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Universidade Federal de Pernambuco Centro de Ciências da Saúde
Departamento de Nutrição Programa de Pós-Graduação em Nutrição
Manipulação nutricional
e/ou serotoninérgica no período gestacional em ratos: Estudo do Comportamento Alimentar dos filhotes.
Matilde Cesiana da Silva
Recife - 2008
ii
Universidade Federal de Pernambuco Centro de Ciências da Saúde
Departamento de Nutrição Programa de Pós-Graduação em Nutrição
Área de Concentração: Bases experimentais da Nutrição
Manipulação nutricional
e/ou serotoninérgica no período gestacional em ratos: Estudo do Comportamento Alimentar dos filhotes.
Dissertação apresentada para obtenção do título de Mestre em Nutrição do Programa de Pós-Graduação em Nutrição do Centro de Ciências da Saúde da Universidade Federal de Pernambuco. Contou com apoio financeiro do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). Mestranda: Matilde Cesiana da Silva Orientador: Raul Manhães de Castro Co-Orientadora: Sandra Lopes de Souza.
Recife - 2008
iii
Silva, Matilde Cesiana da
Manipulação nutricional e/ou serotoninérgica no período gestacional em ratos: estudo do comportamento alimentar dos filhotes / Matilde Cesiana da Silva. – Recife: O Autor, 2008.
70 folhas. il: fig., tab.
Dissertação (mestrado) – Universidade Federal de
Pernambuco. CCS. Nutrição, 2008.
Inclui bibliografia.
1. Desnutrição - Gestantes. 2. Sistema serotoninérgico -
Gestantes. I.Título.
613.22 CDU (2.ed.) UFPE 612.3 CDD (22.ed.) CCS2008-072
iv
v
APRESENTAÇÃO
O presente estudo foi realizado no laboratório de Fisiologia da Nutrição Dra Naide
Teodósio do Departamento de Nutrição da Universidade Federal de Pernambuco,
tendo como orientador o Professor Raul Manhães de Castro, Doutor em science de la
vie pela Université de Paris IV.Neste estudo foram investigados os efeitos da
desnutrição e/ou da manipulação farmacológica do sistema serotoninergico durante a
gestação sobre parâmetros do comportamento alimentar dos filhotes. Este trabalho de
pesquisa gerou os seguintes artigos científicos: 1- A desnutrição fetal pode programar
o controle serotoninérgico do comportamento alimentar neonatal? 2- Efeito da
desnutrição e do tratamento com fluoxetina sobre a Seqüência comportamental de
saciedade em ratos.
vi
“Ser bom para ser feliz,
pois a felicidade existe”
(Autor desconhecido)
vii
Dedicatória
A Deus e a Nossa Senhora da Conceição por tudo que me permitiram viver e por estarem comigo
em todos os momentos na realização deste trabalho.
Aos amores da minha vida meu tudo A minha mãe-avó Josefa Maria da Conceição, faço tudo por você, para você, pensando em você. Te amo e te amarei por toda a minha vida. A minha mãe Margarida Maria da Silva, és a felicidade em minha vida, és tão grande, que mesmo precisando trabalhar, me deixasse protegida por minha avó e minha tia. Te amo mãezinha sou tua admiradora. A minha tia Raimunda Maria da Silva muito obrigada por ter me permitido sonhar, deixasse de viver os teus sonhos para que os meus se tornassem realidade. Levo comigo todos os teus ensinamentos de vida, e ainda me presenteasse com Francisco Henrique, a criança que deixa os meus dias mais felizes. Amo vocês. Ao meu irmão José Eraldo pelo companheirismo diário e pela torcida, compartilhando comigo todas as etapas da dissertação, inclusive os gritos. Te amo. Ao meu padrasto José Eraldo pelo papel de pai que desempenhou ao longo destes anos. Obrigada por tudo. Ao meu primo Evandro in memorian que mesmo estando em outro plano é eterno em nossos pensamentos. Obrigada por ter feito parte da minha vida, levo comigo a sua torcida constante.
viii
Aos meus Pais Científicos:
Professor Raul Manhães de Castro
Muito obrigado por ter me permitido conhecer o caminho da ciência e ter acreditado em mim desde o início,
sou muito grata pela tua orientação, pelo ser humano que és, pela tua alma gigantesca. Ao mestre, meus
aplausos. Valeu por tudo, levo para toda a minha vida todos os teus ensinamentos.
Sandra Lopes de Souza
Muito obrigado por ter me permitido ter sido tua estagiária, foi um privilégio e uma honra você ter me
ensinado a fazer ciência como uma grande cientista. Obrigada por ter acreditado em mim, até mesmo nos
momentos que eu achava que não era capaz. Sou grata pela confiança, amizade, carinho e pela força ao
longo destes anos. Mesmo do outro lado do oceano estivesse sempre presente, o teu profissionalismo é
admirável. Teu tamanho é divino. A você toda minha admiração, respeito e estima, és uma irmãzinha que
Deus colocou em minha vida.
ix
Agradecimentos
A professora Débora Catarine Nepomuceno Pessoa você me fez acreditar que os anjos são reais, pois és
o anjo da minha vida, seria impossível traduzir em poucas palavras o meu carinho e admiração. Você me
permitiu fazer parte desta família e receber o carinho de Lu, Kátia e Sr. Pessoa. A vocês o meu muito
obrigado.
Ao departamento de Nutrição da Universidade Federal de Pernambuco, por proporcionar todas as
condições necessárias para realização deste estudo.
Rhowena Jane a irmãzinha que Deus me deu de presente. Rhó levo comigo os momentos felizes que
compartilhamos na residência estudantil, nunca esqueço o dia que você me levou para fazer estágio com
o Professor Raul, obrigado por ter me conduzido ao caminho da ciência. Eu e a minha família te amamos.
Soégima Cristina (Sol) por tudo, lembro com carinho às compras feitas na residência estudantil. A você
todo o meu carinho, estima e admiração. Te adoro.
Flávia Henrique a malinha sem alça que Deus me deu de presente. Flavinha a nossa amizade é eterna, te
adoro.
As estagiárias Keite, Amanda, Uyara e Aline vocês foram brilhante, muito obrigado por ter compartilhado
comigo toda a parte experimental.
A família Peixoto que Deus me presenteou, Carol Peixoto, Pedro, Gabriel, Calu e Renata Campina. Adoro
vocês. Carolzinha valeu por tudo. Renatinha o Cisne e eu choche serão inesquecíveis. A vocês todo o
meu carinho.
Ao amigão Ricardo Orozco, Ricardinhooooooooooooooo você me fez acreditar que é possível construir
uma grande amizade à distância, não esqueço as informações diárias sobre a gramática inglesa antes da
proficiência do Doutorado, que privilégio ter tido você como professor. Sua amizade, seu carinho, seu
x
respeito me emocionam. A você toda a minha admiração e amizade, pois simplesmente te adoro. Estou
aguardando sua visita ao Brasil.
A família Souza, Sandra Lopes, Dona Marluce, Sr.Amaro, Wilson e Vaninho pelo carinho constante, sou
feliz por ter conhecido vocês. Obrigado por tudo.
Luciene Oliveira de Lira, a Lú. Entre tapas e beijos construímos uma grande amizade, você será
inesquecível. Sim, obrigado por ter compartilhado as suas estagiárias comigo Dani e Kiko. A vocês todo o
meu carinho.
Wylla, Dudu e Lili. Wylinha obrigado por tudo, levo comigo os momentos felizes que compartilhamos no
Bosque da Várzea. Vocês foram uns amores.
Aos amigos Sebastião Rogério, Tereza Deiró por ter participado da minha formação. A vocês toda a minha
admiração. Ao meu pai adotivo Aroldo Deiró, Deny, Ricardo, Jairza, Mateus e Maira pelo carinho de
sempre.
Elizabeth Nascimento, Betina, você foi também a minha orientadora, a você todo o meu carinho, amizade
e admiração. Obrigado por tudo, gosto muito de você. Maíra, Tiago e Pádua fazem parte deste
agradecimento.
Lúcia Pires, Lucinha obrigada por tudo, a tua competência é singular. Obrigado pela amizade de sempre.
Aos amigos que amo Aristóteles, Lurdinha, Gláucia, a nossa grande amizade de 16 anos. Amo vocês.
Graça, Dan, Enzo, Edlene estão no meu coração, sou grata por tudo.
Carol Leandro pela contribuição no inglês chique e por ter me dado oportunidade de conhecer o ser
humano que você é.
Ao mestre Sr. Paulino levo comigo os seus ensinamentos constates. Ao Dr. França e o Sr. Everaldo pela
atenção e profissionalismo.
À Antônio, o meu anjo da guarda dos finais de semana, obrigada por tudo, a você todo o meu carinho.
xi
Aos amigos Karla Mônica, Daniel, Sônia Marinho, Ana Elisa, Renata Vasconcelos, Iracema, Marcos Fidalgo, Michele, Graça Paiva, Lisiane, Bruno Galvão, Solange, Raquel, Roberta Leite, Madge pelo carinho e atenção de sempre. A Neci, Necizinha te amo. Obrigado por tudo.
A professora Célia Barbosa todo o meu carinho, respeito e admiração.
As Professoras Maria do Carmo Medeiros e Francisca Bion pelo carinho e por acreditarem em mim. A
vocês toda a minha admiração e respeito. Carol Andrade todo o meu carinho obrigado pela torcida.
Aos amigos Roberto, Artur Bibiano, Sônia Pedrosa e Fernanda, vocês são maravilhosos. Obrigado por
tudo.
Surama, Carlos e todo o pessoal que compartilhou comigo o almoço de Dona Lourdes. Valeu por tudo.
Meus vizinhos Carlos e Ivanise pelo carinho de sempre.
A todos os professores do Departamento de Nutrição da Universidade Federal de Pernambuco.
As amigas do mestrado Eduila, Silvia, Manuela, Silvia Patrícia, Vanessa, Cibele, Roberta e Luciene., as
amigas da graduação Fabi , Amanda e Ana Paula Valeu por tudo .
Aos amigos Beatriz, Ligia, Celsa, Luiz Cláudio, Ragnar, Adnéa, Bruno, Andreza, Davi, Ana Gabriela, Dedê,
Ligia, Sérgio e Geovana por tudo.
Aos professores do Departamento de Anatomia Silvia Regina, Elizabeth Neves e Romeu e a todos os
funcionários pelo carinho de sempre.
Ao grupo de pesquisa Nutrição, Neuropsicofarmacologia e Imunidade por tudo.
Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) pela concessão da bolsa.
Agradecer todo mundo.... tarefa difícil. Muita coisa acontece, muita gente se envolve no processo, que é
um processo de uma vida. Então caso eu tenha esquecido de alguém, me perdoe, mas fica aqui
registrado o meu muito obrigado, de coração.
xii
LISTA DE TABELAS
Artigo 1
1- Composição das dietas experimentais oferecidas durante o período de gestação.
27
2- Efeito da desnutrição e do tratamento com fluoxetina no período de gestação sobre duração de gestação, número de filhotes, mortalidade e ganho de peso materno.
29
3- Efeito da fluoxetina em animais desnutridos no período gestacional sobre a duração da gestação, número de filhotes, mortalidade e ganho de peso materno.
33
Artigo 2
1. Dados da seqüencia comportamental de saciedade em animais desnutridos e/ou tratados com fluoxetina.
53
2. Parâmetros da seqüência comportamental de saciedade em ratos desnutridos e/ou tratados com fluoxetina.
54
xiii
LISTA DE FIGURAS
Artigo 1
1- Esquema da distribuição dos grupos experimentais.
26
2- Efeito da desnutrição e do tratamento farmacológico sobre a curva de peso em ratos lactentes.
30
3- Efeito da desnutrição ou do tratamento com fluoxetina durante a gestação sobre a duração do comportamento de sucção (A) e a quantidade de alimento ingerido (B) durante a lactação.
31
4- Efeito da desnutrição ou do tratamento com fluoxetina durante a gestação sobre o peso corporal (A) e a ingestão alimentar (B) em ratos após o desmame.
32
5- Efeito do tratamento com fluoxetina sobre o peso corporal de animais desnutridos na gestação.
33
6- Efeito da desnutrição e do tratamento com fluoxetina durante a gestação sobre o comportamento de sucção e ingestão alimentar em ratos.
34
7- Efeito do tratamento com fluoxetina sobre o peso corporal (A) e a ingestão alimentar (B) pós-desmame em ratos desnutridos durante a gestação.
35
8- Efeito da administração aguda de fluoxetina sobre a ingestão alimentar de animais controle ou desnutridos na gestação.
36
Artigo 2
1- Esquema da distribuição dos grupos experimentais. 48
2- Efeito da desnutrição e do tratamento com fluoxetina sobre a seqüência comportamental de saciedade.
51
3- Efeito da desnutrição e do tratamento com fluoxetina sobre o período de saciedade em ratos.
52
4- Efeito da desnutrição e/ou da fluoxetina no período gestacional sobre a ingestão alimentar.
54
xiv
LISTA DE ABREVIAÇÕES
AIN - American Society for Nutritional Sciences ATT- Ingestão consumida no tempo total
5-HT- 5- hidroxitriptamina
LAT - Período de latência
AUT - Proporção da ingestão alimentar por unidade de tempo.
NPY- Neuropeptideo Y
SCS – Seqüência Comportamental de Saciedade
Grupos Experimentais C- Controle
CS- Controle salina
F- Fluoxetina
CFA- Controle fluoxetina agudo
CFG-Controle fluoxetina gestação
CFGA-Controle fluoxetina gestação agudo
D- Desnutrido
DS- Desnutrido salina
DF-Desnutrido fluoxetina
DFA –Desnutrido fluoxetina agudo
DFG-Desnutrido fluoxetina gestação
DFGA-Desnutrido fluoxetina gestação agudo
GC- Gestante controle
GF-Gestante fluoxetina
xv
SUMÁRIO
1- INTRODUÇÃO GERAL 17
2-OBJETIVOS 21
3-HIPÓTESES 22
ARTIGO 1 - A desnutrição fetal pode programar o controle
serotoninérgico do comportamento alimentar neonatal? 23
1-Introdução 24
2- Material e Métodos 25
3- Resultados 29
4- Discussão 36
5- Referências Bibliográficas 41
ARTIGO 2 - Efeito da desnutrição e do tratamento com fluoxetina sobre
a Seqüência comportamental de saciedade em ratos. 45
1-Introdução 46
2-Material e Métodos 47
3-Resultados 50
4- Discussão 55
5-Referências Bibliográficas 57
4- DISCUSSÃO GERAL 61
5-CONCLUSÕES 64
6-PERSPECTIVAS 65
7- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 66
xvi
RESUMO
O ambiente intrauterino exerce importante influência sobre o desenvolvimento
fetal alterando uma diversidade de mecanismos regulatórios adultos. O presente
estudo teve como objetivo avaliar as repercussões da desnutrição e/ou manipulação do
sistema serotoninérgico durante a gestação, sobre o desenvolvimento do
comportamento alimentar em ratos. Ratas da linhagem Wistar foram desnutridas e/ou
tratadas com inibidor seletivo de recaptação da serotonina durante a gestação. Durante
a lactação, foram avaliados parâmetros do comportamento alimentar, como duração de
sucção e quantidade de leite ingerido. Aos trinta e cinco dias de vida foi avaliada a
Seqüência Comportamental de Saciedade após injeção aguda de fluoxetina. Com
essas modificações do ambiente fetal associadas a análises comportamentais, pode-se
identificar o perfil de alterações que podem ser promovidas sobre parâmetros
importantes que constituem o comportamento alimentar. No presente estudo, a
desnutrição e o tratamento com fluoxetina na gestação promoveram modificações na
duração de sucção, ingestão de leite e na seqüência comportamental de saciedade em
ratos pré-adolescentes. A desnutrição promoveu hipo-responsividade à fluoxetina,
indicando alterações no controle serotoninérgico do comportamento alimentar. O
contato prévio com a fluoxetina durante a gestação também alterou a resposta a esse
fármaco após o desmame. Esses resultados indicam que alterações do ambiente
uterino, como a desnutrição e o tratamento com fluoxetina podem alterar
funcionalmente mecanismos de controle do comportamento alimentar. Dentre os vários
componentes desse comportamento, a saciedade parece ser particularmente afetada.
Palavras chaves: Desnutrição, gestação, serotonina, comportamento alimentar, ratos.
xvii
ABSTRACT
Intrauterine milleu influences the fetal development and alters the regulatory
mechanisms in adult life. The main goal of the present study was to evaluate the
repercussions of the undernutrition and/or the manipulation of the serotoninergic system
during gestation on the development of feed behavior in rats. Male Wistar rats were
submitted either undernutrition or the treatment with a selective inhibitor serotonine
reuptake during gestation. During lactation, it was evaluated parameters related to the
development of the feed behavior, such as: suckling duration, and the amount of
ingested milk. The behavioral satiety sequence following the treatment with fluoxetine
was evaluated in offspring at 35 days old. According to these changes in the fetal
environment associated with behavioral analysis, we can identify the profile of
alterations which can be associated to important parameters that constitute the feed
behavior. In the present study, undernutrition and the treatment with fluoxetine during
gestation induced alterations in the suckling duration, ingestion of milk and in the
behavioral satiety sequence at 35 days old. Undernutrition induced hypo-response to
fluoxetine, and it can indicate alteration in the serotoninergic control of feed behavior.
The previous contact with fluoxetine during gestation also changed the response to this
drug at weaning. These results indicate that alterations in the intrauterine milleu, as
undernutrition and the treatment with fluoxetine, can alter functional mechanisms of the
feed behavior control. Among various components of feed behavior, satiety seems to be
particularly affected.
Key Words: Undernutrition, pregnance, serotonin, feeding behavior, rat.
17
1- INTRODUÇÃO GERAL
Durante as “janelas precoces de plasticidade fisiológica” existem fases de
crescimento do sistema nervoso que se apresentam sensíveis às agressões
ambientais, sendo considerados períodos críticos do desenvolvimento (Morgane et al.,
1993; Morgane et al., 1978; Winick, 1972). As características morfofuncionais do
sistema nervoso maduro dependem dos processos de formação e diferenciação
neuronal, sinaptogênese, multiplicação glial e mielinização que ocorrem nestes
períodos críticos (Morgane et al, 1978). Os períodos de gestação e lactação, no rato,
constituem a fase de maior desenvolvimento do encéfalo, por conseguinte de maior
vulnerabilidade a vários tipos de agressões (Morgane et al 1978). Nesse contexto os
insultos nutricionais apresentam grande destaque, particularmente por poderem causar
alterações irreversíveis (Morgane et al, 1993;1992).
Estudos epidemiológicos apontaram uma importante relação entre o crescimento
fetal e o desenvolvimento de doenças metabólicas na vida adulta, como o diabetes tipo
II, hipertensão arterial e obesidade (Hales e Barker, 1992). Estas evidências foram, de
forma crescente, sendo asseguradas por vários estudos em humanos e em animais de
laboratório (Vickers et al, 2008). Investigações têm encontrado programação de
estrutura e função de diversos mecanismos, cujo estado nutricional precoce é seu
determinante provável (Lucas, 1991). No entanto durante décadas, há grande interesse
na programação que tem sido resultantes de inúmeros estudos epidemiológicos
mostrando a relação entre o crescimento após restrição de nutrientes no período de
desenvolvimento e subseqüentes doenças degenerativas na vida adulta (Lucas, 1999).
Essas observações geraram a hipótese do fenótipo protetor postulando que a
exposição à dieta deficiente no útero desencadeará uma preparação adequada para
um ambiente com as mesmas características após o nascimento (Hales e Barker,
1992). Ou seja, o organismo em desenvolvimento produz “respostas adaptativas
preditivas” em antecipação ao ambiente da vida adulta (Gluckman e Hanson, 2005).
Quando o individuo é submetido à dieta adequada, ou em excesso após o período de
adaptação, existirá um confronto com os mecanismos adaptados, desencadeando
conseqüentemente alterações metabólicas como hiperleptinemia, hiperinsulinemia e
hipertensão (Gluckman & Hanson, 2004; Remacle et al, 2004; Fagundes et al,
18
2007).Ou seja, existe uma associação entre o crescimento fetal e uma situação de
elevada taxa de crescimento, que quando associados projetam o organismo para o
fenômeno de “programação” (Singhal e Lucas, 2004). Essas alterações metabólicas na
vida adulta são conseqüências do fenômeno de programação, no entanto, vários
estudos, nos últimos anos, têm relacionado outros aspectos do ambiente neonatal
precoce com alterações patológicas na vida adulta (Gluckman e Hanson 2004; Ely et al
1997).Em muitos casos, o insulto durante o período de desenvolvimento é ocasionado
por estresse gerado na interação mãe-filhote, ou mesmo por agentes farmacológicos
(García et al 2005;Meaney et al 2002,).
Agressões nutricionais e farmacológicas, durante a gestação ou o aleitamento
podem levar às alterações morfológicas e funcionais permanentes inclusive sobre a
expressão comportamental (Manhães-de-Castro et al., 1993; Manhães-de-Castro et al.,
2001; Blundell 1998). Os mecanismos de controle do comportamento alimentar se
apresentam como importante alvo das adaptações a agressões ambientais durante o
desenvolvimento (Langley-Evans et al, 2005).
No sistema nervoso central, o hipotálamo se apresenta como centro
homeostático do controle do comportamento alimentar (Berthoud, 2002; Woods, 2005),
dentro desta estrutura cerebral se encontram diversos núcleos e acúmulos de
neurônios que em conjunto controla o comportamento alimentar.
Alterações estruturais e funcionais em núcleos hipotálamicos, como o
paraventricular, ventromedial e supraquiasmático, foram observadas em animais
submetidos à restrição alimentar (Plagemann et al 2000). Aumento do consumo de
alimentos foi relacionado à restrição alimentar durante períodos iniciais da vida (Zippel
et al, 2001).
Ainda no sistema nervoso, o comportamento alimentar apresenta-se fortemente
modulado por sistemas de neurotransmissão, dentre os quais o serotoninérgico.
Durante o período gestacional, os primeiros neurônios serotoninérgicos no encéfalo de
humanos são observados a partir da 5ª semana (Levallois et al., 1997; Sundstrom et
al., 1993; Kontur et al., 1993 Shen et al., 1989), apresentando sua organização típica
nos núcleos da rafe por volta da 15ª semana (Takahashi et al., 1986). Nos ratos, os
primeiros neurônios serotoninérgicos aparecem entre 10o e o 14o dia da gestação
(Lauder e Bloom, 1974). Durante a vida fetal, a serotonina modula processos de
crescimento neuronal e diferenciação (Mercado et al, 1998; Haydon et al, 1987).
19
Após sua liberação na fenda sináptica, a serotonina pode ser recaptada para o
neurônio que a liberou pela proteína transportadora de serotonina (5-HTT). Essa
proteína é alvo para vários fármacos com ação antidepressiva, denominados inibidores
seletivos da recaptação da 5-HT (Hyttel, 1994). Esses fármacos são utilizados
freqüentemente para o tratamento de depressão materna durante a gestação e
lactação (Oberlander et al., 2002). Considerando-se esse fato, nosso laboratório vem
se dedicando há anos ao estudo das seqüelas promovidas ao feto por esse tipo de
tratamento. Nós demonstramos que a utilização de um inibidor seletivo da recaptura da
serotonina ISRS durante o período de desenvolvimento promove déficit no crescimento
somático, desenvolvimento sensório-motor, redução do comportamento agressivo, e
alterações na expressão dos comportamentos alimentar e locomotor (Deiró et al., 2005,
Souza et al., 2004; Medeiros et al 2004; Mendes et al, 2002).
A serotonina apresenta importante ação sobre a modulação do controle
homeostático e hedônico que é o controle psicológico do comportamento alimentar
(Blundell, 2007;Blundell 1977, Simansky et al 1996,) com repercussões sobre o peso
corporal (Blundell, 1994; Curzon 1990; Leibowitz et al, 1988). A elevação dos níveis de
serotonina no hipotálamo desencadeia saciedade (Schreiber, 2000 et al), enquanto sua
redução promove hiperfagia (Halford et al, 2005). O tratamento com ISRS promove
aumento de preferência alimentar por carboidratos (Brenda et al., 1999).Os subtipos de
receptores 5-HT1B e 5-HT2C mediam a ação da serotonina no controle do
comportamento alimentar (Dourish et al., 1989).
Os níveis de serotonina parecem ser afetados pelo estado nutricional. Dessa
forma, foram observados níveis elevados de serotonina em regiões encefálicas de
animais desnutridos (Mokler et al, 1999). Ratos desnutridos apresentam aumento da
densidade dos receptores 5-HT1A, aceleração na síntese de serotonina por aumento da
atividade da triptofano hidroxilase (Manjarrez et al, 2003; 1988).
Durante o período neonatal, o comportamento alimentar dos mamíferos passa
por intensa mudança. Ao nascimento, ele é automático, transformando-se, em pouco
tempo, no comportamento adulto complexo (Souza et al, 2003). O controle maduro do
comportamento alimentar ainda não é efetivo até o 18o dia de vida no rato (Weller,
2000). Outro fator de grande relevância é a dependência materna. O rato neonato
depende da mãe em várias funções orgânicas, tais como manutenção da temperatura
corporal, excreção urinária e alimentação (Friedman, 1975). Aproximadamente até o
14o dia de vida, as mães são a única fonte de alimento, apresentam assim a
20
disponibilidade de leite com sua presença ou ausência no ninho, e com seu estado
emocional e nutricional (Friedman, 1975). A mãe influência o tipo de alimento
selecionado e o momento inicial da alimentação (Galef e Clark,1972;1971). O
desmame representa estágio crítico no desenvolvimento pela transição do
comportamento alimentar. Na terceira semana de vida os ratos iniciam a ingestão de
alimentos sólidos (Ferre et al, 1986). Por volta do 25o dia de vida, o metabolismo está
maduro para utilizar carboidrato para sintetizar lipídio. No 27o dia é estabelecido o ritmo
noturno de alimentação (Thiels et al., 1990). O comportamento reflete operações
associadas a eventos fisiológicos ao longo do tempo em que o ambiente tem uma
grande influência na estrutura do comportamento em animais experimentais, assim a
manipulação serotoninérgica como o estado nutricional influência na operação natural
dos processos fisiológicos que envolvem a modulação da ingestão alimentar. A ação
da droga anoréxica que distingue em mecanismos neuroquímicos que difere em efeito
do comportamento (Blundell, 1998).
Assim, diante das evidências supramencionadas da participação da serotonina
em mecanismos que adaptam as condições integrativas dos sistemas fisiológicos entre
si e do organismo com o meio ambiente e, outrossim, sabendo-se que esse mediador
químico, esta pequena molécula derivada do triptofano, frente à evolução dos seres
vivos na terra, tem assumido papéis tão decisivos na integração homeostática
intracelular e intercelular parece-nos importante entender que ação mais complexa em
nível mesmo comportamental e, sobretudo, em situações que permitam os mamíferos
sobreviver no ambiente em que os circundam, tem essa surpreendente bioamina.
Pretendemos contribuir tentando responder dentro dos limites desse trabalho a uma
pergunta mais ampla, mais ousada e extremamente desafiadora para grande parte dos
cientistas que se debruçam diante de um dos paradigmas mais atuais da Nutrição: Que
papel tem a serotonina nos mecanismos envolvidos na programação do
comportamento alimentar?
21
2 - OBJETIVOS
2.1 - Geral
Investigar os efeitos da desnutrição e/ou da inibição da recaptação da serotonina
durante a gestação sobre parâmetros do comportamento alimentar dos filhotes.
2.2 - Específicos
- Obtenção do peso corporal diário de mães e filhotes;
- Avaliar a duração do comportamento de sucção e a ingestão alimentar aos 3o, 7o, 14o
e 21o dias de vida;
- Analisar a seqüência comportamental de saciedade após o desmame na pré-
adolescência com 35 dias de vida.
22
3. HIPÓTESES
- A desnutrição e o tratamento farmacológico com fluoxetina no período gestacional
causam alterações no padrão do comportamento alimentar neonatal em ratos;
- Ratos submetidos, durante o período de gestação, a desnutrição e/ou manipulação do
sistema serotoninérgico apresentam hiporesponsividade a ação hipofágica da
serotonina após o desmame.
23
Artigo 1
Titulo: A desnutrição fetal pode programar o controle serotoninérgico do comportamento alimentar neonatal?
Resumo A desnutrição no período gestacional tem sido associada ao aumento de risco para o
desenvolvimento da obesidade, diabetes e doenças cardiovasculares na vida adulta,em
estudo epidemiológico, demonstra que o baixo peso ao nascer apresentou elevada
correlação com o desenvolvimento destas doenças metabólicas. A exposição à
desnutrição e a fármacos parece ser importante fator de agressão durante períodos
precoces da vida, a administração aguda de fluoxetina em ratos adultos promove
aumento da síntese de serotonina e conseqüente efeito hipofágico. Animais
desnutridos na gestação mostraram hiperfagia e pequeno aumento de serotonina (5-
HT) no cérebro.A serotonina esta diretamente relacionada à regulação negativa da
ingestão alimentar, entretanto tem observado efeitos anoréxicos da serotonina que são
alterados por desnutrição protéica. No presente estudo, nos propomos a testar o
fenômeno biológico da programação no controle do comportamento alimentar por
manipulação do sistema serotoninérgico durante a vida fetal. Foram utilizadas ratas
prenhas da linhagem Wistar divididas em 8 grupos experimentais. Ratas receberam
dieta normoprotéica (caseína 17%) ou hipoprotéica (DS, caseína 8%) durante o período
de gestação. O tratamento crônico com fluoxetina (fluoxetina 1mg/Kg p.c.) foi realizado
do 14o ao 21o dia de gestação. As ratas que receberam dieta hipoprotéica
apresentaram redução no número dos filhotes nascidos e mortalidade das mães. Os
grupos desnutrido e desnutrido com fluoxetina mostraram diminuição significante do
peso corporal, duração da sucção, da ingestão lactacional e na seqüência
comportamental de saciedade comparado ao controle. A desnutrição durante a
gestação promove hiperfagia após o desmame e diminui o efeito hipofagico da
fluoxetina. No entanto, a fluoxetina gestacional aumenta a ingestão alimentar de
lactentes, o que está associado ao aumento do peso corporal destes, e após o
desmame.
24
1-INTRODUÇÃO
O período fetal da vida parece ser determinante para consolidação de aspectos
anatômicos, fisiológicos e metabólicos observados na vida adulta (Morgane et al.,
1993). Dessa forma, qualquer alteração no ambiente intra-uterino pode repercutir de
forma irreversível no feto levando às patologias ao longo do tempo (Godfrey & Breier
2001). Quando o organismo é submetido a um ambiente hóstil, ele poderá programar
estrutura e função para interagir com esse ambiente (Lucas et al., 1991). No entanto,
quando há mudança do ambiente, em períodos mais tardios, o organismo
“programado” poderá desenvolver patologias variadas (Hales e Barker, 1992; Godfrey
& Breier et al, 2001). A exposição à desnutrição e a fármacos parece ser importante
fator de agressão durante períodos precoces da vida (Almeida, 1996). Em estudo
epidemiológico, o baixo peso ao nascer apresentou elevada correlação com o
desenvolvimento de doenças metabólicas como Diabetes, hipertensão arterial e
obesidade na vida adulta. A hipótese do fenótipo protetor foi lançada por Hales e
Barker (1992) para explicar essa programação.
A dieta influência a expressão de diversas moléculas que regulam o
desenvolvimento de órgãos e tecidos (Gluckman & Hanson, 2004). Dentre essas se
destaca o neurotransmissor serotonina (5-HT). Esse se distribui em concentrações
variadas em diferentes regiões encefálicas (Whitaker-Azmitia, 1991). A desnutrição pré
e pós-natal em ratos acelera a síntese de 5-HT no encéfalo por aumentar os níveis de
seu precursor, o aminoácido L-triptofano (Hernandez, 1980). Esse insulto nutricional
causa alteração irreversível no sistema serotoninérgico (Morgane et al, 1993). Esse
neurotransmissor parece estar associado com o mecanismo de saciedade (Blundell,
1998).A administração aguda de fluoxetina em ratos adultos promove aumento da
síntese de serotonina e conseqüente efeito hipofágico (Lightowler et al., 1996; Tsuiki et
al., 1995; Dreshfield-Ahmad et al., 2000). Alterações nestes receptores 5-HT foram
identificadas em resposta a agressões nutricionais na vida fetal (Manjarrez et al 2003).
No entanto, os detalhes da regulação e ativação dos receptores serotoninérgicos em
animais desnutridos ainda não estão esclarecidos. Os subtipos de receptores 5-HT1A,
5-HT1B e o 5-HT2C são implicados no controle da ingestão alimentar (Curzon et al
1988,Dourish 1994). Quando estimulados, os subtipos 5-HT1B e o 5-HT2C suprimem a
ingestão alimentar (Hewitt et al,2002, Clifton et al, 2000) enquanto o 5-HT1A aumenta
25
(Cooper et al 1993; Mancilla-Diaz et al, 2005). A ação anoréxica da serotonina é
mediada pelos receptores 5-HT1B e 5-HT2C localizados nos núcleos hipotalámicos
(Heisler et al 2002; 2006; Dalton et al, 2006).
Durante a gestação ou o aleitamento, fármacos serotoninérgicos podem induzir
alterações no crescimento e desenvolvimento do sistema nervoso promovendo
alterações na expressão comportamental (Barreto Medeiros et al., 2004;Manhães de
Castro et al., 2001). No presente estudo, nos propomos a testar o fenômeno biológico
da programação no controle do comportamento alimentar por manipulação do sistema
serotoninérgico durante a vida fetal. A manipulação do sistema serotoninérgico
associados com a desnutrição hipoprotéica na gestação nos fornecerá importantes
informações, pois é encontrado na literatura que há um pequeno aumento de
serotonina no cérebro que persiste no desenvolvimento em que os efeitos anoréxicos
da serotonina são alterados em ratos submetidos à desnutrição-protéica durante a
gestação e lactação (Manjarrez et al 2003, Hernandez et al 1989); As alterações
supracitadas que foram programadas e parece modular as adaptações de mecanismos
do controle da ingestão alimentar que podem ser importantes contribuintes para o
desenvolvimento de obesidade na vida adulta e doenças metabólicas associadas.
2-MATERIAL E MÉTODOS
Foram utilizadas ratas prenhas da linhagem Wistar, albinas, pesando entre
(220–240g), da colônia do Biotério do Departamento de Nutrição da Universidade
Federal de Pernambuco, com alimentação e água ad libitum, ciclo claro-escuro 12/12 h
(início às 6h). Os procedimentos experimentais obedeceram aos princípios do Comitê
de ética em experimentação animal (CEEA, protocolo 009367/2006-12) da
Universidade Federal de Pernambuco. A gestação foi diagnósticada com a verificação
de espermatozóide no esfregaço vaginal. O primeiro dia de vida foi considerado o dia
seguinte ao nascimento. Foram formadas ninhadas com seis filhotes machos e
distribuídas em grupos experimentais segundo dieta, com diferentes percentuais de
proteína, oferecida as mães durante a gestação (Figura 1). Grupos experimentais
também foram formados segundo tratamento de mães ou filhotes com inibidor seletivo
de recaptação da serotonina (fluoxetina). A composição das dietas seguiu as normas
da American Society for Nutritional Sciences (AIN 93), sendo utilizadas dieta
normoprotéica (caseína 17%) ou hipoprotéica (caseína 8%) (Tabela 1).
26
GESTAÇÃO
Caseina17% Caseina17%
14 d Salina 21 d1 d 35d
14 d Fluoxetina 21 d1 d 35d
14 d Salina 21 d1 d 35d
14 d Fluoxetina 21 d1 d 35d
Caseina17% Caseina17%
Caseina8% Caseina17%
Caseina8% Caseina17%
CS
CFG
DS
DFG
Caseina17% Caseina17%
14 d Salina 21 d1 d 35d
14 d Fluoxetina 21 d1 d 35d
14 d Salina 21 d1 d 35d
14 d Fluoxetina 21 d1 d 35d
Caseina17% Caseina17%
Caseina8% Caseina17%
Caseina8% Caseina17%
CFA
CFGA
DFA
DFGA
Salina
Salina (1 ml/Kg pc)
Salina
Salina
Fluoxetina
Fluoxetina
Fluoxetina
Fluoxetina
GRUPOSLACTAÇÃO
Figura 1 – Esquema da distribuição dos grupos experimentais. Ratos receberam dieta controle (CS, caseína 17% salina) ou hipoprotéica (DS, caseína 8% salina) durante o período de gestação. O tratamento crônico com fluoxetina (CFG, controle fluoxetina gestante; DFG, desnutrido fluoxetina gestante, 1mg/Kg p.c.) foi realizado a partir do 14o ao 21o dia de gestação. Após o desmame, os grupos receberam fluoxetina (CFA, controle fluoxetina adulto; DFA, desnutrido fluoxetina adulto; CFGA, controle fluoxetina gestante adulto; DFGA, desnutrido fluoxetina gestante adulto; 10mg/Kg p.c.) por administração aguda.
27
Tabela 1 - Composição das dietas experimentais oferecidas durante o período de gestação.
Constituintes Dieta
hipoprotéica (8%)
Dieta normoprotéica
(17%) g % 100,00 100,0
Proteínas
8,10 17,30
Carboidratos
75,10 65,90
Lipídios
7,00
7,00
Fibras 5,00 5,00
Vitaminas 1,00 1,00
Minerais 3,50
3,50
Metionina 0,30 0,30 % Kcal 362,48 363,44
Análise da Duração de Sucção
Neste estudo, as ninhadas dos diferentes grupos experimentais foram
submetidas, nos dias de avaliação, à privação alimentar para estimular a busca pelo
alimento. Esta consistiu na retirada dos filhotes da gaiola, separando-os assim por 4
horas de suas mães, de acesso à água e comida. Durante o período de privação (12:00
às 16:00h) as ninhadas permaneceram em gaiolas com características semelhantes às
de origem, incluindo a presença do ninho. Devido ao controle ainda imaturo da
temperatura corporal, as ninhadas com idade de 3 e 7 dias foram mantidas em gaiolas
com temperatura de +/- 31 °C. A adoção de privação alimentar tornou-se necessária
para possibilitar uma avaliação comportamental direta e em curto período de tempo
(1h). Esta foi realizada imediatamente após o período de privação alimentar.
Nos dias de avaliação (3o, 7o, 14o e 21o dias de aleitamento), foi registrada a
duração (em segundos) do comportamento de sucção. Para o registro da duração dos
comportamentos, foram utilizados protocolo comportamental e cronômetro digital,
28
permanecendo o observador a 1,5 m de distância da gaiola em observação. Apenas
duas ninhadas foram avaliadas por dia, cada uma por um observador. Todos os
experimentos foram realizados por dois observadores previamente treinados. As
gaiolas foram transferidas das estantes para o local de observação dois dias antes do
teste. Os testes foram realizados no período de 16-17h (Souza et al, 2001).
Análise da Ingestão Alimentar aos 21 dias de idade. O consumo alimentar individual dos filhotes, em miligramas (mg), foi obtido em todos
os dias de avaliação comportamental. Este foi quantificado através do ganho de peso
dos filhotes (HOUPT e HOUPT, 1975) durante uma hora de observação
comportamental (1h). O consumo foi o resultado da subtração do peso corporal obtido
depois da observação comportamental pelo peso obtido anteriormente ao início desta.
Para obtenção do peso corporal pré-observação, foi realizada estimulação genital para
promover a excreção de urina e fezes (HALL et al., 1977). Esta consistiu de fricção de
objeto macio sobre a região genital dos filhotes até o término da excreção. Esse
procedimento garante maior confiabilidade à quantificação do consumo alimentar em
ratos com 3, 7 e 14 dias de vida.
Consumo Alimentar Pós-Desmame
A ingestão foi calculada pela fórmula: peso inicial-peso final. A avaliação de
ingestão alimentar aos 35 dias de vida foi obtida pela subtração do peso da ração antes
e após período de observação de uma hora.
Droga
A fluoxetina foi dissolvida em solução salina. Foi utilizada dose de 1mg/Kg pc
durante a gestação e 10mg/Kg pc no estudo aos 35 dias de vida.No estudo do
comportamento alimentar peri-adolescente, a droga foi administrada uma hora antes do
teste.
29
Análise Estatística
Para análise estatística foi utilizada ANOVA two-way seguida por test de Tukey.
O peso corporal foi analisado por teste t de Student com nível de significância p<0.05.
3- RESULTADOS
Efeito da desnutrição e do tratamento com fluoxetina na gestação
O grupo de ratas desnutridas, comparado ao controle, apresentou redução (p <
0,01) no número de filhotes e maior mortalidade materna. (Tabela 2). A desnutrição
não alterou os dias de gestação e o percentual de ganho de peso. (Tabela 2). O grupo que recebeu fluoxetina (1mg/Kg s.c) não apresentou diferenças no
número dos filhotes, mortalidade materna,dias de gestação e percentual de ganho de
peso,quando comparado ao controle. (Tabela 2).
Tabela 2 – Efeito da desnutrição e do tratamento com fluoxetina na gestação sobre duração da gestação, do número de filhotes, de mortalidade e do ganho de peso materno. Ratas foram submetidas à desnutrição durante a gestação ou ao tratamento com fluoxetina (1mg/Kg s.c) a partir do 14o dia de gestação.
Os dados estão representados em média () + desvio padrão (DP). n=8 para todos os grupos. Teste t de student (p<0,01). * indica diferença entre os grupos desnutrido e salina.
Parâmetros de gestação
Controle
Salina
Controle
Fluoxetina
Desnutrido
Salina
Duração da gestação em dias
22,0 ++ 0,3
22,4 ++ 0,3
22,3 ++ 0,7
Número de filhotes nascidos
12,9 ++ 1,2
13,9 ++ 1,2
7,3 ± 0,7 *
Mortalidade das mães
0,0
0,0
5,0 ++ 0,0 *
Ganho de peso total das ratas (%).
39 ++ 4,7 41 ++ 8,0 31,4 ++ 9,2
30
Peso Corporal
O peso corporal dos filhotes desnutridos foi menor (p<0,01) que aquele dos
controles a partir do 9o dia (DS= 15,7± 2,5; CS=16,7± 1,77) de vida (Figura 2). Os
filhotes do grupo CFG quando comparados aos filhotes do grupo CS apresentaram
aumento (p< 0,01) dos pesos corporais a partir do 11o dia pós-natal (CFG= 20,7± 2,8;
CS =19,5 ±2,0) (Figura 2).
3 6 9 12 15 18 210
5
10
15
20
25
30
35
40
45
CSDS
*
CFG
***
* ***
* **
**
Dias de Vida
Peso
cor
pora
l (g)
#
####
## #
##
#
Figura 2 - Efeito da desnutrição e do tratamento farmacológico sobre a curva de peso em ratos lactentes. Os ratos foram desnutridos durante o período de gestação caseína 17% (n=46) ou a 8% (n=46) e/ou receberam fluoxetina (n= 46 ;1mg/Kg, s.c) administrada nas mães a partir do 14o dia de gestação.Os dados estão representados em média ± DP (desvio padrão). # indica diferenças entre os grupos CS e DS, * indica diferença entre CS e CFG.
Sucção e Ingestão Alimentar
O grupo desnutrido apresentou redução (p<0,05) na duração do comportamento
de sucção em (s) no 7o dia de vida (CS = 3308 (3462,0 -2767,0); DS = 3036,5 (3307,0 -
1460,0) e aumento (p<0,05) no 21o dia (CS= 2025,0 (2981,0 – 120,0); DS= 2897(3568
– 2096,0) quando comparado ao controle (Figura 3A). No grupo CFG houve redução
(p<0,05) na duração do comportamento de sucção no 14o (CS = 3030.5, 3594 -1645;
CFG = 2492.5, 2676 -1946) e 21o dia de vida (CS = 2025, 2981-120; CFG =1813,
31
1949-818) comparado ao grupo controle (Figura 3A). A ingestão alimentar no grupo
desnutrido diminuiu (p<0,05) no 3° (DS= 0,2 ± 0,1; CS= 0,2 ± 0,07) e no 21o (DS=
0,7±0,1; CS= 0,9±0,1) dia pós-natal quando comparado ao Controle (Figura 3 B). A
ingestão alimentar no grupo CFG apresentou aumento (p< 0,05) no 7o (CFG =0,53 +
0,1; CS= 0,4 ± 0,1), 14o (CFG = 0,83 + 0,2; CS= 0,66 + 0,1) e 21° dias de vida (CFG =
1,3 ± 0,1; CS =1,0 + 0,1) quando comparado aos CS (Figura 3B).
3 7 14 210
1
2
3
4CS DS
* *
CFG
**
Dias d e Vid a
Dur
ação
da
Sucç
ão (s
)
3 7 14 210.0
0.5
1.0
1.5CS DS CFG
* *
**
*
Dias de vida
Inge
stão
alim
enta
r (g
)
Figura 3 - Efeito da desnutrição ou do tratamento com fluoxetina durante a gestação sobre a duração do comportamento de sucção (A) e a quantidade de alimento ingerido (B) durante a lactação. A duração do comportamento de sucção e a ingestão alimentar (g) foram obtidos no período de 1h após 4h de privação alimentar. O grupo controle (CS) recebeu dieta normoproteica (n=46, caseína 17%) e o desnutrido dieta hipoprotéica (n=46, caseína 8%). A fluoxetina (1mg/Kg, s.c) foi administrada nas mães (n=8) a partir do 14o dia de gestação. Os dados estão representados em média ± DP. * indica diferença entre os grupos DS e CFG em relação ao controle, ANOVA.
A
B
32
Peso Corporal e Ingestão Alimentar Pós-Desmame
Os filhotes do grupo DS (123,3 ± 7,8) quando comparado ao grupo CS (141,6 ±
5,9) reduziram (p< 0,05) o peso corporal aos 35 dias de vida (Figura 4A). A ingestão
alimentar relativa foi maior (p< 0,05) no grupo DS (2,58 ± 0,1) quando comparado ao
grupo CS (1,6 ± 0,1) aos 35 dias de vida (Figura 4B). O grupo CFG (1,92 ± 0,3)
apresentou a ingestão alimentar relativa maior (p<0,05) quando comparado ao CS aos
35 dias de vida (Figura 4B). O peso corporal no grupo CFG (140,0 ± 13,3) não
apresentou diferença em relação ao CS (141,6 ± 5,9) aos 35 dias de vida.
CS DS CFG0
1
2
3 **
Inge
stão
alim
enta
r(g
/g p
eso
corp
oral
)
CS DS CFG0
50
100
150 *
Peso
cor
pora
l (g)
Figura 4 - Efeito da desnutrição ou do tratamento com fluoxetina durante a gestação sobre o peso corporal (A) e a ingestão alimentar (B) em ratos após o desmame. A duração da ingestão alimentar foi obtida no período de 1h após 4h de privação alimentar. O grupo controle (CS) recebeu dieta normoprotéica (n=46, caseína 17%) e o desnutrido dieta hipoprotéica (n=46, caseína 8%). A fluoxetina (1mg/Kg, s.c) foi administrada nas mães (n=8) a partir do 14o dia de gestação. Os dados estão representados em média ± DP. *Indica diferença entre os grupos DS e CFG em relação ao controle, ANOVA.
A
B
33
Efeito do tratamento com fluoxetina em animais desnutridos na gestação.
O grupo de ratas desnutridas que recebeu fluoxetina (1mg/Kg s.c), não
apresentou diferenças no número de filhotes, nos dias de gestação e na mortalidade
quando comparado ao controle (Tabela 3).
Tabela 3 – Efeito da fluoxetina no período gestacional sobre a duração da gestação, número de filhotes, mortalidade e ganho de peso materno.
Os dados estão representados em média (X) + desvio padrão (DP).
Peso Corporal
Os filhotes do grupo DFG quando comparados aos filhotes do grupo DS não
apresentaram diferença dos pesos corporais diários do 1o (DS=5,9 ± 0,6; DFG=5,9 ± 0,8) ao 21o (DS =28,9 ± 13,8;DFG=29,4 ± 14,1) dia pós-natal (Figura 5).
3 6 9 12 15 18 210
10
20
30
40
50 DSDFG
Dias de Vida
Peso
cor
pora
l (g)
Figura 5 - Efeito do tratamento com fluoxetina sobre o peso corporal de animais desnutridos na gestação. Os ratos desnutridos (n= 46, caseína 8%) receberam fluoxetina (1mg/Kg, s.c) a partir do 14o dia de gestação. Os dados estão representados em média + DP.
Parâmetros da gestação
Desnutrido Salina
Desnutrido Fluoxetina
Duração da gestação 22,3+ 0,7 22,3 + 0,7
Números de filhotes 7,3 + 0,7 6,7 + 0,8
Mortalidade das mães 5,0 + 0,0 7,0 + 0,0
34
Sucção e Ingestão Alimentar
Não houveram diferenças na duração de sucção entre os grupos DFG e DS nos
dias avaliados (Figura 6 A). A ingestão alimentar do grupo DFG reduziu (p<0,05) no 7o (DFG = 0,32 + 0,09;
DS = 0,4 + 0,07) e 14o (DFG = 0,54 + 0,14 ; DS = 0,6 + 0,07) dia de vida pós-natal
quando comparado ao DS (Figura 6 B).
3 7 14 210.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5DSDFG
Dur
ação
da
sucç
ão (s
)
Dias de Vida
3 7 14 210.00.10.20.30.40.50.60.70.80.9
*
*
Dias de Vida
Inje
stão
alim
enta
r ab
solu
ta (g
) DSDFG
Figura 6-Efeito da desnutrição e do tratamento com fluoxetina durante a gestação sobre o comportamento de sucção e ingestão alimentar em ratos.A duração do comportamento de sucção foi obtida no período de 1h após 4h de privação alimentar. O grupo desnutrido recebeu dieta hipoprotéica (n=46, caseína 8%). A fluoxetina (1mg/Kg, s.c) foi administrada nas mães a partir do 14o dia de gestação. Os dados estão representados em média +DP. *Indica diferença entre os grupos, Test t Student.
A
B
35
Peso Corporal e Ingestão Alimentar aos 35 dias de vida
Os filhotes do grupo DS (123,3 ± 7,8) quando comparados aos filhotes do grupo
DFG (130,6 ± 7,9) não apresentaram diferenças dos pesos corporais ao 35o dia de vida
(Figura 7A). O grupo DFG (2,43 ± 0,2) apresentou redução (p<0,05) na ingestão
alimentar relativa quando comparado ao DS (2,58 ± 0,2) (Figura 7B).
DS DFG0
50
100
150
Grupos
Peso
cor
pora
l (g)
DS DFG0
1
2
3
DS DFG
*
Grupos
Inge
stão
alim
enta
r (g
/g p
eso
corp
oral
)
Figura 7 –. Efeito do tratamento com fluoxetina sobre o peso corporal (A) e a ingestão alimentar (B) pós-desmame em ratos desnutridos durante a gestação. O grupo desnutrido recebeu dieta hipoprotéica (n=8, caseína 8%). A fluoxetina (1mg/Kg, s.c) foi administrada nas mães a partir do 14o dia de gestação. Os dados estão representados em média + DP. *Indica diferença entre os grupos, Test, t Student.
Efeito da fluoxetina na ingestão alimentar de animais que foram desnutridos e/ou manipulados farmacologicamente na gestação
O grupo de DFGA não apresentou diferença na ingestão alimentar quando
comparado ao grupo CFGA. A ingestão alimentar do grupo CFA (0,7 ± 0,2) diminuiu
(p<0,05) comparado ao CFGA (0,8 ± 0,1). A ingestão alimentar dos filhotes DFA (0,9 ±
0,2) diminuiu (p<0,05) comparado aos DFGA (1,0 ± 0,2) (Figura 8).
A B
36
CFA CFGA DFA DFGA0.00
0.25
0.50
0.75
1.00
1.25
* *
Grupos
Inge
stão
alim
enta
r (g
/g p
eso
corp
oral
)
Figura 8 – Efeito da administração aguda de fluoxetina sobre a ingestão alimentar de animais controle ou desnutridos na gestação. Os ratos receberam fluoxetina (10mg/Kg) administrada por via intraperitoneal aos 35 dias de vida. Os dados são representados em média + DP. *indica diferenças entre os grupos CFA e CFGA, DFA e DFGA.
4-DISCUSSÃO
A desnutrição protéica no período gestacional não alterou o ganho de peso
materno, mas promoveu redução do peso ao nascer e do número de filhotes nascidos.
O peso corporal é uma variável vulnerável ao processo de desnutrição, mas durante o
período de gestação parecem ocorrer adaptações que não permitem grande déficit do
peso corporal materno. Embora o peso ao nascer não tenha sido afetado no presente
estudo, o número de filhotes nascidos sofre redução. Quando a desnutrição incide
sobre períodos críticos como a gestação, processos adaptativos ocorrem para
preservação da prole (Bellinger et al 2006). Durante a gestação existe uma fase de
anabolismo protéico, primeira metade da gestação, para suportar uma segunda fase de
catabolismo. Essa observação pode ser suportada por análise de proteína da carcaça
de gestantes que foram submetidas a diferentes níveis de proteína na dieta (Pine et al,
1998). A redução de proteína apenas na segunda fase da gestação promove redução
do peso corporal e de músculo esquelético em ratas (Zartarian et al, 1980). A
37
manipulação dietética baixa em proteina durante a gestação leva a diferenças no
conteúdo de proteína da carcaça ao parto,mas não no tamanho do estoque do tecido
adiposo, peso de órgãos e composição ou tamanho dos filhotes (Pine et al.,
1994).Durante a fase catabólica da gestação, ratas desnutridas podem liberar
aminoácidos para o desenvolvimento do feto e da placenta havendo declínio na síntese
protéica muscular (Mayel-Afshar & Grimble, 1983). A relação entre baixo peso ao
nascer,crescimento fetal e idade gestacional relaciona-se a uma boa nutrição intra-
uterina, Fagundes et al (2007) observaram desproporcional crescimento fetal quando
ofertaram dietas com restrição protéica a filhotes recém nascidos. Em outro estudo,
relata-se que a subnutrição com o aumento do tamanho da ninhada, retardou o
crescimento físico do rato e revelou déficits de peso corporal oscilando entre 20 e 30%,
com permanência até os 600 dias de vida pós-natal (Loraca, 1999). O modelo de
desnutrição protéica, aplicada no presente estudo, reduziu a ingestão alimentar de
ratos no 3º e no 21º dias de vida. Esse resultado comprova a menor quantidade de
alimento disponível durante a lactação. Dieta hipoprotéica durante a gestação, reduz a
quantidade de lactose com conseqüências sobre a osmolaridade do leite e seu volume
(Grimble et al, 1987).
Os animais submetidos à desnutrição gestacional apresentaram estado de
hiperfagia aos 35 dias de idade. As dietas hipoprotéicas impostas no inicío da vida
apresentam relação com hiperfagia ao longo do tempo (Desai, 2005;Vickers, 2000).
Mudanças na expressão comportamental de ratos desnutridos na vida fetal foram
observadas anteriormente (Ward, 1991). Em animais adultos, a restrição alimentar
parece estar associada ao aumento da síntese do NPY no hipotálamo (Widdowson,
1997). Embora as investigações do presente estudo não tenham abordado aspectos
38
morfológicos, sugerimos que as alterações comportamentais evidenciadas possuam
estreita associações com tais alterações.
Este estudo promoveu análise da ação do sistema serotoninérgico sobre
parâmetros de crescimento e do comportamento alimentar quando esse sistema foi
previamente manipulado na vida fetal em animais normais ou desnutridos. Observamos
que a utilização de um inibidor da recaptura da serotonina no período crítico do
desenvolvimento não alterou o número de filhotes nascidos, a mortalidade materna ou
a duração da gestação. Por outro lado, estudo utilizando doses superiores a 7,5
mg/kg/peso corporal, observaram aumento de 10 a 20% de mortalidade da prole (Hoyt
et al., 1989). Outras alterações como a presença de hematomas subcutâneos e
redução do tamanho encefálico foram observadas em ratos expostos a fluoxetina no
útero (Monteiro et al, 1990). O uso de doses elevadas encontra-se relacionada à
neurotoxicidade fetal, toxicidade materna com perda de peso (Sheets et al., 1989) e,
indiretamente, com o aumento da serotonina na fenda sináptica (Davis et al., 1988). No
presente estudo, observamos redução do peso corporal apenas a partir do 11° dia de
vida em resposta ao tratamento com fluoxetina gestacional. Esse resultado foi diferente
de estudo prévio realizando manipulação semelhante, o qual encontrou baixo peso
desde o nascimento (Aigrain, 2005). Essa divergência pode ser atribuída à
concentração da droga utilizada, pois neste ultimo estudo a dose foi maior.
Em nossos resultados,o tratamento materno com fluoxetina promoveu aumento
na ingestão alimentar dos filhotes no 7º, 14º, 21º e 35º dias de vida. Por outro lado,
houve diminuição da duração de sucção no 14º, 21º dias de vida. Esses resultados
indicam em conjunto, uma ação serotoninérgica para o adiantamento do processo de
desmame. Estudos pioneiros definiram o papel da serotonina no processo de lactação
com a utilização de drogas agonistas e antagonistas evidenciando favorecimento do
39
sistema 5-HT na transição de sucção para ingestão de alimento sólido (Hall et
al.,1977).A serotonina estimula a sucção ate aproximadamente o 150 dia de lactação
apresentando a partir dessa data inibição desse comportamento e da conseqüente
quantidade de alimento ingerido que vai ser observado na vida adulta (Aigrain, 2005).
Os resultados obtidos no 350 dia de vida podem sugerir um possível fenômeno
de “programação serotoninérgica” da ingestão alimentar.Observamos que o tratamento
gestacional com fluoxetina promoveu aumento da ingestão ainda nessa idade. A partir
do 300 dia de vida, o controle do comportamento alimentar apresenta características
do sistema de regulação adulto (Halford e Blundell 1998). Dessa forma, podemos
sugerir que o tratamento imposto nesse estudo promoveu alterações comportamentais
permanentes. Outros estudos não observaram, após tratamento gestacional com
fluoxetina, alterações da ingestão alimentar (Silva et al., 1999). Essas diferenças
podem estar associadas às diferentes doses utilizadas nesses estudos (Aigrain et al
2005). Sabemos que inibidores da recaptação da serotonina podem apresentar efeitos
distintos a depender da dose administrada.Dessa maneira, estudos relatam a
“programação” da resposta anorexigênica da serotonina em ninhadas que
apresentaram diminuição do crescimento intrauterino, reduzindo os efeitos
anorexigênico (Desai et al, 2005). Em humanos, o tratamento com inibidor seletivo de
recaptação da serotonina promove hipofagia e redução do peso corporal (Leibowitz et
al, 1988). Entre as manipulações ambientais que pode alterar os níveis e serotonina
encefálica está a desnutrição. Animais desnutridos apresentam níveis elevados de
serotonina no encéfalo, semelhante ao tratamento com ISRS (Rodriguez et al, 2006). O
aumento cerebral de triptofano, triptofano hidroxilase, serotonina e 5-ácido
hidroxiindolácetico (5HIAA) foram observados em animais que sofreram desnutrição no
periodo de gestação e lactação (Manjarrez 1994; Wiggins et al, 1984). Esses animais
40
apresentam hiperfagia na vida adulta quando associada às dietas altamente palatáveis
(Bellinger et al, 2004). Diante dessas observações podemos sugerir que existem
alterações do sistema serotoninérgico em organismos manipulados com ISRS durante
a gestação, e essas favorecem as alterações observadas sobre a ingestão alimentar.
Quando associadas às manipulações nutricionais e farmacológicas, observamos
resultados distintos dos obtidos isoladamente. O uso de fluoxetina em ratas desnutridas
no período e dose utilizadas neste estudo não alterou o número de filhotes nascidos, a
mortalidade materna ou a duração da gestação. A evolução ponderal dos pesos das
mães e dos filhotes desnutridos não foi diferente dos desnutridos que recebiam
fluoxetina em todos os dias de observação. A ingestão alimentar aos 35 dias de vida
mostrou-se reduzida nesses animais, ao contrário dos resultados com tratamento
nutricional ou farmacológico isolados. Ambas as agressões, incidindo durante período
de grande vulnerabilidade, podem ter promovido potencialização da ação hipofágica do
sistema serotoninérgico observada nos tratamentos agudos na vida adulta (Li et al,
2000). Em estudos anteriores do nosso laboratório, observamos que animais
desnutridos durante o período neonatal apresentaram hiporesponsividade ao efeito de
ISRS sobre comportamento agressivo e alimentar na vida adulta (Barreto-Medeiros et
al., 2004; Manhães de Castro et al., 2001). Estudo morfológico demonstrou leve
aumento de constituintes do sistema serotoninérgico em ratos desnutridos e tratados
com agonista 5-HT no período pré e pós-natal (Almeida et al., 1996). Somando-se a
esses resultados foi observada reduzida sensibilidade de receptores 5-HT (Almeida et
al., 1996).
Em ratos desnutridos na segunda semana de vida pós-natal, há redução da
densidade de receptores 5-HT, com provável alteração do receptor 5-HT1B , que é
importante no controle do comportamento alimentar (Duncan et al., 2000). É bem
41
documentado que tanto a administração aguda como a crônica do fármaco repercute
em possíveis alterações em diversos componentes do sistema serotoninérgico.
O ultimo resultado desse estudo, descreve o efeito da fluoxetina quando essa foi
administrada aos 35 dias de vida, visando o estudo da responsividade aos efeitos
hipofágicos da serotonina em organismos normais ou desnutridos que foram ou não
sensibilizados precocemente quando tratados com ISRS. Nesse contexto observamos
que a ingestão alimentar reduziu em ambos os grupos após a aplicação aguda de
fluoxetina. Ação hipofágica da serotonina é bem documentada na literatura (Blundell et
al., 1998). Evidenciamos, no entanto, que a desnutrição gestacional promoveu
alteração na ingestão alimentar mesmo após aplicação de fluoxetina, promovendo a
programação do comportamento alimentar produzindo mudanças no apetite durante o
período pós-natal precoce e que por vezes, parece persistir por toda a vida.
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Artigo 2
Titulo:Efeito da desnutrição e do tratamento com fluoxetina sobre a Seqüência comportamental de saciedade em ratos.
Resumo
A estrutura do comportamento animal reflete a operação natural e fisiológica que
envolve a modulação da ingestão alimentar. A Seqüência Comportamental de
Saciedade (SCS) em ratos é caracterizada pela transição dos comportamentos de
alimentação, descanso e limpeza, associado ao término natural da alimentação. Essa
característica comportamental do rato nos permite utilizar a SCS como ferramenta para
testar o efeito de uma dieta hipoprotéica no período crítico de desenvolvimento como a
gestação e a ação de drogas ou outras manipulações que possam agir sobre o
desencadeamento de saciedade, como, por exemplo, drogas anoréxicas. Foram
utilizadas ratas prenhas da linhagem Wistar divididas em 8 grupos experimentais.Ratos
receberam dieta normoprotéica (CS, caseína 17%) ou hipoprotéica (DS, caseína 8%)
durante o período de gestação. O tratamento crônico com fluoxetina (fluoxetina 1mg/Kg
p.c.) foi realizado do 14o ao 21o dia de gestação. Após o desmame, os grupos
receberam fluoxetina agudamente (fluoxetina 10mg/Kg p.c.). A desnutrição aumentou a
duração da alimentação e retardou o descanso. O grupo desnutrido fluoxetina na
gestação quando comparado ao grupo controle fluoxetina na gestação manteve a
estrutura normal da SCS, entretanto houve aceleração da transição alimentação-
descanso, mantendo normal o comportamento de limpeza e atividade. O grupo
desnutrido fluoxetina aguda quando comparado ao grupo controle fluoxetina agudo
manteve a estrutura normal da SCS, entretanto retardou a transição alimentação-
descanso mantendo normal o comportamento de limpeza e da atividade. Podemos
concluir que a desnutrição gestacional e o tratamento crônico com fluoxetina durante a
gestação promove hiperfagia após o desmame por alterar variáveis quantitativas e
temporais da expressão do comportamento alimentar. O disparo da saciedade parece
ser particularmente afetado por desnutrição gestacional.
46
1-INTRODUÇÃO
É conhecido na literatura que a desnutrição durante o inicío da vida induz
mudanças na estrutura do cérebro. Animais experimentais que sofreram desnutrição no
útero durante os primeiros estágios de desenvolvimento pós-natal reduziram respostas
a drogas psicoativas do sistema nervoso central (Brozek,1990; Morgane et al, 2002).
Quando a dieta hipoprotéica é imposta durante o período de gestação, existe
grande probabilidade da ocorrência de baixo peso ao nascer, com conseqüentes
alterações morfofuncionais de caráter permanente (Snoeck et al, 1990). A expressão
do comportamento alimentar parece ser programada com várias alterações nos seus
mecanismos fisiológicos de controle (Bellinger et al 2004; Kehoe et al., 2001). Essas
alterações serão responsáveis pelo aumento da ingestão alimentar (Colombo et al,
1992) e conseqüente ganho de peso na vida adulta (Rothwell et al, 1987).
Nessa agressão nutricional, ocorre também diminuição na concentração de
várias substâncias no hipotálamo, estrutura encefálica importante no controle da
homeostase energética (Kehoe et al., 2001).O controle serotoninérgico é um dos
principais atingidos, com elevação da concentração de serotonina e mudanças no
metabolismo do seu precursor, o aminoácido essencial triptofano (Resnick et al. 1979;
Manjarrez et al., 2003; Lister et al., 2005). Por exemplo ratos que foram submetidos há
uma dieta hipoprotéica durante a gestação ou lactação, acelerou a síntese de
serotonina no cérebro e mostraram alterações no hipotálamo em estudos realizados
por Manjarrez et al (1993) , Plagemann (2000) e Almeida et al (1996).
A Serotonina tem importante papel no controle do comportamento alimentar
(Leibowitz et al, 1998), particularmente na ingestão de carboidratos (Noach et al, 1994).
Drogas que bloqueiam a recaptação da serotonina na fenda sináptica, aumentando sua
disponibilidade, inibem a ingestão alimentar (Weiss et al, 1986, 1990). No hipotálamo a
serotonina parece atuar nos núcleos arqueado e paraventricular (Leibowitz 1998;
Blundell, 1998). A administração de agonistas serotoninérgicos produz redução na
duração das refeições individuais associada à diminuição da quantidade de alimento
(Blundell et al, 1984).Foram encontrados em ratos submetidos à aplicação de agonistas
8-OH-DPAT uma diminuição da ingestão alimentar (Alonso et al, 2007).
47
Os subtipos de receptores 5-HT1B e o 5-HT2C são importantes na regulação da
atividade serotoninérgica sobre o comportamento alimentar (Dalton et al, 2006;
Blundell, 1997).
A estrutura do comportamento animal reflete a operação natural e fisiológica que
envolve a modulação da ingestão alimentar. A Seqüência Comportamental de
Saciedade (SCS) em ratos é caracterizada pela transição dos comportamentos de
alimentação, descanso e limpeza, associado ao término natural da alimentação
(Blundell, 1998).Essa característica comportamental do rato nos permite utilizar a SCS
como ferramenta para testar a ação de drogas ou outras manipulações que possam
agir sobre o desencadeamento de saciedade, como por exemplo drogas anoréxicas
(Blundell et al, 1981,1980). Em estudos que ratos receberam tratamentos com drogas
anoréxicas, agonistas e antagonistas serotoninérgicos mostraram mudanças da
Seqüência Comportamental de Saciedade (Halford et al, 1998; Rodger et al, 2000;
Alonso, 2007) . A ação destas drogas pode distinguir mecanismos neuroquimícos que diferem
em efeitos comportamentais (Blundell, 1998).No presente estudo utilizaremos a SCS
para investigar a ação de manipulações nutricionais e farmacológicas durante a
modulação dos mecanismos de controle do comportamento alimentar. 2-MATERIAL E MÉTODOS
Animais Foram utilizados ratos da linhagem Wistar da colônia do Biotério do
Departamento de Nutrição da Universidade Federal de Pernambuco. Os animais foram
mantidos com água e ração ad libitum, ciclo claro-escuro 12/12 h (início às 6h). Os
procedimentos experimentais obedeceram aos princípios do Comitê de ética desta
Universidade.
Grupos Experimentais Após a verificação de gestação, por observação de espermatozóides no
esfregaço vaginal, ratas receberam dieta normoproteica (CS, caseína 17%) ou
hipoproteica (DS, caseina 8%) durante toda a gestação. Esses dois grupos receberam
tratamento com fluoxetina (10mg/Kg pc, sc) a partir do 14o dia de gestação constituindo
os grupos controle fluoxetina na gestação (CFG) ou desnutrido fluoxetina na gestação
48
(DFG). Após o desmame os animais receberam tratamento agudo com fluoxetina
(10mg/Kg pc) constituindo os grupos controle ou desnutrido fluoxetina aguda (CFA,
DFA) e controle ou desnutrido fluoxetina gestacional e aguda (CFGA, DFGA). Os
grupos experimentais estão descritos na figura 1.
GESTAÇÃO
Caseina17% Caseina17%
14 d Salina 21 d1 d 35d
14 d Fluoxetina 21 d1 d 35d
14 d Salina 21 d1 d 35d
14 d Fluoxetina 21 d1 d 35d
Caseina17% Caseina17%
Caseina8% Caseina17%
Caseina8% Caseina17%
CS
CFG
DS
DFG
Caseina17% Caseina17%
14 d Salina 21 d1 d 35d
14 d Fluoxetina 21 d1 d 35d
14 d Salina 21 d1 d 35d
14 d Fluoxetina 21 d1 d 35d
Caseina17% Caseina17%
Caseina8% Caseina17%
Caseina8% Caseina17%
CFA
CFGA
DFA
DFGA
Salina
Salina (1 ml/Kg pc)
Salina
Salina
Fluoxetina
Fluoxetina
Fluoxetina
Fluoxetina
GRUPOSLACTAÇÃO
Figura 1 – Esquema da distribuição dos grupos experimentais. Ratos receberam dieta controle (CS, caseína 17%) ou hipoprotéica (DS, caseína 8%) durante o período de gestação. O tratameto crônico com fluoxetina (CFG, DFG, 1mg/Kg p.c.) foi realizado a partir do 14° ao 21° dia de gestação. Após o desmame, os grupos receberam fluoxetina (CFA, DFA, CFGA, DFGA, 10mg/Kg p.c.) por administração aguda.
Procedimentos Para a avaliação da SCS, os animais foram mantidos previamente em privação
alimentar de cinco horas. Após este periodo, alimento com peso conhecido foi
oferecido, e dado inicío ao registro permanecendo o pesquisador a 1,5m de distância
49
da gaiola. Foi registrada, durante um periodo de 40 minutos, a duração dos seguintes
comportamentos: Alimentação: O registro desse comportamento foi iniciado imediatamente quando o rato
foi observado junto ao comedouro iniciando a ingestão de ração. O mesmo foi
finalizado no momento em que o rato abandonou o comedouro.
Limpeza: O rato procedeu inicialmente o lamber de patas anteriores e movimentos
dessas sobre a cabeça continuando-se com o lamber da região ventral, do dorso e das
patas posteriores.
Repouso: O rato foi observado em posição de descanso, apresentando o corpo
respousado sobre o assoalho da gaiola.
Atividade: Incluem outros comportamentos como: locomoção, cheirar, levantar as patas
anteriores e explorar a área. Ingestão alimentar: Foi obtida pela diferença do peso da ração antes e após a
observação comportamental.
Análise Estatística Na comparação dos diferentes grupos, será empregada a ANOVA para os
dados paramétricos. Quando a ANOVA revelar diferença significativa, será utilizado o
teste de Tukey para identificar as diferenças entre os grupos. Para os dados não
paramétricos, será utilizado o teste de Kruskal-Wallis, seguido do teste de Mann-
Whitney.
Consumo Alimentar pós-desmame
A avaliação de ingestão alimentar aos 35 dias de vida foi obtida pela subtração
do peso da ração antes e após o período de observação comportamental de 40
minutos.
Parâmetros Alimentares Os parâmetros alimentares associam elementos estruturais importantes na
expressão do comportamento alimentar. Assim, relacionam a quantidade de alimento
ingerido em cada teste em relação temporal. Foram observados durante quarenta
minutos da avaliação da seqüência comportamental de saciedade. Os parâmetros
avaliados foram:
ATT- Quantidade de alimento consumida pelo animal no tempo total de teste (g/40min).
50
AUT- Quantidade de alimento consumida pelo animal por unidade de tempo (g/min).
LAT- Tempo (latência) gasto (s) pelo animal para iniciar a ingestão de ração no inicío
do teste.
3-RESULTADOS
Seqüência Comportamental de Saciedade (SCS) A progressão da alimentação, limpeza e descanso foram analizadas em todos os
grupos, sem observação de interrupção da seqüência comportamental. Os animais
desnutridos (DS) quando comparados ao CS (controle), mantiveram a estrutura normal
da SCS, entretanto, houve aceleração da transição alimentação-descanso mantendo
normal o comportamento de limpeza e atividade. A desnutrição aumentou a duração da
alimentação e retardou o descanso. O grupo desnutrido fluoxetina na gestação (DFG)
quando comparado ao grupo controle fluoxetina na gestação (CFG) manteve a
estrutura normal da SCS, entretanto houve aceleração da transição alimentação-
descanso, mantendo normal o comportamento de limpeza e atividade. (Figura 2) A progressão da alimentação, limpeza e descanso foram observadas. O grupo
desnutrido fluoxetina aguda (DFA) quando comparado ao grupo controle fluoxetina
agudo (CFA) manteve a estrutura normal da SCS, entretanto retardou a transição
alimentação-descanso mantendo normal o comportamento de limpeza e da atividade.
(Figura 2)
51
CS
1 2 3 4 5 6 7 80
100
200
300
Períodos
Dur
ação
(s)
DS
1 2 3 4 5 6 7 80
100
200
300
Alimentação Descanso Limpeza Atividade
Períodos
Dur
ação
(s)
CFG
1 2 3 4 5 6 7 80
100
200
300
Períodos
Dur
ação
(s)
DFG
1 2 3 4 5 6 7 80
100
200
300
Períodos
Dur
ação
(s)
CFA
1 2 3 4 5 6 7 80
100
200
300
Periodos
Dur
ação
(s)
DFA
1 2 3 4 5 6 7 80
100
200
300
Periodos
Dur
ação
(s)
Figura 2 - Efeito da desnutrição e do tratamento com fluoxetina sobre a seqüência comportamental de saciedade. Foram avaliados os comportamentos de alimentação, descanso, limpeza e outras atividades no período de 40 minutos. A fluoxetina (1mg/Kg p.c) foi injetada do 14o ao 21o dia de gestação, e administração aguda aos 35 dias de vida (10 mg/Kg p.c.). Grupos experimentais: CS, CFG e CFA (controle salina, fluoxetina gestacional, fluoxetina aguda), DS, DFG e DFA (Desnutrido salina, fluoxetina gestacional e aguda).
52
A transição entre a alimentação-descanso foi evidente no período 5.5 (27.5 min
da sessão) no grupo Controle (CS), no período 7 (35 minutos da sessão) no grupo
desnutrido (DS), no periodo 6 (30 min da sessão) no grupo controle fluoxetina na
gestação (CFG) e no período 7.3 (30 minutos da sessão) no grupo desnutrido
fluoxetina na gestação (DFG) (Figura 3). A transição entre a alimentação e descanso foi observada no período 5 (25.0
min da sessão) no grupo CFA e no período 4 (20.0 min da sessão) no DFA. A
administração aguda de fluoxetina diminuiu a duração da alimentação e acelerou o
descanso no grupo DFA comparado ao CFA (Figura 3).
CS
0 1 2 3 4 5 6 7 80
50
100
150
200
250
300
350 AlimentaçãoDescanso
Periodos
Dur
ação
(s)
DS
0 1 2 3 4 5 6 7 80
50
100
150
200
250
300
350
Periodos
Dur
ação
(s)
CFG
0 1 2 3 4 5 6 7 80
50
100
150
200
250
300
350
Periodos
Dur
ação
(s)
DFG
0 1 2 3 4 5 6 7 80
100
200
300
Periodos
Dur
ação
(s)
CFA
0 1 2 3 4 5 6 7 80
100
200
300
Periodos
Dur
ação
(s)
DFA
0 1 2 3 4 5 6 7 80
100
200
300
Periodos
Dur
ação
(s)
Figura 3 - Efeito da desnutrição e do tratamento com fluoxetina sobre o período de saciedade em ratos. Foram avaliados os comportamentos de alimentação e descanso evidenciando o ponto de transição entre esses dois comportamentos. A fluoxetina foi injetada (1mg/Kg p.c) do 14° ao 21° dia de gestação, e administração aguda (10mg/Kg p.c.) realizada no 35º dia de vida. Grupos experimentais: CS, CFG e CFA (controle salina, fluoxetina gestacional, fluoxetina aguda), DS, DFG e DFA (desnutrido salina, fluoxetina gestacional e aguda). Duração de 40 minutos os dados foram agrupados em período de 5 minutos.
53
Duração da seqüência comportamental de saciedade durante o tempo total
Os dados gerais da seqüencia comportamental de saciedade estão expressos
na Tabela 1. O grupo DS apresentou maior (p<0,05) tempo de alimentação e descanso
quando comparado ao CS e DFG. A duração do comportamento de limpeza foi maior
(p<0,05) no grupo CS em relação ao DS. O grupo DFG apresentou maior (p<0,05)
duração de atividade quando comparado ao DS. Os animais CFA apresentaram a
duração do comportamento de alimentação maior p<0,05 que os DFA. O grupo DFA
apresentou a duração do comportamento de alimentação maior (p<0,05) que o DFGA. O comportamento de limpeza dos animais CFA foi maior (p<0,05) quando comparados
ao DFA e ao CFGA.
Tabela 1 – Dados da seqüência comportamental de saciedade em animais desnutridos e/ou tratados com fluoxetina.
Os dados estão expressos em média ± DP. * e # indica diferença entre os grupos.
Os dados estão expressos em média±DP. * Indica diferença entre os grupos em relação ao CS e # indica diferença com o DS.
Análises de parâmetros temporais associados à Seqüência Comportamental de Saciedade
Os animais desnutridos salina (DS) apresentaram valores de ATT maiores
(p<0,01), e de Latência menores que os animais controles salina (CS) (Tabela 2). Os
grupos CFG e DFG apresentaram valores de AUT maiores que os grupos CS e DS
respectivamente. A latência para iniciar a ingestão foi menor nos grupos DS, CFG e
CFA quando comparados ao grupo CS, e maior nos grupos DFG e DFA quando
comparados com o grupo DS (Tabela 2).
Grupos experimentais
Alimentação Limpeza Descanso Atividade
CS 1096,0 ± 57,7 156 ± 22,1* 523 ± 98,1 609± 94,2 DS 1652,7 ± 64,1* 69,7 ± 18,8 285,1± 26,2* 426 ± 11,1
CFG 1170,1 ± 108,8 156,7± 23,2 411,3 ± 70,2 605,8 ± 67,8 DFG 1435,1 ± 62,4 91,3 ± 14,4 213,4 ± 31,2 658,2 ± 76,6* CFA 861,0 ± 104,7* 210 ± 31,5# 850,0 ± 138,7 412,0 ± 78,1 DFA 722,3 ± 61,5 # 161,8 ± 22,8 874,3 ± 143,7 566,6 ± 96,6
54
Tabela 2. Parâmetros da seqüência comportamental de saciedade em ratos desnutridos e/ou tratados com fluoxetina.
Valores são expressos em media +/- desvio padrão. Student t test. * indica diferença com o grupo CS, # indica diferença com o grupo DS.
Ingestão alimentar de animais desnutridos e tratados com fluoxetina no período gestacional e na vida adulta.
O grupo DS (2,6 ± 0,2) e DFG (2,4 ± 0,3) apresentou aumento (p<0,01) na
ingestão alimentar comparados ao grupo CS (1,6 ± 0,2); CFG (1,92 ± 0,4). No grupo
DFG (2,4 ± 0,3) houve aumento (p<0,01) da ingestão alimentar em relação ao grupo
CFG (1,92 ± 0,4). A ingestão alimentar dos grupos CFA e DFA foram menores que
aquelas dos grupos CS e DS respectivamente (CFA 0,73 ± 0,2; DFA 0,93 ± 0,2).
Quando comparado ao grupo CFA, o grupo DFA apresentou maior (p<0,05) ingestão
alimentar (Figura 4).
CS DS CFG DFG0
1
2
3 **
#
Grupos
Inge
stão
alim
enta
r (g
/g p
c)
CS CFA DS DFA0
1
2
3
**#
Grupos
Inge
stão
alim
enta
r (g
/g p
c)
Figura 4 - Efeito da desnutrição e/ou da fluoxetina no período gestacional sobre a ingestão alimentar. Os filhotes de ambos os grupos receberam aos 35 dias de vida solução salina (n= 18, NaCl 0,9%) ou fluoxetina (n=18, 10mg/Kg) 1 hora antes da análise comportamental. Os dados estão representados em média ± DP. * indica diferença com o grupo CS, # indica diferença com os grupos CFG ou CFA.
Grupos Experimentais
Ingestão (g) ATT (g/min) AUT (g/min) LAT (min)
CS 1,6 ± 0,2 8,1±2,1 3,87±0,9 64,6±37 CFA 0,7 ± 0,1 5±1,9 1,81±0,5 30,9±15* CFG 1,9±0,4 10,6±3,9* 4,34±1,1 52,9±20* DS 2,62±0,2 8,7±0,9 6,54±0,4 * 0*
DFA 0,93±0,2 7,91±1,9 2,32±0,5 46,6±14,8#
DFG 2,4±0,2 11,1±2,4# 5,90±0,7 41,7±21,2#
55
4-DISCUSSÃO
Nesse estudo, investigamos individualmente e simultaneamente as
repercussões da desnutrição protéica e do tratamento com inibidor de recaptação da
serotonina durante a gestação sobre o comportamento alimentar em ratos. Os dados
da análise comportamental revelaram importantes características de variáveis do
comportamento alimentar, como duração da refeição e quantidade de alimento ingerido
nesses animais.
Esse estudo demonstrou que a desnutrição e a fluoxetina durante o período de
gestação promovem mudanças na SCS de ratos, evidenciando-se aumento ou
diminuição do disparo da saciedade dependendo do agente agressor. Da mesma
forma, esses tratamentos durante a gestação, modularam as respostas do sistema
serotoninérgico no controle do comportamento alimentar após o desmame.
Observamos que o tratamento crônico com fluoxetina durante a última semana
de gestação promoveu mudanças na sequência comportamental de saciedade após o
desmame com antecipação no declínio do período de alimentação e aumento do
descanso. Esse contato inicial com a fluoxetina pode ter desenvolvido uma
“programação” com anormalidades no controle serotoninérgico sobre o comportamento
alimentar (Halford et al 2005). Essa seqüela pode ter sido promovida particularmente
porque a manipulação foi realizada durante o período de aparecimento dos primeiros
neurônios serotoninérgicos (Lauder e Bloom 1974).
Esse resultado foi semelhante aquele observado em animais que receberam a
fluoxetina apenas no período após o desmame neste mesmo estudo. Ou seja, o
tratamento com fluoxetina durante a vida fetal promove alterações sobre o disparo da
saciedade semelhantes aquela observada com o tratamento agudo na fase pós
desmame.Como observado em animais adultos, à fluoxetina promove adiantamento do
disparo da saciedade observado por antecipação do declínio da duração de
alimentação (David et al, 2003),uma possível explicação para estes nossos achados é
que a serotonina inibe a ingestão alimentar antecipando a alimentação devido à
interação com os receptores 5-HT1B e 5-HT2C que são os principais receptores
serotoninérgicos relacionados ao comportamento alimentar e localizados no hipotálamo
(Leibowitz et al, 1990; Halford e Blundell, 1996; Heisler et al, 2002,2006; Dalton et al,
2006).
56
Um estudo realizado por Guirk (1992) em ratos com administração crônica de
fluoxetina demonstrou rompimento do perfil da SCS. Esse autor atribue essa alteração a
ação prolongada do fármaco devido à longa vida de seu metabolito a nor-fluoxetina (Guirk
et al, 1992). Alguns estudos relatam que a nor-fluoxetina parece afetar a SCS por
mecanismos não serotoninérgicos (Simansky e Halford, 1990,1997).
Observamos que a administração crônica de fluoxetina na gestação promoveu
aumento da ingestão e da quantidade de alimento por unidade de tempo em animais
controle e redução em desnutridos. Essa ação inversa da fluoxetina durante o período
gestacional sobre a ingestão alimentar pós-desmame caracteriza as diferentes respostas
de organismos desnutridos frente à ação de alguns fármacos.
No nosso estudo a fluoxetina não promoveu ação em animais desnutridos,
indicando uma hiporesponsividade desse sistema no controle do comportamento
alimentar, o tratamento farmacológico em animais desnutridos parece não exercer a
função com a eficiência de um organismo normal, outras evidências mostram que o
aumento da atividade serotoninérgica no cérebro destes animais induz a
desensibilização da ação anoréxica da serotonina.
Em laboratórios camundongos tratados farmacologicamente apresentaram
hiperfagia e um maior tempo no consumo das refeições, sendo um indicativo no déficit
da saciedade.Em outros experimentos foi encontrado o aumento do ganho de peso
(Teccot et al, 1997).O receptor 5-HT2C desempenha importante função no controle do
comportamento alimentar e no tamanho das refeições. O receptor 5-HT1B está
relacionado à ingestão alimentar e a saciedade,provavelmente um destes receptores
teve alguma alteração funcional, quando submetemos os nossos animais à exposição
ao fármaco na gestação que conseqüentemente aumentou a quantidade de alimento
por unidade de tempo sendo uma provável explicação para os nossos
achados.Observamos em nosso experimento que a desnutrição aumentou a ingestão e
retardou o inicio da saciedade, aumentando o tempo de alimentação no tempo total,
estudos relatam que animais desnutridos mostraram uma baixa densidade dos
receptores na vida adulta (Li et al, 2000) e evidenciou-se que a interação dos
neurotransmissores com os seus receptores foram diferentes .
Alguns experimentos indicam que uma dieta hipoprotéica durante o inicío de
desenvolvimento altera a ação da serotonina no circuito hipotalámico, que regula a
alimentação e sugere que a hiperfagia esta associada à programação metabólica em
resposta a desnutrição gestacional que diminue a função regulatória da serotonina e a
57
ingestão alimentar (Leibowitz et al, 1990; Passos et al, 2007).Outras observações
indicam que a desnutrição gestacional afeta alguns componentes no processo da
saciedade.
Ninhadas de ratas fêmeas que receberam dieta hipoprotéica no período
gestacional apresentaram alterações nos números de neurônios do neuropeptídeo Y
(NPY), repercutindo em mudanças no comportamento alimentar (Plagemann et al
2000a;Yura et al, 2005).Outros estudos relataram que os neurotransmissores também
foram programados (Plagemann, 2000b; Terroni et al, 2005), e há uma associação
entre a desnutrição gestacional e a hiperfagia que provavelmente é decorrente das
alterações da ação modulatória da serotonina e a ingestão alimentar (Mokler et al,
2003).
Outro ponto a ser discutido é a concentração utilizada, em estudo anterior do
nosso laboratório observamos que o tratamento neonatal com inibidor seletivo de
recaptação da serotonina promoveu alterações do crescimento somático e do
desenvolvimento sensório motor, mas esses resultados foram inversos quando se
administrou baixas doses do mesmo fármaco (Deiró et al., 1998). Em nosso estudo, a
dose utilizada durante a gestação foi dez vezes menor que aquela efetiva em promover
a saciedade em ratos. Essas respostas alteradas a saciedade podem refletir efeito
semelhante no presente experimento,a escolha da menor dose foi devido à associação
com outro agente agressor como a desnutrição.
Em conclusão o nosso trabalho mostrou que a desnutrição no período gestacional
modulou a resposta inibitória da serotonina e da ingestão alimentar,e que a hipótese da
programação fetal indica que a hiperfagia induzida por restrição de nutriente no útero
reduz a função regulatória da serotonina na ingestão alimentar.
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61
3-DISCUSSÃO GERAL
Submetendo organismos imaturos a insulto nutricional e farmacológico, esse
estudo identificou processos adaptativos do comportamento alimentar em resposta a
ambas as agressões. Com os resultados deste estudo identificamos que a desnutrição
protéica e o tratamento com fluoxetina durante a gestação promovem mudanças no
comportamento alimentar durante e após o período do insulto ambiental. Essas
alterações incidiram sobre a duração de sucção, na quantidade de alimento consumido
e no disparo da saciedade. São crescentes as discussões e evidencias para a
programação do organismo as condições de desnutrição durante a gestação (Lucas et
al., 1999). Nossos resultados reforçam essas discussões e indicam uma possivel
programação em resposta a insulto farmacológico durante a gestação. As alterações
promovidas pelo tratamento com fluoxetina durante o período do insulto e após o
desmame podem indicar certa “programação serotoninérgica” sobre mecanismos do
controle do comportamento alimentar que atuarão no catch-up do crescimento na idade
estudada. Quando os dois insultos (desnutrição e fluoxetina) se somam durante a
gestação, parece conduzir o processo de adaptação para o mesmo caminho,
apresentando as mesmas influencias dos tratamentos isolados.
A desnutrição gestacional esta associada ao retardo no crescimento fetal
(Hocher, 2007) com anormalidades morfofuncionais de vários sistemas orgânicos como
aqueles envolvidos no controle do comportamento alimentar (Breier, 2001; Plagemann,
2000). Vários estudos em ratos e humanos têm associado essas anormalidades a
patologias na vida adulta (Plagemann. 2000b; Vickers, 2008), incluindo distúrbios do
controle do comportamento alimentar (Plagemann 2000). Nesse estudo, observamos
modificações do comportamento alimentar durante o aleitamento e após o demame. De
forma geral, a desnutrição protéica e o tratamento com fluoxetina parecem inibir o
comportamento de sucção e a ingestão de alimentos durante a lactação, e aumentar a
ingestão após o desmame. Esses dois insultos parecem promover desregulações
semelhantes sobre o sistema serotoninérgico. A desnutrição parece promover aumento
na concentração encéfalica de serotonina e alterações no seu metabolismo (Rodríguez
et al, 2006) que parecem ser persistentes na vida adulta (Mokler et al, 2003).
62
O estudo da seqüencia comportamental de saciedade nos permitiu identificar um
dos possíveis mecanismos do complexo controle do comportamento alimentar alterado
pelos insultos ambientais precoces. Observamos que a desnutrição e o tratamento com
fluoxetina promoveram retardo no disparo da saciedade. Assim, a desnutrição
promoveu retardo no aparecimento temporal da saciedade, enquanto o tratamento com
fluoxetina na gestação provocou seu adiantamento. A desnutrição promove aumento
na concentração encefálica de serotonina, assim como o tratamento com inibidor da
recaptação da serotonina (Almeida, 1996). A serotonina atua sobre o controle do
comportamento alimentar promovendo saciedade (Blundell, 1998). Assim, o
adiantamento temporal no disparo da saciedade é característico após injeção aguda de
agonistas serotoninérgicos (Blundell, 1998). Ao interpretarmos esses resultados
levando em consideração apenas os níveis de serotonina, poderíamos identificar
incoerência para a maior ingestão alimentar e retardo no disparo de saciedade em
animais desnutridos. No entanto, alguns estudos recentes comprovam que animais
desnutridos durante períodos críticos de desenvolvimento apresentam
hiporesponsividade ao efeito anoréxico da serotonina (Souza et al., 2008).
Quando submetemos esses animais a tratamento agudo com fluoxetina após o
desmame, observamos anormalidades na seqüencia temporal da alimentação, mas
não quando esses animais foram desnutridos na gestação. Esse resultado confirmou a
hipótese de hiporesponsividade dos mecanismos de controle serotoninérgicos do
comportamento alimentar em animais que foram desnutridos em período iniciais da
vida. Para concluir as análises de experiências durante a vida fetal e controle da
saciedade, analisamos a ação da fluoxetina após o desmame em animais previamente
expostos a esse mesmo tratamento durante a gestação. Observamos que essa
experiência precoce não modifica a ação da fluoxetina em animais controle, mas sim
em desnutridos. Apesar da desnutrição fetal alterar a resposta de mecanismos
serotoninérgicos sobre o comportamento alimentar, quando existe uma experiência
conjunta com inibidores seletivos da serotonina na gestação, ocorre um processo
adaptativo no qual se anula o efeito dos dois insultos sobre o comportamento alimentar.
No contexto, alguns estudos contribuem com os nossos resultados que uma dieta
hipoprotéica no período de gestação, altera o comportamento alimentar na prole de
ratos durante a vida adulta, desenvolvendo preferência para alimentos palatáveis ao
longo do tempo (Bellinger et al, 2004; Langley-Evans , 2005).
63
O presente estudo pode abordar importantes questionamentos a cerca dos
processos adaptativos envolvendo periodos inicias da vida. Com ênfase em insultos
nutricionais e farmacológicos durante a vida fetal, nos identificamos modificações no
controle do comportamento alimentar em particular aquelas envolvendo o sistema de
neurotransmissão serotoninérgico. A desnutrição gestacional parece favorecer maior
ingestão alimentar, o que poderá ser associada ao favorecimento de ganho de peso.
Manipulando o sistema de neurotransmissão serotoninérgica, nós pudemos identificar a
sua participação nesse processo adaptativo do controle do comportamento alimentar.
Atualmente, a população mundial vem sofrendo com a elevação na incidência de
doenças associadas à obesidade. Esta vem apresentando índices alarmantes de
prevalência em países desenvolvidos e subdesenvolvidos, indicando a sua associação
não apenas com poder de aquisição alimentos. No Brasil, houve aumento na
prevalência de obesidade na região sudeste bem como na região nordeste nas últimas
três décadas (Malaquias Batista e Rissin, 2003). A transição nutricional observada no
Brasil pode estar associada à programação fetal, bem como o aumento no poder de
aquisição de alimentos altamente energéticos. Nosso estudo vem contribuir com bases
fisiológicas para o entendimento dessa tendência do quadro de saúde relacionado a
doenças metabólicas. Poderiamos sugerir que indivíduos com experiências diversas
durante o período fetal apresentarão mecanismos de controle da homeostase
energética adaptados para o ambiente do desenvolvimento. O sistema serotoninérgico
parece ser um importante alvo para esses processos adaptativos, contribuindo para
alterações nos mecanismos de saciedade, que implicarão diretamente na quantidade
de alimento consumido, conseqüentemente na quantidade de energia armazenada na
forma de tecido adiposo. O conjunto de evidências sobre as possíveis seqüelas dos
insultos em período de desenvolvimento orgânico faz-se necessário o desenvolvimento
de estratégias voltadas para a atenção de períodos do desenvolvimento como
determinantes da saúde da vida adulta.
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5-CONCLUSÕES
A desnutrição gestacional promove hiperfagia em ratos relacionada ao retardo no
disparo de mecanismos de saciedade;
A exposição gestacional a inibidor de recaptação da serotonina predispõe os fetos a
desenvolvimento de hiperfagia após o desmame, mas não relacionada a modificação do
padrão de disparo da saciedade;
A desnutrição durante a gestação reduz a sensibilidade de ratos ao efeito anoréxico da
serotonina associado a parâmetros quantitativos mas não com parâmetros temporais do
comportamento alimentar.
65
6-PERSPECTIVAS
Diante dos resultados obtidos no presente trabalho é possível delinear as seguintes
perspectivas:
Estudar a ritmicidade circadiana da ingestão alimentar em animais desnutridos na
vida fetal;
Analisar, em animais desnutridos na vida fetal, a seqüência comportamental de
saciedade em resposta a agonistas serotoninérgicos;
Analisar a ritmicidade da ingestão de dieta hipercalórica e a preferência alimentar a
macro nutrientes na vida adulta, em animais desnutridos na gestação.
66
7-REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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