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Abstract Sepsis is defined as a life-threatening organ dysfunction caused by an inappropriate host response to infection. The presence of oxidative stress and inflammatory mediators in sepsis leads to dysregulated gene expression, leading to a hyperinflammatory response. Environmental conditions play an important role in various pathologies depending on the stimulus it presents. A standard environment condition (SE) may offer reduced sensory and cognitive stimulation, but an enriched environment improves spatial learning, prevents cognitive deficits induced by disease stress, and is an important modulator of epigenetic enzymes. The study evaluated the epigenetic alterations and the effects of the environmental enrichment (EE) protocol in the brain of animals submitted to sepsis by cecal ligation and perforation (CLP). Male Wistar rats were divided into sham and CLP at 24 h, 72 h, 10 days and 30 days after sepsis. Other male Wistar rats were distributed in a SE or in EE for forty-five days. Behavioral tests, analysis of epigenetic enzymes:histone acetylase (HAT), histone deacetylase (HDAC) and DNA methyltransferase (DNMT), biochemical and synaptic plasticity analyzes were performed. An increase in HDAC and DNMT activities was observed at 72 h, 10 days and 30 days. There was a positive correlation between epigenetic enzymes DNMT and HDAC 24 h, 10 days and 30 days. After EE, HDAC and DNMT enzyme activity decreased, cognitive impairment was reversed, IL1-β levels decreased and there was an increase in PSD-95 levels in the hippocampus. Interventions in environmental conditions can modulate the outcomes of long-term cognitive consequences associated with sepsis, supporting the idea of the potential benefits of EE.

RESUMO Objetivo: Avaliar a efetividade da estratificação para identificar e escolher alvos para terapia antioxidante em um modelo de sepse letal em animais e pacientes que desenvolveram hipotensão prolongada. Métodos: Submeteu-se um grupo de ratos à sepse induzida por ligadura e punção do ceco. Os animais foram divididos em dois grupos: os com níveis plasmáticos altos e os com níveis plasmáticos baixos de interleucina-6. Após a estratificação, administrou-se aos animais N-acetilcisteína mais desferroxamina ou soro fisiológico a partir de 3 e 12 horas após a cirurgia. Em pacientes hipotensos, N-acetilcisteína mais desferroxamina ou placebo foram administrados dentro de 12 horas após o cumprimento dos critérios para inclusão. Resultados: O uso de N-acetilcisteína mais desferroxamina aumentou a sobrevivência no modelo com ligadura mais punção do ceco quando a administração ocorreu 3 e 12 horas após indução da sepse. Ao utilizar os níveis de interleucina-6 para separar os animais que receberam antioxidantes, o efeito protetor só foi observado nos animais que tinham níveis elevados de interleucina-6. O efeito antioxidante de N-acetilcisteína mais desferroxamina foi similar nos dois grupos, porém observou-se diminuição significante dos níveis plasmáticos de interleucina-6 no grupo que apresentava elevado nível de interleucina-6. Em comparação com pacientes tratados com antioxidantes no subgrupo que tinha baixos níveis plasmáticos de interleucina-6, aqueles que tinham níveis elevados de interleucina-6 tiveram menor incidência de lesão renal aguda, porém não foram diferentes em termos de severidade da lesão renal aguda ou da mortalidade na unidade de terapia intensiva. Conclusão: Direcionar a terapia antioxidante para um elevado fenótipo inflamatório selecionaria uma população responsiva.