Transgenerational Effects of Prenatal Lipopolissacaride Exposure on The Behavior and Immune System of Mice Rated by Animal Models of Depression

A depressão é hoje a doença mental mais comum do mundo, afetando mais de 121 milhões de pessoas. Além disso, estima-se que em aproximadamente uma década ela se torne a 2º doença responsável pela perda prematura de vida entre todas as idades e sexos. Diferentes propostas foram feitas no intuito de se compreender os mecanismos pelos quais essa doença incide, contudo a etiologia dos transtornos depressivos ainda não é totalmente entendida. Existem consideráveis evidências de que a administração perinatal de lipopolissacarídeo (LPS), uma endotoxina bacteriana, promove efeitos persistentes no desenvolvimento e comportamento da prole de camundongos, os quais podem-se manter até a idade adulta. Ainda, esses eventos podem ter implicações evolucionárias ligadas a alterações transgeracionais. Tendo em vista que a ativação do sistema imune pode estar relacionada com os transtornos depressivos, o presente trabalho expos pré-natalmente ao LPS uma geração de camundongos avaliando os efeitos comportamentais dessa exposição em três gerações subsequentes levando-se em consideração os comportamentos depressivos e não depressivos de cada geração avaliada. Para isso camundongos fêmeas, após terem o comportamento selecionado pelo teste de suspensão da cauda (TSC), foram cruzadas com machos de mesmo comportamento recebendo 100g/kg de LPS ou solução salina no 15º dia de prenhez. Após os nascimentos, as gerações subsequentes tiveram o comportamento em questão avaliado pelo TSC, bem como a atividade geral em campo aberto. Além disso, a interação materno-filhote foi avaliada, uma vez que alterações na mesma poderiam contribuir para os efeitos do tratamento com a endotoxina. Ainda, foi-se realizado um desafio com LPS na geração filial 3, na qual o nível de citocinas e a expressão do comportamento doentio foram avaliadas. Os resultados mostraram que (i) a administração do LPS na geração parental não afetou o comportamento depressivo e não depressivo nas três gerações avaliadas, dado que animais com comportamento depressivo tiveram mais filhotes com o mesmo comportamento em todas as gerações. (ii) Foram observadas alterações no comportamento materno da geração parental, possivelmente ligadas a motivação materna desses animais. (iii) Foram encontradas alterações transgeracionais na atividade geral de camundongos machos e fêmeas das gerações filiais 1 e 2. Tais alterações foram mais x expressivas nos machos e, havendo diferenças entre o comportamento. Esses dados apontam que a exposição a endotoxina possui diferentes consequências de acordo com o comportamento e, (iv) os animais da geração filial 3 quando desafiados com a endotoxina apresentaram maior comportamento doentio e maiores níveis de citocinas. Esses dados apontam para um forte componente genético na transmissão do comportamento, além de, uma influencia epigenética na modulação do mesmo. Ainda, foi possível concluir que a inflamação gerada pela administração pré-natal do LPS atua de forma distinta entre os sexos, bem como o histórico comportamental, no caso, o comportamento depressivo e não depressivo estudados nesse trabalhoDepression disorders are to be considered the most common mental illness affecting more than 121 million people worldwide. It is estimated that approximately one decade it becomes the 2nd disease most responsible for premature loss of life of all ages and sexes. Different proposals to understand this disorders have been made in the past years, however its etiology it is still yet fully understood. There is considerable evidence that the administration of lipopolysaccharide (LPS), a bacterial endotoxin, promotes persistent effects on development and behavior of the offspring of mice, which are maintained into adulthood. Still, these events may have evolutionary implications related to transgenerational changes. Given that activation of the immune system may be related to depressive disorders, this study aimed to expose a generation of mice to LPS evaluating the behavioral effects on three subsequent generations taking into account the depressive-like and non depressive-like behaviors assessed on each generation by the tail suspension test (TST). For this, female mice after behavior selected by the tail suspension test (TST) were crossed with males of the same behavior and exposed to 100g/kg of LPS or saline solution on day 15th of pregnancy. After births, the subsequent generations were also evaluated on the TST and in the open field for general activity. In addition, the maternal interaction was also evaluated, since changes on this parameter could contribute to the treatment effects of the endotoxin. Yet, has been performed a challenge with LPS in the generation branch 3, wherein the level of expression of cytokines and sickness behavior were evaluated. The results showed that (i) the administration of LPS in the parental generation did not affect the depressive-like behaviors on the three generations evaluated, since animals with depressive-like and non depressive-like behavior had more offspring with the same behavior in all generations. (ii) Changes were observed in maternal behavior of the parental generation which is possibly related to a change in motivational state of those animals. (iii) Transgenerational alterations were found in the general activity of male and female mice of the filial generation 1 and 2. These changes were more significant in males and differences between depressive-like e non depressive-like behaviors were also observed. Together, these data indicate that the exposure to endotoxin has different consequences according to the animal historical behavior and, xii finally, (iv) the animals of filial generation 3 when challenged with endotoxin had higher sickness behavior and higher levels of cytokines when evaluated in the open field test. These data point to a strong genetic component in the transmission of behavior and, besides, a possible influence of epigenetic mechanism of the same. Furthermore it was possible to concluded that inflammation state created by the prenatal LPS exposure acts differently according to the animal historical behavior, in this case, the depressive-like and non depressive-like behavior studied, and also acting differently according to the sexe