Hidrogênio molecular inibe a resposta inflamatória e previne o dano cognitivo em ratos submetidos ao choque séptico

• Main Author: Aline Alves de Jesus
• Other Authors: Evelin Capellari Carnio
• Language: Portuguese
• Published: Universidade de São Paulo 2018
• Subjects: CLP; Cognição; Dano da memória; Sepse; Cognition; Memory damage; Sepsis
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17134/tde-07022019-132708/

O sistema nervoso central (SNC) é uma das primeiras regiões a ser acometida durante a sepse e choque séptico, o que contribui para o aumento da taxa de morbidade e mortalidade. Pacientes em choque séptico apresentam disfunção neuronal aguda, tais como o delírio, desorientação e coma. Em longo prazo, o dano cognitivo pode ocorrer ocasionando o comprometimento do aprendizado e formação de memória. Estudos demonstram que durante a resposta inflamatória sistêmica exacerbada, mediadores inflamatórios presentes na circulação sistêmica, são capazes de chegar ao SNC e ocasionar a ativação de células gliais, conduzindo a um estado de neuroinflamação. Nesse processo, algumas estruturas do SNC, tais como o hipocampo são mais vulneráveis à ação de espécies reativas de oxigênio (ERO), e a mediadores inflamatórios produzidos de forma excessiva durante a sepse. Neste contexto, a investigação de novas estratégias terapêuticas que sejam capazes de atenuar a resposta inflamatória exacerbada se faz necessário. Assim, o presente projeto teve como objetivo investigar prováveis propriedades antioxidante e anti-inflamatória do Hidrogênio molecular (H2), bem como sua possível ação neuroprotetora em ratos submetidos à sepse polimicrobiana, induzida por ligadura e perfuração cecal (CLP). Para isso o projeto foi dividido em dois protocolos experimentais. No primeiro protocolo ratos Wistar submetidos à cirurgia de CLP ou Sham, foram submetidos ao tratamento com inalação do H2 a 2%, por um período de 1h durante 10 dias consecutivos, e logo após foram submetidos a testes comportamentais para avaliação da memória de habituação, discriminativa e aversiva. No segundo protocolo os animais foram tratados com inalação do H2 por um período de 3h, e 24h após ao término da cirurgia de CLP/Sham foram decapitados para coleta do sangue e cérebro. A partir dos resultados dos testes comportamentais observamos que o tratamento com inalação do H2 durante a sepse experimental preveniu a perda de memória e o dano cognitivo, bem como foi capaz de diminuir os níveis de citocinas pró-inflamatórias de fase aguda tais como IL-1?, IL-6 e TNF? no córtex pré-frontal e hipocampo. A estratégia também foi capaz de diminuir os níveis de TBARS no plasma. Observamos um aumento da concentração da enzima catalase nos animais tratados com H2. Em conjunto os resultados indicam que o H2 foi capaz de inibir a resposta inflamatória e prevenir o dano cognitivo, agindo como uma substância neuroprotetora em ratos submetidos ao choque séptico experimental === The central nervous system is one of the first regions to be affected during Sepsis and septic shock, which contributes to the increased rate of morbidity and mortality. Patients with severe sepsis may present acute neuronal dysfunction such as delirium, disorientation, and unconscious. In the long term, cognitive damage can occur causing the commitment of learning and memory formation. Studies show that during the exacerbated systemic inflammatory response, inflammatory mediators present in the systemic circulation, are able to reach the CNS and cause the activation of glial cells, leading to a state of neuroinflammation. In this process, some CNS structures such as the hippocampus are more vulnerable to the action of reactive oxygen species (ROS), and to inflammatory mediators produced excessively during sepsis. In this context, the investigation of new therapeutic strategies that are capable of attenuating the exacerbated inflammatory response is necessary. Thus, the present project aimed to investigate the probable antioxidant and anti-inflammatory properties of molecular hydrogen (H2), as well as its possible neuroprotective action in rats submitted to polymicrobial sepsis induced by ligature and cecal puncture (CLP). In order to check this hypothesis, the project was divided into two experimental protocols. In the first protocol Wistar rats submitted to CLP or Sham surgery were submitted to 2% H2 inhalation treatment for a period of 1h for 10 consecutive days, and soon after they underwent behavioral tests to evaluate habituation memory, discriminative and aversive. In the second protocol the animals were treated with H2 inhalation for a period of 3h and 24h, and at the end of the treatment, they were decapitated for blood and brain collection. Plasma was already used for nitrate dosage, lipid peroxidation, antioxidant enzymes and inflammatory cytokines. From the results of the behavioral tests, we observed that treatment with H2 inhalation during the experimental sepsis prevented memory loss and cognitive damage, and was able to decrease the levels of acute-phase inflammatory cytokines such as IL-1?, IL -6 and TNF? in the prefrontal cortex and hippocampus. The therapeutic strategy was also able to decrease plasma TBARS levels. We also observed an increase in the concentration of the enzyme catalase in H2-treated animals. Together the results indicate that molecular hydrogen was able to inhibit the inflammatory response and prevent cognitive damage, acting as a neuroprotective substance, in rats submitted to experimental septic shock