Efeitos da suplementação gestacional com vitamina D no comportamento emocional e no sistema serotonérgico de ratas submetidas à programação fetal induzida por dexametasona

Abstract

A dexametasona (DEX) é um glicocorticoide sintético (GC) que altera a neuroquímica do cérebro fetal, o que pode levar a distúrbios emocionais na vida adulta. A vitamina D (VitD) tem sido usada para atenuar os efeitos nocivos dos GC, principalmente por estimular o desenvolvimento neural do feto. Aqui, analisamos se a suplementação gestacional de VitD melhora as respostas emocionais relacionadas à depressão e anedonia na prole de ratas adultas que foram expostas à programação fetal induzida por DEX. Considerando que o sistema neurotransmissor serotonérgico é um dos principais responsáveis pela regulação do comportamento emocional, avaliamos os efeitos da programação fetal induzida pela DEX sobre componentes do sistema serotonérgico central e o possível papel protetor da VitD nesse processo. Também investigamos se os efeitos da VitD ocorrem de maneira tempo-dependente. Ratas Wistar grávidas foram tratadas com DEX ou veículo em água potável (por via oral) (0,1 mg / kg) durante o terço final da gravidez (14º ao 19º) + VitD (500 UI / dia) ou veículo durante toda a gestação. Os filhotes foram avaliados aos 3, 6 e 12 meses pós-natal (MPN). As fêmeas foram divididas em 4 grupos (n = 7-10 / grupo): CTL, DEX, VitD e DEXVitD. Anedonia e comportamentos do tipo-depressivo foram avaliados no teste de preferência pela sacarose (TPS) e no teste do nado forçado (TNF), respectivamente. Além disso, foi avaliada a expressão proteica de triptofano hidroxilase (TPH), receptor de serotonina (5-HT1A), transportador de serotonina (SERT) e receptor de glicocorticoides (GR) no núcleo dorsal da rafe (NDR), por meio de Western Blotting. O protocolo foi aprovado pelo Comitê de Ética de Uso de Animais da Universidade Federal de Santa Catarina, protocolo número 7174170417. O tratamento pré-natal com VitD concomitante à DEX aumentou a preferência à sacarose aos 12 MPN. Com relação ao TNF, aos 3 MPN a VitD diminuiu a duração da imobilidade apenas no grupo DEXVitD. Já aos 12 MPN a VitD reduziu a duração da imobilidade no grupo VitD, mas nas ratas expostas à DEX houve efeito oposto, com aumento da duração. Além disso, a latência para a imobilidade foi aumentada pela suplementação pré-natal com VitD aos 6 e 12 MPN. Entretanto, quando os animais receberam tratamento pré-natal concomitante de DEX e VitD, a DEX impediu esse efeito da VitD aos 12 MPN. O comportamento proativo de natação foi alterado apenas aos 12 MPN, quando a VitD pré-natal aumentou a duração desse parâmetro. A latência para esse comportamento foi reduzida pela DEX pré-natal aos 3 MPN apenas nos animais sem tratamento prévio com VitD. Nem a DEX, nem a VitD alteraram o comportamento proativo de escalada. O tratamento pré-natal com DEX reduziu a expressão proteica de TPH e 5-HT1A no NDR de fêmeas aos 6 MPN, mas não aos 12 MPN, não havendo efeito da VitD. Nosso trabalho mostrou que o tratamento pré-natal com DEX produz mudanças no comportamento emocional na vida adulta que podem ser resultado da redução de alguns componentes serotonérgicos no NDR. No mesmo contexto, a suplementação gestacional com VitD apresentou ação neuroprotetora contra parte dos efeitos causados pela programação fetal da DEX, entretanto esta ação não parece ocorrer via modulação do sistema serotonérgico no NDR.

Abstract: Dexamethasone (DEX) is a synthetic glucocorticoid (GC) that alters the neurochemistry of the fetal brain, which can lead to emotional disorders in adulthood. Vitamin D (VitD) has been used to reduce the harmful effects of GC, mainly by stimulating fetal brain development. Here, we analyzed whether the gestational supplementation of VitD improves the emotional responses related to anhedonia and depression in the female adult offspring exposed to fetal programming induced by DEX. Considering that the serotonergic neurotransmitter system is one of the main responsible for the regulation of emotional behavior, we evaluated the effects of fetal programming induced by DEX on components of the central serotonergic system, and the possible protective role of VitD in this process. We also tested whether the effects of VitD occur in a time-dependent manner. Pregnant Wistar rats were treated with DEX or vehicle in drinking water (0.1 mg / kg) during the final third of pregnancy + VitD (500 IU / day) or vehicle during the whole pregnancy. The pups were evaluated at 3, 6 and 12 postnatal months (PNM). The female offspring were divided into 4 groups (n = 7-10 / group): CTL, DEX, VitD and DEXVitD. Anhedonia and depressive behaviors were assessed in the sucrose preference test (SPT) and the forced swimming test (FST), respectively. In addition, the protein expression of tryptophan hydroxylase (TPH), serotonin receptor (5-HT1A), serotonin transporter (SERT) and glucocorticoid receptor (GR) were evaluated in the dorsal raphe nucleus (DRN), using Western Blotting technique (Ethics Committee on Animal Use, Federal University of Santa Catarina, protocol number 7174170417). Prenatal treatment with VitD concomitant to DEX increased the preference for sucrose in females at 12 PNM. Regarding the FST, gestational supplementation with VitD decreased immobility time at 3 PNM in the DEXVitD group. However, although prenatal VitD reduced immobility time in the VitD group at 12 PNM, there was an opposite response in rats exposed to prenatal DEX, which showed an increased immobility time. In addition, latency to immobility was increased by prenatal supplementation with VitD at 6 and 12 PNM. Still, the concomitant treatment DEX suppressed the VitD effect at 12 PNM. The proactive swimming behavior was changed only at 12 PNM, when prenatal VitD increased the duration of this behavior. The latency for this parameter was reduced by prenatal exposure to DEX at 3 PNM only in rats without prenatal supplementation of VitD. Neither DEX nor VitD affected the proactive behavior of climbing. Prenatal treatment with DEX reduced the protein expression of TPH and 5-HT1A in the DRN of females at 6 PNM, but not at 12 PNM, but there was no effect of VitD. Our work showed that prenatal treatment with DEX produces changes in the adult emotional behavior that might be due to a reduction of serotonergic components in the DRN. In this context, supplementation with VitD during pregnancy was neuroprotective against the effects caused by the prenatal exposure to DEX, but this effect does not seem to occur by modulation of the serotonergic system in the DRN.