Epileptogênese no modelo de doença de Alzheimer induzido por estreptozotocina intracerebroventricular
| Ano de defesa: | 2024 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17134/tde-22012025-171527/ |
Resumo: | A doença de Alzheimer (DA) e as epilepsias são condições neurológicas de alta prevalência e impacto, caracterizadas por uma natureza complexa e multifatorial. Evidências fornecidas por estudos básicos e clínicos indicam uma importante associação bidirecional entre essas condições. Corroborando esta relação, demonstramos recentemente no modelo de DA esporádica induzido por microinjeção intracerebroventricular de estreptozotocina (STZ-icv) a susceptibilidade a crises audiogênicas, um modelo de epilepsia tônico-clônica generalizada. Assim, este estudo teve como objetivo a caracterização eletrofisiológica do processo de epileptogênese no modelo de STZ-icv. Para isso, ratos Sprague-Dawley adultos machos foram divididos nos grupos experimentais: controle/salina (N=10) e STZ-icv (N=11). Os animais foram submetidos a cirurgias estereotáxicas para o implante de eletrodos na região do hipocampo dorsal (CA1), e córtices motor (M1) e parietal associativo lateral (LPAC) e cânulas-guia para microinjeção bilateral. Registros de vídeo-eletroencefalografia (EEG) foram realizados antes (30 min) e após (30 min) microinjeção de duas doses de STZ-icv (total de 3 mg/kg) ou salina, realizadas com 48 horas de intervalo. Registros de vídeo-eletroencefalografia (EEG) foram também capturados antes (30 min), durante (1 min) e após (30 min) estímulos acústicos (EA), realizados nos dias 7 e 14 pós-tratamento, para medir o efeito do tratamento na atividade comportamental e eletroencefalográfica, assim como a susceptibilidade a crises audiogênicas. Por fim, dos dias 21 a 25 pós-tratamento foi avaliada a memória espacial dos animais no labirinto de Barnes (LB). Os resultados demonstraram que o tratamento com STZ-icv causou uma redução significativa no peso corporal dos animais a partir do sétimo dia pós-tratamento. Os registros de EEG revelaram alterações significativas no espectro de frequência de forma aguda (após 1ª dose) e a curto e médio prazo, pós-STZ, afetando principalmente faixas de frequência mais altas como 80-250 Hz e 250-500 Hz. Os registros durante os períodos pré- e pós-EA também revelaram um aumento significativo de descargas epileptiformes, 7 e 14 dias pós-tratamento, sendo observadas exclusivamente no grupo STZ-icv. A partir do sétimo dia pós-tratamento também foi detectada, entre animais do grupo STZ-icv, a presença de crises espontâneas em 27.27% dos animais desse grupo (ns), com e sem manifestações motoras. O EA demonstrou, ainda, no grupo STZ-icv, um aumento significativo na susceptibilidade a crises audiogênicas 7 e 14 dias pós-tratamento. No LB foi também observado no grupo STZ-icv a presença de déficits cognitivos na performance de memória espacial, observado na fase de treinamento por: aumento da latência (total e primária) e Índice de Navegação (NavScore), e redução da eficiência de percurso; e na fase de teste por: redução da ocupação do quadrante alvo e aumento da latência primária e NavScore. Em conjunto, os resultados deste estudo expandem a caracterização do processo de epileptogênese no modelo de DA esporádica induzido por STZ-icv e demonstram, pela primeira vez, a presença de descargas epileptiformes e crises espontâneas neste modelo, assim dando suporte à relação bidirecional entre epilepsia e DA. Dessa forma, destacamos o modelo de STZicv como uma ferramenta valiosa para estudar as complexas inter-relações entre DA e as epilepsias. |
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Epileptogênese no modelo de doença de Alzheimer induzido por estreptozotocina intracerebroventricularEpileptogenesis in the Alzheimer\'s disease model induced by intracerebroventricular injection of streptozotocinAlzheimer's diseaseComorbidadeComorbidityDoença de AlzheimerElectroencephalographyEletroencefalografiaEpilepsiaEpilepsyEstreptozotocinaMemóriaMemoryStreptozotocinA doença de Alzheimer (DA) e as epilepsias são condições neurológicas de alta prevalência e impacto, caracterizadas por uma natureza complexa e multifatorial. Evidências fornecidas por estudos básicos e clínicos indicam uma importante associação bidirecional entre essas condições. Corroborando esta relação, demonstramos recentemente no modelo de DA esporádica induzido por microinjeção intracerebroventricular de estreptozotocina (STZ-icv) a susceptibilidade a crises audiogênicas, um modelo de epilepsia tônico-clônica generalizada. Assim, este estudo teve como objetivo a caracterização eletrofisiológica do processo de epileptogênese no modelo de STZ-icv. Para isso, ratos Sprague-Dawley adultos machos foram divididos nos grupos experimentais: controle/salina (N=10) e STZ-icv (N=11). Os animais foram submetidos a cirurgias estereotáxicas para o implante de eletrodos na região do hipocampo dorsal (CA1), e córtices motor (M1) e parietal associativo lateral (LPAC) e cânulas-guia para microinjeção bilateral. Registros de vídeo-eletroencefalografia (EEG) foram realizados antes (30 min) e após (30 min) microinjeção de duas doses de STZ-icv (total de 3 mg/kg) ou salina, realizadas com 48 horas de intervalo. Registros de vídeo-eletroencefalografia (EEG) foram também capturados antes (30 min), durante (1 min) e após (30 min) estímulos acústicos (EA), realizados nos dias 7 e 14 pós-tratamento, para medir o efeito do tratamento na atividade comportamental e eletroencefalográfica, assim como a susceptibilidade a crises audiogênicas. Por fim, dos dias 21 a 25 pós-tratamento foi avaliada a memória espacial dos animais no labirinto de Barnes (LB). Os resultados demonstraram que o tratamento com STZ-icv causou uma redução significativa no peso corporal dos animais a partir do sétimo dia pós-tratamento. Os registros de EEG revelaram alterações significativas no espectro de frequência de forma aguda (após 1ª dose) e a curto e médio prazo, pós-STZ, afetando principalmente faixas de frequência mais altas como 80-250 Hz e 250-500 Hz. Os registros durante os períodos pré- e pós-EA também revelaram um aumento significativo de descargas epileptiformes, 7 e 14 dias pós-tratamento, sendo observadas exclusivamente no grupo STZ-icv. A partir do sétimo dia pós-tratamento também foi detectada, entre animais do grupo STZ-icv, a presença de crises espontâneas em 27.27% dos animais desse grupo (ns), com e sem manifestações motoras. O EA demonstrou, ainda, no grupo STZ-icv, um aumento significativo na susceptibilidade a crises audiogênicas 7 e 14 dias pós-tratamento. No LB foi também observado no grupo STZ-icv a presença de déficits cognitivos na performance de memória espacial, observado na fase de treinamento por: aumento da latência (total e primária) e Índice de Navegação (NavScore), e redução da eficiência de percurso; e na fase de teste por: redução da ocupação do quadrante alvo e aumento da latência primária e NavScore. Em conjunto, os resultados deste estudo expandem a caracterização do processo de epileptogênese no modelo de DA esporádica induzido por STZ-icv e demonstram, pela primeira vez, a presença de descargas epileptiformes e crises espontâneas neste modelo, assim dando suporte à relação bidirecional entre epilepsia e DA. Dessa forma, destacamos o modelo de STZicv como uma ferramenta valiosa para estudar as complexas inter-relações entre DA e as epilepsias.Alzheimer\'s disease (AD) and epilepsy are highly prevalent and impactful neurological conditions characterized by a complex and multifactorial nature. Evidence from basic and clinical studies indicates a significant bidirectional association between these conditions. Supporting this relationship, we recently demonstrated susceptibility to audiogenic seizures (a model for tonic-clonic seizures) in the sporadic AD model induced by intracerebroventricular microinjection of streptozotocin (STZ-icv). Thus, this study aimed to characterize the electrophysiological process of epileptogenesis in the STZ-icv model. For this purpose, adult male Sprague Dawley rats were divided into two experimental groups: control/saline (N=10) and STZ-icv (N=11). All animals underwent stereotaxic surgeries for the implantation of electrodes in the dorsal hippocampus (CA1), motor cortex (M1), lateral parietal associative cortex (LPAC), and guide cannulas. Animals\' video-electroencephalography (EEG) recordings were performed before (30 min) and after (30 min) the microinjection of two doses of STZ-icv (total of 3 mg/kg) or saline, administered 48 hours apart. Video-EEG recordings were also captured before (30 min), during (1 min), and after (30 min) acoustic stimuli (AS), performed on days 7 and 14 post-treatment, to measure the effect of treatment on behavioral and electrophysiological activity, as well as susceptibility to audiogenic seizures. Finally, from days 21 to 25 post-treatment, the animals\' spatial memory was evaluated in the Barnes maze (BM). The results demonstrated that STZ-icv treatment, after seven days, significantly reduced the animals\' body weight. EEG recordings revealed significant acute alterations in the frequency spectrum (after the first dose) and in the short- and medium-term post-STZ, mainly affecting higher frequency bands such as 80-250 Hz and 250-500 Hz. Recordings during the pre- and post-AS periods also revealed a significant increase in epileptiform discharges on days 7 and 14 post-treatment, observed exclusively in the STZ-icv group. From the seventh day posttreatment, spontaneous seizures were detected in 27.27% of the STZ-icv group animals (ns), with and without motor manifestations. AS further demonstrated a significant increase in susceptibility to audiogenic seizures in the STZ-icv group on days 7 and 14 post-treatment. In the BM, spatial memory deficits were also observed in the STZ-icv group during the acquisition phase, marked by a significant increase in latency (total and primary), the Navigation Score (NavScore), and reduced path efficiency. Memory deficits were also observed in the probe trial, with significantly reduced target quadrant occupancy, as well as increased primary latency, and NavScore. Collectively, the results of this study expand the characterization of the epileptogenesis process in the sporadic AD model induced by STZ-icv and, for the first time, demonstrate the presence of epileptiform discharges and spontaneous seizures in this model, thus supporting the bidirectional relationship between epilepsy and AD. Therefore, we highlight the STZ-icv model as a valuable tool for studying the complex nexus between AD and epilepsy.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPCairasco, Norberto GarciaMenezes, Gabriel Servilha2024-09-06info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17134/tde-22012025-171527/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-04-24T14:45:02Zoai:teses.usp.br:tde-22012025-171527Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-04-24T14:45:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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