Ativação imune materna como modelo de Transtorno de Espectro Autista (TEA): alterações bioquímicas e comportamentais na prole adulta de ratos Wistar

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências Médicas, Florianópolis, 2020.O transtorno do espectro autista (TEA) é uma das doenças psiquiátricas mais incidentes, com impacto familiar, social e econômico. As características do autismo surgem na primeira infância, perdurando ao longo da vida. Há indícios robustos que alterações no neurodesenvolvimento embrionário e fetal estão ligadas ao surgimento do TEA, e a ativação da imunidade materna parece interferir no desenvolvimento do SNC. O surgimento crescente de TEA nas últimas duas décadas, somado à heterogeneidade das características envolvidas, instiga o interesse de pesquisadores. No presente trabalho, investigou-se as alterações bioquímicas e comportamentais na prole de ratas prenhes inflamadas por LPS, um modelo animal de TEA. Ratas prenhes foram submetidas a doses de 15 ou 150 µg/kg de LPS em dose única ou doses repetidas em 3 dias consecutivos, durante período gestacional correspondente ao da migração neuronal e formação cortical (GD 17 ou GD15-17). Citocinas pró-inflamatórias e anti-inflamatórias (IL-1ß, IL-6, TNF e IL-10) foram quantificadas no soro materno, no líquido amniótico e soro da prole adulta, onde foi observado aumento de expressão de IL-1ß no soro materno das ratas que receberam dose única de LPS (150 µg/kg) e aumento da expressão de IL-10 nas ratas que receberam doses repetidas de LPS (150 µg/kg). O aumento da expressão de IL-ß no líquido amniótico da prole exposta à dose única nas concentrações de 15 e 150 µg/kg de LPS. O soro da prole adulta exposta a 3 doses repetidas de LPS (150 µg/kg) apresentou alta expressão de IL-1ß. Testes comportamentais foram desenvolvidos nos filhotes machos e fêmeas após 60 dias do nascimento, com o intuito de avaliar habilidades cognitivas, emocionais, a sociabilidade e o comportamento somatossensorial. Observamos que baixas concentrações de LPS foram capazes de induzir repostas imunes na mãe e na prole já adulta. Animais adultos, machos e fêmeas, submetidos à inflamação pré-natal, não reconheceram o novo objeto no teste de reconhecimento de objeto, indicando prejuízos nos aspectos cognitivos, além de apresentaram alterações significativas de sociabilidade no teste de interação social. Importante, destaca-se o desfecho negativo no comportamento sensorial, visto que o teste de dor de von Frey não foi aplicado em estudos anteriores com este modelo de ativação imune induzida por LPS. Esses resultados são de extrema magnitude, uma vez que os aspectos cognitivos, a sociabilidade e as funções somestésicas fazem parte dos sintomas clínicos do TEA e parecem estar interligadas.Abstract: Autism spectrum disorder (ASD) is one of the most incident psychiatric illnesses, affecting family, social and economic aspects. The characteristics of autism emerge in early childhood, lasting throughout life. There is robust evidence pointing out the changes in embryonic and fetal neurodevelopment with ASD, besides the activation of maternal immunity impairing the CNS development. The increasing appearance of ASD in the last two decades, added to the heterogeneity of the characteristics involved, piques the interest of researchers. Here, we investigated the biochemical and behavioral changes in the offspring of pregnant LPS-inflamed rats, comprising an animal model of ASD. Pregnant rats were submitted to doses of 15 or 150 µg/kg of LPS in single or repeated doses on 3 consecutive days, during the gestational period corresponding to that of neuronal migration and cortical formation (GD 17 or GD15-17). Inflammatory cytokines (IL-1ß, IL-6, TNF and IL-10) were quantified in maternal serum, amniotic fluid and serum of adult offspring, where increased expression of IL-1ß was observed in the maternal serum of rats that received a single dose of LPS (150 µg / kg) and increased expression of IL-10 in rats that received repeated doses of LPS (150 µg/kg). There was an increased expression of IL-ß in the amniotic fluid of the offspring exposed to a single dose of LPS (15 and 150 µg/kg) as well as in the serum of adult offspring exposed to 3 repeated doses of LPS (150 µg/kg). Behavioral tests were carried out on male and female offspring after 60 days of birth, in order to assess cognitive, emotional skills, sociability and somatosensory behavior. We observed that low concentrations of LPS were able to induce immune responses in the mother and in the adult offspring. Adult animals, males and females submitted to prenatal inflammation did not recognize the new object in the object recognition test, indicating impairments in cognitive aspects, in addition to showing significant changes in sociability in the social interaction test. Importantly, the negative outcome in sensory behavior stands out, since the von Frey pain test has not been applied in previous studies with this model of LPSinduced immune activation. These results are of great importance since the cognitive aspects, sociability and somesthetic functions are part of the clinical symptoms of ASD and seem to be interconnecte