Identificação de padrões gliais no estriado em um modelo animal de mania : um estudo piloto

Abstract

Estudos recentes sugerem o envolvimento de alterações em células gliais na fisiopatologia do transtorno bipolar e de outras doenças psiquiátricas como esquizofrenia e depressão maior. Sabe-se que astrócitos e microglia exercem funções essenciais no sistema nervoso central, estando envolvidos principalmente na manutenção da homeostase e promoção de um ambiente celular adequado. No entanto, quando ativadas, estas células podem exercer efeito negativo sobre os eventos tróficos em vias neurais lesadas. Desta maneira, o objetivo deste trabalho consistiu em avaliar possíveis alterações em astrócitos e em células microgliais no estriado de ratos Wistar submetidos a um modelo animal de mania induzido por dimesilato de lisdexanfetamina (LDX). O experimento foi realizado em um modelo no qual ratos Wistar machos (n = 16) receberam por via oral diariamente, ao longo de sete dias, LDX 10 mg/kg (n = 8) – grupo LDX, ou água destilada (n = 8) – grupo controle; no oitavo dia os ratos receberam uma última administração de LDX ou água destilada e em seguida cada grupo foi dividido em quatro subgrupos, os quais foram submetidos à eutanásia em momentos distintos - 2 horas, 24 horas, 15 dias e 21 dias após a última administração. Os animais foram perfundidos com salina 0,9 % seguido por perfusão com paraformaldeído (PFA) 10 % em tampão fosfato 0,1 M e pH 7,4. Após a eutanásia, os cérebros dos ratos foram removidos e pós-fixados com PFA 10 % (24 h, 4 °C) e permaneceram em tampão fosfato até a separação do estriado e posterior secção da estrutura (secções com aproximadamente 50 μm de espessura) usando um vibrátomo. Em seguida, foi realizada imuno-histoquímica usando anticorpos primários com o objetivo de avaliar os marcadores de astrócitos GFAP (proteína ácida fibrilar glial), S100B e GS (glutamina sintetase) e o marcador de microglia Iba1, além de anticorpos secundários apropriados conjugados a fluorocromos. As imunomarcações foram visualizadas por meio de microscopia confocal. Neste estudo, cujos resultados ainda são preliminares devido ao limitado número de animais utilizados até o momento, observamos que houve um aumento no número de células positivas para os marcadores de astrócitos S100B, GFAP e GS nos animais tratados com LDX em relação ao grupo controle na maioria das condições experimentais investigadas. Adicionalmente, notamos também um aumento na quantidade de células Iba1+ no grupo LDX quando comparado ao grupo controle, nas condições referentes a 2 horas e 24 horas, o que representa um aumento no número de células microgliais ativadas. Embora ainda não seja possível avaliar se estas diferenças são estatisticamente significativas, a interpretação conjunta dos dados obtidos nos permite sugerir que possa estar ocorrendo microgliose e astrogliose reativas nos animais que receberam LDX, o que reforçaria a hipótese de que a microglia poderia estar levando à ativação de astrócitos por meio de mediadores inflamatórios, e iria ao encontro de estudos recentes que mostram a presença de um estado pró-inflamatório durante episódios agudos no transtorno bipolar. Contudo, mais estudos são necessários para que seja possível garantir poder estatístico adequado ao trabalho e assim comprovar os dados obtidos até o momento.

Recent studies have suggested the involvement of changes in glial cells in the pathophysiology of bipolar disorder and other psychiatric disorders as schizophrenia and major depression. It is known that astrocytes and microglia have essential roles in the central nervous system, mainly maintaining the homeostasis and promoting an appropriate cellular setting. However, when these cells are activated, they can exert a negative effect on trophic processes in damaged neural pathways. In this way the objective of this study was evaluate possible changes in astrocytes and microglial cells in the striatum of Wistar rats of an animal model of mania induced by lisdexamfetamine dimesylate (LDX). Male Wistar rats (n=16) received daily, via oral route, for seven days, LDX 10 mg/kg (n=8) – LDX group, or distilled water (n=8) – control group; on the eighth day, rats received the last LDX or distilled water administration and each group was separated into four subgroups, which were euthanized in different moments – 2 hours, 24 hours, 15 days and 21 days after the last administration. Animals were perfused transcardially using saline (0,9 %) followed by paraformaldehyde (PFA) 10 % in phosphate buffer 0,1 M and pH 7,4. After euthanasia, rats’ brain were removed, post-fixed with PFA 10 % (24 h, 4 °C) and maintained in phosphate buffer until striatum be separated; and subsequently sections (50 μm) were cut on a vibratome. Afterwards, immunohistochemistry was performed using primary antibodies to evaluate the astrocyte markers GFAP (glial fibrillary acidic protein), S100B and GS (glutamine synthetase) and the microglial staining Iba1, and appropriate fluorochrome-conjugated secondary antibodies. Immunostaining were analyzed using confocal microscopy. In this study, which has preliminary results due to the limited animal number analyzed so far, we have noted that there is an increase in the number of positive cells to astrocyte markers in the animals which received LDX compared to control group in most experimental conditions. Additionally, we have observed an increase in the number of Iba1+ cells in LDX group compared to control group, in 2 hours and 24 hours conditions, that could represent microglial activation. Although it was not possible yet establish whether these differences are statistically significant, the data together suggest that a possible reactive microgliosis and astrogliosis may be present in animals which received LDX, what would support the hypothesis that microglia may be driving to an astrocyte activation through inflammatory mediators like suggested by other current studies which show a pro-inflammatory status during acute episodes in bipolar disorder. Nonetheless, more studies are warranted to be possible ensure an adequate statistical power for the study and prove the findings gotten so far.