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Viana CE, Bortolotto VC, Araujo SM, Dahleh MMM, Machado FR, de Souza Pereira A, Moreira de Oliveira BP, Leimann FV, Gonçalves OH, Prigol M, Guerra GP. Lutein-loaded nanoparticles reverse oxidative stress, apoptosis, and autism spectrum disorder-like behaviors induced by prenatal valproic acid exposure in female rats. Neurotoxicology 2023; 94:223-234. [PMID: 36528186 DOI: 10.1016/j.neuro.2022.12.006] [Citation(s) in RCA: 3] [Impact Index Per Article: 3.0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 09/30/2022] [Revised: 12/10/2022] [Accepted: 12/10/2022] [Indexed: 12/15/2022]
Abstract
Autism spectrum disorder (ASD) is a neurodevelopmental disorder characterized by deficits in social interaction and repetitive behaviors. In this study, we assessed the effect of lutein-loaded nanoparticles on ASD-like behaviors induced by prenatal valproic acid (VPA) exposure in female offspring rats and the possible involvement of oxidative stress and apoptosis. Pregnant female Wistar rats received a single intraperitoneal injection of VPA (600 mg/kg), on the gestational day 12.5. The VPA-exposed female offspring rats were divided into two subgroups and received either lutein-loaded nanoparticles (5 mg/kg) or saline by oral gavage, for 14 days. The animals were submitted to the three-chamber test and open field to evaluate ASD-like behaviors. The hippocampus was removed for the determination of oxidative stress indicators (ROS; TBARS; SOD and Nrf2) and apoptosis biomarkers (Hsp-70; p38-MAPK; Bax and Bcl-2). The exposure to lutein-loaded nanoparticles reversed sociability deficit, social memory deficit, and anxiety-like and repetitive behaviors induced by VPA, and restored the oxidative stress indicators and apoptosis biomarkers in the hippocampus. This neurochemical effect must be associated with the reversal of ASD-like behaviors. These results provide evidence that lutein-loaded nanoparticles are an alternative treatment for VPA-induced behavioral damage in female rats and suggest the involvement of oxidative stress.
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Affiliation(s)
- Cristini Escobar Viana
- Laboratório de Avaliações Farmacológicas e Toxicológicas Aplicadas às Moléculas Bioativas - LaftamBio, Universidade Federal do Pampa, Campus Itaqui, 97650-000 Itaqui, RS, Brazil; Programa de Pós-Graduação em Bioquímica, Universidade Federal do Pampa, Campus Uruguaiana, 97508-000 Uruguaiana, RS, Brazil
| | - Vandreza Cardoso Bortolotto
- Laboratório de Avaliações Farmacológicas e Toxicológicas Aplicadas às Moléculas Bioativas - LaftamBio, Universidade Federal do Pampa, Campus Itaqui, 97650-000 Itaqui, RS, Brazil; Programa de Pós-Graduação em Bioquímica, Universidade Federal do Pampa, Campus Uruguaiana, 97508-000 Uruguaiana, RS, Brazil
| | - Stífani Machado Araujo
- Laboratório de Avaliações Farmacológicas e Toxicológicas Aplicadas às Moléculas Bioativas - LaftamBio, Universidade Federal do Pampa, Campus Itaqui, 97650-000 Itaqui, RS, Brazil; Programa de Pós-Graduação em Bioquímica, Universidade Federal do Pampa, Campus Uruguaiana, 97508-000 Uruguaiana, RS, Brazil
| | - Mustafa Munir Mustafa Dahleh
- Laboratório de Avaliações Farmacológicas e Toxicológicas Aplicadas às Moléculas Bioativas - LaftamBio, Universidade Federal do Pampa, Campus Itaqui, 97650-000 Itaqui, RS, Brazil
| | - Franciéle Romero Machado
- Laboratório de Avaliações Farmacológicas e Toxicológicas Aplicadas às Moléculas Bioativas - LaftamBio, Universidade Federal do Pampa, Campus Itaqui, 97650-000 Itaqui, RS, Brazil; Programa de Pós-Graduação em Bioquímica, Universidade Federal do Pampa, Campus Uruguaiana, 97508-000 Uruguaiana, RS, Brazil
| | - Adson de Souza Pereira
- Programa de Pós-Graduação em Bioquímica, Universidade Federal do Pampa, Campus Uruguaiana, 97508-000 Uruguaiana, RS, Brazil
| | - Byanca Pereira Moreira de Oliveira
- Programa de Pós-Graduação em Tecnologia de Alimentos, Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Campo Mourão, 87301-006 Campo Mourão, PR, Brazil
| | - Fernanda Vitória Leimann
- Programa de Pós-Graduação em Tecnologia de Alimentos, Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Campo Mourão, 87301-006 Campo Mourão, PR, Brazil; Centro de Investigação de Montanha (CIMO), ESA, Instituto Politécnico de Bragança, Campus Santa Apolónia, 5300-253 Bragança, Portugal
| | - Odinei Hess Gonçalves
- Programa de Pós-Graduação em Tecnologia de Alimentos, Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Campo Mourão, 87301-006 Campo Mourão, PR, Brazil; Centro de Investigação de Montanha (CIMO), ESA, Instituto Politécnico de Bragança, Campus Santa Apolónia, 5300-253 Bragança, Portugal
| | - Marina Prigol
- Laboratório de Avaliações Farmacológicas e Toxicológicas Aplicadas às Moléculas Bioativas - LaftamBio, Universidade Federal do Pampa, Campus Itaqui, 97650-000 Itaqui, RS, Brazil; Programa de Pós-Graduação em Bioquímica, Universidade Federal do Pampa, Campus Uruguaiana, 97508-000 Uruguaiana, RS, Brazil
| | - Gustavo Petri Guerra
- Laboratório de Avaliações Farmacológicas e Toxicológicas Aplicadas às Moléculas Bioativas - LaftamBio, Universidade Federal do Pampa, Campus Itaqui, 97650-000 Itaqui, RS, Brazil; Programa de Pós-Graduação em Bioquímica, Universidade Federal do Pampa, Campus Uruguaiana, 97508-000 Uruguaiana, RS, Brazil.
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