Alteraciones conductuales inducidas por la exposición al ruido ambiental durante distintas etapas del desarrollo. Mediadores bioquímicos involucrados y estrategias de neuroprotección

Abstract

El desarrollo del Sistema Nervioso Central (SNC) se trata de un proceso muy complejo que puede verse alterado por diferentes estímulos ambientales que podrían estar involucrados en la progresión de diferentes patologías en etapas posteriores de la vida del individuo. El ruido constituye un ejemplo de un estímulo ambiental con capacidad de causar alteraciones en el SNC en desarrollo. En los últimos años, la exposición al ruido ambiental ha resultado un importante problema de salud pública capaz de poner en riesgo la salud física y psicológica de las personas. En consecuencia, el objetivo del presente trabajo fue evaluar los efectos de la exposición al ruido durante el desarrollo en un modelo animal sobre diferentes parámetros conductuales, bioquímicos e histológicos relacionados al hipocampo (HC), una estructura implicada en diversas funciones cognitivas y que ha mostrado ser susceptible al daño de diferentes injurias ambientales. Asimismo, se estudiaron los efectos del ambiente enriquecido (AE) como una posible estrategia de neuroprotección no farmacológica. Ratas Wistar fueron expuestas al ruido a diferentes edades en el desarrollo temprano y durante distintos periodos de tiempo. Luego del destete, los animales fueron alojados en jaulas normales o AEs durante una o dos semanas. Se evaluaron parámetros conductuales relacionados al HC, así como diferentes mediadores bioquímicos e histológicos de esta estructura, a diferentes tiempos post-exposición. Se encontró que la exposición al ruido puede generar alteraciones: a) conductuales, como la memoria asociativa del miedo y la memoria de habituación, la actividad exploratoria, el comportamiento relacionado a la ansiedad y de evaluación de riesgos; b) bioquímicos, como los niveles de especies reactivas del oxígeno (ROS), tiorredoxinas 1 y 2 (Trx1 y Trx2), la enzima GAD 65/67 y el transportador de glutamato EAAT-1, así como en la actividad enzimática de catalasa; c) histológicos, como la proteína ácida fibrilar (GFAP). Por otra parte, el AE fue capaz de prevenir la mayoría de estas alteraciones. 7 En consecuencia, el presente trabajo podría contribuir al conocimiento de las alteraciones que puede producir la exposición temprana al ruido, así como de los mecanismos que podrían subyacer a dichas alteraciones. Además, podría favorecer el uso de estrategias de neuroprotección, como el AE, con el objeto de contrarrestar los daños inducidos. El conocimiento de los mecanismos implicados en el daño, así como de estrategias que permitan prevenir dichas alteraciones, resultan de relevancia clínica ante un problema de la salud pública que se encuentra en aumento en las sociedades urbanizadas.

Development of Central Nervous System (CNS) constitutes a very complex process that may be affected by different environmental stimuli that could be involved in the progression of different pathologies in later stages of life. Noise is an example of an environmental stimulus capable to affect developing CNS. In recent years, exposure to environmental noise has been an important public health problem that could threaten physical and psychological health. Consequently, the aim of this work was to evaluate the effects of noise exposure at early developmental ages in an animal model on different behavioral, biochemical and histological parameters related to the hippocampus (HC), a structure involved in several cognitive functions and that had been sensitive to the damage of different environmental insults. Likewise, the effects of the enriched environment (EE) were studied as a possible non-pharmacological neuroprotection strategy. Wistar rats were exposed to noise at different developmental ages and for different periods of time. After weaning, animals were housed in standard cages or EE for one or two weeks. Behavioral parameters related to HC were evaluated, as well as different biochemical and histological mediators of this structure, at different post-exposure times. Results showed that noise exposure can induce: a) behavioral changes, such as associative and habituation memory deficits, as well as exploratory activity, risk assessment and anxiety-like behavior alterations; b) biochemical changes, such as modifications in the levels of reactive oxygen species (ROS), thioredoxins 1 and 2 (Trx1 and Trx2), GAD 65/67 enzyme and the glutamate transporter EAAT-1, as well as the enzymatic activity of catalase; c) histological changes, including glial fibrillar acid protein (GFAP) alterations. On the other hand, EE was able to prevent most of these changes. In consequence, the present work could contribute to the knowledge about the effects of early noise exposure, as well as to understand the mechanisms that could underlie such changes. In addition, it could promote the use of EE as a neuroprotection strategy, in order to counteract the induced damage. Knowledge of the mechanisms involved in damage, as well as the use of strategies to prevent 9 these alterations, are of clinical relevance, facing a public health problem that is increasing in urbanized societies.