Memória e hipocampo: implicações da redução da dieta em ratos adultos cujas mães sofreram restrição alimentar durante a prenhez e lactação - Silva, Gabriela Larissa Lima da [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022)
A memória é um componente cognitivo extremamente relevante e sua formação e consolidação dependem do hipocampo, estrutura muito sensível a fatores ambientais, incluindo a dieta. Atualmente cerca de 820 milhões de pessoas vivem em situação de fome, abrangendo gestantes e lactantes. A fome no período de prenhez e lactação é um importante indutor de programação fetal, conforme a teoria das Origens Desenvolvimentistas da Saúde e da Doença (Dohad). De acordo com a literatura, a restrição alimentar nas fases de desenvolvimento pode resultar em prejuízo do desempenho cognitivo e redução da plasticidade do hipocampo, ao passo que a redução alimentar na fase adulta pode ter o efeito oposto, a depender da intensidade e duração. Embora muitos estudos tenham sido feitos nesses dois sentidos, ainda é desconhecido o efeito da restrição da dieta em ambos os períodos, além de ser desconhecido o papel da programação por restrição na preferência alimentar. O objetivo deste trabalho foi avaliar a memória e o hipocampo de ratos Wistar submetidos à redução alimentar na fase adulta associada à programação por restrição da dieta no período de prenhez e lactação, além de determinar o efeito da programação na preferência alimentar de ratos na infância. Para sua execução, ratos Wistar prenhas foram separadas em dois grupos: programação controle (PC), dieta normal ad libitum; e programação por restrição calórica (PR), dieta de 50% de restrição em relação ao grupo controle durante os períodos de prenhez e lactação. Aos 30 dias cada ninhada realizou um teste de preferência alimentar ou teste de preferência à sacarose. Estes grupos foram posteriormente subdivididos com relação à restrição alimentar na fase adulta: o grupo alimentação controle, dieta ad libitum (AC) ao longo de toda vida e o grupo alimentação restrita (AR), que recebeu dieta com redução de 30% em relação ao controle dos 60 aos 100 dias de idade, totalizando 4 grupos: PC-AC, PC-AR, PR-AC e PR- AR. Foram realizados os testes comportamentais de Campo Aberto (CA), Labirinto em Cruz Elevado (LCE), Reconhecimento de Novo Objeto (NORT), Localização de Objeto (OLT) e Labirinto de Barnes. Após estes testes, os animais foram perfundidos e os encéfalos coletados. No dia da eutanásia, foi mensurada a glicemia, peso corporal, peso do encéfalo, distância naso-anal, gordura (visceral, periepididimal e retroperitoneal) e foram coletados os pêlos dos animais para análise da razão isotópica de nitrogênio e carbono. Os encéfalos foram submetidos ao protocolo de imuno histoquímica para GFAP, doublecortina, FOS e NeuN. Em relação à preferência alimentar, os animais programados apresentaram maior coeficiente de preferência à dieta hiperglicídica em relação ao Grupo Controle. Nos resultados de LCE, NORT e OLT não foi possível observar efeitos relevantes, enquanto em CA observou-se diferenças no perfil exploratório dos animais, sendo que os animais programados apresentaram menor tempo de imobilidade e mais levantares. No labirinto de Barnes foi observado que houve aprendizado em todos os grupos, sendo que o grupo PR-AC teve um maior número de erros no teste de retenção de memória. Os dados biométricos mostraram que os animais programados apresentaram encéfalos menores, embora não tenham alterações no índice de encefalização. Os valores de peso, distância naso-anal e gorduras refletiram a aplicação das dietas, onde o grupo PR-AR apresentou os menores valores em todas as análises. Ademais, foi encontrada diferença nas razões isotópicas de carbono e nitrogênio, denotando mudanças na constituição corporal entre os grupos. Houve ainda alteração significativa na expressão da proteína FOS no giro denteado inferior dos animais, sendo que os grupos com restrição alimentar em qualquer fase apresentaram mais células marcadas que o grupo controle. Em relação à neurogênese, o grupo PR-AR apresentou menos células marcadas do que o grupo PC-AC, no entanto, não foram encontradas diferenças em relação ao GFAP e NeuN. Concluímos que a restrição alimentar realizada em duas fases da vida gerou alterações biométricas, reduziu a neurogênese, aumentou a expressão de FOS, embora não tenha gerado alterações na memória de reconhecimento, na ansiedade e na citoarquitetura hipocampal.

Memory is an extremely relevant cognitive component and its formation and consolidation depend on the hippocampus, a structure that is very sensitive to environmental factors, including diet. Currently, around 820 million people live in a situation of hunger, including pregnant and lactating women. Hunger during pregnancy and lactation is an important inducer of fetal programming, according to the theory of Developmental Origins of Health and Disease (DOHaD). According to the literature, food restriction in the developmental stages can result in impairment of cognitive performance and reduced plasticity of the hippocampus, whereas food restriction in adulthood can have the opposite effect, depending on the intensity and duration. Although many studies have been carried out in these two directions, the effect of diet restriction in both periods for the same individual is still unknown, in addition to the role of restriction programming in food preference. The objective of this work was to evaluate the memory and hippocampus of Wistar rats submitted to food reduction in adulthood associated with programming by diet restriction during pregnancy and lactation, while also determining the effect of programming on the food preference of rats in childhood. For this purpose, pregnant Wistar rats were divided into two groups: control programming (PC), normal diet ad libitum; and food restriction programming (PR), 50% restriction diet compared to the control group during pregnancy and lactation periods. At 30 days each litter was subjected to a food preference test or sucrose preference test. Each group was then subdivided into two more groups, based on the food restriction in adulthood: the control food group, ad libitum diet (AC) throughout life and the restricted food group (AR), which received a diet with a 30% reduction in relation to the control from 60 to 100 days old, adding up to 4 groups: PC-AC, PC-AR, PR-AC and PR-AR. They were subjected to Open Field (OF), Elevated Plus Maze (EPM), New Object Recognition (NORT), Object Location (OLT) and Barnes Maze beahvioural tests. After which, the animals were subjected to transcardiac perfusion and the brains collected. On the day of euthanasia, blood glucose, body weight, brain weight, naso-anal distance, fat weight (visceral, periepididymal and retroperitoneal) were measured and the animals' hair was sampled for the nitrogen and carbon isotopic ratio analysis. The brains were submitted to the GFAP, doublecortin, FOS and NeuN immunohistochemistry protocols. Regarding food preference, the programmed animals showed a higher coefficient of preference for the high-glycemic diet in relation to the Control Group. In the results of EPM, NORT and OLT it was not possible to observe relevant effects, while differences were observed in in the exploratory profile of the animals during OF, the programmed animals presented less time of immobility and more rises. In the Barnes maze, it was observed that there was learning in all groups, and the PR-AC group had a greater number of errors during the memory retention test. The biometric data showed that the programmed animals had smaller brains, although they did not have alterations in the encephalization index. Weight, naso-anal distance and fat values reflected the application of diets, where the PR-AR group had the lowest values in all analysis. Furthermore, differences were found in the isotopic ratios of carbon and nitrogen, denoting changes in body constitution between the groups. There was also a significant change in the expression of the FOS protein in the inferior dentate gyrus of the animals, and the groups with food restriction at any stage had more marked cells than the control group. Regarding neurogenesis, the PR-AR group had fewer marked cells than the PC-AC group, however, no differences were found in relation to GFAP and NeuN. We conclude that food restriction performed in two stages of life generated biometric changes, reduced neurogenesis, increased FOS expression, although it did not generate changes in recognition memory, anxiety and hippocampal cytoarchitecture.
Memory and hippocampus: implications of diet reduction in adult rats whose mothers were submitted to food restrictions during pregnancy and lactation
Keywords: Cognição; Aprendizado; Neurogênese; DOHaD; Restrição calórica; Comportamento alimentar; Programação fetal; Calorie restriction; Learning; Eating behavior; Fetal programming