Perda neuronal, ativação glial, neurogênese e alterações sensório-motoras após isquemia focal no córtex somestésico de ratos adultos

O Acidente vascular encefálico (AVE) é considerado uma das mais importantes causas de morte e perda funcional no mundo. Poucas condições neurológicas são tão complexas e devastadoras, provocando déficits neurológicos incapacitantes ou óbito nos sobreviventes. As regiões corticais são comumente afetadas por AVE, o que resulta em perda sensorial e motora. O estabelecimento dos padrões neuropatológicos em regiões corticais, incluindo a área somestésica, é fundamental para a investigação de possíveis intervenções terapêuticas. No presente estudo, investigamos os padrões de perda neuronal, microgliose, astrocitose, neurogênese e os déficits funcionais no córtex somestésico primário de ratos adultos, submetidos á lesões isquêmicas focais, induzidas por microinjeções de 40p Moles de endotelina-1 (ET-1). Foram utilizados 30 ratos (Rattus Norvegicus) da linhagem Wistar, adultos jovens, pesando entre 250-280g. Os animais foram divididos em grupos isquêmicos (N= 21) e controle (N=9). Os mesmos foram perfundidos nos tempos de sobrevida de 1, 3 e 7 dias. Os animais do grupo de 7 dias foram submetidos à testes comportamentais para avaliar a perda de função sensório-motora. Secções foram coradas pela violeta de cresila, citocromo oxidase e imunomarcadas para identificação neurônios (anti-NeuN), microglia ativada e não ativada (Iba-1), macrófagos/microglia ativados (ED-1), astrócitos (GFAP) e neuroblastos (DCX). As comparações estatísticas entre os grupos foram feitas por análise de variância (ANOVA), um critério com correção a posteriore de Tukey. Os animais isquêmicos apresentaram déficits sensório-motores revelados pela Escala Neurológica de Bederson, Teste de Colocação da Pata Anterior e Teste do Canto. Microinjeções de ET-1 induziram lesão isquêmica focal na área somestésica primária com perda neuronal, astrocitose e microgliose progressivas principalmente nos tempos mais tardios. A coloração para citocromo oxidase revelou o campo de barris, mas, inesperadamente, marcou uma população de células inflamatórias com características de macrófagos na região isquêmica. Houve aumento do número de neuroblastos, principalmente ao sétimo dia, na zona subventricular do hemisfério isquêmico, em relação ao hemisfério contralateral e animais controle. Não houve migração significativa de neuroblastos no córtex somestésico isquêmico. Os resultados mostram que microinjeções de ET-1 são um método eficaz para indução de perda tecidual e déficits sensoriais no córtex somestésico primário de ratos adultos. Também se evidencia que a zona subventricular é influenciada por eventos isquêmicos distantes e que populações macrofágicas parecem aumentar o padrão de expressão de citocromo oxidase. O referido modelo experimental pode ser utilizado em estudos futuros onde agentes neuroprotetores em potencial podem ser utilizados para minimizar as alterações neuropatológicas descritas.

ABSTRACT: Stroke is considered one of the most important causes of death and functional deficits in the world. Few neurological conditions are so complex and devastating, resulting in severe neurological deficits and death in the survivors. The cortical regions are commonly affected by stroke, resulting in sensory and motor loss. The establishment of neuropathological patterns in cortical regions, including the somatosensory area, is critical for the investigation of possible therapeutic interventions. In the present study, we investigated the patterns of neuronal loss, microgliosis, astrocytosis, neurogenesis and functional deficits in the primary somatosensory cortex of adult rats submitted to focal ischemia induced by microinjections of 40 pmol of endothelin-1 (ET-1). A total of 30 young adult Wistar rats (Rattus norvegicus) of Wistar, weighing between 250-280g were used in the study. The animals were divided into ischemic (N = 21) and control (N = 9) groups. They were perfused at survival times of 1, 3 and 7 days. The 7 days animals were submitted to behavioral tests to evaluate sensorimotor impairment. Sections were stained with cresyl violet, cytochrome oxidase and immunostained to identify neurons (anti-NeuN), activated and non-activated microglia (Iba-1), activated macrophages/microglia (ED-1), astrocytes (GFAP) and neuroblasts (DCX ). Statistical comparisons between groups were made by one analysis of variance (ANOVA) with Tukey post-hoc test. The animals showed ischemic sensorimotor deficits revealed by Bederson Neurological Scale, Paw Placement and corner tests. Microinjections of ET-1 induced focal ischemic lesion in the primary somatosensory cortex with neuronal loss and progressive astrocytosis and microgliosis mainly in the late survival times. The cytochrome oxidase histochemistry revealed the barrel fields, but unexpectedly marked a population of inflammatory cells with macrophage characteristics in the ischemic region. Increased numbers of SVZ neuroblasts were observed mainly in late survival times of ipsilateral hemisphere in comparison to contralateral side and control animals. There was no significant migration of neuroblasts to the ischemic cortex. The results show that microinjections of ET-1 are an effective method for inducing tissue loss and sensorymotor deficits in the primary somatosensory cortex of adult rats. It was evident that the SVZ is influenced by distant ischemic events distant and that macrophage populations seem to increase the cytochrome oxidase expression. The implemented experimental model can be used in future studies, in which potential neuroprotective drugs can be tested to minimize the described neuropathological alterations.