O papel da suplementação com ácido fólico como estratégia preventiva e neuroprotetora : um estudo avaliando os seus efeitos in vivo e in vitro

Abstract

A hipóxia-isquemia neonatal (HI) é um dos principais motivos de mortalidade e morbidade perinatal. Diferentes causas estão associadas à HI, tais como: interrupção do fluxo sanguíneo, ineficientes trocas gasosas pela placenta, prematuridade, pré-eclâmpsia (PE), entre outras. Achados prévios do nosso grupo, utilizando o ácido fólico (AF) como estratégia terapêutica na HI, mostraram que o tratamento foi efetivo em amenizar alguns danos em animais submetidos ao modelo de encefalopatia hipóxico-isquêmica (EHI). Os objetivos do presente estudo foram investigar os efeitos/consequências do tratamento/suplementação com AF durante: (i) a EHI em ratos submetidos ao modelo Rice-Vannucci, e (ii) o tratamento com tert-butil-hidroperóxido (TBH) em células trofoblásticas humanas (linhagem BeWo e HTR-8 SV/neo), simulando o estresse oxidativo ocasionado por PE. Para a realização do experimento in vivo, aos sete dias de vida ratos Wistar foram divididos em quatro grupos experimentais: controle salina (CT-S), controle ácido fólico (CT-AF), hipóxico-isquêmico salina (HI-S) e hipóxico-isquêmico ácido fólico (HI-AF). Para o experimento in vitro células das linhagens BeWo e HTR-8 SV/neo foram cultivadas, suplementadas com três distintas concentrações de AF (deficiente, fisiológica e supra-fisiológica) e expostas durante 24 horas ao TBH. Nossos resultados demonstraram que a EHI dificultou a memória e aprendizado nos testes do labirinto aquático de Morris e do ox-maze, reduziu a atividade da Na+, K+-ATPase em animais adultos, causou atrofia em importantes áreas encefálicas como estriado e hipocampo, contribuiu para o desequilíbrio das enzimas antioxidantes SOD e CAT, além de causar um aumento da reatividade astrocitária em diferentes períodos do desenvolvimento animal. No entanto, quando observado o efeito do tratamento com AF nos diferentes parâmetros analisados foi constatado que este contribuiu para o déficit cognitivo no teste do labirinto aquático, enquanto que esse efeito foi amenizado no teste do ox-maze. Também, observou-se que, enquanto o tratamento com AF contribuiu para a inibição da enzima Na+, K+ -ATPase nos animais HI adolescentes, este foi efetivo em reverter essa inibição nos adultos. Além do mais, o tratamento com AF promoveu a recuperação parcial da atrofia hipocampal, aumentou a atividade das enzimas SOD e CAT e atrasou a formação da cicatriz glial. No modelo in vitro com exposição ao TBH, o tratamento com AF foi responsável pelo aumento da peroxidação lipídica, da carbonilação proteica e dos níveis de glutationas. Além disso, houve também um efeito antiproliferativo, antimigratório e citotóxico. Interessantemente, todos esses resultados foram intensificados quando observados nas células cultivadas sob a concentração supra-fisiológica de AF. Tendo em vista que cerca de 1 a 8% das gestantes desenvolvem pré-eclâmpsia e essas normalmente estão expostas a altas dosagens de AF devido à suplementação e à ingestão de alimentos fortificados, mais atenção é necessária especialmente na população de risco para essa doença. Os resultados obtidos neste estudo contribuem para o avanço das pesquisas nesta área e destacam a importância de mais investigações a fim de esclarecer até que ponto a suplementação com AF e sua dosagem adequada trariam benefícios para neonatos com EHI e gestantes com PE.

Hypoxia-ischemia (HI) is one of the main causes of perinatal death and morbidity. There are many imbalances related to the onset of HI, such as: interrupted blood flow, placenta gas exchange insufficiency, prematurity, preeclampsia (PE), among others. Previously, our group have investigated folic acid (FA) as a therapeutic agent of HI and showed it was able to reduce some deficits observed in animals submitted to the hypoxic-ischemic encephalopathy model (HIE). The aim of this study was the investigation of the effects and consequences of the treatment/supplementation with FA during (i) the HIE in rats subject to the Rice-Vannucci model, and (ii) the treatment of human trophoblastic cells (BeWo and HTR-8SV/neo) with tert-butyl-hydroperoxide (TBH) chemical agent, which mimics the oxidative stress during PE. During the in vivo experiment, seven-days Wistar rats were divided into four groups, as follows: control saline (CT-S), control folic acid (CT-FA), hypoxia-ischemia saline (HI-S) and hypoxia-ischemia folic acid (HI-FA). During the in vitro experiment BeWo and HTR-8 SV/neo cells were cultured under three distinct FA concentrations (deficient/physiological/supra-physiological) and exposed to TBH during 24 hours. Results showed HIE promoted memory and learning impairments as observed during the Moris water maze and ox-maze tests, reduced the activity of Na+, K+ -ATPase in adult rats, promoted atrophy in important areas as striatum and hippocampus, contributed to the imbalances in the oxidative enzymes SOD and CAT, and promoted the increase of astrocytic reactivity in distinct periods of development. Nevertheless, the treatment with FA contributed to the cognitive deficits observed in the water maze, while this effect was reduced in the ox-maze test. It was also observed that while FA treatment contributed to the inhibition of Na+, K+ -ATPase in HI adolescent rats, it was effective to recover this activity in HI adult rats. Moreover, FA treatment was able to partially recover hippocampal atrophy, to increase the activity of SOD and CAT enzymes and to delay the glial scar. The FA treatment in the in vitro model, where cells were challenged with TBH, was responsible for the increase in lipid peroxidation, protein cabonilation and glutathione levels. Moreover, it was observed antiproliferative, antimigration and cytotoxic effect. Interestingly, these outcomes were more intense when cells were cultured under a supra-physiological concentration of FA. Considering that about 1-8% of pregnant women suffer from PE and are often exposed to high doses of FA due to the supplementation and the ingestion of fortified food, more attention should be given to this group of risk. Results obtained during this work contribute to the improvement of research in this field and highlight the need of further studies to better understand to each extent the FA supplementation and daily dose intake are beneficial to EHI newborns and pregnant women with PE.