Efeito da poluição atmosférica na ocorrência de crises epilépticas: estudo de mecanismos
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UNIFESP |
Texto Completo: | https://repositorio.unifesp.br/11600/69581 |
Resumo: | A poluição atmosférica é uma complexa e dinâmica mistura de gases, material particulado (MP) e compostos orgânicos presentes no ar que pode atingir diferentes regiões encefálicas desencadeando alterações comportamentais e predisposição a doenças neurodegenerativas. Neuroinflamação e estresse oxidativo são as principais alterações causadas pelo MP no cérebro, além disso, algumas das citocinas liberadas pelo MP estão também presentes no processo de epileptogênese.O modelo de epilepsia do lobo temporal induzido por lítio pilocarpina (Pilo) reproduz as principais alterações fisiopatológicas observadas na epilepsia do lobo temporal mesial humana com esclerose hipocampal. Objetivos: verificar o impacto da poluição do ar na ocorrência e gravidade de crises induzidas por Pilo, estudar marcadores como as citocinas e a neurogênese no hipocampo dos animais, e verificar a presença de anedonia e ansiedade. Material e Métodos: Ratos Wistar foram utilizados e 4 grupos estudados: Controle exposto ao ar filtrado (Ctr+AF), Controle exposto ao ar poluído (Ctr+Pol), Pilo exposto ao ar filtrado (Pilo+AF) e Pilo exposto ao ar poluído (Pilo+Pol). Os animais foram submetidos ao modelo Pilo para indução do quadro epiléptico e então filmados por 30 dias para contabilizar o número e a severidade das crises. Posteriormente, os animais foram expostos à câmara ar poluído e de ar filtrado na condição controle durante 30 dias, e em seguida foram novamente filmados por mais 30 dias para avaliação das crises. Ao término, foram submetidos aos testes comportamentais e eutanasiados ou perfundidos para obtenção de amostras cerebrais para a análise de citocinas, neurogênese, ativação glial e perda neuronal. Resultados: Animais do grupo Pilo+Pol apresentaram aumento no número de crises e aumento na severidade das crises quando comparados aos animais do grupo Pilo+AF. A análise por Elisa mostrou aumento significante na concentração das citocinas nos grupos Pilo+AF e Pilo+Pol comparados aos respectivos controles. Houve perda neuronal em CA1, CA3 e hilo dos grupos Pilo+AF e Pilo+Pol em relação aos respectivos controles, e aumento de micróglia ativada em CA1 e hilo dos mesmos grupos. O MP não exerceu efeito nesses parâmetros. A análise de BrdU mostrou uma redução da neurogênese no hilo e GD do hipocampo dos grupos Pilo+AF e Pilo+Pol, comparados aos controles e o MP causou redução significante no hilo do grupo Pilo+Pol comparado ao Pilo+AF. Os animais do grupo Ctr+Pol apresentaram anedonia mostrando o efeito do MP no cérebro do animal controle. O teste de ansiedade mostrou efeito ansiolítico nos grupos Pilo+Pol e Pilo+AF comparados aos respectivos controles, apesar de ter sido observada uma tendência a ansiedade nos animais Pilo expostos ao MP. Conclusão: A exposição ao MP2,5 causou aumento no número e severidade das crises em ratos com epilepsia induzida por Pilo acompanhado de redução de neurogênese no hilo, além disso causou comportamento tipo depressivo em animais do grupo controle. Estudos mais aprofundados são necessários para entender os mecanismos envolvidos com esse efeito da poluição na excitabilidade neuronal. |
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Araújo, Luis Fernando Sierra [UNIFESP]http://lattes.cnpq.br/6874762478327056http://lattes.cnpq.br/7203360175231963Fernandes, Maria José da Silva [UNIFESP]São Paulo2023-12-05T19:24:34Z2023-12-05T19:24:34Z2023-10-27https://repositorio.unifesp.br/11600/69581A poluição atmosférica é uma complexa e dinâmica mistura de gases, material particulado (MP) e compostos orgânicos presentes no ar que pode atingir diferentes regiões encefálicas desencadeando alterações comportamentais e predisposição a doenças neurodegenerativas. Neuroinflamação e estresse oxidativo são as principais alterações causadas pelo MP no cérebro, além disso, algumas das citocinas liberadas pelo MP estão também presentes no processo de epileptogênese.O modelo de epilepsia do lobo temporal induzido por lítio pilocarpina (Pilo) reproduz as principais alterações fisiopatológicas observadas na epilepsia do lobo temporal mesial humana com esclerose hipocampal. Objetivos: verificar o impacto da poluição do ar na ocorrência e gravidade de crises induzidas por Pilo, estudar marcadores como as citocinas e a neurogênese no hipocampo dos animais, e verificar a presença de anedonia e ansiedade. Material e Métodos: Ratos Wistar foram utilizados e 4 grupos estudados: Controle exposto ao ar filtrado (Ctr+AF), Controle exposto ao ar poluído (Ctr+Pol), Pilo exposto ao ar filtrado (Pilo+AF) e Pilo exposto ao ar poluído (Pilo+Pol). Os animais foram submetidos ao modelo Pilo para indução do quadro epiléptico e então filmados por 30 dias para contabilizar o número e a severidade das crises. Posteriormente, os animais foram expostos à câmara ar poluído e de ar filtrado na condição controle durante 30 dias, e em seguida foram novamente filmados por mais 30 dias para avaliação das crises. Ao término, foram submetidos aos testes comportamentais e eutanasiados ou perfundidos para obtenção de amostras cerebrais para a análise de citocinas, neurogênese, ativação glial e perda neuronal. Resultados: Animais do grupo Pilo+Pol apresentaram aumento no número de crises e aumento na severidade das crises quando comparados aos animais do grupo Pilo+AF. A análise por Elisa mostrou aumento significante na concentração das citocinas nos grupos Pilo+AF e Pilo+Pol comparados aos respectivos controles. Houve perda neuronal em CA1, CA3 e hilo dos grupos Pilo+AF e Pilo+Pol em relação aos respectivos controles, e aumento de micróglia ativada em CA1 e hilo dos mesmos grupos. O MP não exerceu efeito nesses parâmetros. A análise de BrdU mostrou uma redução da neurogênese no hilo e GD do hipocampo dos grupos Pilo+AF e Pilo+Pol, comparados aos controles e o MP causou redução significante no hilo do grupo Pilo+Pol comparado ao Pilo+AF. Os animais do grupo Ctr+Pol apresentaram anedonia mostrando o efeito do MP no cérebro do animal controle. O teste de ansiedade mostrou efeito ansiolítico nos grupos Pilo+Pol e Pilo+AF comparados aos respectivos controles, apesar de ter sido observada uma tendência a ansiedade nos animais Pilo expostos ao MP. Conclusão: A exposição ao MP2,5 causou aumento no número e severidade das crises em ratos com epilepsia induzida por Pilo acompanhado de redução de neurogênese no hilo, além disso causou comportamento tipo depressivo em animais do grupo controle. Estudos mais aprofundados são necessários para entender os mecanismos envolvidos com esse efeito da poluição na excitabilidade neuronal.Background: Atmospheric pollution is a complex and dynamic mixture of gases, particulate matter (PM) and organic compounds present in the air that can reach different brain regions, triggering behavioral changes and predisposition to neurodegenerative diseases. Neuroinflammation and oxidative stress are the main changes caused by MP in the brain, in addition, some of the cytokines released by MP are also present in the process of epileptogenesis. The temporal lobe epilepsy model induced by lithium pilocarpine (Pilo) reproduces the main pathophysiological changes observed in human mesial temporal lobe epilepsy with hippocampal sclerosis. Objectives: to verify the impact of air pollution on the occurrence and severity of Pilo-induced crises, to study markers such as cytokines and neurogenesis in the hippocampus of animals, and to verify the presence of anhedonia and anxiety. Material and Methods: Wistar rats were used and 4 groups were studied: Control exposed to filtered air (Ctr+AF), Control exposed to polluted air (Ctr+Pol), Pilo exposed to filtered air (Pilo+AF) and Pilo exposed to polluted air (Pilo+ Pol). The animals were subjected to the Pilo model to induce epilepticus and then filmed for 30 days to record the number and severity of seizures. Subsequently, the animals were exposed to polluted air and filtered air in the control condition for 30 days and were then filmed again for another 30 days to evaluate the seizures. At the end, they were subjected to behavioral tests and euthanized or perfused to obtain brain samples for the analysis of cytokines, neurogenesis, glial activation and neuronal loss. Results: Animals in the Pilo+Pol group showed an increase in the number of seizures and an increase in the severity of seizures when compared to animals in the Pilo+AF group. Elisa analysis showed a significant increase in the concentration of cytokines in the Pilo+AF and Pilo+Pol groups compared to the respective controls. There was neuronal loss in CA1, CA3 and hilum of the Pilo+AF and Pilo+Pol groups in relation to the respective controls, and an increase in activated microglia in CA1 and hilum of the same groups. The MP had no effect on these parameters. BrdU analysis showed a reduction in neurogenesis in the hilum and GD of the hippocampus in the Pilo+AF and Pilo+Pol groups, compared to controls, and MP caused a significant reduction in the hilum in the Pilo+Pol group compared to Pilo+AF. The animals in the Ctr+Pol group presented anhedonia, showing the effect of MP on the brain of the control animal. The anxiety test showed an anxiolytic effect in the Pilo+Pol and Pilo+AF groups compared to the respective controls, although a tendency to anxiety was observed in Pilo animals exposed to MP. Conclusion: Exposure to MP2.5 caused an increase in the number and severity of seizures in rats with Pilo-induced epilepsy accompanied by a reduction in neurogenesis in the hilum, in addition to causing depressive-like behavior in animals in the control group. Further studies are needed to understand the mechanisms involved in this effect of pollution on neuronal excitability.Fundação de Apoio à Pesquisa no Estado de São Paulo (FAPESP)Coordenação de Aperfeiçoamento Pessoal de Nível Superior (CAPES)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)75 f.porUniversidade Federal de São PauloPoluiçãoCitocinasInflamaçãoEpilepsiaEfeito da poluição atmosférica na ocorrência de crises epilépticas: estudo de mecanismosEffect of air pollution on the occurrence of epileptic seizures: a study of mechanismsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIFESPinstname:Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)instacron:UNIFESPEscola Paulista de Medicina (EPM)Neurologia - NeurociênciasNeurobiologia das epilepsiasORIGINALTeseLuis23_PDFA.pdfTeseLuis23_PDFA.pdfapplication/pdf1362515${dspace.ui.url}/bitstream/11600/69581/1/TeseLuis23_PDFA.pdfbdb14b28b43664a5baccbcd606f2fe8eMD51open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-85841${dspace.ui.url}/bitstream/11600/69581/2/license.txt3abda8373619a51c4bf7d71a8b5eca4cMD52open accessTEXTTeseLuis23_PDFA.pdf.txtTeseLuis23_PDFA.pdf.txtExtracted texttext/plain138369${dspace.ui.url}/bitstream/11600/69581/6/TeseLuis23_PDFA.pdf.txt6d187c0080c2ce321a9252140311c616MD56open accessTHUMBNAILTeseLuis23_PDFA.pdf.jpgTeseLuis23_PDFA.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg3631${dspace.ui.url}/bitstream/11600/69581/8/TeseLuis23_PDFA.pdf.jpg14f26df904c7155dd948dc8f3cb85392MD58open access11600/695812023-12-06 09:30:15.876open 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A poluição atmosférica é uma complexa e dinâmica mistura de gases, material particulado (MP) e compostos orgânicos presentes no ar que pode atingir diferentes regiões encefálicas desencadeando alterações comportamentais e predisposição a doenças neurodegenerativas. Neuroinflamação e estresse oxidativo são as principais alterações causadas pelo MP no cérebro, além disso, algumas das citocinas liberadas pelo MP estão também presentes no processo de epileptogênese.O modelo de epilepsia do lobo temporal induzido por lítio pilocarpina (Pilo) reproduz as principais alterações fisiopatológicas observadas na epilepsia do lobo temporal mesial humana com esclerose hipocampal. Objetivos: verificar o impacto da poluição do ar na ocorrência e gravidade de crises induzidas por Pilo, estudar marcadores como as citocinas e a neurogênese no hipocampo dos animais, e verificar a presença de anedonia e ansiedade. Material e Métodos: Ratos Wistar foram utilizados e 4 grupos estudados: Controle exposto ao ar filtrado (Ctr+AF), Controle exposto ao ar poluído (Ctr+Pol), Pilo exposto ao ar filtrado (Pilo+AF) e Pilo exposto ao ar poluído (Pilo+Pol). Os animais foram submetidos ao modelo Pilo para indução do quadro epiléptico e então filmados por 30 dias para contabilizar o número e a severidade das crises. Posteriormente, os animais foram expostos à câmara ar poluído e de ar filtrado na condição controle durante 30 dias, e em seguida foram novamente filmados por mais 30 dias para avaliação das crises. Ao término, foram submetidos aos testes comportamentais e eutanasiados ou perfundidos para obtenção de amostras cerebrais para a análise de citocinas, neurogênese, ativação glial e perda neuronal. Resultados: Animais do grupo Pilo+Pol apresentaram aumento no número de crises e aumento na severidade das crises quando comparados aos animais do grupo Pilo+AF. A análise por Elisa mostrou aumento significante na concentração das citocinas nos grupos Pilo+AF e Pilo+Pol comparados aos respectivos controles. Houve perda neuronal em CA1, CA3 e hilo dos grupos Pilo+AF e Pilo+Pol em relação aos respectivos controles, e aumento de micróglia ativada em CA1 e hilo dos mesmos grupos. O MP não exerceu efeito nesses parâmetros. A análise de BrdU mostrou uma redução da neurogênese no hilo e GD do hipocampo dos grupos Pilo+AF e Pilo+Pol, comparados aos controles e o MP causou redução significante no hilo do grupo Pilo+Pol comparado ao Pilo+AF. Os animais do grupo Ctr+Pol apresentaram anedonia mostrando o efeito do MP no cérebro do animal controle. O teste de ansiedade mostrou efeito ansiolítico nos grupos Pilo+Pol e Pilo+AF comparados aos respectivos controles, apesar de ter sido observada uma tendência a ansiedade nos animais Pilo expostos ao MP. Conclusão: A exposição ao MP2,5 causou aumento no número e severidade das crises em ratos com epilepsia induzida por Pilo acompanhado de redução de neurogênese no hilo, além disso causou comportamento tipo depressivo em animais do grupo controle. Estudos mais aprofundados são necessários para entender os mecanismos envolvidos com esse efeito da poluição na excitabilidade neuronal. |
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