Investigação do efeito neuroprotetor do exercício físico materno sobre possíveis alterações celulares no encéfalo da prole em um modelo de desmame precoce

Abstract

O período gestacional e de lactação são críticos para o desenvolvimento de um organismo e, eles são considerados janela crítica de vulnerabilidade onde a exposição à fatores ambientais e o estilo de vida materno podem programar o metabolismo, sendo capaz de conferir resistência ou aumentar a susceptibilidade ao desenvolvimento de doenças na infância e vida adulta. O aleitamento materno promove benefícios à saúde do recém-nascido e fornece proteção contra diversas doenças na vida adulta. No entanto, o desmame precoce é uma prática que vem aumentando, a qual tem sido associada ao desenvolvimento de diversas patologias e alterações comportamentais. Por outro lado, o exercício físico materno durante a gestação exerce influências benéficas ao desenvolvimento metabólico e comportamental da prole. Portanto, o objetivo desse estudo foi investigar o efeito da natação materna durante a gestação sobre alterações neuroquímicas no hipocampo e hipotálamo da prole que foram submetidos a um modelo de desmame precoce. Ratas fêmeas foram divididas em 2 grupos: controle sedentário e natação materna. As ratas do grupo exercício materno foram submetidas a um protocolo de natação (5 vezes/semana, 30 min/dia) durante 4 semanas, uma semana antes do acasalamento com ratos machos e durante toda o período de prenhez. Os filhotes fêmeas foram subdivididos em 2 grupos: desmame controle (dia pós-natal 21) e desmame precoce (dia pós-natal 16). No dia pós-natal 30, os filhotes foram eutanasiados e o hipocampo e hipotálamo foram removidos para avaliações bioquímicas. O desmame precoce modificou diferentemente os parâmetros avaliados no hipocampo e hipotálamo da prole. O desmame precoce induziu aumento da oxidação da DCFH em ambas as estruturas encefálicas, aumento dos níveis de superóxido mitocondrial e redução na massa e potencial de membrana mitocondrial no hipotálamo. O exercício físico materno durante a gestação preveniu o aumento do superóxido mitocondrial no hipotálamo e promoveu aumento da massa e potencial de membrana mitocondrial no hipocampo. Tanto o desmame precoce quanto o exercício físico materno não exerceram efeito sobre a lipoperoxidação nas duas estruturas avaliadas. Em conclusão, o desmame precoce foi capaz de alterar o estado redox e parâmetros mitocondriais no hipocampo e hipotálamo, e o exercício físico materno foi capaz de prevenir o aumento dos níveis de superóxido mitocondrial induzido pelo desmame precoce.

Gestational period and lactation are critical to development of an organism, and it are considered critical window of vulnerability in which the exposure to environmental factor and maternal lifestyle program the metabolism and it are able to confer resistance or augment the susceptibility to disease in child- and adulthood. Lactation provides benefits to health and protection against diseases in adult life. However, early weaning has been becoming a common practice and it has been associated to several pathologies and behavioral alterations. On the other hand, maternal exercise during pregnancy exerts beneficial influences on offspring’s metabolic development and behavior. Therefore, the aim of this study was to assess the effect of maternal exercise on neurochemical alterations in the offspring’s hippocampus and hypothalamus submitted to early weaning. Female rats were divided into 2 groups: sedentary control and maternal exercise. Rats from exercise group were submitted to swimming protocol (5 days/week, 30 min/day) during 4 weeks, one week before mating and throughout pregnancy. Female offspring were subdivided into 2 groups: control weaning (post-natal day 21) and early weaning (post-natal day 16). On post-natal day 30 the offspring were euthanized, and hippocampus and hypothalamus were removed to perform biochemical assays. Early weaning differently modified biochemical parameters in the offspring´s hippocampus and hypothalamus. Early weaning increased DCFH oxidation in both encephalic structures, increased of mitochondrial superoxide levels, and reduced mitochondrial mass and membrane potential in the hypothalamus. Maternal exercise during pregnancy prevented the increment of mitochondrial superoxide levels in the hypothalamus and promoted an increment in the hippocampal mitochondrial mass and membrane potential. Neither maternal exercise during pregnancy nor early weaning affected lipid peroxidation in the offspring´s hippocampus and hypothalamus. In conclusion, early weaning was able to alter the redox state in the offspring´s hippocampus and hypothalamus, and maternal exercise was able to prevent the increment of mitochondrial superoxide levels induced by early weaning.