Efeito da hipotermia terapêutica sobre parâmetros do desenvolvimento e comportamentais e a imunidade periférica em ratos submetidos ao modelo de hipóxia-isquemia encefálica neonatal

Abstract

A hipóxia-isquemia (HI) neonatal é um problema de saúde mundial, responsável por muitas das mortes e deficiências neuropsicológicas em recém-nascidos. O único tratamento existente atualmente é a hipotermia terapêutica (HT), que apesar dos resultados positivos, ainda possui limitações quanto ao seu uso. O entendimento de efeitos específicos da HT é importante para o aprimoramento do seu uso e para a busca de terapias complementares. Neste estudo, foi avaliado o efeito do tratamento com HT em parâmetros do desenvolvimento, desfechos comportamentais e imunidade periférica em ratos neonatos machos e fêmeas após a HI. No 7º dia pós-natal (P7), realizou-se a oclusão da carótida comum direita seguida de exposição a uma atmosfera hipóxica (8% oxigênio). Nos animais do grupo SHAM, realizou-se uma cirurgia fictícia e estes foram mantidos em normóxia. Posteriormente, realizou-se a HT pela redução da temperatura corporal para 32°C por 5 h no grupo HT. Animais dos grupos HI e SHAM foram mantidos em normotermia (37°C). Realizaram-se os testes comportamentais de geotaxia negativa, aversão à borda, reflexo de endireitamento e discriminação olfatória de P8 a P14; e o teste do cilindro e escore de severidade neurológica modificado (mNSS) em P20. Também foram avaliados marcadores do desenvolvimento como o peso corporal, o dia de abertura dos olhos e o índice anogenital (IAG). Os animais foram eutanasiados em P9 ou P21, para pesagem dos hemisférios cerebrais, fígado, baço, timo e tecido adiposo marrom. Também foi coletado sangue para realização de contagem de leucócitos em esfregaços sanguíneos. Em machos e fêmeas, observou-se uma redução do peso do hemisfério ipsilateral à lesão nos grupos HI e HT, mais pronunciada em P21. Em P9, observou-se a presença de edema cerebral. Em relação aos marcadores do desenvolvimento, observou-se menor ganho de peso nos grupos HI e HT e atraso na abertura do olho ipsilateral à lesão. O comportamento foi pouco afetado pela HI e HT, mostrando alterações pontuais nas idades de P12 e P14. O teste de discriminação olfatória foi o mais afetado, havendo um maior prejuízo quando estímulos olfatórios da caixa-moradia estavam posicionados ipsilateralmente à lesão, nos machos. Nas fêmeas, houve uma diminuição do peso do baço no grupo HI. Nos machos, observou-se uma diminuição na quantidade de leucócitos circulantes no grupo HI, sendo parcialmente recuperada no grupo HT, enquanto nas fêmeas houve o aumento no grupo HI e recuperação no grupo HT. A HT parece ter sido neuroprotetora, apesar de não ter prevenido a perda de peso encefálica. A HT não preveniu os prejuízos nos parâmetros do desenvolvimento, mas tendeu a normalizar a imunidade periférica e prevenir os prejuízos comportamentais.

Neonatal hypoxia-ischemia (HI) is a worldwide health problem, responsible for many of the deaths and neuropsychological deficiencies in newborns. The only treatment currently is therapeutic hypothermia (TH), which despite the positive results, still show some limitations. Understanding the specific effects of TH is important for the improvement of its use and for the search for complementary therapies. In this study, the effects of TH treatment on developmental parameters, behavioral outcomes and peripheral immunity were evaluated in male and female neonatal rats after HI. In the 7th post-natal day (P7), the right common carotid was occluded followed by exposure of the animals to a hypoxic atmosphere (8% oxygen). In the animals of the SHAM group, a fictitious surgery was performed and they were kept in normoxia. Thereafter, HT was performed by reducing body temperature to 32°C for 5 h in the HT group. Animals from the HI and SHAM groups were kept in normothermia (37°C). The behavioral tests of negative geotaxis, cliff aversion, righting reflex and olfactory discrimination were performed from P8 to P14; and the cylinder test and modified neurological severity score (mNSS) were performed at P20. Developmental markers such as body weight, day of eye opening and anogenital index (IAG) were also evaluated. The animals were euthanized at P9 or P21, and the cerebral hemispheres, the liver, the spleen, the thymus and the brown adipose tissue were weighted. Blood was also collected to perform leukocyte counting in blood smears. In males and females, there was a reduction of the weight of the brain hemisphere ipsilateral to the lesion in the HI and HT groups (more pronounced in P21). In P9, the presence of cerebral edema was observed. Regarding the developmental markers, a reduction in the weight gain and a delay in the opening of the ipsilateral eye were also observed in the HI and HT groups. The behavioral outcomes were just slightly affected by HI and HT, showing punctual changes in the ages of P12 and P14. The olfactory discrimination test was the most affected, with a greater impairment in the response when olfactory stimulus from the home bedding was positioned ipsilateral to the lesion, in males. In females, there was a reduction in spleen weight in the HI group. In males, there was a reduction in the number of circulating leukocytes in the HI group, being partially recovered in the HT group; while in females the number of leukocytes was increased in the HI group and recovered in the HT group. HT appears to have been neuroprotective, although it did not prevent brain weight loss. HT did not prevent developmental impairment, but showed a trend to recover the peripheral immunity and prevent behavioral impairment.