Análise neuroquímica e morfométrica de culturas de neurônios corticais do modelo murino do TDAH

Abstract

O Transtorno de Déficit de Atenção e Hiperatividade (TDAH) é um dos transtornos neuropsiquiátricos mais prevalentes da infância caracterizado pelos sintomas de desatenção, hiperatividade e impulsividade. O TDAH é uma desordem neurocomportamental heterogênea e fenotipicamente complexa e sua etiologia ainda não foi completamente esclarecida, mas sabe-se que a interação de fatores ambientais e genéticos e o acúmulo de seus efeitos possivelmente aumenta a vulnerabilidade ao transtorno. Nesse estudo, foram investigados o imunoconteúdo de proteínas sinápticas e do desenvolvimento a partir de neurônios da região do córtex pré-frontal de animais SHR, um dos modelos animais mais validados para o estudo do TDAH. Também foi realizada uma análise morfomética do padrão de desenvolvimento dessas células ao longo de diferentes dias in vitro e o papel do BDNF, fator neurotrófico crucial para a sobrevivência e maturação das sinapses, no desenvolvimento dos neurônios SHR. A análise do imunoconteúdo da SNAP-25 mostrou aumento nos níveis dessa proteína no 2º DIV e diminuição no 5º DIV nos neurônios SHR em relação ao controle WKY, sem alterações entre as cepas nos outros dias analisados. Em relação aos níveis de sinaptofisina nos neurônios SHR, foi observado aumento somente no 5º DIV. A análise do proBDNF mostrou diminuição nos neurônios SHR no 5º DIV e aumento no 8º DIV. A imunodetecção do CREB mostrou que os neurônios SHR apresentam níveis diminuídos dessa proteína somente no 1º DIV. O receptor TrkB também apresentou alterações no seu imunoconteúdo, com aumento no 2º DIV e diminuição no 5º DIV nos neurônios SHR. O imunoconteúdo do BDNF e do TrkB fosforilado não apresentaram alterações entre as linhagens nos dias analisados. Além disso, foi realizada uma análise morfométrica de diferentes parâmetros de desenvolvimento dos neurônios ao longo de diferentes dias in vitro por meio da marcação da proteína da região somatodendrítica MAP-2. Foi observada diminuição no comprimento total dos neuritos dos neurônios SHR no 5º DIV em relação aos neurônios WKY. Também foi verificado redução no número de raízes no 2º DIV e redução no número de pontos de ramificação no 5º DIV nos neurônios SHR. As alterações observadas em proteínas que são relacionadas aos processos de sinapses e de desenvolvimento neuronal podem auxiliar na compreenssão das diferenças encontradas no padrão de desenvolvimento dos neurônios SHR. Essas modificações a nível proteico podem estar alterando o crescimento e o padrão de arborização dendrítica e implicar em modificações na funcionalidade dessas células importantes para a melhor compreensão das bases neurobiológicas do TDAH.

Attention deficit hyperactivity disorder (ADHD) is one of the most common neuropsychiatric disorders of childhood characterized by symptoms of inattention, hyperactivity and impulsivity. ADHD is a heterogeneous and phenotypically complex neurobehavioral disorder with unknown etiology, but the interaction between environmental and genetic factors have been described to increase the vulnerability to the disorder. In this study, we investigated the immunocontent of synaptic and development proteins of prefrontal cortex neurons from one of the most validated animal models for the study of ADHD (SHR). We also performed a morphometric analysis along development of these cells at different days in vitro and the role of a neurotrofic factor (BDNF) in neuronal outgrowth. SNAP-25 immunocontent was increased at 2 DIV and decreased at 5 DIV in SHR neurons. Synaptophysin levels show increases only at 5 DIV in SHR neurons. The levels of proBDNF were decreased at 5 DIV and increased at 8 DIV in SHR neurons. CREB immunodetection showed that SHR neurons present decreased levels only at 1 DIV. The TrkB receptor also presented changes in immunocontent, with increase at 2 DIV and decrease at 5 DIV in the SHR neurons. Morphometric analysis during neuronal development by immunostaining with MAP-2 somatodendritic protein show decrease in total length at 5 DIV in SHR neurons in relation to WKY neurons. Besides that, SHR neurons exhibit reduction in number of roots at 2 DIV and number of branch points at 5 DIV. Changes in proteins related to synaptic processes and neuronal during development can help to understand differences found in the pattern of development of the neurons SHR. These changes at protein level may be altering neuronal outgrowth and dendritic arborization and possible involve modifications in functionality of these cells important for better understanding the neurobiological bases of ADHD.