Efeito do treinamento físico aeróbico sobre parâmetros comportamentais em ratos jovens submetidos ao modelo experimental de status epilepticus

Abstract

O status epilepticus (SE) é uma convulsão com duração igual ou superior a 30 minutos ou diversas crises consecutivas sem que o indivíduo retome a consciência por igual período. O SE, quando ocorre durante a infância, induz morte neuronal e pode levar a alterações comportamentais e cognitivas na idade adulta. Têm sido descritos na literatura os efeitos benéficos exercidos pelo exercício físico sobre diversos sistemas, incluindo mais recentemente o sistema nervoso central. No presente estudo, investigamos os efeitos de um protocolo de exercício físico de baixa intensidade em esteira sobre as alterações comportamentais e cognitivas em ratos Wistar submetidos ao SE, induzido pela administração de LiCl-pilocarpina, durante períodos iniciais do desenvolvimento. Na primeira parte do estudo, investigamos o perfil de morte neuronal na região CA1 do hipocampo e no córtex perirrinal ao longo de 7 dias após o SE. Nas duas regiões avaliadas, o SE provocou um aumento no número de neurônios em degeneração em todos os tempos avaliados (1, 3 ou 7 dias). A maior morte neuronal ocorreu 1 dia após a convulsão, apresentando uma diminuição na neurodegeneração nos tempos de 3 e 7 dias em ambas estruturas. Outro grupo de animais foi utilizado para avaliar os efeitos do SE sobre parâmetros comportamentais e os efeitos do exercício físico sobre possíveis alterações decorrentes da crise convulsiva. A atividade locomotora na tarefa de campo aberto não foi alterada em nenhum dos quatro grupos estudados (controle, exercício, SE e SE+exercício). No entanto, o grupo SE apresentou um aumento no número de viagens (saídas do home base) e uma diminuição no número de paradas por viagem em relação ao grupo exercício, bem como uma diminuição no tamanho das viagens em relação aos grupos exercício e SE+exercício. No teste de reconhecimento de objetos o grupo SE apresentou um déficit significativo na memória de longa duração, sendo que esta alteração foi revertida pelo protocolo de treinamento de baixa intensidade em esteira (grupo SE+exercício). A indução de SE por LiCl-pilocarpina na infância e o treinamento físico de baixa intensidade não alteraram os níveis de ansiedade na tarefa de labirinto em cruz elevado em ratos, na idade adulta. Nossos resultados indicam que a atividade física pode promover uma melhora da função cognitiva em modelos animais, sugerindo uma potencial aplicação dessa intervenção na terapia complementar em pacientes que sofreram SE durante a infância.

Status epilepticus (SE) is characterized as a prolonged seizure activity or repeated seizures for a long period (30 min). In immature brains, this kind of seizure is associated with alterations such as neuronal loss and behavioral impairment during adulthood. Several authors have shown that physical exercise improves neurogenesis and can be beneficial to the cognitive function. In this study we evaluated the potential benefits of a low intensity treadmill exercise protocol in order to prevent or modify the long-standing cognitive alterations induced by SE in young Wistar rats. The SE was induced in 16 days old Wistar rats, by the administration of LiCl-pilocarpine. In one subset of animals we evaluated the neuronal loss 1, 3 or 7 days after the SE induction. SE increases the neurodegeneration in the CA1 hippocampal subfield and in the perirhinal cortex in all times tested. The neuronal loss was higher 1 day after lesion, when compared with 3 and 7 days after SE. Another subset of animals was submitted to a low intensity exercise protocol after SE induction, in order to investigate the potential benefits on SE-induced behavioral alterations. In the open field task, we did not find alterations in motor activity among the four groups tested (control, exercised, SE and SE+exercised). SE group presented a high number of trips and a low number of stops per trip when compared with exercised group, as well as a reduction in the trip length when compared with exercised and SE+exercised rats. The second behavioral test performed was the object recognition, where animals from the SE group showed a significantly long-term memory impairment in the adulthood. When SE-induced animals were submitted to the low intensity treadmill exercise protocol, the deficit in the recognition memory was completely reversed. SE-induced during early period of life did not alter any parameter in the plus maze task, indicating no anxietylike behavior. These data suggest that physical exercise may promote an improvement in cognitive function in seizure-induced rats, suggesting a potential application as complementary therapy in patients that suffered SE during the childhood.