In Utero Exposure to Zika Virus Results in sex-Specific Memory Deficits and Neurological Alterations in Adult Mice

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Artigo de periódico

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A exposição intrauterina ao vírus Zika resulta em déficits de memória específicos ao sexo e alterações neurológicas em camundongos adultos

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Resumo

A transmissão transplacentária do vírus Zika (ZIKV) durante o início da gravidez pode levar a diversas alterações neurológicas, conhecidas como síndrome congênita do Zika. Anteriormente, demonstramos que a infecção intravaginal de fêmeas imunocompetentes com ZIKV durante o estágio inicial da gravidez desencadeia neuroinflamação nos fetos, caracterizada pelo aumento da expressão cerebral de fatores inflamatórios, incluindo IL-6, IL-18, CCL2, CXCL1 e CXCL10. O presente estudo buscou compreender as consequências a longo prazo dessas alterações cerebrais precoces. Para tanto, fêmeas FVB/NJ imunocompetentes prenhes foram infectadas intravaginalmente no 4,5º dia de gestação (DG) e os experimentos foram realizados quando os filhotes atingiram entre 4 e 5 meses de idade. A exposição ao ZIKV promoveu perda significativa de células neuronais detectada na região CA1 do hipocampo de camundongos adultos. Contudo, apenas as fêmeas apresentaram níveis reduzidos de expressão do fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF), da proteína de densidade pós-sináptica 95 (PSD95) e da sintaxina-1A, genes importantes relacionados à função neuronal e à plasticidade sináptica. Além disso, os níveis proteicos dos marcadores pré e pós-sinápticos, SNAP25 e PSD95, respectivamente, diminuíram exclusivamente em camundongas fêmeas expostas ao ZIKV, indicando que a exposição intrauterina ao ZIKV induz perda sináptica. Adicionalmente, apenas as fêmeas expostas ao ZIKV apresentaram comportamento de risco e déficit de memória espacial dependente do hipocampo. Em conjunto, esses resultados demonstram que a infecção intravaginal de camundongas no 4,5º dia de gestação induz alterações neurológicas na prole, detectáveis ​​na idade adulta, e que as fêmeas, e não os machos, são mais suscetíveis às alterações neurocomportamentais induzidas pelo ZIKV.

Abstract

Transplacental transmission of Zika virus (ZIKV) during early pregnancy may lead to several neurological alterations, known as congenital Zika syndrome. We have previously shown that intravaginal infection of immunocompetent dams with ZIKV during the early stage of pregnancy triggers neuroinflammation in fetuses, characterized by increased brain expression of inflammatory factors, including IL-6, IL-18, CCL2, CXCL1, and CXCL10. The present study sought to understand the long-term consequences of these early cerebral alterations. For that, pregnant FVB/NJ immunocompetent females were infected intravaginally on the gestational day (GD) 4.5 and experiments were performed when offspring reached between 4 to 5 months of age. The exposure to ZIKV promoted significant neuronal cell loss detected in the CA1 region of the hippocampus of adult mice. However, only females showed reduced expression levels of brain-derived neurotrophic factor (BDNF), postsynaptic density protein 95 (PSD95), and syntaxin-1A, which are important genes related to neuronal function and synaptic plasticity. Moreover, the protein levels of the pre- and postsynaptic markers, SNAP25 and PSD95, respectively, were decreased exclusively in ZIKV-exposed female mice, indicating that ZIKV exposure in utero induces synaptic loss. Additionally, only females exposed to ZIKV showed risk-taking behavior and hippocampal-dependent spatial memory deficit. Together, these results demonstrate that intravaginal infection of mice on GD4.5 induces neurological alterations in the offspring detectable in their adulthood and that female mice, rather than male mice, are more susceptible to ZIKV-induced neurobehavioral alterations.

Assunto

Zika virus, Infecção por zika virus, Memória, Doenças neuroinflamatórias, Gravidez

Palavras-chave

ZIKV, Hippocampus, Memory deficit, BDNF, Neurodegeneration, Synaptic loss

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https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1177/17590914221121257?__cf_chl_tk=b0d6MShp0wWdtAkmB_eytuXz8yPVvw6FtIYXKS_xFE0-1776451493-1.0.1.1-22JfFc7AYOwWvOgudGq3_b1JpzGtnl0RvExWUEW0tZI

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