Environmental Enrichment Promotes Antioxidant Effect in the Ventrolateral Medulla and Kidney of Renovascular Hypertensive Rats

Sousa, Luiz Eduardo; Favero, Iuri Ferrari Del; Bezerra, Frank Silva; Souza, Ana Beatriz Farias de; Alzamora, Andreia Carvalho

Abstract Background:

Arterial hypertension is a precursor to the development of heart and renal failure, furthermore is associated with elevated oxidative markers. Environmental enrichment of rodents increases performance in memory tasks, also appears to exert an antioxidant effect in the hippocampus of normotensive rats.

Objectives:

Evaluate the effect of environmental enrichment on oxidative stress in the ventrolateral medulla, heart, and kidneys of renovascular hypertensive rats.

Methods:

Forty male Fischer rats (6 weeks old) were divided into four groups: normotensive standard condition (Sham-St), normotensive enriched environment (Sham-EE), hypertensive standard condition (2K1C-St), and hypertensive enriched environment (2K1C-EE). Animals were kept in enriched or standard cages for four weeks after all animals were euthanized. The level of significance was at p < 0.05.

Results:

2K1C-St group presented higher mean arterial pressure (mmHg) 147.0 (122.0; 187.0) compared to Sham-St 101.0 (94.0; 109.0) and Sham-EE 106.0 (90.8; 117.8). Ventrolateral medulla from 2K1C-EE had higher superoxide dismutase (SOD) (49.1 ± 7.9 U/mg ptn) and catalase activity (0.8 ± 0.4 U/mg ptn) compared to SOD (24.1 ± 9.8 U/mg ptn) and catalase activity (0.3 ± 0.1 U/mg ptn) in 2K1C-St. 2K1C-EE presented lower lipid oxidation (0.39 ± 0.06 nmol/mg ptn) than 2K1C-St (0.53 ± 0.22 nmol/mg ptn) in ventrolateral medulla. Furthermore, the kidneys of 2K1C-EE (11.9 ± 2.3 U/mg ptn) animals presented higher superoxide-dismutase activity than those of 2K1C-St animals (9.1 ± 2.3 U/mg ptn).

Conclusion:

Environmental enrichment induced an antioxidant effect in the ventrolateral medulla and kidneys that contributes to reducing oxidative damage among hypertensive rats.

Resumo Fundamento:

A hipertensão arterial é um precursor para o desenvolvimento da insuficiência cardíaca e renal e, além disso, está associada com o aumento dos marcadores oxidativos. O enriquecimento ambiental dos roedores melhora o desempenho em tarefas de memória, e também parece ter um efeito antioxidante sobre o hipocampo dos ratos normotensos.

Objetivos:

Avaliar o efeito do enriquecimento ambiental sobre o estresse oxidativo no bulbo ventrolateral, coração, e rins de ratos com hipertensão renovascular.

Métodos:

Quarenta ratos machos, tipo Fischer (6 semanas de idade), foram divididos em quatro grupos: normotensos em condições padrão (Sham-CP), normotensos em ambiente enriquecido (Sham-AE), hipertensos em condições padrão (2R1C-CP), e hipertensos em ambiente enriquecido (2R1C-AE). Os animais foram mantidos em gaiolas enriquecidas ou padrão durante quatro semanas e, por fim, todos os animais foram eutanasiados. O nível de significância foi p < 0,05.

Resultados:

O grupo 2R1C-CP apresentou pressão arterial média maior (mmHg) 147,0 (122,0; 187,0) quando comparado com os grupos Sham-CP 101,0 (94,0; 109,0) e Sham-AE 106,0 (90,8; 117,8). Observou-se maior atividade das enzimas superóxido dismutase (SOD) (49,1 ± 7,9 U/mg ptn) e da catalase (0,8 ± 0,4 U/mg ptn) no bulbo ventrolateral do grupo 2R1C-AE, em relação à atividade da SOD (24,1 ± 9,8 U/mg ptn) e da catalase (0,3 ± 0,1 U/mg ptn) no grupo 2R1C-CP. No grupo 2R1C-AE, a oxidação lipídica no bulbo ventrolateral foi menor (0,39 ± 0,06 nmol/mg ptn) quando comparado com o grupo 2R1C-CP (0,53 ± 0,22 nmol/mg ptn). Ademais, foi observada maior atividade das enzimas superóxido dismutase nos rins dos animais 2R1C-AE (11,9 ± 2,3 U/mg ptn) em relação aos animais 2R1C-CP (9,1 ± 2,3 U/mg ptn).

Conclusão:

O enriquecimento ambiental provocou efeito antioxidante no bulbo ventrolateral e nos rins, o que contribuiu para a redução do dano oxidante nos ratos hipertensos.