Efeitos neurocomportamentais promovidos pela cafeína em duas populações de peixe-zebra
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2017 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Manancial - Repositório Digital da UFSM |
Texto Completo: | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/17940 |
Resumo: | The zebrafish (Danio rerio) is an emergent model organism in behavioral neuroscience. Several features make zebrafish an attractive vertebrate in scientific researches, such as the small size, low cost, the ease maintenance, abundant offspring, and the fast development until adult phase. The wild-type (WT) and leopard (leo) zebrafish populations present significant behavioral differences, in which leo has a more anxious profile at basal levels. Among the molecules that modulate anxiety-like behaviors, caffeine is the most consumed psicostimulant substance in the western diet. Although the anxiogenic effects of caffeine have been described previously, its influence on populations with different baselines of anxiety levels is unknown. Since behavioral neurophenotyping is easily assessed in zebrafish, especially due to their three dimensional swimming pattern, this study aimed to investigate the effects of caffeine on habituation to novelty stress and its influence on locomotion, exploration, and anxiety-like behaviors. Animals were acutely exposed to caffeine (25, 50, 100, and 200 mg/L) for 15 minutes and further transferred individually to a novel tank. Behavioral analyses and three-dimensional reconstructions of the swimming traces revealed a concentration-dependent effect of caffeine on anxiety-like behaviors by altering vertical activity, freezing episodes, and erratic movements. A prominent anxiogenic effect was verified in WT during habituation to novelty, suggesting an involvement of phenotype in this response. Furthermore, both populations showed abnormal behaviors following 200 mg/L caffeine, reflecting a potential caffeine-mediated neurotoxicity at high concentrations. Altogether, we demonstrate a concentration- and population-dependent effect of caffeine in zebrafish. Besides, the use of different zebrafish populations could serve as a tempting strategy to evaluate anxiety-like behaviors in future pharmacological approaches. |
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Efeitos neurocomportamentais promovidos pela cafeína em duas populações de peixe-zebraNeurobehavioral effects of caffeine in two zebrafish populationsPeixe-zebraCafeínaComportamentos defensivosHabituação à novidadeDefensive behaviorsZebrafishCaffeineHabituation to noveltyCNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICAThe zebrafish (Danio rerio) is an emergent model organism in behavioral neuroscience. Several features make zebrafish an attractive vertebrate in scientific researches, such as the small size, low cost, the ease maintenance, abundant offspring, and the fast development until adult phase. The wild-type (WT) and leopard (leo) zebrafish populations present significant behavioral differences, in which leo has a more anxious profile at basal levels. Among the molecules that modulate anxiety-like behaviors, caffeine is the most consumed psicostimulant substance in the western diet. Although the anxiogenic effects of caffeine have been described previously, its influence on populations with different baselines of anxiety levels is unknown. Since behavioral neurophenotyping is easily assessed in zebrafish, especially due to their three dimensional swimming pattern, this study aimed to investigate the effects of caffeine on habituation to novelty stress and its influence on locomotion, exploration, and anxiety-like behaviors. Animals were acutely exposed to caffeine (25, 50, 100, and 200 mg/L) for 15 minutes and further transferred individually to a novel tank. Behavioral analyses and three-dimensional reconstructions of the swimming traces revealed a concentration-dependent effect of caffeine on anxiety-like behaviors by altering vertical activity, freezing episodes, and erratic movements. A prominent anxiogenic effect was verified in WT during habituation to novelty, suggesting an involvement of phenotype in this response. Furthermore, both populations showed abnormal behaviors following 200 mg/L caffeine, reflecting a potential caffeine-mediated neurotoxicity at high concentrations. Altogether, we demonstrate a concentration- and population-dependent effect of caffeine in zebrafish. Besides, the use of different zebrafish populations could serve as a tempting strategy to evaluate anxiety-like behaviors in future pharmacological approaches.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESO peixe-zebra (Danio rerio) é um organismo modelo emergente na neurociência comportamental. Dentre as características que tornam esse organismo experimental atraente para pesquisas científicas, podemos citar o tamanho diminuto, o baixo custo, a facilidade para manutenção, a alta taxa de proliferação e o rápido desenvolvimento até a fase adulta. As populações de peixe-zebra do tipo selvagem (WT) e leopardo (leo) possuem diferenças comportamentais significantes e a população leo apresenta um acentuado comportamento basal ansiogênico. Dentre as diferentes moléculas que modulam o comportamento do tipo ansiedade, a cafeína é a substância psicoestimulante mais consumida nas dietas ocidentais. Apesar dos seus efeitos ansiogênicos já terem sido descritos na literatura, a influencia dos efeitos mediados pela cafeína em populações com distintos padrões de ansiedade ainda não é bem compreendida. Em virtude da neurofenotipagem ser facilmente avaliada no peixe-zebra, o qual apresenta um comportamento exploratório capaz de ser analisado temporalmente e espacialmente em três dimensões, o presente estudo tem por objetivo investigar os efeitos mediados pela cafeína nas respostas de habituação à novidade e nos comportamentos locomotores, exploratórios e do tipo ansiedade. Para esse propósito, peixes-zebra foram expostos agudamente à cafeína (25, 50, 100 e 200 mg/L) por 15 minutos e logo após, foram transferidos individualmente a um novo aquário para a avaliação comportamental. A análise das variáveis comportamentais e a reconstrução do nado exploratório em três dimensões demonstraram que a cafeína possui efeito ansiogênico dependente de concentração, por alterar o nado vertical, episódios de congelamento e nado errático. Um efeito ansiogênico proeminente foi observado na resposta de habituação à novidade em WT, sugerindo um papel do fenótipo nas respostas comportamentais mediadas pela cafeína. Além disso, um padrão de nado anômalo foi observado na concentração de 200 mg/L em alguns indivíduos de ambas as populações, o que poderia refletir uma potencial neurotoxicidade da cafeína em altas concentrações. Em suma, o presente trabalho demonstrou que os efeitos da cafeína no peixe-zebra são dependentes de concentração e das populações estudadas. Ademais, o uso de diferentes populações de peixe-zebra poderá servir como uma estratégia para estudos do comportamento tipo ansiedade em futuros estudos farmacológicos.Universidade Federal de Santa MariaBrasilBioquímicaUFSMPrograma de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica ToxicológicaCentro de Ciências Naturais e ExatasRosemberg, Denis Broockhttp://lattes.cnpq.br/7713953979203056Chitolina, Maria Rosahttp://lattes.cnpq.br/4401319386725357Rico, Eduardo Pachecohttp://lattes.cnpq.br/4350839549861649Rosa, Luiz Vinícius Costa da2019-08-15T15:41:45Z2019-08-15T15:41:45Z2017-09-19info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/17940porAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2019-08-16T06:00:36Zoai:repositorio.ufsm.br:1/17940Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2019-08-16T06:00:36Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false |
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