Efeitos da suplementação com ácido fólico em prenhas e sobre o desenvolvimento da prole submetida ao modelo de hipóxia-isquemia encefálica neonatal

Abstract

O ácido fólico (AF) é uma vitamina do complexo B que participa da síntese de nucleotídeos e das reações de metilação do organismo, auxiliando nos processos epigenéticos. Sua deficiência durante a gestação foi relacionada com defeitos do fechamento do tubo neural, sendo indicada a suplementação com 0,4 mg/dia de AF. Contudo, no Brasil, o Sistema Único de Saúde (SUS) só fornece um suplemento com 5mg/dia de AF e já é visto um efeito dual dessa vitamina, especialmente dosagens acima do recomendado. Estudos anteriores já mostraram um efeito dual do tratamento com AF em animais submetidos a hipóxia-isquemia (HI) neonatal. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da suplementação com AF gestacional (uma dose similar a recomendada e uma considerada excessiva) no desenvolvimento da prole submetida a um modelo de HI e no desenvolvimento da gestação, no comportamento maternal e nas mães que foram suplementadas. Quando confirmado o acasalamento, as ratas Wistar prenhas foram separadas em 3 grupos de acordo com a dieta: 1) dieta padrão (PD), 2) suplementada com 2 mg/kg de AF (AF2) e 3) suplementada com 20 mg/kg de AF (AF20). Após o nascimento dos filhotes, todos os animais receberam a dieta PD. Aos 7 dias de vida pós-natal (DPN), os filhotes foram submetidos ao modelo de Levine-Vannucci para HI neonatal, gerando 6 grupos: 1) controle ração padrão (CTPD), 2) CT suplementado com 2 mg/kg de AF (CTAF2), 3) CTsuplementado com 20 mg/kg de AF (CTAF20), 4) hipóxia-isquemia ração padrão (HIPD), 5) HIsuplementado com 2 mg/kg de AF (HIAF2) e 6) HI suplementado com 20 mg/kg de AF (HIAF20). Nossos principais achados são que a suplementação com AF conseguiu prevenir os déficits cognitivos e o desbalanço do fator neurotrófico derivado do encéfalo (BDNF, do inglês) no hipocampo ipsilateral dos animais HI adultos. Somente a alta dose de AF conseguiu reverter o aumento da expressão de caspase-3 nos ratos HI adultos. A HI diminui a metilação da histona H3K4 e H3K27 no hipocampo ipsilateral dos animais adultos, sem efeito da suplementação. Ainda, a suplementação com AF e a lesão não alteraram o desenvolvimento da gestação, o comportamento maternal, o crescimento somático e os marcos do desenvolvimento da prole. A HI neonatal e a alta dose de AF (CTAF20) diminuíram a atividade da enzima Na+, K+ - ATPase no hipocampo ipsilateral dos animais aos 21 DPN. A mães AF20 também apresentaram déficits de memória após o desmame. Os resultados desse trabalho indicam que a suplementação com AF durante a gestação pode exercer efeito protetor contra um evento hipóxico-isquêmico neonatal, mas a alta dosagem da AF parece ter um efeito dual tempo e estrutura dependentes. Como a suplementação com essa vitamina já é realizada pelas gestantes, mais trabalhos são necessários para melhor compreender os mecanismos do AF e seu efeito dual.

Folic acid (FA) is a B-complex vitamin that participates in the nucleotides synthesis and in the methylation reactions of the body, aiding in the processes of epigenetics.Its deficiency during pregnancy leads to neural tube closure defects, and supplementation with 0.4 mg / day of FA is indicated.However, in Brazil, Public Healthy System only provides a supplement with 5mg / day of AF and a dual effect of this vitamin is already seen, especially in excess.Previous studies have shown this dual effect of AF treatment in animals submitted to neonatal hypoxia-ischemia (HI).Thus, the aim of this study was to evaluate the effects of FA supplementation (a recommended and an excessive dose) during pregnancy on the development of offspring submitted to an HI model and on the development of gestation, maternal behavior and on the dams that were supplemented.When the mating was confirmed, the pregnant Wistar rats were separated into 3 groups according to the diet: 1) standard diet (SD), 2) supplemented with 2 mg / kg of FA (FA2) and 3) supplemented with 20 mg / kg of FA (FA20).After the pups’ birth, all animals received the SD diet. At the 7 PND, pups were submitted to the Levine-Vannucci model for neonatal HI, generating 6 groups: 1) SD control (CTSD), 2) CTFA2, 3) CTFA20, 4) SD hypoxia-ischemia (HISD) e 5) HIFA2 and 6) HIFA20. Our main findings are that FA supplementation was able to prevent cognitive deficits and BDNF imbalance in the ipsilateral hippocampus of adult HI animals. Only the high dose of FA was able to reverse the increased expression of caspase-3 in adult HI rats.HI decreases the methylation of histone H3K4 and H3K27 in the ipsilateral hippocampus of adult HI animals, with no effects of supplementation. Yet, neither supplementation nor injury altered the development of gestation, maternal behavior, somatic growth, and developmental milestones.Neonatal HI and high dose of FA (CTFA20) decreased Na +, K + - ATPase activity in the ipsilateral hippocampus of the animals at 21 PND. FA20 dams also had memory deficits after weaning.The results of this work indicate that supplementation with gestational FA may exert a protective effect in a hypoxic-ischemic event, but the high dosage of FA appears to have a dual effect time and structure dependent. As supplementation with this vitamin, even in excess, is already used by pregnant women, more studies are needed to better understand the mechanisms of the FA and its dual effect.