Exercício físico melhora a memória espacial e as alterações astrogliais no hipocampo de ratos diabéticos

Abstract

O diabetes mellitus tipo 1 (DMT1) está associado a disfunções neurocognitivas e à astrogliose. Por outro lado, o exercício físico é capaz de prevenir danos cognitivos e de induzir importantes modificações no sistema nervoso central. Assim, o objetivo de nosso estudo foi investigar o efeito do exercício físico em esteira sobre a memória espacial e sobre a resposta de astrócitos no hipocampo de um modelo de DMT1. Cinqüenta e sete animais foram divididos em quatro grupos: controle treinado (TC) (n=15), controle não-treinado (NTC) (n=13), diabético treinado (TD) (n=14) e diabético não-treinado (NTD) (n=15). Um mês após a indução do diabetes pela estreptozotocina, os grupos treinados foram submetidos a cinco semanas de exercício físico, e então, todos os grupos foram avaliados na tarefa de reconhecimento do objeto reposicionado. A atividade locomotora foi avaliada em campo aberto e analisada pelo programa Anymaze. As expressões da proteína fibrilar glial ácida no hipocampo (GFAP) e da proteína S100B no hipocampo e no líquido cérebro-espinal foram mensuradas através do método de ELISA, e a imunorreatividade para GFAP hipocampal avaliada por imunoistoquímica associada à densitometria. Nossos resultados demonstraram que o exercício físico preveniu e/ou reverteu danos na memória espacial observado nos animais do grupo NTD. Diminuição na atividade locomotora foi observada em ambos os grupos NTD e TD quando comparado aos controles. As análises por ELISA e por imunoistoquímica mostraram que o os animais NTD apresentaram uma redução nos níveis de GFAP no hipocampo. Aumento nos níveis de S100B no líquido cérebroespinal foi observado no grupo NTD quando comparada a todos os demais, indicando que o exercício físico evitou essas alterações. Desse modo, nossos achados indicaram que o exercício físico evitou os déficits cognitivos e as alterações nos astrócitos induzidas pelo DMT1.

Type 1 diabetes mellitus (T1DM) is associated with neurocognitive dysfunction and astrogliosis. Physical exercise prevents cognitive impairments and induces important brain modifications. Thus, the aim of our study was to investigate the effect of treadmill exercise on spatial memory and astrocytic function in the hippocampus of a T1DM model. Fifty-seven Wistar rats were divided into four groups: trained control (TC) (n=15), non-trained control (NTC) (n=13), trained diabetic (TD) (n= 14) and nontrained diabetic (NTD) (n=15). One month after streptozotocin-induced diabetes, exercise groups were submitted to five weeks of physical training, and then, all groups were assessed in the novel object-placement recognition task. Locomotor activity was analyzed in the open field apparatus using Any-maze software. The expression of glial fibrillary acidic protein (GFAP) and S100B in hippocampus and cerebrospinal fluid were measured using ELISA assay, and hippocampal GFAP immunoreactivity was evaluated by means of immunohistochemistry and optical densitometry. The results showed that physical exercise prevents and/or reverts spatial memory impairments observed in NTD animals (P<0.01). Decreased locomotor activity was observed in both the NTD and TD groups when compared with controls (P<0.05). ELISA and immunohistochemistry analyzes showed there was a reduction in GFAP levels in the hippocampus of NTD animals, which was not found in TD group. ELISA also showed an increase in S100B levels in the cerebrospinal fluid from the NTD group (P<0.01) and no such increase was found in the TD group. Our findings indicate that physical exercise prevents and/or reverts the cognitive deficits and astroglial alterations induced by T1DM.