Estudo das alterações no desenvolvimento, no comportamento e na bioquímica cerebral de ratos machos adultos expostos à poluição atmosférica ambiental durante a fase intra-uterina e o período de lactação

Autor(es)

Ana Claudia Tedesco Zanchi

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: São Paulo.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Faculdade de Medicina (FM/SBD)
• Data de defesa: 2010-04-16

Membros da banca

Angela Cristina do Valle; Paulo Afonso de André; João Vicente de Assunção; Mariangela Macchione; Mitiko Saiki

• Orientador: Angela Cristina do Valle

Resumo

Estudos experimentais feitos em nosso laboratório comprovaram que a inalação de material particulado proveniente da queima de combustíveis fósseis utilizados em siderurgia pelos ratos adultos diminuiu a atividade motora dos animais no campo aberto. Além disso, provamos que os ratos habituaram ao ambiente desse teste, o que significa que a inalação desse tipo de material não provocou variação em termos de aprendizado simples. Uma das causas da alteração no comportamento em relação à motricidade seria o estresse oxidativo causado pelo material particulado no estriado e cerebelo desses animais. Entretanto, em nossa cidade não existem estudos que demonstrem a estreita associação entre inalação de poluentes, estresse oxidativo e alterações comportamentais. Baseados nos nossos trabalhos anteriores e na literatura, nosso objetivo foi investigar se a poluição atmosférica a nível ambiental durante as fases pré e pós-natal alteraria a memória discriminativa de curta-duração e a memória espacial. Além disso, avaliamos o papel do estresse oxidativo como o mecanismo propulsor dessas mudanças de comportamento. Para tal, ratas prenhas foram expostas ao ar filtrado e ao ar não filtrado durante os 21 dias de gestação. Ao final do período de amamentação, os machos foram separados e subdividos em 4 grupos experimentais (n=24): 1) Filtrado: nasceu e viveu em ambiente cujo ar era filtrado, 2) NFF: nasceu em ambiente cujo ar era não filtrado e viveu a partir do 21o dia do pós-natal no ambiente com ar filtrado, 3) FNF: nasceu sob ar filtrado e viveu a partir do 21o dia do pós-natal sob ar não filtrado, 4)NF: nasceu e viveu em ambiente cujo ar era não filtrado. Os animais ficaram expostos a poluição por 150 dias. Os animais foram divididos em 3 lotes: lote 1: n=6 animais por grupo; após anestesia profunda, os animais foram perfundidos com soro fisiológico seguido de paraformaldeído 4%, o encéfalo foi retirado e dissecado em córtex, hipocampo e estriado para análises histológicas por técnicas estereológicas; lote 2: n=12 ratos por grupo; aplicação dos testes comportamentais; um dia após os testes, esses animais foram eutanasiados por decapitação, o encéfalo retirado e dissecado da mesma forma citada anteriormente para análise de estresse oxidativo; lote 3: n=6 animais por grupo; os animais foram decapitados e o sangue troncular coletado para análises de elementos traço tóxicos e essenciais no sangue total. O córtex apresentou lipoperoxidação no grupo NF quando comparado aos outros grupos, assim como uma alta concentração de Cd no sangue. O grupo NFF apresentou uma maior concentração de Cu, Se e Zn no sangue em relação aos demais. Em relação à memória discriminativa de curta-duração, houve uma diminuição no grupo NF em relação aos demais grupos. No hipocampo e estriado, foi observado aumento da lipoperoxidação nos grupos FNF e NF, respectivamente, quando comparado aos outros grupos. Quanto à memória espacial, não houve diferença estatisticamente significativa entre os grupos. Primeiramente, como pudemos observar, o cada estrutura encefálica apresenta uma resposta ao estresse oxidativo. O córtex do grupo NF apresentou aumento de lipoperoxidação. Como se sabe, o Cd é feto tóxico e passa via transplacentária adsorvido ao material particulado inalado pela mãe. No caso do grupo NF, o Cd possivelmente deslocou o Zn do sítio ativo da enzima CuZn superóxido dismutase formando forma inativada da mesma. O Cd, também, forma conjugado com duas moléculas de glutationa reduzida a fim de ser excretado pela bile. Isso reduz a sua capacidade antioxidante. Esse elemento traço desloca o Fe e o Cu dos sítios ativos das suas proteínas de armazenamento, a ferritina e a ceruplasmina, respectivamente. Esses dois elementos ficam livres para catalisar a reação de Fenton cujo produto é o radical hidroxil, extremamente tóxico para o organismo. O grupo NF apresentou uma diminuição na capacidade de discriminar dois objetos diferentes. Provavelmente, o Cd agiu de forma indireta diminuindo a capacidade antioxidante da CuZn superóxido dismutase e da glutationa, além de liberar Fe e Cu e aumentar a produção de radical hidroxil. O aumento da lipoperoxidação causado pelo Cd pode ser o mecanismo responsável pela perda desse tipo de memória. Entretanto, o grupo NFF, cuja exposição à poluição foi na fase pré-natal, não apresentou aumento na lipoperoxidação. Possivelmente, a alta concentração dos elementos traço essenciais, Cu, Zn e Se aumentou a atividade das enzimas CuZn superóxidodismutase e glutationa peroxidase, respectivamente, o que evitou danos oxidativos durante o período intra-uterino. O grupo FNF apresentou aumento de lipoperoxidação no hipocampo, mas não houve diferença na memória espacial testada com o labirinto de Morris modificado. Portanto, considerando todos os achados, concluímos que, possivelmente, o aumento da lipoperoxidação causado indiretamente pelo Cd pode ser um dos mecanismos responsáveis pela perda da capacidade da memória discriminativa de curta-duração. Além disso, os elementos traço essenciais exercem uma proteção via aumento das defesas antioxidantes dos animais que nasceram em ambiente poluído e, após 21 dias de vida, foram transferidos para o ambiente com o ar filtrado, o que demonstra, provavelmente, a existência de mecanismos antioxidantes de adaptação em ambientes inóspitos como forma de proteção contra o agente agressor durante o desenvolvimento do embrião. (AU)

• Processo FAPESP: 07/51738-9 - Estudo das alteracoes no desenvolvimento, comportamento e bioquimica cerebral de ratos machos expostos a poluicao atmosferica ambiental na fase intra-uterina.
• Beneficiário: Ana Claudia Tedesco Zanchi
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado