Enriquecimento ambiental modifica a morfologia dos astrócitos do hipocampo e a resposta comportamental no reconhecimento de objeto em camundongos

Abstract

O termo neuroplasticidade se refere às mudanças funcionais ou anatômicas que ocorrem no sistema nervoso decorrentes de experiências. O enriquecimento ambiental (EA) é um dos modelos experimentais utilizados para estudar eventos relacionados à neuroplasticidade, pois aumenta a neurogênese, os níveis de neurotrofinas, a sobrevivência neuronal, a sinaptogênese, além de induzir cascatas de sinalização e uma mudança na arborização dendritica dos neurônios de diversas regiões encefálicas. Nos últimos anos a importância dos astrócitos tem ganho destaque, principalmente no que tange a sua capacidade de modular sinapses e na participação ativa em eventos plásticos no encéfalo, essas mudanças estão relacionadas a alterações funcionais e morfológicas. O EA é um modelo interessante para avaliar performances comportamentais pois é um modelo que ocasiona mudanças na capacidade de armazenar e acessar novas informações. Sendo assim, acreditamos que o EA é capaz de gerar efeitos plásticos nos astrócitos do Stratum Radiatum da região CA1 e alterar as respostas comportamentais a tarefa de reconhecimento de objetos. Após oito semanas de EA iniciado logo após o desmame, camundongos CF-1 albinos não apresentam diferenças significativas no número de astrócitos GFAP-ir e na densidade óptica para GFAP no Stratum Radiatum. Entretanto ocorreu um aumento no número de processos originários do soma, aumento no tamanho destes processos no eixo lateral, paralelo as colaterais de Schaffer e no número de intersecções aos círculos concêntricos de Scholl na mesma região. Os astrócitos adquirem um formato estrelado, este achado pode estar relacionado ao aumento da densidade sináptica nesta região e corroboram com a idéia de que modificações astrocitárias são parte ativa dos processos plásticos que ocorrem no encéfalo. Nossos resultados mostraram também uma mudança comportamental na resposta a tarefa de reconhecimento de objetos. Os animais expostos ao EA despendem menos tempo explorando os objetos, tanto familiar como não familiar e apresentam igual capacidade de discriminar os objetos. Estes resultados demonstram um comportamento mais propicio a sobrevivência da espécie em animais expostos ao EA, o que inclui uma rápida exploração e um possível aumento na capacidade de aprender sobre o ambiente.

Environmental enrichment (EE) induces plastic changes in the brain, including morphological changes in hippocampal neurons, with increases in synaptic and spine densities. In recent years, the evidence for a role of astrocytes in regulating synaptic transmission and plasticity has increased, and it is likely that morphological and functional changes in astrocytes play an important role in brain plasticity. In others hand EE is used to investigate behavioral modifications associated with gene-environmental interaction. Our study was designed to evaluate changes in astrocytes induced by EE in the hippocampus, focusing on astrocytic density and on morphological changes in astrocytic processes and the performance in object recognition task (ORT) for evaluate animals ability to learn about their environment. After 8 weeks of EE starting at weaning, CF-1 mice presented no significant changes in astrocyte number or in the density of glial fibrillary acidic protein immunoreactivity (GFAP-ir) in the Stratum Radiatum. However, in the same region occur significant increase in the ramification of astrocytic processes, as well as by an increase in the number and length of primary processes extending in a parallel orientation to CA1 nerve fibers. This led astrocytes to acquire a more stellate morphology, a fact which could be related to the increase in hippocampal synaptic density observed in previous studies. These findings corroborate the idea that structural changes in astrocytic networks are an integral part of plasticity processes occurring in the brain. In other hand, our results indicate that EE decreased the time the animals spent exploring familiar and unfamiliar objects and total time spent exploring both objects, without affecting the capacity of discrimination of objects. These findings indicate a more propitious behavior for species survival in animals subjected to EE, including rapid exploration and learning about the environment.