Análise das diferenças neuroquímicas e neurofuncionais entre hemisférios cerebrais em ambos os sexos do modelo murino do transtorno de déficit de atenção e hiperatividade

Abstract

O Transtorno de Déficit de Atenção e Hiperatividade (TDAH) é um dos transtornos do neurodesenvolvimento mais comuns da infância e adolescência, afetando cerca de 3,4% de crianças e adolescentes em todo o mundo. A tríade de sintomas se caracteriza por falta de atenção, hiperatividade e impulsividade. Esses sintomas apresentam-se diferentemente dependendo do sexo, com meninas apresentando em maior proporção o subtipo desatento, e meninos em maior proporção o subtipo hiperativo e impulsivo. Embora o TDAH seja considerado um transtorno complexo e multifatorial e com etiologia desconhecida, o desbalanço dos sistemas dopaminérgico e noradrenérgico é reconhecido como parte da etiologia do transtorno. Esses desbalanços podem estar relacionados com alterações da simetria fisiológica de estrutura e função entre os hemisférios cerebrais direito e esquerdo. O objetivo do presente estudo foi verificar alterações eletrofisiológicas e neuroquímicas em um modelo animal de TDAH, analisando o eletroencefalograma interhemisférios e verificando os efeitos das diferenças de sexo. Animais machos e fêmeas das linhagens SHR (Spontaneously hypertensive rats), modelo animal do TDAH, e Wistar Kyoto (WKY, linhagem progenitora dos animais SHR) foram submetidos à cirurgia para implantação de 4 eletrodos de superfície (2 eletrodos no lobo frontal, um no lobo frontal direito e outro no esquerdo; 2 eletrodos no lobo parietal, 1 no lobo parietal direito e outro no esquerdo) no 48º dia pós-natal. Ao 55º dia pós-natal foi realizado o registro do eletroencefalograma enquanto os animais exploravam livremente uma caixa de madeira e após a obtenção dos registros eles foram imediatamente eutanasiados e amostras do córtex frontal de ambos os hemisférios foram coletadas para imunodetectar a sinaptofisina, o transportador de dopamina (DAT) e o transportador de noradrenalina (NET) por Western blotting. Os animais SHR não apresentaram diferenças no índice de assimetria em relação aos animais controle WKY. Apesar disso, as fêmeas SHR apresentaram diferenças no poder de ondas alfa e theta entre os diferentes hemisférios, com maior poder no hemisfério direito em relação ao esquerdo. Em relação ao imunoconteúdo de proteínas, não houve diferença nos níveis totais de sinaptofisina, DAT e NET no córtex frontal entre os grupos. A análise da diferença inter-hemisférica revelou que os animais SHR não apresentaram diferenças, mas os WKY machos apresentaram diminuição no NET no hemisfério esquerdo em relação ao direito e as fêmeas WKY diminuição no DAT no hemisfério esquerdo comparado ao direito. As alterações encontradas na simetria cerebral nas fêmeas do modelo animal mais estudado para o TDAH, são frequentemente relatadas em distúrbios emocionais, como ansiedade e depressão, que, por sua vez, são comumente encontrados como comorbidades do TDAH. Apesar da identificação de alterações funcionais, ainda é preciso associá-las a outras alterações neuroquímicas responsáveis por tais manifestações.

Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD) is one of the most common childhood onset psychiatric disorders and affects around 3.4% of children and adolescents worldwide. It is characterized by inattention, hyperactivity and impulsivity. Sex differences have been found in ADHD symptoms, with girls being more innatentive, while boys presenting the hyperactive/impulsive subtype. Although ADHD is considered to be a complex and multifactorial disorder with an unknown etiology, dysfunction in the dopaminergic and noradrenergic systems have been implicated in the ADHD etiology. Furthermore, this dysfunction has been associated with changes in the symmetry of physiological structure and function of both brain hemispheres. This study aimed to evaluate electrophysiological and neurochemical alterations in an animal model used for ADHD, considering sex differences and brain hemispheres symmetry. Male and female SHR (spontaneously hypertensive rats), the most validated model for ADHD, and Wistar Kyoto (WKY, control strain) were used. At post-natal day 48 (PND), animals were submitted to a surgical procedure to place 4 superficial electrodes (1 electrode in each hemisphere of the frontal and parietal lobes). At PND 55, electroencephalogram was recorded while the animals freely explored a wooden box. Then, animals were euthanized and both hemispheres were separated from frontal cortex for synaptophysin, dopamine transporter (DAT) and noradrenaline transporter (NET) immunocontent analysis. SHR did not present differences in the asymmetry index, but female SHR showed higher alpha and theta power in the right brain hemisphere. Strain differences were not found for synaptophysin, DAT and NET in the frontal cortex. However, male WKY showed less NET in the left hemisphere when compared to right, and DAT was decreased in the left hemisphere of female WKY. Changes reported in the brain symmetry in females from ADHD model are often reported in emotional disorders such as anxiety and depression, which are commonly found as ADHD comorbidities. Despite the identification of functional alterations, further studies are still necessary to associate them with other neurochemical alterations responsible for such manifestations.