Avaliação comportamental e bioquímica de camundongos submetidos a um modelo experimental de inflamação associada a criolesão

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde. Programa de Pós-Graduação em Ciências Médicas.Estudos epidemiológicos com a população humana indicam que existe associação entre a ativação do sistema imune materno e o aumento do risco de dano no sistema nervoso central (SNC) da prole. A exposição a citocinas pró-inflamatórias específicas podem sensibilizar o cérebro e levar a má-formação do córtex cerebral possibilitando uma variedade de desordens neurológicas em crianças e adultos. OBJETIVO: Avaliar o impacto da inflamação perinatal em roedores submetidos à criolesão durante o desenvolvimento cortical. METODO: Fase 1: Uma única injeção intraperitoneal de LPS foi administrada no E18 nas concentrações de 50, 150, 300 µg/Kg. O grupo controle recebeu solução salina 0.9%. A temperatura corporal foi avaliada antes e 3 horas após o LPS. As gestantes foram submetidas ao teste do campo aberto 3 horas após administração da solução pirogênica e após testagem foram anestesiados para determinação leucocitária. Fase 2: Extração do liquido amniótico e soro materno para determinação dos marcadores de IL-1 e TNF- (ELISA). Fase 3: Taxa de aborto: Após administração do LPS e solução salina, os animais foram monitorados para avaliação da taxa de aborto. Fase 4: Após LPS (150µg/Kg) no E18 as gestantes foram monitoradas até o parto onde foram separadas em 4 grupos distintos: sham, LPS, Criolesão (CL) e LPS + CL. Os filhotes no dia pós natal 0 (P0) foram submetidos a anestesia por hipotermia e receberam um corte na área do córtex somatossensório primário. Os animais que foram submetidos à criolesão receberam além da anestesia e do corte a aposição de um bastão resfriado em nitrogênio liquido na área seccionada. O comportamento destes animais foi avaliado na fase adulta com a aplicação dos seguintes testes: Campo aberto, Nado forçado, Labirinto em Y, Labirinto em Cruz Elevado e Suspensão pela Cauda. RESULTADOS: A administração intraperitoneal de LPS nas doses de 50, 150 e 300µg/Kg causaram hipotermia materna. Os níveis de neutrófilos 3 horas após a administração do LPS reduziram significativamente no grupo tratado com 300µg/Kg of LPS devido a hipotermia materna. Os grupos tratados com LPS mostraram redução significativa da atividade locomotora indicando comportamento doentio. Os níveis de IL-1ß e TNF-a no soro materno e liquido amniótico comprovaram a presença de inflamação sistêmica. Os animais que sofreram hipotermia, submetidos ou não a inflamação, mostraram níveis de ansiedade significativamente maiores no teste do Labirinto em Cruz Elevado. Mais pesquisas são necessárias para avaliar o comportamento de ansiedade demonstrada pelos animais testados. O LPS leva ao comportamento doentio das gestantes, modifica a fisiologia do parto e pode levar a altas taxas de aborto de uma forma dose-dependente. O LPS também modifica os níveis séricos de marcadores pró-inflamatórios nos compartimentos maternos e fetais. O sorotipo E-coli 0111:B4 causa hipotermia nas gestantes.Epidemiological studies with human populations indicate associations between prenatal immune activation and increased risk in offspring for central nervous system (CNS) disorders. The exposure to particular proinflammatory cytokines may sensitize the brain to hypoxic insults and that can lead to structural malformations of the cerebral cortex enabling a variety of neurological disorders in children and adults. OBJECTIVE: Evaluate the impact of perinatal inflammation in rodents subjected to freezing lesion during cortical development. METHOD: Phase 1: A single intraperitoneal injection of LPS was performed on gestational day E18. The aliquots of increasing concentration were 50, 150, 300 ìg/Kg. The control group received pyrogen-free 0.9% isotonic saline. Body temperature was performed before and 3 hours after LPS administration. Animals were subjected to the open field test 3 hours after the endotoxin injection then anesthetized for maternal cardiac blood testing and determination of leukocyte, monocyte, lymphocyte and granulocyte levels. Phase 2: Maternal serum and amniotic fluid extraction was performed 3 hours after LPS injection for detection of the markers IL-1 and TNF-á (ELISA). Phase 3: Labor analysis: Following LPS injection, four animals of two treatment groups were monitored daily in single cages until delivery to evaluate the occurrence of abortion in each treatment group. Phase 4: Following LPS injection (150ìg/Kg) on E18 maternal mice were monitored daily in single cages until delivery. Pups on postnatal day zero (P0) were separated into four distinct groups according to the treatment their mothers had received. Groups were divided as followed: Sham, LPS, Focal freezing lesion (FFL) and LPS+FFL. Pups whose treatment involved freezing lesion were subjected to the incision on the primary somatosensory cortex area. Male mice were allowed to become adults and then tested in behavioral tests such as the Open Field, Forced swim, Y maze, Elevated Plus Maze and Tail Suspension. RESULTS: Intraperitoneal administration of 50, 150 and 300ìg/Kg of E.coli LPS elicited hypothermia in pregnant mice. Neutrophil levels were significantly different in the group that was treated with 300ìg/Kg of LPS. Groups receiving LPS showed significantly less locomotion than the group receiving saline. IL-1â and TNF-á were measured in maternal serum and amniotic fluid and significant results were found proving the presence of maternal systemic inflammation model. Animals which were subjected to hypothermia, independently of the inflammation, showed significant levels of anxiety in the Elevated Plus Maze Test. More researches are necessary to evaluate the anxiety behavior displayed by the animals of this research LPS causes pronounced evidence of sickness behavior in pregnant mice, it modifies the physiology of gestation and might lead to abortion in a dosedependent way. Furthermore, LPS modifies serum levels of proinflammatory markers observed in the maternal and in the intrauterine compartment. E. coli serotype 0111:B4 was observed to decrease body temperature leading to hypothermia