Efeito imunorregulatório da vitamina d no sistema nervoso central de camundongos com lúpus induzido por pristane

Abstract

Introdução: O lúpus eritematoso sistêmico (LES) é uma doença autoimune inflamatória crônica e multissistêmica. Entre os diversos órgãos e sistemas que podem ser afetados, o sistema nervoso central (SNC) se destaca, podendo ter manifestações neurológicase/ou psiquiátricas. Esta condição é conhecida como lúpus neuropsiquiátrico (NPSLE). Na sua fisiopatogenia, há disruptura da barreira hematoencefálica (BHE) levando ao surgimento de lesões e disfunções neuronais que podem se expressar como alterações cognitivas, distúrbios psiquiátricos, convulsões e cefaleia.Estudos demonstram que a vitamina D tem efeito imunomodulador e protetor em células do sistema imune e também no SNC, sendo capaz de atravessar a BHE devido a sua lipossolubilidade. Apesar de apresentar vários sintomas da doença em humanos, o modelo de lúpus induzido por pristane (PIL) é pouco estudado quanto aos mecanismos fisiopatogênicos de disfunção neuronal e suas repercussões neuropsiquiátricas. Objetivo: Avaliar os efeitos imunorregulatórios da vitamina D no cérebro de modelo murino de lúpus induzido por pristane. Metodologia: Foram utilizados 76 camundongos Balb/c fêmeas de 8-12 semanas. O modelo foi induzido através de uma injeção intraperitoneal (i.p.) contendo 500μl de pristane. Os animais foram randomizados em 3 grupos: controle (CO), lúpus induzido por pristane (PIL) e PIL que receberam uma injeção i.p contendo 2μg/kg de 1α,25 dihidroxivitamina D, em dias alternados. Foram realizados testes comportamentais como nado forçado, labirinto de Barnes [memória de curto (STM) e longo (LTM) prazo], locomoção em labirinto aberto e labirinto elevado, nos tempos 0, 90 e 180 dias (T0, T90, T180) após a indução. Cada grupo foi dividido em 2 subgrupos que foram eutanasiados em 90 e 180 dias após a indução. Foi realizado análise de citocinas IL-6 eIFN-α1, no soro destes animais, pela técnica de ELISA. Foi realizada imunofluorescência para marcação de infiltrado de IgG e IgM, e expressão do receptor de vitamina D fosforilado (pVDR). Também foi realizado teste de sensibilidade e especificidade, curva AUC-ROC, para as imunoglobulinas. Resultados: Os grupos PIL e VD apresentaram um aumento de imobilidade no teste de nado forçado, comparado ao grupo CO, bem como redução do tempo de nado, em ambos os tempos. Houve redução do número de entradas nos 8 braços abertos do labirinto elevado, em animais com PIL, comparados ao grupo CO, tanto no T90, quanto no T180. O grupo PIL obteve um maior número de erros no T90, no labirinto de Barnes, em relação ao grupo VD (STM). Ainda, em LTM T90, o grupo PIL obteve um maior número de erros e menor número de acertos em relação aos grupos CO e VD. Tanto o grupo PIL, quanto o VD, apresentaram aumento do baço, depósito de IgG nos rins e um escore elevado de glomerulonefrite. Os níveis de IFN-α1 foram elevados em PIL e VD, comparados ao grupo CO em T90 e T180. No cérebro, o grupo PIL apresentou maior infiltrado de IgM e IgG, quando comparado aos grupos CO e VD em ambos os tempos. A expressão de pVDR permaneceu reduzida no grupo PIL, enquanto nos grupos CO e VD houve aumento.A curva AUC-ROC demonstrou 100% de sensibilidade e especificidade para IgG no cérebro. Conclusão: Animais com PIL apresentaram sinais de depressão, ansiedade e déficit de memória, já a partir do terceiro mês após indução. Também apresentaram depósitos de imunoglobulinas no cérebro e redução da expressão de pVDR. A vitamina D não foi capaz de modular o comportamento do tipo depressivo e ansioso destes animais, mas teve ação protetora na memória. A vitamina D obteve um efeito imunomodulador e reduziu os depósitos de IgM e IgG no cérebro, além de aumentar a expressão de seu receptor ativo (pVDR) neste órgão.

Introduction: Systemic lupus erythematosus (SLE) is a chronic, multisystem inflammatory autoimmune disease that can affect various organs and systems. Notably, the central nervous system (CNS) is often impacted, leading to neurological and psychiatric manifestations collectively known as neuropsychiatric lupus (NPSLE). The pathophysiology of NPSLE involves disruption of the blood-brain barrier (BBB), resulting in neuronal injuries and dysfunctions, which can manifest as cognitive changes, psychiatric disorders, seizures, and headaches. Vitamin D is recognized for its immunomodulatory and protective effects on both the immune system cells and the CNS. Its lipid solubility allows it to cross the BBB. Despite humans exhibiting several disease symptoms, the pristane-induced lupus (PIL) model is relatively understudied concerning the pathophysiological mechanisms of neuronal dysfunction and its neuropsychiatric consequences. Objective: The objective of this study was to assess the immunoregulatory effects of vitamin D in the brain of a murine pristane-induced lupus model. Methodology: Seventy-six female Balb/c mice aged 8-12 weeks were utilized. The PIL model was induced via intraperitoneal injection of pristane. The mice were divided into three groups: control (CO), pristane-induced lupus (PIL), and PIL mice receiving intraperitoneal injections of 2μg/kg of 1α,25 dihydroxyvitamin D on alternate days. Behavioral tests including forced swimming, Barnes maze (short (STM) and long (LTM) term memory], open maze locomotion, and elevated maze exploration were conducted at 0, 90, and 180 days (T0, T90, T180) post-induction. Animals were euthanized at 90 and 180 days post-induction for further analysis. Serum cytokine levels (IL-6 and IFN-α1) were measured using ELISA, and immunofluorescence was employed to detect IgG and IgM infiltrates and phosphorylated Vitamin D receptor(pVDR) expression.Sensitivity and specificity tests, as well as AUC-ROC curve analysis, were also conducted for the immunoglobulins. Results: Animals in the PIL and VD groups exhibited increased immobility in the forced swimming test and reduced swimming time compared to the CO group at both time points. PIL animals showed decreased entries into the open arms of 10 the elevated maze at T90 and T180 compared to the CO group. In the Barnes maze, the PIL group made more errors at T90 than the VD group (STM). Additionally, at LTM T90, the PIL group had more errors and fewer correct answers compared to the CO and VD groups. Both PIL and VD groups displayed enlarged spleens, IgG deposition in kidneys, and high glomerulonephritis scores. IFN-α1 levels were elevated in PIL and VD groups compared to the CO group at T90 and T180. The PIL group exhibited higher IgM and IgG infiltration in the brain compared to the CO and VD groups at both time points. pVDR expression remained reduced in the PIL group, whereas it increased in the CO and VD groups.The AUC-ROC curve showed 100% sensitivity and specificity for IgG in the brain. Conclusion: Animals with PIL exhibited signs of depression, anxiety, and memory deficits, starting from the third month after induction. They also showed immunoglobulin deposits in the brain and reduced expression of pVDR. Vitamin D was not able to modulate the depressive and anxious behaviors in these animals but had a protective effect on memory. Vitamin D had a immunomodulatory effect and reduced IgM and IgG deposits in the brain, as well as increased expression of its active receptor (pVDR) in this organ.