Efeitos do tratamento com resveratrol sobre aspectos comportamentais, histofisiologia dopaminérgica e estado oxidativo no encéfalo de ratos diabéticos

Abstract

O diabetes mellitus é uma disfunção metabólica capaz de gerar déficits motores e prejuízos cognitivos. A hiperglicemia e a sinalização deficiente de insulina no sistema nervoso central desencadeiam uma série de mecanismos que geram inflamação e estresse oxidativo, prejudicando a plasticidade neural em diferentes regiões encefálicas. Desta forma, a ação do resveratrol, um composto polifenólico presente no vinho tinto e em alguns alimentos naturais, e que apresenta atividades antioxidantes e anti-inflamatórias, destaca-se como potencial opção terapêutica para as disfunções neurológicas associadas ao diabetes mellitus tipo 1 e tipo 2. No primeiro estudo desta tese foram avaliados os efeitos do tratamento via oral com resveratrol sobre parâmetros locomotores, densidade de células neuronais e gliais, e imunorreatividade para tirosina hidroxilase (TH) na parte compacta da substância negra (SNPC) de ratos Wistar machos adultos com modelo de diabetes mellitus similar ao tipo 1 induzido por estreptozotocina (STZ). Os animais foram divididos em 4 grupos: nãodiabéticos tratados com salina (SAL), não-diabéticos tratados com resveratrol (RSV), diabéticos tratados com salina (DM) e diabéticos tratados com resveratrol (DM+RSV). O resveratrol foi administrado na dose de 20 mg/kg, conforme preconizado na literatura. Os resultados desse estudo demonstraram que os ratos do grupo DM desenvolveram acinesia, a qual foi atenuada pelo tratamento com resveratrol no grupo DM+RSV. Ratos diabéticos dos grupos DM e DM+RSV desenvolveram bradicinesia. Em relação aos principais achados histofisiológicos, foi demonstrado que a diminuição da imunorreatividade celular para TH e o aumento na densidade de células gliais observados no grupo DM foram revertidos pelo tratamento com resveratrol no grupo DM+RSV. No segundo estudo desta tese, foram avaliados os efeitos do tratamento via oral com resveratrol sobre a memória aversiva e o estado oxidativo - conteúdo total de espécies reativas e atividade das enzimas antioxidantes superóxido dismutase e glutationa peroxidase - no hipocampo de ratos Wistar machos adultos com modelo de diabetes mellitus similar ao tipo 1 induzido por STZ. Os animais foram divididos em 8 grupos: não-diabéticos tratados com salina (ND SAL), não-diabéticos tratados com resveratrol na dose de 5 mg/kg (ND RSV 5), não-diabéticos tratados com resveratrol na dose de 10 mg/kg (ND RSV 10), nãodiabéticos tratados com resveratrol na dose de 20 mg/kg (ND RSV 20), diabéticos tratados com salina (D SAL), diabéticos tratados com resveratrol na dose de 5 mg/kg (D RSV 5), diabéticos tratados com resveratrol na dose de 10 mg/kg (D RSV 10) e diabéticos tratados com resveratrol na dose de 20 mg/kg (D RSV 20).Os principais resultados desse estudo mostraram que o diabetes experimental não promoveu déficits de memória ou alterações no estado oxidativo hipocampal, e a administração de resveratrol não modificou esses parâmetros de forma relevante nos diferentes grupos estudados. Os resultados desta tese indicam que o resveratrol exerce efeitos terapêuticos nas disfunções nigroestriatais induzidas pelo diabetes, visto que é capaz de reverter a acinesia causada pelo diabetes experimental, e de atenuar o aumento na densidade glial e a diminuição do conteúdo de TH nos neurônios da SNPC em ratos diabéticos. Por outro lado, a memória aversiva e o estado oxidativo no hipocampo permanecerem inalterados nos ratos diabéticos submetidos ou não ao tratamento com resveratrol. Os achados sugerem que determinadas regiões encefálicas apresentam maior suscetibilidade ao dano induzido pelo referido modelo de diabetes experimental, que pode culminar em um desequilíbrio dos circuitos relacionados aos núcleos da base. Ademais, os resultados indicam a necessidade de estudos adicionais para a avaliação dos efeitos do diabetes experimental e do tratamento com resveratrol sobre a memória aversiva e sobre o estado oxidativo hipocampal, de forma tempo e dosedependentes.

Diabetes mellitus is a metabolic disorder that can promote motor deficits and cognitive dysfunctions. Hyperglycemia and insulin deficient signaling in the central nervous system triggers mechanisms that generate inflammation and oxidative stress, which may impair neural plasticity in different brain regions. Thus, the use of resveratrol, a polyphenolic compound found in red wine and in some natural foods, that has antioxidant and antiinflammatory activities, could be a potential treatment for neurological disorders associated with type 1 and type 2 diabetes. In the first study of this PhD thesis, we evaluated the effects of oral resveratrol treatment on locomotor parameters, neuronal and glial densities and tyrosine hydroxylase (TH) immunoreactivity in the substantia nigra pars compacta (SNpc) in adult male Wistar rats with a streptozotocin-induced (STZ) type 1-like diabetes model. The animals were divided into 4 groups: non-diabetic animals treated with saline (SAL), non-diabetic animals treated with resveratrol (RSV), diabetic animals treated with saline (DM) and diabetics animals treated with resveratrol (DM + RSV). Resveratrol was administered at a dose of 20 mg/kg, as recommended in the literature. Our results showed rats from the DM group developed akinesia, which was attenuated after resveratrol treatment in the DM + RSV group, while rats from the DM and DM + RSV groups developed bradykinesia. In relation to the histological and physiological findings, the DM group showed a reduction in cellular TH immunoreactivity and increased glial cell density, both of which were reversed by resveratrol treatment in the DM + RSV group. In the second study of this PhD thesis, we evaluated the effects of oral resveratrol treatment on aversive memory and oxidative status - total content of reactive species and antioxidant activity of superoxide dismutase and glutathione peroxidase enzymes - in the hippocampus of adult male Wistar rats with STZ-induced type 1-like diabetes. The animals were divided into 8 groups: non-diabetic treated with saline (ND SAL); non-diabetic treated with resveratrol at a dose of 5 mg/kg (ND RSV 5); non-diabetic treated with resveratrol at a dose of 10 mg/kg (ND RSV 10); non-diabetic treated with resveratrol at a dose of 20 mg/kg (ND RSV 20); diabetic treated with saline (D SAL); diabetic treated with resveratrol at a dose of 5 mg/kg (D RSV 5); diabetic treated with resveratrol at a dose of 10 mg/kg (D RSV 10); and diabetic treated with resveratrol at a dose of 20 mg/kg (D RSV 20). The main results of this study showed that experimental diabetes did not induce memory deficits or changes in hippocampal oxidative status and resveratrol administration did not modify these parameters in the different treatment groups. The results of this PhD thesis indicate that resveratrol exerts therapeutic effects on the nigrostriatal dysfunctions induced by diabetes, since it is able to reverse the akinesia caused by experimental diabetes and attenuate the increased glial density and decreased TH immunoreactivity in the SNpc neurons of diabetic rats. On the other hand, aversive memory and the hippocampal oxidative status remain unchanged in diabetic rats, treated or not with resveratrol. The findings suggest that some brain regions are more susceptible to damage induced by the experimental model of diabetes, which may culminate in an imbalance in the circuits related to the basal ganglia. Moreover, the results indicate the need for additional studies to evaluate the effects of experimental diabetes and resveratrol treatment on aversive memory and the hippocampal oxidative state, in relation to time and dose dependency.