Morphologic and immunohistochemical evaluation of the effect of melatonin administration on dorsal root ganglia sensorial neurons of newborn rats after sciatic nerve transection

A secção do nervo ciático em ratos neonatos pode induzir morte neuronal no gânglio da raiz dorsal (DRG). A perda neuronal dependeria da idade do animal, da severidade da lesão e do tipo de neurônio acometido (GILLARDON et al, 1996). A morte de neurônios sensoriais submetidos à axotomia poderia envolver a produção de óxido nítrico (NO) e seus derivados (CLOWRY, 1993; YICK et al, 1998). A molécula de NO, por possuir um elétron desemparelhado em seu orbital externo, é um radical livre que pode interagir com diversas moléculas intracelulares, inclusive com outros radicais livres. (DAWSON et al., 1993). No meio intracelular, os radicais livres podem inibir a respiração mitocondrial, causar peroxidação de lípides da membrana celular e induzir apoptose. No presente estudo, ratos com dois de vida (P2) foram submetidos à secção unilateral do ciático e tratados diariamente com o neurohôrmonio antioxidante melatonina durante cinco dias. Nos neurônios dos gânglios L4 e L5 foram avaliados a imunorreatividade e distribuição tecidual das proteínas Bax e Bcl-2, da isoforma neuronal do óxido nítrico sintase (nNOS) e das isoformas 1 e 2 da superóxido dismutase (SOD1 e 2). A análise macroscópica dos gânglios L4 e L5 de ratos submetidos à secção unilateral do nervo ciático em P2 evidenciou diminuição dos gânglios ipsilaterais à axotomia, cinco dias após a lesão. Tal fato sugere atrofia destes últimos em decorrência do estímulo lesivo periférico. A melatonina poderia exercer efeito neuroprotetor sobre neurônios de grande diâmetro nuclear, uma vez que nos animais tratados foram observado aumento da imunomarcação para a proteína antiapoptótica Bcl-2 e para as enzimas anti-oxidantes SOD1 e SOD2. A secção do nervo ciático em ratos neonatos (P2) aumenta a imunorreatividade para nNOS cinco dias após a lesão em neurônios de pequeno diâmetro nuclear, e o tratamento com melatonina não altera este padrão. Os neurônios de pequeno diâmetro nuclear poderiam agir de modo neuroprotetor parácrino aumentando a produção de NO, mas o mecanismo preciso ainda não foi estabelecido.Section of sciatic nerve in neonatal rats may induce neuronal death in the dorsal root ganglia (DRG). Neuronal loss would depend on the age of the animal, severity of injury and type of neuron (GILLARDON et al, 1996). Death of sensorial neurons submitted to sciatic transection could involve nitric oxide (NO) production and its derivatives (CLOWRY, 1993; YICK et al, 1998). NO molecule has an unpaired external orbital electron and is considered a free radical. It may interact with various intracellular molecules, including other free radicals. (DAWSON et al., 1993). Inside the cell, free radicals may cause inhibition of mitocondrial respiration, lipid peroxidation of the cellular membrane and induce apoptosis. In the present study, newborn rats (P2) were subjected to unilateral sciatic nerve transection and received daily treatment with antioxidant melatonin from P2 to P7. Imunohistochemical detection and tissue distribution of Bax and Bcl-2; neuronal isoform of nitric oxide sintase (nNOS); and of superoxide dismutase isoforms 1 and 2 (SOD1 and 2) in L4 and L5 DRG neurons were evaluated. Macroscopic analysis of L4 and L5 DRG on rats submitted to sciatic nerve unilateral transection at P2 evidenced reduction on same side lesion ganglia, five days after injury. Such fact suggests atrophy of DRG as a result of peripheral harmful stimulus. Melatonin could exert neuroprotective effect on large nuclear diameter neurons, since treated animals increased immunostaining for anti-apoptotic protein Bcl-2 and antioxidant enzymes SOD1 and SOD2. Transection of sciatic nerve in newborn rats (P2) increases immunostaining for nNOS in small nuclear diameter neurons five days after lesion injury, and treatment with melatonin does not alter this pattern. Small nuclear diameter neurons could act in paracrine fashion increasing NO production, but specific mechanism remains nuclear