Influência da ativação imune pré-pubertal precoce com poly(I:C) na permeabilidade da barreira hematoencefálica e em parâmetros comportamentais de camundongos machos e fêmeas

Abstract

A exposição precoce ao mimético viral Poly(I:C) impacta a fisiologia e o comportamento de camundongos C57BL/6, promovendo alterações quanto à permeabilidade da barreira hematoencefálica (BHE) e no comportamento associado à doença. O presente estudo investigou as consequências da ativação imune precoce sobre a BHE e a sociabilidade de camundongos machos e fêmeas aos 30 e 60 dias pós-natais (DPN), explorando a influência do sexo e do desenvolvimento na resposta inflamatória. Para isso, os animais receberam administração intraperitoneal (i.p.) de Poly(I:C) (10 mg/kg) ou solução salina do DPN22 ao DPN26. No DPN26 e DPN27, foram submetidos ao teste do campo aberto (TCA) para avaliação da atividade locomotora e do comportamento tipo-ansioso, com análises realizadas 6 e 24 horas após a última administração, respectivamente. No DPN60, foram avaliados quanto à sociabilidade por meio do teste de interação social (TIS). No DPN30 e DPN60, a permeabilidade da BHE foi analisada nas estruturas hipocampo (HPC), córtex pré-frontal (CPF), hipotálamo (HPT) e bulbo olfatório (BO) através do extravasamento de fluoresceína de sódio (NaFl 4%). Os resultados indicaram que a administração de Poly(I:C) em fêmeas produziu alterações comportamentais já na análise de 6 horas após a última administração, enquanto machos tiveram efeitos mais evidentes na análise de 24 horas, manifestando prejuízos locomotores e maior tempo de imobilidade. Além disso, a administração de Poly(I:C) em machos foi associada a prejuízos na exploração social e redução na diferenciação entre estímulos familiar e desconhecido, quando comparados aos animais controle. A análise da BHE revelou que camundongos machos exibiram maior permeabilidade basal da barreira em todas as regiões analisadas no DPN30, independentemente do tratamento. Fêmeas tratadas, porém, demonstraram extravasamento significativo de NaFl 4% no bulbo olfatório no DPN30. No DPN60, a permeabilidade diferencial observada anteriormente entre os sexos não foi mais evidente, mas machos tratados com Poly(I:C) apresentaram maior extravasamento de NaFl 4% no hipocampo em relação aos controles. Os achados indicam uma resposta diferente ao mimético viral entre machos e fêmeas, influenciando parâmetros comportamentais e a permeabilidade da BHE. Além de reforçar a necessidade de considerar diferenças sexuais em modelos experimentais, este estudo contribui para a compreensão dos impactos da ativação imune precoce sobre o neurodesenvolvimento e abre caminho para futuras investigações sobre mecanismos subjacentes à vulnerabilidade diferencial entre machos e fêmeas.

Abstract: Early exposure to the viral mimetic Poly(I:C) impacts the physiology and behavior of C57BL/6 mice, promoting alterations in the permeability of the blood-brain barrier (BBB) and sickness behavior. This study investigated the consequences of early immune activation on the BBB and sociability of male and female mice at 30 and 60 postnatal days (PND), exploring the influence of sex and development on the inflammatory response. To this end, the animals received intraperitoneal (i.p.) administration of Poly(I:C) (10 mg/kg) or saline solution from PND22 to PND26. On PND26 and PND27, they underwent the open field test (OFT) to assess locomotor activity and anxiety-like behavior, with analyses performed 6 and 24 hours after the last administration, respectively. At PND60, sociability was evaluated using the social interaction test (SIT). At PND30 and PND60, BBB permeability was analyzed in the hippocampus (HPC), prefrontal cortex (PFC), hypothalamus (HYPO), and olfactory bulb (OB) through sodium fluorescein (NaFl 4%) extravasation. The results indicated that Poly(I:C) administration in females elicited behavioral alterations already at the 6-hour analysis after the last administration, whereas males exhibited more pronounced effects at the 24-hour analysis, showing locomotor impairments and increased immobility time. Additionally, Poly(I:C) administration in males was associated with deficits in social exploration and reduced differentiation between familiar and unfamiliar stimuli compared to control animals. BBB analysis revealed that male mice displayed higher baseline barrier permeability across all analyzed regions at PND30, regardless of treatment. However, treated females demonstrated significant NaFl 4% extravasation in the olfactory bulb at PND30. By PND60, the previously observed differential permeability between sexes was no longer evident, but Poly(I:C)-treated males exhibited increased NaFl 4% extravasation in the hippocampus compared to controls. These findings indicate a sex-specific response to the viral mimetic, influencing behavioral parameters and BBB permeability. In addition to reinforcing the need to consider sex differences in experimental models, this study contributes to the understanding of the impact of early immune activation on neurodevelopment and paves the way for future investigations into the underlying mechanisms of differential vulnerability between males and females.