Sub-Convulsing Dose Administration of Pilocarpine Reduces Glycemia, Increases Anxiety-Like Behavior and Decelerates Cortical Spreading Depression in Rats Suckled on Various Litter Sizes

Epilepsy and malnutrition constitute two worldwide health problems affecting behavior and brain function. The cholinergic agonist pilocarpine (300–380 mg/kg; single administration) reproduces the human type of temporal lobe epilepsy in rats. Pilocarpine-induced epilepsy in rodents has been associated with glycemia, learning and memory and anxiety disturbances. Cortical spreading depression (CSD) is a neural response that has been linked to brain excitability disorders and its diseases, and has been shown to be antagonized by acute pilocarpine. This study aimed to further investigate the effect of chronic pilocarpine at a sub-convulsing dose on weight gain, blood glucose levels, anxiety-like behavior and CSD. In addition, we tested whether unfavorable lactation-induced malnutrition could modulate the pilocarpine effects. Wistar rats were suckled under normal size and large size litters (litters with 9 and 15 pups; groups L9 and L15, respectively). From postnatal days (PND) 35–55, these young animals received a daily intraperitoneal injection of pilocarpine (45 mg/kg/day), or vehicle (saline), or no treatment (naïve). On PND58, the animals were behaviorally tested in an open field apparatus. This was immediately followed by 6 h fasting and blood glucose measurement. At PND60–65, CSD was recorded, and its parameters (velocity of propagation, amplitude, and duration) were calculated. Compared to the control groups, pilocarpine-treated animals presented with reduced weight gain and lower glycemia, increased anxiety-like behavior and decelerated CSD propagation. CSD velocity was higher (p < 0.001) in the L15 groups in comparison to the corresponding groups in the L9 condition. The results demonstrate an influence of chronic (21-day) administration of a sub-convulsing, very low dose (45 mg/kg) of pilocarpine on CSD propagation, anxiety-like behavior, glycemia and body weight. Furthermore, data reinforce the hypothesis of a relationship between CSD and brain excitability. The lactation condition seems to differentially modulate these effects

EFEITO ELETROFISIOLÓGICO CEREBRAL DA LECTINA DA CANAVALIA ENSIFORMIS (ConA): INTERAÇÃO COM O ÁCIDO ASCÓRBICO EM RATOS

Este trabalho investiga o efeito da administração simultânea da lectina Concanavalina A (ConA) com o ácido ascórbico (AA) sobre o fenômeno dependente da excitabilidade cerebral conhecido como Depressão Alastrante Cortical (DAC). Ratos Wistar machos (n = 40), recém-nascidos e normonutridos, amamentados em ninhadas com 6-7 filhotes, foram tratados diariamente do dia pós-natal 5 ao 24 com solução salina ou 10mg/kg/dia de lectina, e do dia 7 ao 24 com salina ou ácido ascórbico (por gavagem), respectivamente, formando quatro grupos distintos: o grupo Ingênuo (sem tratamento); o grupo Sal+Sal (salina 0,9% em ambas as vias); o grupo Lec10+Sal (lectina 10mg intraperitoneal e salina 0,9% por gavagem) e o grupo Lec10+AA (lectina 10mg intraperitoneal e ácido ascórbico 30mg por gavagem). Aos 90-120 dias de idade, a DAC foi quimicamente induzida no córtex frontal e registrada em dois pontos da região parietal durante 4 h, e seus parâmetros de velocidade de propagação, amplitude e duração das ondas foram mensurados. Como apresentam estudos anteriores, a ConA diminuiu a velocidade da DAC, em comparação com os grupos controles (Ingênuo e Sal+Sal). A administração concomitante da ConA com o AA inverteu esse efeito, aumentando a velocidade da DAC (p < 0,01), em comparação com todos os grupos. Achados confirmam a ação da ConA sobre a atividade elétrica do cérebro, caracterizada pela redução da propagação da DAC. Mostra-se que o AA pode interferir nesse efeito. Com base nesses resultados, pode-se sugerir que o efeito da ConA sobre a DAC pode envolver reações de óxido-redução, visto que o AA reverteu esse efeito. Contudo são necessários mais estudos para melhor compreensão dos processos relacionados com essa interação ConA/AA

Estimulação psicossocial e plasticidade cerebral em desnutridos

RESUMO: É feita uma revisão sobre as estratégias e efeitos da estimulação sensorial e ambiental de indivíduos desnutridos. Reportam os autores evidências provenientes de experimentos com modelos animais e de estudos em seres humanos, mostrando os benefícios da administração da estimulação sensorial ou psicossocial programadas sobre as funções neuro-comportamentais. Mostram ainda a importante participação que a plasticidade cerebral pode ter neste processo. Finalmente enfatizam que as evidências eletrofisiológicas - obtidas pela técnica da depressão alastrante cortial em animais - e as observações em seres humanos indicam que as regiões cerebrais comportam-se diferencialmente nesta recuperação. Daí, sugerem uma abordagem nos cuidados médicos em indivíduos desnutridos levando em conta estas peculiaridades regionais do cérebro

Neonatal dexamethasone accelerates spreading depression in the rat, and antioxidant vitamins counteract this effect

AbstractThe use of dexamethasone (Dex) to treat chronic lung disease in preterm infants may produce adverse effects in the developing brain. Here, we evaluated the effects of neonatal Dex on the propagation of cortical spreading depression (CSD), and tested the action of vitamins C and E against the effect of Dex. Five groups of Wistar rats received, respectively: [1] no treatment (Naïve); [2] Vehicle (V); [3] tapering doses of Dex (Dex; 0.5mg/kg, 0.3mg/kg, and 0.1mg/kg) on postnatal day (PND) 1–3; [4] Dex plus 200mg/kg vitamin C and 100mg/kg vitamin E (DexCE); [5] only vitamins C and E (CE). Vehicle and vitamins were administered on PND 1–6. CSD was recorded after the pups reached maturity (PND 60–70). The Dex-treated group presented with higher CSD velocities (mean values±SD, in mm/min: 4.14±0.22, n=10) compared with the control groups (Naïve: 3.52±0.13, n=8; V: 3.57±0.18, n=10; CE: 3.51±0.24, n=10; p<0.05 for all). Vitamins C and E antagonized this effect (DexCE group; CSD velocity: 3.43±0.12, n=9). No intergroup difference was observed concerning P-wave amplitude and duration. In all groups, after the cortex underwent CSD, the electrocorticogram (ECoG) amplitude increased approximately 50% compared with the baseline amplitude for the same animal (CSD-induced ECoG potentiation); however, no intergroup difference was observed. Data suggest that coadministration of antioxidant vitamins with Dex may be a helpful therapeutic strategy to reduce brain adverse effects of dexamethasone