RESUMO
Introdução:
O ambiente enriquecido (AE) é uma intervenção simples e eficaz para melhorar a função cognitiva no comprometimento cognitivo pós-AVC, em parte devido ao reequilíbrio da via de sinalização colinérgica no hipocampo. O receptor nicotínico α7 de acetilcolina (α7-nAChR) é um receptor colinérgico cuja ativação inibe inflamação e promove a recuperação da função neurológica em pacientes com comprometimento cognitivo pós-AVC. No entanto, ainda não está claro se o AE pode regular α7-nAChR e ativar a via anti-inflamatória colinérgica (VAC) em comprometimento cognitivo pós-AVC.
Objetivo:
Investigar os efeitos do AE no comprometimento cognitivo e o papel do α7-nAChR no comprometimento cognitivo pós-AVC.
Métodos:
Modelo de comprometimento cognitivo pós-AVC foi induzido em ratos por oclusão e reperfusão da artéria cerebral média (MCAO/R), que foram criados em ambiente padrão (AP) ou em AE por 28d; grupo controle com cirurgia simulada. A função cognitiva foi determinada pelo teste do labirinto aquático de Morris. A potenciação de longo prazo (PLP) foi avaliada por eletrofisiologia. Métodos histopatológicos foram usados para determinar o volume do infarto, a expressão de α7-nAChR e a expressão de citocinas e proteínas colinérgicas.
Resultados:
Em comparação com o grupo AP, os ratos do grupo AE tiveram melhor função cognitiva, com maior expressão de neurônios positivos para α7-nAChR na região CA1 do hipocampo. Além disso, o AE atenuou alterações desfavoráveis induzidas por MCAO/R em citocinas e proteínas colinérgicas, e também aumentou a PLP promovida pela nicotina e atenuada por α-BGT, mas não mostrou nenhuma diferença significativa no volume do infarto.
Conclusão:
O AE melhora acentuadamente o comprometimento cognitivo e aumenta a neuroplasticidade em ratos com comprometimento cognitivo pós-AVC, o que pode estar intimamente relacionado ao aumento da expressão de α7-nAChR.
Palavras-chave:
Disfunção Cognitiva; Acidente Vascular Cerebral; Hipocampo
Thumbnail
Thumbnail
Thumbnail
Thumbnail
(A) Representative photographs of brain slices that are stained with TTC at 28 days after MCAO/R. The white areas are infracted tissue. EE slightly reduces infarct size, with no significant difference (n=4 rats per group). (B) EE significantly decreases mNSS score at 7, 14 and 28 days after MCAO/R. Date are expressed as mean±SD. **p<0.01, ***p<0.001 vs. SE group of the same time points (n=8 rats per group). (C-D) EE significantly decreases escape latency time and increases crossing platform times. Date are expressed as mean±SD. ***p<0.001 vs. control group of the same time points; #p<0.05, ##p<0.01, ###p<0.001 vs. SE group of the same time points (n=8 rats per group). SE: standard environment; EE: enriched environment, mNSS: Modified neurological severity scores.
(A) Representative images of hippocampal α7-nAChR positive neurons in the hippocampal CA1 region are shown in rats of control group, SE group and EE group at 28 days after MCAO/R (×200). Scale bar=10 μm. EE increases the cell density of α7-nAChR positive neurons in the hippocampus (p<0.05). EE increases ACh content (B) and ChAT activity (C), and decreases AChE activity (D) in hippocampal tissue of MCAO/R rats. Date are expressed as mean±SD, ***p<0.001 vs. control group; ##p<0.01, ###p<0.001 vs. SE group. n=4 samples from 4 rats per group. ACh, acetylcholine; ChAT, choline acetyltransferase; AChE, acetylcholinesterase.
EE significantly decreases serum IL-1β (A), IL-6 (B) and NSE (C) levels, and increases BDNF (D) level in rats at 7, 14 and 28 days after MCAO/R. Date are expressed as mean±SD, ***p<0.001 vs. control group of the same time points; ##p<0.01, ###p<0.001 vs. SE group of the same time points. n=8 samples from 8 rats per group. NSE, c.
(A) Time course and extent of LTP induction in rats 28 days after MCAO/R. fEPSP amplitude is normalized to average baseline. (B) EE increases the fEPSP slope. Date are expresses as mean±SD, ***p<0.001 vs. control group, ##p<0.01 vs. SE group. (C) The effects of EE on LTP are dependent on α7-nAChR. Average fEPSP amplitude at 60 min after HFS by EE are enhanced by cotreatment with nicotine, and attenuated by cotreatment with α-BGT. Date are expressed as mean±SD, *p<0.05, **p<0.01 vs. EE group. n=4 slices from 4 rats per group. α-BGT, α-bungarotoxin; LTP, long-term potentiation; HFS: high frequency stimulation; fEPSP: field excitatory postsynaptic potential.