Research Report

JIMD Reports - Case and Research Reports, Volume 13

Volume 13 of the series JIMD Reports pp 159-167

Date:

Behavioral Responses in Rats Submitted to Chronic Administration of Branched-Chain Amino Acids

  • Giselli ScainiAffiliated withLaboratório de Bioenergética, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense CriciúmaInstituto Nacional de Ciência e Tecnologia Translacional em Medicina (INCT-TM)
  • , Gabriela C. JeremiasAffiliated withLaboratório de Bioenergética, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense CriciúmaInstituto Nacional de Ciência e Tecnologia Translacional em Medicina (INCT-TM)
  • , Camila B. FurlanettoAffiliated withLaboratório de Bioenergética, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense CriciúmaInstituto Nacional de Ciência e Tecnologia Translacional em Medicina (INCT-TM)
  • , Diogo DominguiniAffiliated withInstituto Nacional de Ciência e Tecnologia Translacional em Medicina (INCT-TM)Laboratório de Neurociências, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense
  • , Clarissa M. ComimAffiliated withInstituto Nacional de Ciência e Tecnologia Translacional em Medicina (INCT-TM)Laboratório de Neurociências, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense
  • , João QuevedoAffiliated withInstituto Nacional de Ciência e Tecnologia Translacional em Medicina (INCT-TM)Laboratório de Neurociências, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense
  • , Patrícia F. SchuckAffiliated withLaboratório de Erros Inatos do Metabolismo, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense
  • , Gustavo C. FerreiraAffiliated withLaboratório de Erros Inatos do Metabolismo, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense
  • , Emilio L. StreckAffiliated withLaboratório de Bioenergética, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense CriciúmaInstituto Nacional de Ciência e Tecnologia Translacional em Medicina (INCT-TM) Email author 

* Final gross prices may vary according to local VAT.

Get Access

Abstract

Maple syrup urine disease (MSUD) is an inborn metabolism error caused by a deficiency of branched-chain α-keto acid dehydrogenase complex activity. This blockage leads to an accumulation of the branched-chain amino acids (BCAA) leucine, isoleucine, and valine, as well as their corresponding α-keto and α-hydroxy acids. Previous reports suggest that MSUD patients are at high risk for chronic neuropsychiatric problems. Therefore, in this study, we assessed variables that suggest depressive-like symptoms (anhedonia as measured by sucrose intake, immobility during the forced swimming test and body and adrenal gland weight) in rats submitted to chronic administration of BCAA during development. Furthermore, we determined if these parameters were sensitive to imipramine and N-acetylcysteine/deferoxamine (NAC/DFX). Our results demonstrated that animals subjected to chronic administration of branched-chain amino acids showed a decrease in sucrose intake without significant changes in body weight. We also observed an increase in adrenal gland weight and immobility time during the forced swimming test. However, treatment with imipramine and NAC/DFX reversed these changes in the behavioral tasks. In conclusion, this study demonstrates a link between MSUD and depression in rats. Moreover, this investigation reveals that the antidepressant action of NAC/DFX and imipramine might be associated with their capability to maintain pro-/anti-oxidative homeostasis.