Histomorphometric and immunohistochemical evaluation of the frontal cerebral cortex in diabetic rats after treatment with melatonin
Avaliação histomorfométrica e imuno-histoquímica do córtex cerebral frontal em ratos diabéticos após o tratamento com melatonina
Pesqui. vet. bras; 40 (12), 2020
Publication year: 2020
The central nervous system is vulnerable to complications caused by diabetes. These complications lead to increased oxidative stress in the brain, resulting in damage to the cerebral cortex, among other regions. Insulin and hypoglycemic agents are still the most widely used treatments. However, current research with an experimental model of diabetes suggests the use of antioxidants, such as melatonin. Thus, we tested the hypothesis that exogenous melatonin may decrease or prevent the effects of diabetes in the frontal cortex of the rat brain.
Fifty albino rats were allocated into five groups:
GC = rats without diabetes induction, GD = diabetic rats induced by streptozotocin, GDM = streptozotocin-induced and melatonin-treated diabetic rats, GDI = diabetic rats induced by streptozotocin and treated with insulin, GDMI = diabetic rats induced by streptozotocin and treated with melatonin and insulin simultaneously. Diabetes was induced by intraperitoneal administration of streptozotocin (60mg/kg). Insulin (5U/day) was administered subcutaneously and melatonin (10mg/kg) by drinking water; both treatments last days after. We analyzed animals' weight, the cytokines IL-6 and TNF-α, apoptosis, glycogen, and did morphometry and histopathology of the frontal cortex were analyzed. The results showed that the cerebral cortex of the diabetic animals presented axonal degeneration, reduced number of neurons in the cortex, reduced glycogen, increased IL-6 and TNF-α expression, high apoptotic index, and reduced animal weight and the brain. Treatment with melatonin associated or not with insulin prevented such effects. Thus, we conclude that melatonin associated with insulin may be an alternative for avoiding the impact of diabetes in the brain's frontal cortex.(AU)
O sistema nervoso central é vulnerável a complicações originadas pelo diabetes estresse oxidativo no cérebro e resultando em lesões no córtex cerebral, dentre outras regiões. A insulina e hipoglicemiantes ainda são os tratamentos mais utilizados, entretanto, pesquisas atuais com modelo experimental do diabetes sugerem a utilização de antioxidantes como, por exemplo, a melatonina. Assim, testamos a hipótese de que a melatonina exógena pode diminuir ou prevenir os efeitos do diabetes no córtex frontal do cérebro de ratos. Foram utilizados 50 ratos albinos, divididos em 5 grupos: GC = ratos sem indução ao diabetes, GD = ratos induzidos ao diabetes pela estreptozotocina, GDM = ratos induzidos ao diabetes pela estreptozotocina e tratados com melatonina, GDI = ratos induzidos ao diabetes pela estreptozotocina e tratados com insulina, GDMI = ratos induzidos ao diabetes pela estreptozotocina e tratados com melatonina e insulina simultaneamente. O diabetes foi induzido pela administração intraperitoneal de estreptozotocina (60mg/kg). A insulina (5U/dia) foi administrada por via subcutânea e a melatonina (10mg/kg) pela água de beber. Ambos tratamentos foram realizados durante 30 dias após a indução. Foram analisados o peso dos animais, do cerebro, as citocinas IL-6 e TNF-α, apoptose, glicogênio, além da morfometria e histopatologia do córtex frontal. Os resultados mostraram que o córtex cerebral dos animais diabéticos apresentou degeneração axonal, redução do número de neurônios no córtex, redução do glicogênio, aumento da expressão do IL-6 e TNF-α, elevação do índice apoptótico, além da redução do peso dos animais e do cérebro. O tratamento com melatonina associada ou não a insulina preveniu tais efeitos. Assim, concluímos que a melatonina associada ou não a insulina pode ser uma alternativa na prevenção dos efeitos do diabetes no córtex frontal do cérebro.(AU)