Efeito dos modelos experimentais de hipertireoidismo e hipotireoidismo sobre aspectos bioquímicos e comportamentais em ratos adultos

Abstract

Os hormônios da tireóide, incluindo a triiodotironina (T3) e a tetraiodotironina (T4), são reconhecidos como hormônios metabólicos fundamentais do corpo. Os hormônios da tireóide são essenciais para a maturação e função do sistema nervoso central (SNC) de mamíferos e sua deficiência, durante um período crítico do desenvolvimento, profundamente afeta a função cognitiva. A sódio potássio adenosina 5'-trifosfatase (Na+,K+-ATPase) é uma enzima crucial responsável pelo transporte ativo de íons sódio e potássio no SNC necessário para manter o gradiente iônico para a excitabilidade neuronal. Estudos sugerem que a Na+,K+-ATPase possa ter um papel na formação da memória. Além disso, os hormônios da tireóide parecem estimular a atividade da Na+,K+-ATPase no coração de algumas espécies. Neste trabalho investigamos o efeito da administração crônica de L-tiroxina (LT4) e propiltiouracil (PTU), uma droga antitireóide, sobre alguns paradigmas de comportamento: esquiva inibitória, campo aberto, plus maze e Y-maze, e sobre a atividade da Na+,K+-ATPase no córtex parietal e no hipocampo de ratos.Utilizando tratamentos que demonstraram induzir alterações nos hormônios da tireóide similares àquelas presentes nos pacientes com hiper e hipotireoidismo, nós buscamos compreender o efeito de um estado alterado por essas doenças sobre o aprendizado e a memória e sobre a atividade da Na+,K+-ATPase. Nossos resultados demonstraram que um estado hiper e hipotireóide altera o comportamento animal e também podem indicar um efeito dos hormônios da tireóide sobre o aprendizado e a memória. Decidimos investigar também o efeito de um modelo animal agudo de hipertireoidismo previamente estabelecido. Utilizando um tratamento agudo para induzir esse modelo animal, nós intencionamos verificar o efeito de níveis alterados de hormônios da tireóide sobre o aprendizado e a memória e sobre a atividade da Na+,K+- ATPase no córtex parietal e no hipocampo de ratos.Nossos resultados demonstraram que um tratamento agudo com L-T4 não alterou a evocação da memória da tarefa da esquiva inibitória, mas teve um efeito significativo no plus maze e no campo aberto em ratos. Sugerimos que animais tratados com L-T4 apresentam uma melhora na habituação a um ambiente novo, assim como uma melhor avaliação de um ambiente perigoso, respectivamente. A atividade daNa+,K+-ATPase está aumentada no córtex parietal (30%), mas não está alterada no hipocampo no grupo tratado com L-T4. Essas duas estruturas cerebrais estão envolvidas nos processos de memória e já foi previamente demonstrado que existe uma dissociação dupla entre elas para informação de localização espacial, memória perceptual e episódica. Dessa forma, propomos a hipótese que esse aumento da Na+,K+-ATPase no córtex parietal pode estar correlacionado a nossos resultados nos testes comportamentais, que sugerem um papel dos hormônios da tireóide assim como da Na+,K+-ATPase nos processos cognitivos.

Thyroid hormones, including triiodothyronine (T3) and tetraiodothyronine (T4), are recognized as key metabolic hormones of the body. Thyroid hormones are essential for normal maturation and function of the mammalian central nervous system (CNS) and its deficiency, during a critical period of development, profoundly affects cognitive function. Sodium potassium adenosine 5'-triphosphatase (Na+,K+-ATPase) is a crucial enzyme responsible for the active transport of sodium and potassium ions in the CNS necessary to maintain the ionic gradient for neuronal excitability. Studies suggest that Na+,K+-ATPase might play a role on memory formation. Moreover, thyroid hormones were proposed to stimulate Na+,K+-ATPase activity in the heart of some species. In this work we investigated the effect of a chronic administration of Lthyroxine (LT4) or propylthiouracil (PTU), an antithyroid drug, on some behavioral paradigms: inhibitory avoidance task, open field task, plus maze and Y-maze, and on the activity of Na+,K+-ATPase in the rat parietal cortex and hippocampus.By using treatments which have shown to induce alterations in thyroid hormones levels similar to those found in hyperthyroid and hypothyroid patients, we aimed to understand the effect of an altered hyperthyroid and hypothyroid state on learning and memory and on the activity of Na+,K+-ATPase. Our results showed that a hyper and hypothyroid state can alter animal behavior and they also might indicate an effect of thyroid hormones on learning and memory. We also decided to investigate the effect of an previously established acute hyperthyroid animal model. By using an acute treatment to induce this hyperthyroid animal model, we aimed at investigating the effect of an altered thyroid hormones levels on learning and memory and on the activity of Na+,K+-ATPase in the parietal cortex and hippocampus. Our results have shown that the acute treatment with L-T4 did not alter the retrieval of the inhibitory avoidance task, but had a significant effect on the elevated plus maze and on open-field performance in rats. We suggest that animals subjected to L-T4 administration improved the habituation to a novel environment as well as a better evaluation of a dangerous environment, respectively. Na+,K+-ATPase activity is increased in parietal cortex (30%), but it is not altered in hippocampus in L-T4 treated group. These both brain structures are involved in memory processing and it was previously demonstrated that there is a double dissociation between them for spatial location information, perceptual and episodic memory. We propose the hypothesis that this increase of Na+,K+-ATPase activity in parietal cortex may be correlated to our results in behavior tests, which suggest a role of thyroid hormones as well as of the Na+,K+-ATPase in the cognitive process.