Investigação do enriquecimento ambiental como estratégia terapêutica para os efeitos da exposição ao álcool e ao estresse precoce durante o desenvolvimento

Abstract

A exposição pré-natal ao álcool (EPA) pode ocasionar alterações comportamentais e neuromorfológicas permanentes. Os indivíduos que sofrem EPA geralmente estão expostos ao estresse precoce durante a infância e apresentam maior incidência de transtornos psicológicos no futuro. Nesse estudo os efeitos da exposição a um ambiente enriquecido (AE) sobre o desempenho cognitivo, afetivo e social de ratos jovens submetidos aos protocolos de exposição perinatal ao álcool e ao estresse por separação materna foram investigados. Foram utilizados filhotes provenientes de ratas Wistar prenhas (n=16) fornecidas pelo Biotério Central da UFSC. No dia pós-natal (DPN) 2, os filhotes foram agrupados em 4 grupos: 1) Controle salina, 2) Etanol (EtOH), 3) Separação Materna (SM) e 4) EtOH+SM. O EtOH foi administrado em duas doses (total 5g/kg/dia, i.p., 25% em solução salina) nos DPNs 4, 6, 8 e 10. A SM foi realizada por 13 dias (DPN 2-14), durante 3h/dia. Após o desmame (DPN21), os grupos foram separados por sexo (Machos e Fêmeas, n = 8) e designados ao ambiente padrão (AP) ou ao ambiente enriquecido (AE) onde permaneceram por 16 dias (DPN 21- 36). Foram realizados testes comportamentais no início da adolescência (DPN37-44). Os parâmetros analisados foram aprendizado e memória pelos testes de reconhecimento de novos objetos e labirinto aquático de Morris, locomoção e comportamento tipo ansioso no teste do campo aberto e investigação social entre os pares. Foram analisadas também as ramificações dendríticas de neurônios granulares do giro denteado impregnados com Golgi através da análise de Sholl. Os animais expostos a SM e ao EtOH demonstraram redução do peso no período de amamentação, enquanto que na adolescência apenas as fêmeas expostas ao EtOH tiveram o peso reduzido. A exposição ao AE reduziu o peso dos animais de ambos os sexos na adolescência. No teste de reconhecimento de novos objetos todos os grupos experimentais apresentaram maior tempo de exploração do objeto novo, sugerindo que a memória espacial encontra-se inalterada nos grupos analisados. No labirinto aquático de Morris houve efeito do AE na velocidade de aquisição de aprendizado, diminuindo o tempo de latência para encontrar a plataforma no primeiro dia de treino, porém esse resultado não foi observado no grupo exposto ao EtOH. No teste do campo aberto o AE reduziu o comportamento exploratório enquanto o EtOH+SM aumentou o comportamento tipo ansioso em animais alojados no AE. A investigação social foi diferentemente afetada pelo sexo, machos foram mais sensíveis as diferentes condições aumentando o tempo de investigação social quando expostos ao EtOH+SM. A análise de Sholl revelou que os animais expostos ao EtOH, SM ou EtOH+SM apresentaram aumento no número de ramificações e extensão do dendrito em células do giro denteado. A exposição perinatal ao EtOH ou a SM per se ou quando associados não ocasionaram prejuízos cognitivos durante a adolescência, porém prejudicou o comportamento social e afetivo, além de alterar a maturação de dendritos de células hipocampais.

Abstract: Prenatal alcohol exposure (PAE) may cause behavioral and permanent morphological alterations in the central nervous system (CNS). Individuals suffering from PAE are generally exposed to early life stress and may present a higher incidence of psychological disorders in the future. This study investigated the effects of the enriched environment (EE) on the cognitive, affective, and social performance of young rats exposure to perinatal alcohol and early life stress protocols by maternal separation. Wistar rats? puppies (n = 16) provided by the UFSC Central Animal Care Facility were used. On postnatal day 2 (PND2), the pups were divided into 4 groups: 1) Saline control, 2) Ethanol (EtOH), 3) Maternal separation (MS), and 4) EtOH+MS. EtOH was administered at two doses (total 5g / kg/day, ip, 25% in saline) on PND?s 4, 6, 8, and 10. The MS was performed for 13 days (PND 2-14) for 3h/day. After weaning (PND21), the groups were separated by sex (males and females, n = 8) and assigned to the standard environment (SE) or enriched environment (EE), where they remained for 16 days (PND 21-36). Behavioral tests were performed in early adolescence (PND37-44). The parameters analyzed were learning and memory in the novel object recognition test and Morris water maze (MWM), locomotion, and anxious behavior in the open field test and peer social investigation. After the behavioral tests, Sholl analysis was used to evaluate the dendritic branches of Golgi-impregnated dentate gyrus granular neurons. Animals exposed to MS and EtOH demonstrated weight reduction in the breastfeeding period, while during adolescence just the EtOH caused the body weight reduction, EE reduced weight of both sexes. Experimental groups that present longer exploration time of the new object, suggesting that the spatial memory was not altered in the analyzed groups. In the MWM EE affected learning acquisition speed, decreasing latency to find a platform on the first day of training. However, this result was not observed in the EtOH exposed group. In open field test EE reduced exploratory behavior while EtOH+MS increased anxiety-like behavior in animals housed in EE. A social investigation behavior was affected differently by sex; males exposed to EtOH+MS presented more exploration time. The Sholl analysis revealed that animals exposed to EtOH, MS, or EtOH+MS exhibit a higher number of branches and dendrite extension in granular cells. Perinatal exposure to EtOH or MS alone or in combination do not cause cognitive dysfunction during adolescence, but impair social and affective behavior, and alter the maturation of hippocampal cell dendrites.