Estabelecimento de um modelo de Doen?a de Huntington induzido por ?cido-3-nitropropi?nico em peixe-zebra : avalia??o de par?metros comportamentais
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS |
Texto Completo: | http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/8724 |
Resumo: | A Doen?a de Huntington (DH) ? uma condi??o neurodegenerativa, de heran?a gen?tica, causada por uma expans?o anormal do trinucleot?deo CAG, resultando em uma muta??o da prote?na huntingtina. ? caracterizada por uma tr?ade de sintomas com altera??o progressiva da fun??o motora, cognitiva e psiqui?trica. Os primeiros sintomas normalmente surgem na fase adulta, embora tamb?m possam aparecer na idade juvenil, em torno dos 20 anos de idade, sendo assim denominada de DH juvenil. A doen?a torna-se fatal entre 15 a 20 anos ap?s o aparecimento dos primeiros sintomas. Al?m disso, a idade do aparecimento e a intensidade dos sintomas est?o relacionadas com o n?mero de repeti??es de CAG, ou seja, quanto mais repeti??es de CAG, mais cedo a patologia desenvolve-se e maior a intensidade dos sintomas. A principal caracter?stica neuropatol?gica da DH ? a not?vel neurodegenera??o dos neur?nios m?dios do estriado, alterando diferentes sistemas de neurotransmiss?o, tais como GABA?rgico, glutamat?rgico, dopamin?rgico e adenosin?rgico. Atualmente, os modelos animais da DH normalmente utilizam roedores e primatas n?o humanos e s?o classificados em gen?ticos e farmacol?gicos. Dentre os farmacol?gicos, o mais utilizado ? o modelo de toxina mitocondrial com o uso do ?cido-3-nitropropi?nico (3- NPA), que inibe o complexo II-III mitocondrial e ? capaz de reproduzir as altera??es motoras e bioqu?micas ocorridas na DH. Nesse contexto, o peixe-zebra vem se tornando um excelente modelo animal para o estudo e desenvolvimento de modelos de doen?as neurodegenerativas. Neste estudo, realizamos uma triagem comportamental no peixe-zebra em est?gio larval e adulto para estabelecer o modelo da DH induzido por 3-NPA. No est?gio larval, o tratamento consistiu de exposi??o ao 3-NPA nas concentra??es de 0,01, 0,05, 0,1, 0,2 e 0,5 mM durante 7 dias-p?sfertiliza??o (dpf). Do 7? dpf at? o 14? dpf, os animais permaneceram somente na ?gua. Para o tratamento dos animais adultos, as doses utilizadas foram 10, 20 e 60 mg/kg e salina para o grupo controle. O tratamento consistiu de 7 inje??es via intraperitoneal realizadas a cada 96 horas. O comportamento locomotor e de ansiedade foi avaliado 24 horas ap?s cada inje??o e a intera??o social, agressividade e mem?ria no final do tratamento de 29 dias. Nossos resultados demonstraram que no est?gio larval a exposi??o ao 3-NPA nas concentra??es de 0,1, 0,2 e 0,5 mM aumentou a frequ?ncia card?aca analisada aos 2 e 5 dpf, ocasionou altera??o morfol?gica na concentra??o de 0,05 mM e n?o alterou o comportamento locomotor avaliado nas idades de 7, 10 e 14 dpf. No est?gio adulto, a exposi??o ao 3-NPA nas doses de 10, 20 e 60 mg/kg induziu a uma diminui??o da atividade locomotora, enquanto n?o houve efeito na ansiedade e intera??o social dos animais. Entretanto, a dose de 60 mg/kg de 3-NPA causou uma diminui??o no comportamento agressivo e um preju?zo de mem?ria na tarefa da esquiva inibit?ria. Esses dados sugerem que, no est?gio larval, o peixe-zebra ? um modelo vi?vel para estudar as caracter?sticas da fase de pr?-manifesta??o da DH e, no est?gio adulto, identificamos atrav?s do tratamento a longo prazo com o 3- NPA um novo modelo animal para estudar as caracter?sticas fenot?picas do est?gio tardio da DH. |
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Estabelecimento de um modelo de Doen?a de Huntington induzido por ?cido-3-nitropropi?nico em peixe-zebra : avalia??o de par?metros comportamentaisLocomo??o?cido-3-nitropropi?nicoDoen?a de HuntingtonMem?riaPeixe-zebraLocomotion3-nitropropionic AcidHuntington DiseaseMemoryZebrafishCIENCIAS DA SAUDE::MEDICINAA Doen?a de Huntington (DH) ? uma condi??o neurodegenerativa, de heran?a gen?tica, causada por uma expans?o anormal do trinucleot?deo CAG, resultando em uma muta??o da prote?na huntingtina. ? caracterizada por uma tr?ade de sintomas com altera??o progressiva da fun??o motora, cognitiva e psiqui?trica. Os primeiros sintomas normalmente surgem na fase adulta, embora tamb?m possam aparecer na idade juvenil, em torno dos 20 anos de idade, sendo assim denominada de DH juvenil. A doen?a torna-se fatal entre 15 a 20 anos ap?s o aparecimento dos primeiros sintomas. Al?m disso, a idade do aparecimento e a intensidade dos sintomas est?o relacionadas com o n?mero de repeti??es de CAG, ou seja, quanto mais repeti??es de CAG, mais cedo a patologia desenvolve-se e maior a intensidade dos sintomas. A principal caracter?stica neuropatol?gica da DH ? a not?vel neurodegenera??o dos neur?nios m?dios do estriado, alterando diferentes sistemas de neurotransmiss?o, tais como GABA?rgico, glutamat?rgico, dopamin?rgico e adenosin?rgico. Atualmente, os modelos animais da DH normalmente utilizam roedores e primatas n?o humanos e s?o classificados em gen?ticos e farmacol?gicos. Dentre os farmacol?gicos, o mais utilizado ? o modelo de toxina mitocondrial com o uso do ?cido-3-nitropropi?nico (3- NPA), que inibe o complexo II-III mitocondrial e ? capaz de reproduzir as altera??es motoras e bioqu?micas ocorridas na DH. Nesse contexto, o peixe-zebra vem se tornando um excelente modelo animal para o estudo e desenvolvimento de modelos de doen?as neurodegenerativas. Neste estudo, realizamos uma triagem comportamental no peixe-zebra em est?gio larval e adulto para estabelecer o modelo da DH induzido por 3-NPA. No est?gio larval, o tratamento consistiu de exposi??o ao 3-NPA nas concentra??es de 0,01, 0,05, 0,1, 0,2 e 0,5 mM durante 7 dias-p?sfertiliza??o (dpf). Do 7? dpf at? o 14? dpf, os animais permaneceram somente na ?gua. Para o tratamento dos animais adultos, as doses utilizadas foram 10, 20 e 60 mg/kg e salina para o grupo controle. O tratamento consistiu de 7 inje??es via intraperitoneal realizadas a cada 96 horas. O comportamento locomotor e de ansiedade foi avaliado 24 horas ap?s cada inje??o e a intera??o social, agressividade e mem?ria no final do tratamento de 29 dias. Nossos resultados demonstraram que no est?gio larval a exposi??o ao 3-NPA nas concentra??es de 0,1, 0,2 e 0,5 mM aumentou a frequ?ncia card?aca analisada aos 2 e 5 dpf, ocasionou altera??o morfol?gica na concentra??o de 0,05 mM e n?o alterou o comportamento locomotor avaliado nas idades de 7, 10 e 14 dpf. No est?gio adulto, a exposi??o ao 3-NPA nas doses de 10, 20 e 60 mg/kg induziu a uma diminui??o da atividade locomotora, enquanto n?o houve efeito na ansiedade e intera??o social dos animais. Entretanto, a dose de 60 mg/kg de 3-NPA causou uma diminui??o no comportamento agressivo e um preju?zo de mem?ria na tarefa da esquiva inibit?ria. Esses dados sugerem que, no est?gio larval, o peixe-zebra ? um modelo vi?vel para estudar as caracter?sticas da fase de pr?-manifesta??o da DH e, no est?gio adulto, identificamos atrav?s do tratamento a longo prazo com o 3- NPA um novo modelo animal para estudar as caracter?sticas fenot?picas do est?gio tardio da DH.Huntington?s disease (HD) is a neurodegenerative genetic inheritance condition caused by an abnormal expansion of the CAG trinucleotide resulting in a mutation of the huntingtin protein. It is characterized by a triad of symptoms with progressive alterations of motor, cognitive and psychiatric functions. The first symptoms usually appear in the adult phase, but they can also appear in the juvenile age, around the 20 years old, being denominated juvenile HD. The disease becomes fatal 15 to 20 years after the onset of the first symptoms. In addition, the age of onset and intensity of symptoms are related to the number of CAG repeats, i.e. the more CAG repeats, the earlier the pathology develops and the greater the intensity of symptoms. The main neuropathological characteristic of HD is the remarkable neurodegeneration of the midline striatal neurons, altering different neurotransmitter systems, such as GABAergic, glutamatergic, dopaminergic, and adenosinergic. Currently, animal models of HD usually use rodents and non-human primates and are classified into genetic and pharmacological models. Among the pharmacological agents, the most commonly tested is the mitochondrial toxin model with the use of 3-nitropropionic acid (3-NPA), that inhibits the mitochondrial complex II-III and is able to reproduce the motor and biochemical alterations occurred in HD. In this context, zebrafish has become an excellent animal model for the study and development of neurodegenerative disease models. In this study, we performed a behavior screening in larval and adult zebrafish to establish the 3-NPA induced HD model. In the larval stage, the treatment consisted of exposure to 3-NPA at concentrations of 0.01, 0.05, 0.1, 0.2 and 0.5 mM for 7 days post-fertilization (dpf). From the 7th dpf to 14th dpf the animals remained only in the water. For the treatment of adult animals, the doses used were 10, 20, and 60 mg/kg and saline for the control group. The treatment consisted of 7 intraperitoneal injections performed every 96 hours.The locomotor and anxiety behavior was assessed 24 hours after each injection and the social interaction, aggression and memory at the end of the 29 days of the treatment. In the larval stage, the exposure to 3-NPA at concentrations of 0.1, 0.2 and 0.5 mM increased the heart rate at 2 and 5 dpf, caused a morphological alteration at the concentration of 0.05 mM and did not alter the locomotor behavior at the ages of 7, 10 and 14 dpf. In the adult stage, the exposure to 3-NPA in the doses at 10, 20, and 60 mg/kg induced a decrease in locomotor activity whereas it had no effect on anxiety and social interaction of the animals. However, the dose of 60 mg/kg caused a decrease in aggressive behavior and a memory impairment in the inhibitory avoidance task. These data suggest that zebrafish in the larval stage is a viable model for studying the characteristics of the pre-manifestation phase of HD and, in the adult stage, we identified through the long-term treatment with 3-NPA a new animal model to study the phenotypic characteristics of the late stage of HD.Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico - CNPqPontif?cia Universidade Cat?lica do Rio Grande do SulEscola de MedicinaBrasilPUCRSPrograma de P?s-Gradua??o em Medicina e Ci?ncias da Sa?deBonan, Carla Denisehttp://lattes.cnpq.br/8058052532279136Wiprich, Melissa Talita2019-06-17T13:37:46Z2019-03-20info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/8724porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RSinstname:Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)instacron:PUC_RS2024-06-24T15:00:13Zoai:tede2.pucrs.br:tede/8724Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede2.pucrs.br/tede2/PRIhttps://tede2.pucrs.br/oai/requestbiblioteca.central@pucrs.br||opendoar:2024-06-24T15:00:13Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS - Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)false |
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