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Previous issue date: 2016-01-13 === Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil === A sepse é um dos mais graves problemas de saúde pública mundial, apresentando uma estimativa de 19 milhões de casos por ano. É caracterizada por uma resposta inflamatória sistêmica frente uma infecção. O cérebro é um dos primeiros órgãos a ser afetado. A disfunção no sistema nervoso central se manifesta tipicamente por delirium, déficit de atenção e dano cognitivo. As estatinas são fármacos que têm a capacidade de bloquear a enzima HMG-CoA redutase, reduzindo a síntese de colesterol endógeno. Recentemente, foi observado que as estatinas, apresentam efeitos anti-inflamatórios, com potencial para prevenir a disfunção cerebral em modelo experimental de malária cerebral. Objetivamos neste estudo avaliar a capacidade do tratamento das estatinas em reduzir a neuroinflamação e proteger do dano cognitivo no modelo (ISC) de sepse. Para isso, foi coletado o conteúdo cecal, diluído em solução salina, e centrifugado, sendo sobrenadante recolhido para administração nos animais por via (i.p.) na dose de 5 mg/g (0,5 mL) (n = 5-8/grupo). Os controles receberam 0,5 mL de solução salina. Os animais foram tratados 6, 24 e 48 h após a indução da sepse com imipenem (30 mg/kg de peso corporal, por via subcutânea \2013 s.c.) e 1,0 ml de solução salina (s.c.). As estatinas (atorvastatina e sinvastatina) foram administrados v.o. 1 hora antes e 6, 24 e 48 h após a infecção (20 mg/kg). A mortalidade foi observada por 96 h e um escore de gravidade avaliado. O perfil de citocinas inflamatórias, o dano oxidativo e os níveis de mieloperoxidase foram determinados em 6 e 24 h
Além disso, foram avaliados a adesão e rolamento de leucócitos foram avaliados no cérebro dos animais a ativação da microglia, a disfunção da barreira hematoencefálica e alterações na microcirculação vascular cerebral. Após 15 dias analisamos o dano cognitivo utilizando testes comportamentais de esquiva inibitória e o labirinto aquático de Morris. Não observamos diferença significativa no percentual de sobrevida comparando os animais que receberam injeção do sobrenadante cecal (ISC) tratados (56%, 53%) com os animais ISC sem tratamento (37%). Observamos níveis significativamente mais baixos de citocinas pró-inflamatórias (IL-1, IL-6) e quimiocinas (KC/CXCL1 e MCP-1/CCL2) quando comparamos animais ISC tratados e não-tratados. Observamos também uma diminuição no dano oxidativo no cérebro 6 h após a indução da sepse nos grupos tratados com estatina. Observamos que o tratamento com estatinas conferiu proteção à microvasculatura capilar em 24 h, com redução da adesão e rolamento de leucócitos e dos níveis de MPO 6 e 24 h após a indução da sepse Além disso, o tratamento com estatinas foi capaz de proteger os animais ISC do dano cognitivo recuperando a memória aversiva e a memória espacial. Podemos concluir que as estatinas protegeram os animais do dano cognitivo no modelo de sepse induzida pela ISC, reduzindo níveis de mediadores inflamatórios e disfunção microvascular cerebral. Desta forma, as estatinas, podem ser alvos terapêuticos interessantes para futuros ensaios clínicos focados na prevenção do declínio cognitivo gerado pela sepse === Sepsis is one of the most serious problems in worldwide public health, with an
estimated 19 million cases a year. It is characterized by a systemic inflammatory
response against infection. The brain is one of the first organs to be affected. The
dysfunction in the central nervous system (CNS) is typically manifested by delirium,
cognitive impairment and attention deficit. The statins are drugs with the ability to
inhibit the HMG-CoA reductase enzymatic activity, reducing endogenous cholesterol
synthesis. Recently, it was observed that statins have anti-inflammatory effects, with
the potential to prevent brain dysfunction in an experimental model of cerebral
malaria. We aimed in this study to evaluate the capacity of statins to reduce
neuroinflammation and protect from cognitive impairment in an experimental model
of sepsis (CSI). For this purpose, the cecal content was collected, diluted in saline
solution and centrifuged, and the supernatant collected for administration in animals
(i.p.) at a dose of 5 mg/g (0.5 mL) (n= 5-8/grupo). The controls received 0.5 mL of
saline. The animals received antibiotic therapy 6, 24 and 48 hours after induction of
sepsis with imipenem (30 mg/kg, subcutaneously - s.c.) and 1.0 ml of saline (s.c.).
Statins (atorvastatin and simvastatin) were administered orally 1 h before and 6, 24
and 48 h post-infection (20 mg/kg). Mortality was observed for 96 h and a clinical
score reported. The profile of cytokines, oxidative stress and myeloperoxidase levels
were determined at 6 and 24 h. Moreover, adhesion and rolling of leukocytes in
brain, microglial activation, dysfunction of the blood brain barrier (BBB) and vascular
changes in the cerebral microcirculation were assessed. After 15 days we analyzed
the cognitive impairment using behavioral tests of inhibitory avoidance task and
Morris Water Maze. There was no significant difference in survival curve comparing
the percentage of animals that received cecal supernatant (ISC) treated with
atorvastatin and sinvastatin (56%, 53%) with ISC untreated animals (37%) . We
observed significantly lower levels of proinflammatory chemokines (KC/CXCL1 and
MCP-1/CCL2) and cytokines (IL- 1, IL -6) when comparing untreated or statin-treated
animals . We also observed a decrease in oxidative stress in the brain 6 hours after
induction of sepsis in ISC-stimulated groups. We observed that treatment with statins
protected the capillary microvasculature within 24 h, with reduced adhesion and
rolling of leukocytes and MPO levels 6 and 24 h after sepsis induction. Furthermore,
treatment with statins was able to protect animals from cognitive impairment
recovering both aversive and spatial memory. We can conclude that statins protected
animals from cognitive damage in ISC model of sepsis by reducing levels of
inflammatory mediators and cerebral microvascular dysfunction. Thus, statins seem
to be interesting therapeutic targets for future clinical trials focused on prevention of
cognitive decline generated by sepsis.
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