Efeitos de intervenções precoces e de dieta palatável sobre parâmetros bioquímicos e comportamentais em ratos jovens

Abstract

O estresse é um aspecto presente diariamente em nossas vidas. Desafios reais ou imaginários são interpretados pelo nosso cérebro e respostas adequadas são geradas (sejam elas comportamentais, fisiológicas ou bioquímicas), de modo a restabelecer a homeostase do organismo. As respostas ao estresse são altamente adaptativas e têm a finalidade de promover a sobrevivência do indivíduo. Porém, quando em excesso ou mal-conduzidos, os mesmos sistemas de resposta podem gerar danos e agravar processos fisiopatológicos. Dentre estes sistemas, destaca-se o eixo hipotálamo-hipófise-adrenal (HHA), cuja ativação culmina com a liberação de glicocorticóides (cortisol em humanos, corticosterona em roedores), pelo córtex da glândula adrenal. Estes hormônios afetam vários órgãos, incluindo o sistema nervoso central, regulando sua própria liberação pelo mecanismo de retroalimentação negativa. Além de promoverem as respostas do organismo frente a situações estressoras, os glicocorticóides também afetam a memória, o sistema imune, o apetite e o comportamento alimentar. Alimentos palatáveis, também chamados de “alimentos confortantes”, possuem propriedades motivadoras potentes e seu consumo parece estar relacionado com o sistema de reforço-recompensa cerebral, de modo a reduzir a atividade do eixo HHA. Outros fatores também podem alterar o funcionamento do eixo HHA, como intervenções feitas em períodos críticos do desenvolvimento dos filhotes. O eixo HHA tem uma regulação extremamente fina no período pré e pós-natal e distúrbios no padrão normal de secreção de glicocorticóides causados por essas intervenções podem alterar de forma definitiva as respostas do filhote ao estresse. Uma intervenção bastante usada é a manipulação neonatal, que consiste na retirada dos filhotes do ninho por um breve período de tempo. Dessa forma, há um aumento no cuidado maternal e esses filhotes, quando adultos, apresentam modificações endócrinas, bioquímicas e comportamentais que perduram por toda a vida do animal, incluindo menos medo em ambientes novos e maior consumo de alimentos palatáveis. Uma vez que existe uma forte relação entre estresse, manipulação neonatal e comportamento alimentar, o objetivo deste estudo foi investigar os efeitos desses três fatores sobre parâmetros comportamentais (ansiedade e locomoção), estresse oxidativo em estruturas encefálicas (córtex pré-frontal e hipocampo) e glicose plasmática em ratos Wistar jovens. Ninhadas de ratos Wistar foram manipuladas (10 min/dia) ou não nos dias 1-10 pós-natal. Os machos destes grupos foram subdivididos em quatro subgrupos: dois foram estressados por isolamento na infância (pré-puberdade), e os outros dois, não. Ambos, porém, tiveram acesso a uma dieta palatável ou ração padrão de laboratório concomitante ao estresse durante 7 dias. Os ratos que receberam dieta palatável consumiram mais alimento, mais calorias, ganharam mais peso e tiveram um nível maior de glicose plasmática, porém sua eficiência calórica foi menor do que os grupos que receberam ração padrão. A manipulação diminuiu o efeito da dieta em relação ao ganho de peso e consumo de alimento no primeiro dia de isolamento. A dieta também aumentou o tempo na área central do aparato do Campo Aberto e o tempo nos braços abertos no Labirinto em Cruz Elevado. A atividade das enzimas antioxidantes foi alterada principalmente pela manipulação e dieta nas duas estruturas cerebrais analisadas (córtex pré-frontal e hipocampo), e esses fatores tiveram efeitos opostos na maioria dos casos, com a manipulação aumentando e a dieta diminuindo a atividade das enzimas. O efeito ansiogênico do estresse foi contrabalanceado pelo acesso à dieta palatável e, em menor grau, pela manipulação neonatal. O uso de ambas as condições, no entanto, não parece trazer proteção adicional contra os efeitos do estresse neste período particular de vida, a pré-puberdade.

Stress is an aspect of our daily lives. Real or perceived challenges are interpreted by our brain and appropriate responses are generated (behavioral, physiological or biochemical) in order to restore homeostasis. The stress responses are highly adaptive and are designed to promote the survival of the individual. However, when excessive or poorly conducted, the same response systems can cause serious damage and aggravate pathophysiological processes. Among these systems, there is the hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA), whose activation culminates with the release of glucocorticoids (cortisol in humans, corticosterone in rodents) from adrenal glands’ cortex. These hormones affect multiple organs, including the central nervous system, regulating their own release by a negative feedback mechanism. Besides promoting the responses of the organism to stressful situations, glucocorticoids also affect memory, immune system, appetite and eating behavior. Palatable foods, also called "comfort foods", have powerful motivating properties and their consumption appears to be related to the brain reward circuitry, in order to reduce the activity of the HPA axis. Other factors can also alter the functioning of the HPA axis, such as the interventions made during critical periods of development of offspring. The HPA axis regulation is extremely thin in the pre and post-natal period and changes in the normal pattern of secretion of glucocorticoids caused by these interventions may permanently alter the responses of the offspring to stress. An intervention that is widely used is neonatal handling, which consists of removing the pups from the nest for a brief period of time. Thus, there is an increase in maternal care and their pups, when adults, exhibit endocrine, biochemical and behavioral changes that persist throughout the animal's life, including less fear in new environments and greater consumption of palatable foods. Since there is a strong relationship between stress, neonatal handling and feeding behavior, the aim of this study was to investigate the effects of these three factors on behavioral parameters (anxiety and locomotion), oxidative stress in brain structures (prefrontal cortex and hippocampus) and on plasma glucose of young Wistar male rats. Nests of Wistar rats were handled (10 min/day) or not (control group) on days 1–10 after birth. Males from these groups were subdivided in subgroups: stressed by isolation in childhood (pre-puberty), having access to a high palatable diet or standard lab chow concomitant to stress for 7 days. Rats receiving high palatable diet consumed more food, more calories, gained more weight and had a greater plasma glucose level, but had lower caloric efficiency than standard chow groups. Handling decreased diet’s effect toward body weight gain and food consumption on the first day. Palatable diet also increased time in central area in the open field apparatus and time in open arms in the elevated plus maze. Antioxidant enzymes activities were mainly altered by handling and diet in the two brain structures analyzed, and these factors had opposite effects in most cases, with handling increasing and palatable diet decreasing these enzymes activities. The anxiety-like effect of isolation was counterbalanced by the access to a palatable diet and, in a lesser extent, by neonatal handling. The use of both these conditions, however, does not appear to bring additional protection against the effects of stress in this particular period of life, the pre-puberty.