Fantastic genes and where to find them: molecular basis of alcohol effects in zebrafish populations
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRN |
Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/33005 |
Resumo: | O álcool (ou etanol) é um poderoso psicoativo e seu consumo excessivo pode levar o indivíduo a desenvolver o alcoolismo. No entanto, sabe-se que há variações genéticas, fisiológicas e comportamentais que influenciam a forma como os indivíduos respondem ao álcool. Neste sentido, estudos comparativos entre populações de uma mesma espécie são úteis. Assim, avaliamos o padrão comportamental e molecular da resposta ao álcool em populações de zebrafish (Danio rerio), utilizando diferentes protocolos e fases do desenvolvimento. No primeiro capítulo, avaliamos o padrão comportamental e níveis de mRNA em três populações de zebrafish (AB, TU e WT) expostas à combinação entre doses crônicas (0% ou 0.5%) e agudas (0% ou 0.5%) de álcool. Analisamos o comportamento locomotor e tipo-ansioso, e a expressão de mRNAs envolvidos no metabolismo de neuromediadores afetados pelo álcool (Th1, Ache, Gaba1, Gad1b, Tph1, Ada1, BDNF). Observamos que a resposta locomotora (velocidade média e distância percorrida) e genes associados (Gaba1 e Gad1b) foram similares entre as três populações, com aumento do comportamento e da expressão dos genes durante o tratamento agudo. Já os níveis de Th1 e Ache se mostraram similares entre TU e WT, com aumento da expressão nos tratamentos agudo e abstinência. Em termos de ansiedade, TU e AB respondem de maneira similar (maior distância do fundo durante a abstinência e aumento nos níveis de Tph1 e ADA1 durante os tratamentos agudo e abstinência), enquanto WT não mostra mudanças no comportamento e níveis transcricionais. Os peixes TU apresentaram aumento da expressão de BDNF nos grupos crônico e abstinência. No segundo capítulo, expusemos embriões das três populações ao álcool (0%, 0.5% ou 1.0%), a fim de simular a desordem do espectro alcóolico fetal – FASD. Avaliamos o comportamento em três janelas ontogenéticas: larval, juvenil e adulta. Verificamos novamente resposta consistente e padronizada entre as populações AB e TU, enquanto WT não mostraram alteração. Durante a fase larval, AB e WT expostos ao álcool embrionário apresentaram aumento da locomoção (velocidade média e distância percorrida), enquanto TU mostrou diminuição da resposta motora. Quanto à ansiedade, observamos diminuição da ansiedade (tempo na borda e distância da borda) em todas as populações expostas ao álcool. Na fase juvenil, AB e TU mantiveram o padrão locomotor da fase larval, porém não apresentaram resposta tipo-ansiosa alterada nos grupos expostos ao álcool. WT, por outro lado, não mostrou mudança locomotora ou tipo-ansiosa. Durante a fase adulta, AB e TU expostos ao álcool embrionário exibiram aumento da locomoção e ansiedade, enquanto WT não expressaram diferenças comportamentais. No último capítulo, tentamos estabelecer um novo protocolo experimental de busca voluntária pelo álcool. Após induzir os animais ao alcoolismo por meio da combinação entre doses crônicas (0% ou 0.5%) e agudas (0% ou 0.5%) de álcool, testamos a preferência deles pelo álcool ou pela água. Constatamos que os animais preferiram o lado da água, evidenciando que talvez o protocolo não seja suficiente para induzir o comportamento de busca. Em termos gerais, a resposta ao álcool depende do regime de exposição e da contribuição do background genético. Para fins de estudos translacionais, populações-padrão utilizadas em laboratório oferecem resultados confiáveis e reproduzíveis devendo ser, portanto, priorizadas. |
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Barbosa, Thaís Agueshttp://lattes.cnpq.br/7855478719430349Rosemberg, Denis BroockSilva, Rosane Souza daLuchiari, Ana Carolina2021-08-04T15:44:43Z2021-08-04T15:44:43Z2021-06-11BARBOSA, Thaís Agues. Fantastic genes and where to find them: molecular basis of alcohol effects in zebrafish populations. 2021. 123f. Dissertação (Mestrado em Psicobiologia) - Centro de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2021.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/33005O álcool (ou etanol) é um poderoso psicoativo e seu consumo excessivo pode levar o indivíduo a desenvolver o alcoolismo. No entanto, sabe-se que há variações genéticas, fisiológicas e comportamentais que influenciam a forma como os indivíduos respondem ao álcool. Neste sentido, estudos comparativos entre populações de uma mesma espécie são úteis. Assim, avaliamos o padrão comportamental e molecular da resposta ao álcool em populações de zebrafish (Danio rerio), utilizando diferentes protocolos e fases do desenvolvimento. No primeiro capítulo, avaliamos o padrão comportamental e níveis de mRNA em três populações de zebrafish (AB, TU e WT) expostas à combinação entre doses crônicas (0% ou 0.5%) e agudas (0% ou 0.5%) de álcool. Analisamos o comportamento locomotor e tipo-ansioso, e a expressão de mRNAs envolvidos no metabolismo de neuromediadores afetados pelo álcool (Th1, Ache, Gaba1, Gad1b, Tph1, Ada1, BDNF). Observamos que a resposta locomotora (velocidade média e distância percorrida) e genes associados (Gaba1 e Gad1b) foram similares entre as três populações, com aumento do comportamento e da expressão dos genes durante o tratamento agudo. Já os níveis de Th1 e Ache se mostraram similares entre TU e WT, com aumento da expressão nos tratamentos agudo e abstinência. 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Quanto à ansiedade, observamos diminuição da ansiedade (tempo na borda e distância da borda) em todas as populações expostas ao álcool. Na fase juvenil, AB e TU mantiveram o padrão locomotor da fase larval, porém não apresentaram resposta tipo-ansiosa alterada nos grupos expostos ao álcool. WT, por outro lado, não mostrou mudança locomotora ou tipo-ansiosa. Durante a fase adulta, AB e TU expostos ao álcool embrionário exibiram aumento da locomoção e ansiedade, enquanto WT não expressaram diferenças comportamentais. No último capítulo, tentamos estabelecer um novo protocolo experimental de busca voluntária pelo álcool. Após induzir os animais ao alcoolismo por meio da combinação entre doses crônicas (0% ou 0.5%) e agudas (0% ou 0.5%) de álcool, testamos a preferência deles pelo álcool ou pela água. Constatamos que os animais preferiram o lado da água, evidenciando que talvez o protocolo não seja suficiente para induzir o comportamento de busca. Em termos gerais, a resposta ao álcool depende do regime de exposição e da contribuição do background genético. Para fins de estudos translacionais, populações-padrão utilizadas em laboratório oferecem resultados confiáveis e reproduzíveis devendo ser, portanto, priorizadas.Alcohol (or ethanol) is a powerful psychoactive substance and its excessive consumption may lead one to develop the alcoholism. However, its known that genetic, physiological and behavioral variations influence how individuals respond to alcohol. In this sense, comparative studies among populations from a same species are useful. Thus, we evaluated the behavioral and molecular pattern in response to alcohol of zebrafish populations (Danio rerio), using different protocols and stages of development. In the first chapter, we evaluated the behavioral pattern and mRNA levels in three zebrafish populations (AB, TU, and WT) exposed to the combination of chronic (0% or 0.5%) and acute (0% or 0.5%) alcohol concentrations. We analyzed locomotor and anxiety-like behavior, and the expression of mRNA involved in neurotransmitters affected by alcohol (Th1, Ache, Gaba1, Gad1b, Tph1, Ada1, BDNF). We observed that locomotor response (mean speed and distance traveled) and associated genes (Gaba1 and Gad1b) were similar within all populations, in which there was increased behavioral response and overexpressed levels of the gene in acute the treatment. The mRNA levels of Th1 e Ache were similar in TU e WT, in which we observed increased expression. In both acute and withdrawal treatments. Regarding anxiety, both AB and TU fish presented robust response (increased distance from the bottom during withdrawal and increased levels of Tph1 and Ada1 in both acute and withdrawal treatments), while WT didn't show alterations in behavior nor in transcriptional levels. TU fish presented increased expression of BDNF during chronic and withdrawal treatments, in contrast to AB and WT populations. In the second chapter, we exposed zebrafish embryos to alcohol (0%, 0.5% or 1.0%) from the three populations, in order to simulate the fetal alcohol spectrum disorder - FASD. We evaluated behavior in three ontogenetic phases: larval, juvenile and adult. We verified, again, consistent and patter response between AB and TU fish, while WT showed no alterations. During the larval phase, both AB and WT populations exposed to embryonic alcohol exhibited increased locomotion (mean speed and distance traveled), while TU larvae showed decreased motor response. In terms of anxiety-like, we observed decreased of the behavior (time at the edge and distance of the edge) in all populations exposed to alcohol. In juvenile phase, both AB and TU remained the motor pattern from the larval phase, but they didn't present altered anxious behavior. The WT population, otherwise, showed no altered locomotion nor anxiety-like responses. During the adult stage, both AB and TU embryonically exposed to alcohol exhibited increased motor and anxious responses. On the other hand, WT fish didn't show alterations in behavioral response. In the last chapter, we tried to stablish a new protocol of voluntary search for alcohol. After induce fish to alcoholism throughout the combination of chronic (0% or 0.5%) and acute (0% or 0.5%) alcohol concentrations, we tested their preference for alcohol or water. We observed that animals preferred the water side, evidencing that perhaps the protocol wasn't sufficient to induce seeking behavior. In general terms, alcohol response depends on the exposure regimen to the drug and the genetic background contribution. For the purposes of translational studies, standard populations commonly used in laboratories offer reliable and reproducible results, thus, they should be prioritized.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqUniversidade Federal do Rio Grande do NortePROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM PSICOBIOLOGIAUFRNBrasilTeste de tanque novoDopaminaSerotoninaSerotoninaAdenosinaFantastic genes and where to find them: molecular basis of alcohol effects in zebrafish populationsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALFantasticgeneswhere_Barbosa_2021.pdfapplication/pdf1684679https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/33005/1/Fantasticgeneswhere_Barbosa_2021.pdfdb6d7d5e069aff718fd021f9a80c4263MD51123456789/330052021-08-27 14:03:53.641oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/33005Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2021-08-27T17:03:53Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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