Ação da glutamina no cérebro em desenvolvimento: estudo comportamental, eletrofisiológico e imunohistoquímico em ratos jovens e adultos submetidos a diferentes condições de lactação

O aminoácido glutamina (Gln) é precursor dos neurotransmissores cerebrais glutamato e GABA. O aumento de sua disponibilidade pode modular a excitabilidade cerebral. O objetivo deste trabalho foi descrever os efeitos do tratamento com diferentes doses de Gln, durante o desenvolvimento cerebral, sobre o comportamento de ansiedade, a depressão alastrante cortical (DAC) e a ativação da microglia no córtex de ratos recém-desmamados (D) e adultos (A). Os animais foram amamentados em ninhadas com 9 (L9; lactação normal) e com 15 filhotes (L15; lactação desfavorável). Do 7º ao 27º dia de vida pós-natal (P7-P27), os filhotes machos receberam por gavagem 250, 500 ou 750 mg/kg/dia de Gln (grupos Gln250, Gln500 e Gln750, respectivamente). Os grupos controles foram formados por animais que receberam o veículo (água destilada) no qual a Gln foi dissolvida por gavagem e por animais que não receberam gavagem (grupo ingênuo). Aos P28-P30 (D) e P88-P90 (A), os animais foram submetidos aos testes para comportamentos sugestivos de ansiedade no labirinto em cruz elevado (LCE) e no campo aberto. Dos P30-35 (D) ou P90-120 (A), registrou-se a DAC, obtendo-se dados de sua velocidade de propagação, duração e amplitude. Em seguida, os cérebros de alguns animais foram processados para imunomarcação com anticorpos anti-Iba1, específicos para microglia. No grupo D, os ratos tratados com Gln apresentaram um comportamento menos ansioso, tanto no LCE quanto no campo aberto. Este efeito ansiolítico da Gln foi mais evidente nos animais da condição L15. Na idade adulta (A), os grupos Gln500 e Gln750 da condição L15 percorreram uma maior distância e apresentaram menor tempo de imobilidade no LCE. Em relação à DAC, os animais da condição L15 apresentaram maior velocidade de propagação do que os correspondentes L9. Com exceção do grupo Gln250 da condição L15 na idade adulta, todos os grupos tratados com Gln apresentaram maior velocidade de propagação quando comparados aos respectivos controles. Além disso, esse efeito acelerador foi dependente da dose, uma vez que os grupos Gln500 e Gln750 apresentaram maiores velocidades de propagação do que os correspondentes Gln250. Quanto à reação da microglia, os animais tratados com Gln apresentaram maior imunorreatividade, tanto no córtex parietal quanto no hipocampo dos grupos D e A. Nos animais A da condição L9, a imunorreatividade da microglia e o percentual de área marcada foram maiores no grupo Gln500 do que no grupo Gln250. A partir desses resultados, sugere-se que o tratamento com Gln durante o período neonatal module a excitabilidade cerebral, resultando nas alterações eletrofisiológicas, comportamentais e imunohistoquímicas descritas neste estudo. Essas alterações persistem até a idade adulta e são dependentes da dose e da condição nutricional do animal. The amino acid glutamine (Gln) is precursor of the brain neurotransmitters glutamate and GABA. Therefore, the increase of its availability can modulate brain excitability. The aim of this study was to describe the effects of treatment with different doses of Gln during brain development on anxiety-like behavior, cortical spreading depression (CSD) and microglial reaction in the cortex of developing (D) and adults (A) rats. Wistar rats were suckled in litters with 9 (L9; normal condition) or 15 (L15; unfavorable condition) pups. From 7th to 27th postnatal day (P7-P27), male rats received Gln by gavage at the doses of 250 mg/kg/day or 500 mg/kg/day or 750 mg/kg/day (respectively Gln250, Gln500 and Gln750 groups). The control groups were formed by animals that received vehicle which Gln was dissolved (distilled water) and animals that were not submitted to the gavage procedure (naive group). At P28-P30 (D) and P88-P90 (A), animals were tested in elevated plus maze (EPM) and open field. At P30-35 (D) and P90-120 (A), we recorded the CSD, obtaining data from its velocity of propagation, duration and amplitude. The brains of some animals were processed for microglial immunolabeling with anti-Iba-1 antibodies to analyze cortical microglia. In the D group, Gln treated rats showed less anxious behavior, both in EPM and open field. This anxiolytic effect of Gln was more evident in L15 condition. In adult rats (A), Gln500 and Gln750 groups of L15 condition traveled a greater distance and displayed shorter immobility time in the LCE when compared to controls. Regarding CSD, L15 animals presented with higher propagation velocity than the corresponding L9. Except for the Gln250 group of L15 condition in adulthood, all groups treated with Gln showed higher CSD velocity when compared to their respective controls. Moreover, the accelerating effect was dose dependent, since Gln500 and Gln750 groups displayed higher CSD velocity than the corresponding Gln250. Gln treated groups had greater immunoreactivity in both the parietal cortex and hippocampus. In adult rats of L9 condition, Gln500 group had greater immunoreactivity and higher percentage of labeled area when compared Gln250 group. Our findings suggest that neonatal treatment with Gln modulates brain excitability, resulting in the electrophysiological, behavioral and microglial alterations here described. These alterations persist into adulthood and are modulated by dose and lactation conditions.