Desenvolvimento e validação de métodos para estressar, administrar fármacos e analisar o comportamento de moscas Drosophila melanogaster

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Eckert, Fabiola Boz
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/215596
Resumo: Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Farmacologia, Florianópolis, 2019.
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spelling Desenvolvimento e validação de métodos para estressar, administrar fármacos e analisar o comportamento de moscas Drosophila melanogasterFarmacologiaAntidepressivosEstresse fisiológicoDissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Farmacologia, Florianópolis, 2019.O estresse é um fator que provoca mudanças comportamentais e fisiológicas nos animais, que podem ser revertidas por tratamento com antidepressivos. Para entender estes fenômenos, os estudos comumente usam roedores como animais experimentais. Entretanto, o uso de vertebrados em diferentes áreas de pesquisa tem sofrido críticas no campo do bem-estar animal. Por esta razão, iniciativas que vão desde a utilização da pesquisa in silico até a substituição de animais vertebrados por invertebrados, vem se popularizando. Existem evidências que estímulos estressantes e fármacos antidepressivos afetam o comportamento das moscas Drosophila melanogaster, assim como ocorre em vertebrados. Porém, os protocolos para o estudo do estresse ou tratamento com antidepressivos nesta espécie ainda são pouco padronizados. O objetivo deste trabalho foi propor e validar um método para avaliar o efeito do estresse e do tratamento com antidepressivo sobre os comportamentos das moscas. Para isso se escolheu o paradigma de ?preferência por sacarose?. No experimento 1 criou-se um labirinto com raias e capilares (LARC). Os capilares foram preenchidos com solução de sacarose 5 %, e o LARC permitia a experimentação de várias moscas simultaneamente. Três animais foram testados no LARC a fim de avaliar quais os comportamentos poderiam ser observados nesta situação. Um etograma com 16 categorias comportamentais foi criado para análises dos vídeos de registro dos testes. Determinados vídeos foram transcritos duas vezes, com intervalos de ao menos 7 dias. Estes forneceram dados para cálculos de confiabilidade da análise e para a posterior refinação do etograma. No experimento 2, moscas machos e fêmeas alocadas para grupos controle (alimentadas) ou estresse (privação alimentar (PA) por 2h ou 8h) foram filmadas por 60 min. De acordo com os resultados pode se observar que ao longo do teste houve diminuição do tempo de locomoção e concomitante aumento do tempo de imobilidade em todos os grupos de moscas similarmente. Porém, no grupo PA 8h o tempo de locomoção foi menor que no controle em ambos os sexos. No experimento 3, o tempo de filmagem do teste foi de 40 min e foram usados três períodos de privação alimentar: 2h, 8h e 20h. Os resultados foram semelhantes aos do experimento 2, exceto pela ausência de efeito da PA 8h. No experimento 4 se avaliou o desenvolvimento das moscas na presença de escitalopram no meio de cultivo por 15 dias. Tendo sido considerada adequada a forma de administração, no experimento 5 dividiu-se as moscas de acordo com o sexo e o tempo de tratamento (14h, 24h ou 48h) com escitalopram dissolvido no alimento. Em teste de 30 min no LARC novamente observou-se queda do tempo de locomoção e aumento do tempo de imobilidade ao longo do teste em todas as condições experimentais, exceto no tratamento 14h (escitalopram e controle). Em todos os experimentos, o tempo médio de interação com o capilar contendo sacarose foi menor que 5 minutos, indicando que este foi um estímulo pouco apetitivo. Em resumo, o teste no LARC possibilitou a experimentação com várias moscas simultaneamente. Nas condições desenvolvidas, as respostas mais consistentes das moscas foram a redução de locomoção e aumento da imobilidade ao longo do teste. Este padrão comportamental resistiu à diminuição do tempo do teste, ao dimorfismo sexual e a diferentes tempos de PA. Nas fêmeas, apenas o tratamento com escitalopram por 14h afetou o padrão de comportamento no LARC. Assim, concluímos que os efeitos do sexo, da PA e do tratamento com escitalopram foram pequenos nestas condições experimentais. Portanto, propomos que devem ser feitas adaptações de desenho experimental (e.g. aumento de tamanho da amostra) e de procedimentos (e.g. iluminação do experimento) para se reduzir a duração do teste e aumentar sua capacidade de detectar os efeitos dos fármacos antidepressivos para que se torne de uso válido na psicofarmacologia.Abstract: Stressful stimuli induce behavioral and physiological changes reversible by treatment with antidepressants. Laboratory rodents are common subjects in studies aiming to understand those phenomena. However, the use of vertebrates in biomedical research has been criticized on the grounds of animal welfare. Therefore, initiatives ranging from in silico experiments to replacing vertebrates with invertebrates have grown popular. Pieces of evidence indicates that stressful stimuli as well as antidepressants may affect behavior of Drosophila melanogaster like vertebrates. Nevertheless, protocols for these studies are not very developed and standardized as in vertebrates. The aim in the present study was to plan and standardize a method to study behavioral consequences of stress or antidepressant treatment in flies. Sucrose preference was the paradigm chosen to develop this project. In experiment 1, a puzzle with lanes and capillaries (LARC) were created. The capillaries were filled with sucrose 5% and the lane allowed to test several flies simultaneously. Three animals were tested in the LARC to evaluate what behaviors could be observed in this situation. An ethogram with 16 behavioral categories was created to analyze the videos. Some videos of each experiment were transcript twice, 7 days apart. These data were used to calculations of intra subject agreement and refinement of the ethogram. In experiment 2, male and female flies randomly assigned to control (standard conditions) or stressed groups (food deprivation (FD) for 2 or 8h) were videotaped for 60 min. Analysis showed that locomotion decreases while immobility increases over the course of the test for all groups. Flies (both sex) of the group FD 8h explored LARC longer than flies of the control group. In the experiment 3, flies were food deprived for 2h, 8h and 20h prior a 40-min behavioral test resulting in data similar to the previous experiment, except for the absence of any effect of FD 8h. In experiment 4, the effects of the escitalopram dissolved in the food on flies? development were evaluated for 15 days being considered adequate to the next step. In experiment 5, flies were allocated to groups according to sex and time under treatment with escitalopram mixed in the food (14h, 24h or 48h). LARC testing for 30 min revealed again reduced locomotion and increased immobility over the course of testing in all groups, except in the groups treated during 14h (escitalopram and control). In all experiments, flies had short contact with capillaries indicating that sucrose was a poor incentive to flies. In summary, LARC allowed for simultaneous testing of several flies. In present conditions, the more consistent behavioral responses of flies to LARC exposure were decaying locomotion along with growing immobility. This last behavioral pattern was quite resistant to shortening of the test, sexual dimorphism or different times of FD. In females, only escitalopram 14 h was able to affect behavioral pattern in LARC. Thus, data indicated that sex, FD and escitalopram treatment had only small effects on flies in present conditions. Finally, we propose changes of current experimental design and procedures to allow for reduction of the length of the test and increase power to detect the effects of antidepressants using it. Further studies are required to make LARC a valid test to studies in psychopharmacology.Oliveira, Cilene Lino deToni, Daniela Cristina deUniversidade Federal de Santa CatarinaEckert, Fabiola Boz2020-10-21T21:18:20Z2020-10-21T21:18:20Z2019info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis86 p.| il., gráfs.application/pdf369564https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/215596porreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2020-10-21T21:18:20Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/215596Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732020-10-21T21:18:20Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
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