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dc.creatorMarion, Julia Canzian
dc.date.accessioned2021-08-09T11:55:55Z
dc.date.available2021-08-09T11:55:55Z
dc.date.issued2021-02-26
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/21822
dc.description.abstractEpilepsy is a neurological disease characterized by recurrent seizures that affects the cerebral homeostasis. This disease can generate negative consequences for the patient, such as behavioral and cognitive changes. Aggressiveness, anxiety, cognitive impairment, social isolation, and stress are examples of psychiatric comorbidities associated with epilepsy. Although this correlation has been well described in the literature, suggesting shared underlying mechanisms, it is necessary to characterize novel alternative model organisms to investigate the evolutionarily conserved bases associated with seizure-related comorbidities. The zebrafish (Danio rerio) is a model organism widely used in behavioral neuroscience, because this species shows conserved physiological features, well-characterized neurotransmitters, and a fully sequenced genome with a high degree of homology when compared to human genes. Here, we aimed to characterize the use of zebrafish models to study seizure-related comorbidities. In the first study, animals were exposed to pentylenetetrazole PTZ (10 mM) for 20 min to analyze the aggressive behavior in the mirror-induced aggression test at different time intervals (1h, 3h, 6h, 24h, 48h and 72h). In the second study, animals were exposed to PTZ in the same conditions and the effects on the exploratory pattern (novel tank diving test), anxiety-like behavior (light-dark test), memory consolidation (inhibitory avoidance test), shoaling behavior, and on whole-body cortisol levels were analyzed 24 h after the exposure. In the third study, to verify whether stress influences seizures behavioral responses, animals were acutely exposed to an intense stressor (conspecific alarm substance) for 5 min. The latency of animals to reach the clonic-like seizure behavior (score 4) induced by PTZ (7.5 mM), as well as the effects of conspecific alarm substance on the aversive behavior and whole-body cortisol levels were verified in stressed and non-stressed fish. Briefly, we verified that PTZ increased aggressive behavior, modified the exploratory pattern by disrupting the habituation to novelty, increased anxiety-like behavior, induced social isolation, and impaired memory consolidation. Furthermore, stress increased the susceptibility to seizures in zebrafish and we observed positive correlations between anxiety-like phenotypes and seizure-related behaviors. Overall, our results suggest that the zebrafish is an emerging model organism to investigate neuropsychiatric disorders that parallel those observed in epilepsy, serving as a potential tool to investigate the evolutionarily conserved mechanisms of seizures in vertebrates as well as to unravel future neuroprotective strategies.eng
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqpor
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpor
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul - FAPERGSpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectCrises convulsivaspor
dc.subjectPeixe-zebrapor
dc.subjectComorbidadespor
dc.subjectEstressepor
dc.subjectCortisolpor
dc.subjectSeizureseng
dc.subjectZebrafisheng
dc.subjectComorbiditieseng
dc.subjectStresseng
dc.titleFenótipos envolvidos em comorbidades associadas às crises convulsivas: abordagens experimentais utilizando o peixe-zebra como organismo modelopor
dc.title.alternativePhenotypes involved in seizure-related comorbities: experimental approaches using the zebrafish as a model organismeng
dc.typeDissertaçãopor
dc.description.resumoA epilepsia é uma doença neurológica caracterizada por crises recorrentes que afetam a homeostase cerebral e geram consequências negativas para o paciente, como mudanças comportamentais e cognitivas. A agressividade, a ansiedade, o déficit cognitivo, o isolamento social e o estresse são exemplos de comorbidades psiquiátricas associadas com a epilepsia. Apesar de bem descrita essa correlação na literatura, sugerindo mecanismos subjacentes compartilhados, faz-se necessária a caracterização de novos organismos modelos para aprimorar os conhecimentos relacionados às bases evolutivamente conservadas das comorbidades associadas à epilepsia. O peixe-zebra (Danio rerio) é um organismo modelo amplamente utilizado na neurociência comportamental, pois apresenta aspectos fisiológicos conservados, neurotransmissores bem caracterizados, e genoma completamente sequenciado e similar aos genes humanos. O objetivo deste trabalho foi caracterizar o uso do peixe-zebra como organismo modelo para estudar comorbidades relacionadas à epilepsia em peixe-zebra. Primeiramente, os animais foram expostos ao agente convulsivante pentilenotetrazol (PTZ, 10 mM) por 20 min para analisar o comportamento agressivo no teste de agressividade induzida pelo espelho em diferentes intervalos de tempos após a exposição (1 h, 3 h, 6 h, 24 h, 48 h e 72 h). No segundo trabalho, os animais foram expostos ao PTZ nas mesmas condições, porém após 24 h foram analisados os efeitos da exposição única ao PTZ sobre o padrão exploratório no teste de exploração vertical eliciada por novidade, comportamento do tipo ansioso (teste claro-escuro), consolidação de memória (esquiva inibitória) e na interação social, bem como nos níveis de cortisol do corpo inteiro. No terceiro trabalho, a fim de verificar se o estresse tem influência nas respostas comportamentais do tipo convulsiva, os animais foram posteriormente expostos agudamente a um agente estressor intenso (substância de alarme de co-específicos, CAS) por 5 min. Posteriormente, foram verificadas a latência dos animais para atingir o comportamento convulsivo do tipo clônico (escore 4) induzido pela exposição ao PTZ (7,5 mM), bem como o papel da substância de alarme de co-específicos no comportamento aversivo e nos níveis de cortisol. Os resultados mostraram que a exposição ao PTZ aumentou o comportamento agressivo, modificou o padrão exploratório alterando a habituação a novidade, aumentou a ansiedade, causou embotamento social, bem como prejuízos na consolidação da memória, sem modificar os níveis de cortisol 24 h após a exposição. Além disso, nós também observamos que o estresse aumentou a susceptibilidade para crises convulsivas no peixe-zebra e verificamos uma correlação positiva entre o fenótipo do tipo ansioso com parâmetros relacionados à crise convulsiva. Em suma, nossos resultados sugerem que o peixe-zebra é um organismo modelo emergente para investigar alterações neuropsiquiátricas relacionadas às crises convulsivas, podendo servir como uma ferramenta para o estudo dos mecanismos evolutivamente conservados das crises convulsivas em vertebrados, bem como para futuras estratégias de neuroproteção.por
dc.contributor.advisor1Rosemberg, Denis Broock
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7713953979203056por
dc.contributor.referee1Barbosa, Nilda Berenice de Vargas
dc.contributor.referee2Luchiari , Ana Carolina
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/4148860749836110por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentBioquímicapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica Toxicológicapor
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICApor
dc.publisher.unidadeCentro de Ciências Naturais e Exataspor


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