Desnutrição materna modifica fenótipo de neurônios e astrócitos e expressão de proteínas da matriz extracelular do córtex cerebral de ratos neonatos: uma abordagem in vitro

Os astrócitos desenvolvem atividades essenciais para a sobrevivência e diferenciação dos neurônios. Uma dessas funções é produzir e secretar glicoproteínas que vão compor a matriz extracelular (MEC) e as redes perineuronais (PNNs), as quais têm papel fundamental no crescimento e ramificação dendrítica neuronais durante o desenvolvimento do sistema nervoso. Dados recentes do nosso laboratório demonstram que parâmetros morfo-funcionais dos astrócitos do córtex cerebral de ratos neonatos são alterados por um modelo de desnutrição materna multifatorial induzida pela dieta básica regional (DBR). Neste contexto, o principal objetivo deste trabalho foi testar a hipótese de que este tipo de desnutrição é capaz de alterar a expressão de moléculas da MEC em culturas primárias de astrócitos corticais, bem como o crescimento neurítico e a distribuição das PNNs, respectivamente, em co-culturas e culturas mistas de neurônios e células da glia. Ratas adultas receberam a DBR desde 30 dias antes do acasalamento até o final da gestação, enquanto ratas do grupo controle foram alimentadas com dieta comercial balanceada. A prole de ambos os grupos foi utilizada até o terceiro dia pós-natal para obtenção das culturas astrocitárias e mistas. Para o co-cultivo dos neurônios sobre astrócitos, foram utilizados embriões no 16º dia de gestação. As culturas de astrócitos e co-culturas foram mantidas em meio DMEM-F12 com 10% de soro fetal bovino e a cultura mista foi mantida em uma mistura composta por 50% de DMEM-F12 + 10% de soro fetal bovino e 50% de meio Neurobasal + 1% de soro B27. A análise quantitativa da expressão de fibronectina, importante componente da MEC, foi obtida por western blotting. O crescimento e complexidade das ramificações neuríticas, bem como indicadores moleculares de proliferação de astrócitos foram avaliados por imunocitoquímica para β- tubulina 3 e Ki67, respectivamente. A distribuição morfológica das PNNs foi avaliada através de imunocitoquímica para as lectinas Wisteria floribunda e Vicia villosa, bem como para o proteoglicano sulfato de condroitina-4. Os resultados mostraram que a desnutrição não modificou os níveis proteicos da fibronectina nas culturas de astrócitos mantidos in vitro por 20, 30 e 40 dias. No entanto, reduziu a presença das PNNs e do proteoglicano sulfato de condroitina-4 nas culturas mistas. A complexidade da arborização dos neurônios do grupo desnutrido ou normonutrido foi modificada quando os mesmos foram co-cultivados sobre astrócitos de neonatos com diferente condição nutricional. Porém, respostas adaptativas dos neurônios de animais desnutridos foram observadas quando os mesmos foram cultivados sobre astrócitos de grupo similar. Esses dados sugerem que alterações na reatividade fenotípica de neurônios e astrócitos de neonatos, induzidas pela desnutrição materna, envolvem modificações na expressão de componentes da MEC, principalmente de proteoglicanos e PNNs