ABSTRACT
Background: Enriched environment (EE) is a simple and effective intervention to improve cognitive
function in post-stroke cognitive impairment (PSCI), partly due to the rebalancing
of the cholinergic signaling pathway in the hippocampus. α7-nicotinic acetylcholine
receptor (α7-nAChR) is a cholinergic receptor whose activation inhibits inflammation
and promotes the recovery of neurological function in PSCI patients. However, it is
still unclear whether EE can regulate α7-nAChR and activate the cholinergic anti-inflammatory
pathway (CAP) in PSCI. Objective: To investigate the effects of EE on cognitive impairment, and the role of α7-nAChR
in PSCI. Methods: A PSCI rat model was induced by middle cerebral artery occlusion and reperfusion
(MCAO/R) and were reared in standard environment (SE) or EE for 28d, control group
with sham surgery. Cognitive function was determined by Morris water maze test. The
long-term potentiation (LTP) was assessed by Electrophysiology. Histopathological
methods were used to determine infarct volume, α7-nAChR expression and the cytokines
and cholinergic proteins expression. Results: Compared with SE group, rats in EE group had better cognitive function, higher expression
of α7-nAChR positive neurons in hippocampal CA1 region. In addition, EE attenuated
unfavorable changes induced by MCAO/R in cytokines and cholinergic proteins, and also
enhanced LTP promoted by nicotine and attenuated by α-BGT; but showed no significantly
difference in infarct volume. Conclusions: EE markedly improves cognitive impairment and enhances neuroplasticity in PSCI rats,
which may be closely related to enhancement of α7-nAChR expression.
RESUMO
Introdução: O ambiente enriquecido (AE) é uma intervenção simples e eficaz para melhorar a função
cognitiva no comprometimento cognitivo pós-AVC, em parte devido ao reequilíbrio da
via de sinalização colinérgica no hipocampo. O receptor nicotínico α7 de acetilcolina
(α7-nAChR) é um receptor colinérgico cuja ativação inibe inflamação e promove a recuperação
da função neurológica em pacientes com comprometimento cognitivo pós-AVC. No entanto,
ainda não está claro se o AE pode regular α7-nAChR e ativar a via anti-inflamatória
colinérgica (VAC) em comprometimento cognitivo pós-AVC. Objetivo: Investigar os efeitos do AE no comprometimento cognitivo e o papel do α7-nAChR no
comprometimento cognitivo pós-AVC. Métodos: Modelo de comprometimento cognitivo pós-AVC foi induzido em ratos por oclusão e
reperfusão da artéria cerebral média (MCAO/R), que foram criados em ambiente padrão
(AP) ou em AE por 28d; grupo controle com cirurgia simulada. A função cognitiva foi
determinada pelo teste do labirinto aquático de Morris. A potenciação de longo prazo
(PLP) foi avaliada por eletrofisiologia. Métodos histopatológicos foram usados para
determinar o volume do infarto, a expressão de α7-nAChR e a expressão de citocinas
e proteínas colinérgicas. Resultados: Em comparação com o grupo AP, os ratos do grupo AE tiveram melhor função cognitiva,
com maior expressão de neurônios positivos para α7-nAChR na região CA1 do hipocampo.
Além disso, o AE atenuou alterações desfavoráveis induzidas por MCAO/R em citocinas
e proteínas colinérgicas, e também aumentou a PLP promovida pela nicotina e atenuada
por α-BGT, mas não mostrou nenhuma diferença significativa no volume do infarto. Conclusão: O AE melhora acentuadamente o comprometimento cognitivo e aumenta a neuroplasticidade
em ratos com comprometimento cognitivo pós-AVC, o que pode estar intimamente relacionado
ao aumento da expressão de α7-nAChR.
Keywords:
Cognitive Dysfunction - Stroke - Hippocampus
Palavras-chave:
Disfunção Cognitiva - Acidente Vascular Cerebral - Hipocampo