Efeitos do ambiente enriquecido nos níveis centrais e periférico de BDNF e sua relação com o desempenho na tarefa de reconhecimento de objetos em ratos

Abstract

Estudos com modelos de organismos demonstraram que o ambiente enriquecido induz mudanças celulares, estruturais e comportamentais, e aumento nos níveis do fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) no sistema nervoso central. Essas evidências sugerem que BDNF possa ser um interessante marcador biológico dos efeitos de estilo de vida na cognição e outros parâmetros comportamentais em humanos. Para testar esta hipótese, analisamos os efeitos do ambiente enriquecido na memória de longa duração, através do reconhecimento do objeto, e os níveis de BDNF no hipocampo, córtex frontal e soro de ratos expostos a um protocolo experimental que pode ser mais facilmente relacionado com estudos de interação com humanos. Os animais foram mantidos durante dez semanas em condição social (condições padronizadas de laboratório) ou enriquecido (aumento da oportunidade para exercícios físicos e experiências de aprendizado). Na sétima semana os animais foram submetidos a testes comportamentais (campo aberto e teste do reconhecimento do objeto) e no final da décima semana foram eutanisados para análise dos níveis de BDNF. Os animais mantidos na condição enriquecida mostraram melhora na performance no teste de memória, mas em contrapartida não apresentaram alteração significativa nos níveis centrais e periféricos de BDNF. Os resultados deste estudo são importantes para destacar a necessidade de desenvolver protocolos experimentais usando o modelos animais que se assemelham mais próximo às características dos estudos com seres humanos e motivar mais investigações para determinar as circunstâncias sob que BDNF poderia ser um marcador biológico dos efeitos do enriquecimento do ambiente.

Studies with organisms models demonstrated that cellular, structural and behavioral changes induced by environmental enrichment are related to increased levels of BDNF in the brain. These evidences suggest that BDNF could be an interesting biomarker of the effects of lifestyle on cognition and other behavioral parameters in humans. To test this hypothesis, we analyzed the effects of environmental enrichment on long term memory for object recognition and on BDNF levels of hippocampus, frontal cortex and serum of rats exposed to an experimental protocol that could be more easily translated to human intervention studies. Animals were maintained for 10 weeks in a social (standard laboratory conditions) or enriched (increased opportunity for physical exercise an learning experiences) condition. In the 7th week they were submitted to behavioral testing (open field and novel object memory task) and at the end of the 10th week they were killed and BDNF levels were analyzed. Animals maintained in the enriched condition showed enhanced performance on the memory task in the absence of any significant alteration in central or peripheral BDNF levels. The results of this study are important to highlight the need to develop experimental protocols using animal models that more closely resemble the characteristics of studies with humans and motivate more investigations to determine the conditions under which BDNF could be a biomarker of the effects of environment enrichment.