CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Prolonged maternal separation (PMS) can cause protein-energy malnutrition due to restriction of breast milk, which may lead to changes in the hippocampus, affecting the intestinal barrier, inducing bacterial translocation and systemic inflammation. A recent study has documented a negative correlation between systemic inflammatory markers and insulin-like growth factor-1 (IGF-1) serum levels in malnourished stunted children. However, there is a gap of knowledge how systemic inflammation affects hippocampal development in malnourished animals. This study aimed to investigate the effect of PMS on physical development, ontogeny of some neonatal reflexes, and on hippocampal alterations in C57BL6J mice, including morphological, neurochemical, and brain plasticity markers, including synaptophysin (SYN) and myelin basic protein (MBP) expression. A second aim of this study was to evaluate serum levels of corticosterone, IGF-1, leptin, adiponectin and an acute phase protein, C-reactive protein (CRP), the latter as a systemic inflammatory marker. PMS was induced by isolating half of the littermates from the dam for defined periods (4 hours on day 4, 8 hours on day 5 and 12 hours thereafter) in an incubator box. Daily measurements of weight and tail length were recorded, the latter as an indication of linear growth. Tests to evaluate neonatal reflexes included cliff avoidance, surface righting, swimming behaviors and dorsal immobility, which were performed on days 6, 8, 10, 12 and 14. On day 14, pups were euthanized by decapitation to drawn blood for serum hormonal analyses and CRP by ELISA. Hippocampus were harvest for amino acid dosage by HPLC; immunohistochemistry for SYN; and total brain SYN and MBP by western blot. A subset of animals was subject to transcardiac perfusion with a fixative solution for stereological analyses. PMS induced malnutrition with significant reduction in body weight gain (from the sixth day) and tail length (from the eleventh day) (p<0.05). The assessment of neonatal reflexes revealed differences between groups on surface righting and dorsal immobility (p<0.05). The stereology data showed that malnutrition challenge reduced the total volume and area of the CA3 hippocampal field and CA3 pyramidal layer volume and reduced CA1 pyramidal layer area (p<0.05) when compared with the non-separated control group (NSC). The amino acid dosage indicated lower concentration of aspartate, glutamate, glycine and GABA in PMS when compared with CNS animals (p<0.05). The NSC mice showed more hippocampal SYN immunolabeling when compared with the PMS group. PMS
mice had higher serum levels of IGF-1 and leptin, as well as increased serum CRP (p<0.05). Together, these results suggest that PMS causes systemic inflammation with reduced serum levels of leptin and IGF-1, growth and behavioral deficits, along with alterations in the hippocampal structure and neurochemical activity. / A separaÃÃo materna prolongada (SMP) pode causar uma desnutriÃÃo energÃtico-proteica devido à restriÃÃo do leite materno, o que pode levar a alteraÃÃes no hipocampo, alÃm de afetar a barreira intestinal, induzindo translocaÃÃo bacteriana e inflamaÃÃo sistÃmica. Um estudo recente mostrou uma correlaÃÃo negativa entre marcadores inflamatÃrios sistÃmicos e nÃveis sÃricos do fator de crescimento insuliniforme 1 (IGF-1) em crianÃas desnutridas com baixa estatura. Contudo, ainda hà uma lacuna no conhecimento quanto ao impacto da inflamaÃÃo sistÃmica no desenvolvimento do hipocampo em animais desnutridos. Este estudo teve como objetivo investigar o efeito da SMP no desenvolvimento fÃsico, na ontogenia de alguns reflexos neonatais e nas alteraÃÃes hipocampais em camundongos C57BL/6J, incluindo alteraÃÃes morfolÃgicas, neuroquÃmicas e expressÃo de marcadores de plasticidade cerebral, incluindo sinaptofisina (SYN) e proteÃna bÃsica de mielina (PBM). Um segundo objetivo desse estudo foi avaliar o efeito na SMP nos nÃveis sÃricos de corticosterona, IGF-1, leptina e adiponectina e de uma proteÃna de fase aguda, a proteÃna C reativa (PCR), essa Ãltima como um marcador de inflamaÃÃo sistÃmica. A SMP foi induzida isolando metade dos filhotes de sua mÃe em cada ninhada por perÃodos definidos (4h no dia 4, 8h no dia 5, e 12h nos demais dias) numa gaiola incubadora. MediÃÃes diÃrias de peso e comprimento de cauda foram realizadas, sendo a Ãltima como marcador de crescimento linear. Testes para avaliar reflexos neonatais incluindo recuo do abismo (cliff avoidance), correÃÃo da posiÃÃo (surface righting), comportamento de nado (swimming behavior) e imobilidade dorsal (dorsal immobility) foram realizados nos dias 6, 8, 10, 12 e 14. No dia 14, os filhotes foram sacrificados por decapitaÃÃo para obtenÃÃo do sangue para as anÃlises hormonais e PCR no soro atravÃs de ELISA; e coleta de hipocampo para dosagens de aminoÃcidos por HPLC; imuno-histoquÃmica para SYN; e expressÃo de SYN e PBM no tecido encefÃlico por western blot. Uma parte dos animais foi submetida à perfusÃo transcardÃaca com soluÃÃo fixadora para anÃlises estereolÃgicas. A SMP induziu uma desnutriÃÃo com reduÃÃo significativa do ganho de peso corporal (a partir do sexto dia) e do comprimento da cauda (a partir do dÃcimo primeiro dia) (p<0,05). A avaliaÃÃo do comportamento revelou diferenÃas entre os grupos nos testes de correÃÃo da posiÃÃo e imobilidade dorsal (p<0,05). Na estereologia, foram observadas diferenÃas no volume total e no volume da camada
de cÃlulas piramidais de CA3 nos animais submetidos à SMP quando comparados com o grupo controle nÃo separado (CNS) (p<0,05). A dosagem de aminoÃcidos indicou menor concentraÃÃo de aspartato, glutamato, glicina e GABA nos animais do grupo SMP quando comparado ao CNS (p<0,05). Os animais do grupo CNS apresentaram maior marcaÃÃo para SYN quando comparado ao grupo SMP. A SMP reduziu os nÃveis leptina e IGF-1, bem como nos nÃveis sÃricos de PCR (P<0,05). Em conjunto, esses resultados sugerem que a SPM causa inflamaÃÃo sistÃmica, com reduÃÃo dos nÃveis sÃricos de leptina e IGF-1, dÃficits de crescimento e comportamentais e alteraÃÃes na estrutura e atividade neuroquÃmica do hipocampo.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:10379 |
| Date | 22 June 2015 |
| Creators | Ãtalo Leite Figueiredo |
| Contributors | Reinaldo Barreto OriÃ, Jacqueline Isaura Alvarez Leite, Fernando Vagner Lobo Ladd, Orleancio Gomes Ripardo de Azevedo, Geanne Matos de Andrade |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em CiÃncias MÃdicas, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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