolissacarídeo sobre os parâmetros neuroinflamatórios, estado redox e comportamento de ratos Wistar adolescentes

dc.contributor.advisorLeite, Hércules Ribeiro
dc.contributor.advisorcoVieira, Etel Rocha
dc.contributor.authorGomes, Arthur Rocha
dc.contributor.institutionUniversidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM)pt_BR
dc.contributor.refereeLeite, Hércules Ribeiro
dc.contributor.refereeCassilhas, Ricardo Cardoso
dc.contributor.refereeZangrossi Júnior, Hélio
dc.contributor.refereeBernardes, Danielle
dc.contributor.refereePinto, Nísia Andrade Villela Dessimoni
dc.date.accessioned2021-07-30T19:02:34Z
dc.date.available2021-07-30T19:02:34Z
dc.date.issued2021
dc.date.submitted2021-02-05
dc.description.abstractDurante os períodos embrionário e neonatal o sistema encefálico da prole encontra-se em pleno desenvolvimento, sendo muito susceptível a interferências ambientais. Dentre esses fatores interferentes, a exposição a uma dieta materna hiperlipídica é capaz de proporcionar neuorinflamação na prole e, consequentemente, alterações no comportamento ao longo da vida. Em contrapartida, a exposição materna a baixas e consecutivas doses de lipopolissacarídeo (LPS) vem surgindo na literatura como uma alternativa para modulação do estado neuroimune. Este efeito modulatório está relacionado ao potencial de atenuação ou hiporresponsividade da resposta imunológica após subsequentes aplicações do LPS, levando a um efeito de tolerização ao LPS. No entanto, estudos que abordam os efeitos da reexposição ao LPS em associação com a dieta materna hiperlipídica durante a gestação e lactação sobre o comportamento de ratos adolescentes ainda são escassos. Portanto, o objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito protetor da tolerância ao LPS sobre os parâmetros neuroinflamatórios, do estado redox e comportamento (memória e ansiedade) na prole adolescentes de ratas Wistar tratadas com dieta hiperlipídica durante a gestação e lactação. Inicialmente 40 ratas Wistar fêmeas foram colocadas em caixas com a presença de ratos machos para cruzamento. Com a confirmação da cópula, as fêmeas foram destinadas ao alojamento isolado nas gaiolas, sendo definido esse como o dia “zero” da gravidez (GD0). A partir do GD0 as fêmeas receberam dieta padrão (n = 20; ração Nuvilab®) ou dieta hiperlipídica (n = 20; ração Nuvilab acrescida de banha de porco). No GD8 as ratas gestantes receberam via intraperitoneal veículo (salina) ou LPS (0,1mg.kg-1), tratamentos que se repetiram no GD10 e GD12. No 21º dia de lactação ocorreu o desmame da prole, que foi redistribuída (de acordo com a dieta e o tratamento das suas respectivas mães) isoladamente nas gaiolas, formando os grupos: Controle – filhotes das mães que receberam dieta padrão e aplicação intraperitoneal de salina (n = 60); Lipopolissacarídeo (LPS) – filhotes das mães que receberam dieta padrão e aplicação intraperitoneal de LPS (n = 60); Hiperlipídica (HP) – filhotes das mães que receberam dieta hiperlipídica e aplicação intraperitoneal de salina (n = 60); Lipopolissacarídeo + Hiperlipídica (LPS+HP) – filhotes das mães que receberam dieta hiperlipídica e aplicação intraperitoneal de LPS (n = 60). Após o desmame, todos esses animais (prole) receberam, até o 50º dia de vida, dieta padrão e água ad libitum. Entre o 42º e o 49º dia de vida, a prole de machos adolescentes realizou os testes comportamentais de memória (reconhecimento de objetos de curto e longo prazo), ansiedade (labirinto em cruz elevado, campo aberto, transição claro-escuro) e capacidade motora (rotarod). Parte dos animais foram eutanasiados no 21º dia de vida (n = 6 por grupo), enquanto o restante foi eutanasiado no 50º dia. Nesse momento foram retirados o córtex pré-frontal, o hipocampo e a amígdala para avaliação de citocinas pró (IL-1β, IL-6, TNF-α) e anti-inflamatórias (IL-10), e dos níveis de fator neurotrófico derivado do encéfalo - BDNF (este apenas no hipocampo). Além disso, foram avaliadas nessas estruturas o estado redox, através da capacidade antioxidante (método FRAP), enzimas antioxidantes (catalase, superóxido dismutase, glutationa peroxidase) e marcadores do estresse oxidativo (método TBARS e proteína carbonilada). A prole HP demonstrou aumento de IL-6 no hipocampo aos 21 dias de vida, enquanto que os animais LPS+HP reportaram elevação dos níveis de IL-10. No 50º dia foram observados maiores níveis de IL-10 no hipocampo dos animais LPS+HP, preservação dos seus níveis na amígdala, e menores concentrações dessa citocina na amígdala da prole HP. Em relação ao estado redox no 50º dia de vida, foi reportado melhora na capacidade antioxidante no córtex pré-frontal, hipocampo e na amígdala dos animais do grupo LPS+HP. Os resultados das dosagens de citocinas indicam que a prole HP desenvolveu um estado neuroinflamatório. Enquanto isso, o grupo LPS+HP demonstrou uma proteção nas regiões do hipocampo e da amígdala, devido ao aumento (hipocampo) ou preservação (amígdala) dos níveis de IL-10, além da elevação de enzimas antioxidantes. A IL-10 regula a ativação glial e está relacionada com um efeito compensatório para contenção da inflamação, estando também associada a melhora de processos cognitivos e na prevenção de doenças neuropsiquiátricas. Nos testes comportamentais, o grupo HP reportou prejuízos na memória de curto prazo e desenvolvimento de comportamento tipo-ansioso. Em contrapartida, a memória dos animais LPS+HP foi preservada e nenhum comportamento tipo-ansiedade foi observado nesse grupo. Esses resultados indicam que o efeito de tolerização promovido pela reexposição ao LPS nas mães que receberam dieta hiperlipídica foi capaz de modular o estado neuroimune do hipocampo e da amígdala da prole LPS+HP, o que preveniu alterações comportamentais na memória e ansiedade na adolescência desses animais.pt_BR
dc.description.abstractsDuring the embryonic and neonatal periods, the fetus/neonate brain system is in full development, being very susceptible to environmental interference. Among these interfering factors, exposure to a high-fat maternal diet shows to be capable of promoting offspring neuroinflammation and, consequently, changes in behavior throughout life. In contrast, maternal exposure to low and consecutive doses of lipopolysaccharide (LPS) has emerged in the literature as an alternative for modulating the neuroimmune state. This modulatory effect is related to the potential for attenuation or hyporesponsiveness of the immune response after subsequent applications of LPS, leading to an effect of LPS tolerance. However, studies addressing the effects of reexposure to LPS in association with the high-fat maternal diet during gestation and lactation on the behavior of adolescent offspring are scarce. Therefore, the aim of this study was to evaluate the protective effect of LPS tolerance on neuroinflammatory parameters, redox status and behavior (memory and anxiety) in the adolescent offspring of Wistar rats treated with a high-fat diet during gestation and lactation. Initially, 40 female Wistar rats were placed in boxes with the presence of male rats. With the confirmation of the copulation, the females were sent to the isolated housing in the boxes, being defined this as the “zero” day of gestation (GD0). From GD0, females received a standard diet (n = 20; Nuvilab® diet) or a high-fat diet (n = 10; Nuvilab diet plus lard). From GD8, pregnant rats received intraperitoneal vehicle (saline) or LPS (0.1mg.kg-1), treatments that were repeated in GD10 and GD12. On the 21st day of lactation, the offspring was weaned, which was redistributed (according to the diet and treatment of their respective dams) separately in the boxes, forming the groups: Control – male offspring of the dams who received a standard diet (Nuvilab) and intraperitoneal saline application (n = 60); Lipopolysaccharide (LPS) – male offspring of the dams who received a standard diet (Nuvilab) and intraperitoneal LPS (n = 60); High-fat (HP) – male offspring of the dams who received a high-fat diet and intraperitoneal saline application (n = 60); Lipopolysaccharide + High-fat (LPS+HP) male offspring of the dams who received a high-fat diet and intraperitoneal LPS application (n = 60). All of these animals received, until the 49th day of life, a standard diet and water ad libitum. Between the 42nd and 49th day of life, the male adolescent offspring underwent behavioral tests of memory (object recognition; short- and long-term memory), anxiety (elevated plus maze, open field, light-dark test) and motor ability (rotarod). Part of the offspring was euthanized on the 21st day of life (n = 6 per group), while the rest were euthanized on the 50th day. At this moment, the prefrontal cortex, hippocampus and amygdala were removed for evaluation of pro- (IL-1β, IL-6, TNF-α) and antiinflammatory (IL-10) cytokines, and the levels of neurotrophic factor derived of the brain - BDNF (hippocampus only). In addition, the redox state was evaluated in these structures, through the antioxidant capacity (FRAP method), antioxidant enzymes (catalase, superoxide dismutase, glutathione peroxidase) and oxidative stress markers (TBARS method and carbonylated protein). The HP offspring showed an increase in IL-6 in the hippocampus at 21 days of life, while the LPS+HP animals reported an increase in IL-10 levels. On the 50th day, higher levels of IL-10 were observed in the hippocampus of LPS + HP animals, preservation of their levels in the amygdala, and lower concentrations of this cytokine in the amygdala of the offspring HP. Regarding the redox state on the 50th day of life, an improvement in the antioxidant capacity in the prefrontal cortex, hippocampus and amygdala of animals in the LPS+HP group was reported. The results of the cytokine measurements indicate that the HP offspring developed a neuroinflammatory state. Meanwhile, the LPS+HP group showed protection in the regions of the hippocampus and amygdala, due to the increase (hippocampus) or preservation (amygdala) of IL-10 levels, in addition to the elevation of antioxidant enzymes. IL-10 regulates glial activation and is related to a compensatory effect to contain inflammation, and is also associated with the improvement of cognitive processes and the prevention of neuropsychiatric diseases. In behavioral tests, the HP group reported impairments in short-term memory and the development of anxiety-like behavior. In contrast, the memory of the LPS+HP animals was preserved and no anxiety-like behavior was observed in this group. These results indicate that the tolerance effect promoted by reexposure to LPS in dams who received a high-fat diet was able to modulate the neuroimmune status of the hippocampus and amygdala of the LPS+HP offspring, which prevented behavioral changes in memory and anxiety in these adolescent animals.en
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)pt_BR
dc.description.thesisTese (Doutorado) – Programa Multicêntrico de Pós-Graduação em Ciências Fisiológicas, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2021.pt_BR
dc.identifier.citationGOMES, Arthur Rocha. Efeitos da exposição materna a dieta hiperlipídica e lipopolissacarídeo sobre os parâmetros neuroinflamatórios, estado redox e comportamento de ratos Wistar adolescentes. 2021. 146 p. Tese (Doutorado Multicêntrico em Ciências Fisiológicas) – Programa Multicêntrico de Pós-Graduação em Ciências Fisiológicas, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina, 2021.pt_BR
dc.identifier.urihttps://acervo.ufvjm.edu.br/items/b30b3f33-3289-41ea-b361-2bb4d2b58353
dc.language.isopor
dc.publisherUFVJMpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rights.licenseA concessão da licença deste item refere-se ao à termo de autorização impresso assinado pelo autor, assim como na licença Creative Commons, com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri e o IBICT a disponibilizar por meio de seus repositórios, sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, e preservação, a partir desta data.pt_BR
dc.subject.keywordLipopolissacarídeopt_BR
dc.subject.keywordTolerância ao LPSpt_BR
dc.subject.keywordDieta hiperlipídicapt_BR
dc.subject.keywordNeuroinflamaçãopt_BR
dc.subject.keywordEstado redoxpt_BR
dc.subject.keywordCórtexpt_BR
dc.subject.keywordHipocampopt_BR
dc.subject.keywordAmígdalapt_BR
dc.subject.keywordMemóriapt_BR
dc.subject.keywordAnsiedadept_BR
dc.subject.keywordLipopolysaccharideen
dc.subject.keywordLPS toleranceen
dc.subject.keywordHigh-fat dieten
dc.subject.keywordNeuroinflammationen
dc.subject.keywordRedox stateen
dc.subject.keywordCortexen
dc.subject.keywordHippocampusen
dc.subject.keywordAmygdalaen
dc.subject.keywordMemoryen
dc.subject.keywordAnxietyen
dc.titleEfeitos da exposição materna a dieta hiperlipídica e lipopolissacarídeo sobre os parâmetros neuroinflamatórios, estado redox e comportamento de ratos Wistar adolescentespt_BR
dc.typeTesept_BR

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