Análise do efeito do dimetilsulfóxido (DMSO) pré-natal no núcleo medial póstero-dorsal da amígdala de ratos Wistar machos adultos

Abstract

O composto dimetilsulfóxido (DMSO) é um veículo aprótico e anfipático usado em diversos estudos na pesquisa biomédica para solubilizar e carrear moléculas diferentes, podendo transportar compostos através de barreiras biológicas em administrações por via oral, intravenosa, intraperitoneal e tópica. Essa molécula também apresenta importantes propriedades analgésicas e anti-inflamatórias. No presente trabalho, avaliamos densidade, número e forma de espinhos dendríticos no subnúcleo póstero-dorsal da amígdala medial (MePD) de ratos Wistar adultos expostos ao DMSO durante o período gestacional. O DMSO, nesse caso, foi empregado como veículo do antioxidante e anti-inflamatório resveratrol (RSV), utilizado por nosso grupo como uma importante estratégia preventiva de características do tipo autista no modelo animal de autismo induzido por administração pré-natal de ácido valproico (VPA, solubilizado em salina 0,9%). O desenho experimental compreende 5 grupos de animais machos de 120 dias: (1) Näive (animais sem nenhuma intervenção); (2) Veículos DMSO (7,2 M, 1:2 em salina 0,9% v/v - 100 μL/kg/dia por via subcutânea, durante os dias Embrionários E6,5 ao E18,5) e salina 0,9% por via intraperitoneal, no dia E12,5; (3) RSV (3,6 mg/kg, uma injeção subcutânea diária do E6,5 ao E18,5) ou (4) VPA (600 mg/kg, uma injeção intraperitoneal no dia E12,5) e (5) RSV + VPA (administrados conforme indicado nos grupos 3 e 4). Para nossa surpresa, verificamos que os animais dos 4 grupos expostos aos tratamentos pré-natais apresentaram uma surpreendente e significativa diminuição na densidade e no número de espinhos dendríticos na MePD em relação ao grupo Näive. Esses dados indicam que o efeito observado está relacionado com a administração do veículo DMSO, visto que os grupos 2-5 apresentaram o mesmo perfil, independente ou não da administração de RSV ou VPA. A vulnerabilidade do MePD a estes fatores ambientais durante o período gestacional, pode estar associanda ao impacto de 13 injeções subcutâneas de DMSO em um período crítico da gestação, concomitante com um possível efeito sobre a atividade de receptores de estrogênio (ER), que sabidamente modulam densidade de espinhos dendríticos. Publicações anteriores do nosso grupo mostram que o RSV foi capaz de prevenir importantes alterações moleculares e comportamentais do tipo autista no modelo VPA. O presente trabalho indica que o mecanismo preventivo do RSV observado previamente não foi prejudicado pelas alterações encontradas na MePD. Assim, estudos futuros serão necessários para elucidar as vias biológicas envolvidas nessa drástica alteração em número e forma de espinhos dendríticos na MePD, como por exemplo o comportamento sexual, já bem muito bem relacionado com essa região. Os presentes dados também apontam para o uso cauteloso e a relevância de entender os efeitos bioativos de solventes comumente usados no campo da pesquisa.

The compound dimethyl sulfoxide (DMSO) is an aprotic and amphipathic vehicle used in a variety of studies in biomedical research to solubilize and deliver different molecules. The delivery through biological barriers is one of the most important roles which DMSO is chosen as a vehicle by oral, intravenous, intraperitoneal and transdermal administration. However, subsequent studies demonstrated important analgesic and anti-inflammatory properties of DMSO exposure. In the present work, we evaluated the density, number and shape of dendritic spines in the medial posterodorsal subnucleus of medial amygdala (MePD) from adult Wistar rats exposed to DMSO during pregnancy. The DMSO was used as vehicle of Resveratrol (RSV), which presents antioxidant and anti-inflammatory roles, established by our research group as an important strategy to prevent autistic-like behaviors induced by the prenatal administration of valproic acid (VPA, solubilized in saline 0.9%). The experimental design comprises 5 groups: (1) Näive (no intervention); (2) Vehicles DMSO (7.2 M, 1:2 in saline 0.9% v/v - 100 µL/kg/day by subcutaneous administration from E6.5 to E18.5) and saline 0.9% by intraperitoneal administration in E12.5; (3) RSV (3.6 mg/kg by a diary subcutaneous administration from E6.5 to E18.5) and (5) RSV+VPA (administered as indicated by groups 3 and 4). Strikingly, we observed that animals from the 4 groups exposed to prenatal treatments presented an impressive and significative reduction in the density and number of dendritic spines in MePD compared to the Näive group. These data indicate that the observed effect could be possibly related to the DMSO vehicle administration, since the groups 2-4 presented the same profile, regardless the VPA or RSV administration. Besides, the vulnerability of MePD to environmental risk factors during pregnancy, associating the effect of 13 DMSO subcutaneous injections with a critical biological time, as well as the possible relationship with estrogen receptors (ER), which can modulate the density of dendritic spines. Recent studies from our research group demonstrated that RSV prevented important molecular and behavioral autistic-like feature in the VPA model. The present work showed that the preventive mechanism previously observed by RSV was not impaired by the alterations found in MePD. Therefore, future studies will be necessary to elucidate the biological pathways involved in these drastic alterations in number and shape of dendritic spines from MePD, as well as to clarify biological and behavioral aspects that could be influenced by changes in this subnucleus, for example, in sociosexual behavior. The data also highlights to a cautious use and to the relevance in understand the bioactive effects of solvents commonly used in research field.