Parâmetros comportamentais e neuroquímicos em modelo experimental de deficiência grave de tiamina

• Autor(a) principal: Leticia de Souza Resende
• Data de Publicação: 2012
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8ZLL39
• topic: Neurociêcias; Deficiência de vitamina B1; Neurociências; Tiamina

A deficiência de tiamina (DT) leva a perdas celulares e/ou disfunções em várias regiões do encéfalo, sendo o tálamo e os corpos mamilares as regiões mais frequentemente afetadas. Tanto em modelos experimentais como em seres humanos, episódios de DT podem causar, entre outros sinais/sintomas, hipoatividade motora e prejuízos cognitivos. Entretanto, os mecanismos moleculares responsáveis pelas disfunções bioquímicas e lesões cerebrais associadas aos déficits cognitivos e motores continuam obscuros. Visando contribuir com o entendimento desses fatores, foram realizados quatro experimentos independentes cujos objetivos foram avaliar os efeitos da deficiência grave de tiamina sobre: perfil proteômico do tálamo e a relação entre o desempenho em tarefa cognitiva espacial e níveis de proteínas talâmicas (Experimento 1); níveis hipocampais de sinapsina I e fosfo-sinapsina I, e o desempenho de ratos durante tarefa cognitiva espacial (Experimento 2); níveis de GABA e Glutamato em diferentes regiões do Sistema Nervoso Central (SNC) e desempenho de ratos durante tarefas de coordenação e equilíbrio motor (Experimento 3); liberação in vivode glutamato, GABA e acetilcolina no hipocampo e desempenho de ratos durante tarefa de alternação espontânea (Experimento 4). A indução do modelo de deficiência grave de tiamina foi similar em todos os experimentos e consistiu no tratamento dos animais com ração deficiente de tiamina e injeções diárias de piritiamina (inibidor da enzima responsável pela síntese da forma ativa da tiamina: tiamina difosfato-TPP). Animais dos grupos controles receberam ração DT e injeções diárias de tiamina (Experimentos 2 e 4) ou ração padrão e injeções diárias de salina (Experimento 1 e 3). No Experimento 1 o desempenho cognitivo dos animais foi avaliado através do Labirinto Aquático de Morris (LAM) e o perfil de proteínas do tálamo por eletroforese bidimensional. Os dados mostraram que, das proteínas detectadas nas condições utilizadas (1ª e 2ª dimensões: faixa de pH 3,0-11,0 e gel de poliacrilamida 12,5%, respectivamente), sete apresentaram níveis alterados (p< 0,05) em animais DT. Dessas proteínas alteradas, três mostraram-se quantitativamente aumentadas e as outras quatro reduzidas em relação ao controle. Análises de regressão linear entre as concentrações de cada uma dessas sete proteínas e a latência para encontrar a plataforma no Labirinto Aquático de Morris mostrou correlações significativas (p<0,05) direta com uma ou inversa com três delas. Os dados sugerem que o processo de neurodegeneração induzido por DT envolve up and down regulation em proteínas talâmicas específicas e que os níveis dessas proteínas parecem ter um papel no processo de aprendizagem e memória espacial. No Experimento 2, a memória de trabalho foi avaliada através do teste de alternação espontânea. Níveis hipocampais de sinapsina I e fosfo-sinapsina I foram analisados através da técnica de Western Blot. Os resultados mostraram efeitos significativos da deficiência de tiamina sobre as correlações positivas entre porcentagem de alternação e os níveis de sinapsina I e fosfo-sinapsina I. Ou seja, as correlações observadas em ratos controles não foram observadas nos animais DT. O desempenho no teste de memória espacial foi pior em ratos DT (p=0,01) comparado aos controles, sendo este acompanhado por uma redução significativa (30%) nos níveis de fosfo-sinapsina I (p=0,02). Esses resultados indicam que a DT rompe as associações normais entre sinapsina I e fosfo-sinapsina I e desempenho cognitivo dependente do hipocampo. No Experimento 3, aspectos motores foram avaliados através do teste do rotarod e beam balance e os níveis de GABA e glutamato foram avaliados post-morten no cerebelo, estriado, hipocampo e córtex pré-frontal. O desempenho dos animais nos testes motores não foi afetado pela DT. A restrição de tiamina afetou significativamente a concentração de glutamato no cerebelo (p=0,02) e a concentrações de GABA no hipocampo (p=0,01) e no cerebelo (p=0,01). Por outro lado, os níveis de glutamato e GABA no córtex pré-frontal e corpo estriado não foram afectados pela TD. Dessa forma, a tiamina eou seus derivados parecem desempenhar um papel específico na manutenção dos níveis de GABA e glutamato em algumas regiões do SNC. Como esse efeito é região-específica, parece ser diferente da ação relacionada ao papel dessa vitamina como co-enzima no metabolismo energético. No Experimento 4, a liberação in vivo de glutamato, GABA e acetilcolina no hipocampo foi avaliada antes, durante e após tarefa de alternação espontânea, utilizando microdiálise e cromatografia líquida de alta eficiência. A DT afetou de forma significativa a liberação de glutamato (p=0,03) e acetilicolina (p=0,01). Além disso, análises de regressão mostraram uma correlação entre acetilcolina e alternação espontânea (p=0,02) e uma tendência de correlação entre a liberação de acetilcolina e glutamato (p=0,07). Esses dados mostram o envolvimento dos sistemas colinérgico e glutamatérgico do hipocampo em tarefa cognitiva. Concluindo, os dados aqui apresentados além de contribuir para o esclarecimento sobre os componentes dos mecanismos neuroquímicos subjacentes à alterações cognitivas em condições de deficiência de tiamina, também abrem um novo caminho para se entender, em futuros estudos, as bases moleculares do aprendizado espacial.