Efeitos olfatórios sobre a prole de ratas prenhes em modelo da doença da [sic] Parkinson

Abstract

Resumo: A doença de Parkinson (DP) é uma doença degenerativa e progressiva, como principal característica a degeneração de neurônios dopaminérgicos, associados ao controle motor. Além dos sintomas motores característicos, como a bradicinesia e o tremor em repouso, os pacientes apresentam sintomas não motores, que podem surgir décadas antes dos sintomas motores se manifestarem. Entre esses sintomas, destaca-se o distúrbio olfatório, que afeta até 90% dos pacientes. Curiosamente, a doença apresenta diferenças na incidência entre homens e mulheres, com uma prevalência 1,5 a 2 vezes maior em homens. Neurotoxinas de exposição ambiental, como a rotenona, são classicamente utilizadas para mimetizar a DP em modelo animal, porém, poucos estudos investigam alterações associadas à DP com uma comparação entre os sexos. Além disso, é importante analisar se a exposição a esses agentes poderia causar alterações no período fetal com consequência no período pósnatal. Para verificar as possíveis alterações, realizamos nosso experimento em ambiente pré-natal, expondo as ratas progenitoras via subcutânea a neurotoxina rontenona durante a janela embriológica da formação do sistema olfatório e assim, comparando grupos que foram expostos a neurotoxina em ambiente pré-natal, pósnatal e em ambos os casos nos parâmetros motores e olfatório. Nesse sentido, nossos resultados apontam que a exposição em período fetal a neurotoxina rotenona causa diferentes efeitos no sistema motor e olfatório entre animais machos e fêmeas, sendo que fêmeas apresentam maior déficit motor, percorrendo uma menor distância no Campo Aberto. Diferentemente, onde machos apresentaram déficit olfatório, enquanto fêmeas continuam discriminando os odores familiar e não familiar. Em contrapartida, não foram observadas diferenças entre os sexos no teste de discriminação olfatória não social. Estes resultados apontam para um possível efeito neuroprotetor do estrogênio e apresenta importante caminho para novos estudos comparando machos e fêmeas e as vias olfatórias no modelo de DP. Com o nosso trabalho, podemos concluir que a exposição à neurotoxina rotenona em ambiente fetal demonstrou capacidade de gerar prejuízos sexo-dependentes em âmbito de discriminação olfatória na prole de ratas expostas em período pré-natal.

Abstract: Parkinson's disease (PD) is a degenerative and progressive disease, primarily characterized by the degeneration of dopaminergic neurons associated with motor control. In addition to the characteristic motor symptoms, such as bradykinesia and resting tremor, patients present non-motor symptoms that can arise decades before the motor symptoms manifest. Among these symptoms, olfactory disturbance stands out, affecting up to 90% of patients. Interestingly, the disease shows differences in incidence between men and women, with a prevalence 1.5 to 2 times higher in men. Environmental neurotoxins, such as rotenone, are classically used to mimic PD in animal models; however, few studies investigate PD-associated alterations with a comparison between sexes. Furthermore, it is important to analyze whether exposure to these agents could cause changes during the fetal period with consequences in the postnatal period. To verify the possible alterations, we conducted our experiment in a prenatal environment, exposing the pregnant rats subcutaneously to the neurotoxin rotenone during the embryological window of olfactory system formation. We then compared groups exposed to the neurotoxin in prenatal, postnatal environments, and both cases in motor and olfactory parameters. In this regard, our results indicate that fetal exposure to the neurotoxin rotenone causes different effects on the motor and olfactory systems between male and female animals, with females showing greater motor deficits, traveling a shorter distance in the Open Field test. Conversely, males exhibited olfactory deficits, while females continued to discriminate between familiar and unfamiliar odors. On the other hand, no differences were observed between sexes in the non-social olfactory discrimination test. These results suggest a possible neuroprotective effect of estrogen and present an important pathway for new studies comparing males and females and the olfactory pathways in the PD model. With our work, we can conclude that fetal exposure to the neurotoxin rotenone demonstrated the capacity to generate sex-dependent impairments in olfactory discrimination in the offspring of rats exposed during the prenatal period.