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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.17.2017.tde-01022016-103743
Document
Author
Full name
Polianna Delfino Pereira
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Ribeirão Preto, 2015
Supervisor
Committee
Cairasco, Norberto Garcia (President)
Ana, Lauro Wichert
Lin, Katia
Title in Portuguese
A influência da estimulação olfatória no desenvolvimento de crises límbicas em ratos Wistar
Keywords in Portuguese
Abrasamento Elétrico Rápido
Amígdala
Córtex Piriforme
Eletrencefalograma (EEG)
ELT
Hipocampo
Olfação
TMT
Abstract in Portuguese
Um dos modelos experimentais mais utilizados para estudar a epilepsia do lobo temporal (ELT) é o abrasamento (kindling) por estimulação elétrica diária da amígdala, o abrasamento elétrico convencional. Uma alternativa rápida e eficaz a esse modelo é o abrasamento elétrico rápido, também capaz de gerar crises límbicas, porém com 10 estímulos elétricos aplicados ao dia, por 2 dias. No 3º dia é aplicado um estímulo elétrico adicional, o 21º estímulo, quando podem ser testadas drogas antiepilépticas ou estudados mecanismos de plasticidade ou memória. Entre as principais áreas ativadas nas crises límbicas encontram-se o complexo amigdalóide, a formação hipocampal, o córtex piriforme e neocórtices adjacentes. O envolvimento de estruturas olfatórias na ELT é antigo e estudos indicam que a exposição a um estímulo olfatório é capaz de suprimir, inibir ou induzir a ocorrência de crises. Todas as evidências clínicas e experimentais dão suporte científico para a hipótese de que a estimulação olfatória com o 2,5-Dihydro-2,4,5-trimethylthiazoline (TMT), uma potente substância química, derivada das fezes de raposa e que biologicamente representa o cheiro de predador pode influenciar no processo de crises evocadas por estimulação elétrica da amígdala. O objetivo geral do presente estudo foi avaliar a influência da apresentação do estímulo olfatório com TMT nas crises epilépticas de ratos Wistar, submetidos ao abrasamento elétrico rápido da amígdala. Para tanto, os parâmetros químicos do TMT foram avaliados, bem como as respostas comportamentais de ratos Wistar machos naives submetidos ao estímulo olfatório com diferentes doses de TMT. Na sequência, um novo grupo de ratos Wistar machos naives foi submetido ao protocolo de abrasamento elétrico rápido da amígdala com a aquisição dos registros eletrencefalográficos (EEGráficos) do córtex piriforme, formação hipocampal além do complexo amigdalóide. Após abrasados os animais foram expostos ao TMT ou água destilada, previamente ao 21º estímulo elétrico. Posteriormente o tecido cerebral foi processado (perfundido, crioprotegido, congelado e cortado) e então foram feitas as técnicas histoquímicas de: Nissl e Fluoro-Jade C (FJC, marcador de neurodegeneração). As respostas comportamentais foram analisadas mediante o uso do Índice de Gravidade para Crises Límbicas e da neuroetologia. Adicionalmente foi avaliada a expressão EEGráfica do 1º, 20º e 21º estímulos e verificada a presença/ausência de neurodegeneração em regiões do sistema límbico. Os resultados da análise comportamental obtidos nesse estudo foram comparados com os obtidos no protocolo de estimulação olfatória com TMT nas crises audiogênicas agudas de ratos da cepa WAR. O TMT desencadeou reações de medo e modificou as sequências comportamentais, reduziu a atividade motora e os comportamentos de autolimpeza. Dados qualitativos da cromatografia gasosa e algoritmos matemáticos possibilitaram estabelecer as concentrações na câmara para as diferentes doses de TMT. Além disso, a cromatografia gasosa identificou que 30 minutos é o tempo necessário para saturação e dessaturação da câmara ao TMT, e indicou uma saturação homogênea do interior dessa câmara. O TMT puro no abrasamento elétrico rápido em ratos Wistar foi capaz de reduzir significativamente o Índice de Gravidade para Crises Límbicas comparado à água, corroborando os dados neuroetológicos que indicam o efeito supressor do TMT nas crises, tanto para o modelo de abrasamento elétrico rápido quanto para as crises audiogênicas agudas. Os resultados da duração da pós-descarga EEGráfica primária no 21º estímulo foram inconclusivos, sendo necessárias outras análises empregando diferentes métodos analíticos. Com a técnica de FJC não foi possível verificar morte celular por necrose em qualquer região cerebral avaliada.
Title in English
The influence of olfactory stimulation in the development of limbic seizures in rats
Keywords in English
Amygdala
Electroencephalogram (EEG)
Hippocampus
Olfaction
Piriform Cortex
Rapid Electrical Kindling
TLE
TMT
Abstract in English
One of the most widely used experimental models to study temporal lobe epilepsy (TLE) is the kindling by electrical daily stimulation of the amygdala, the conventional kindling. A rapid and effective alternative to this model is rapid electrical kindling, also capable of generating limbic seizures, but with 10 electrical stimuli applied per day for 2 days. On the 3rd day an additional electrical stimulus is applied, the 21st stimulus, when antiepileptic drugs can be tested or mechanisms of plasticity and memory can be studied. Among the main areas activated in limbic seizures are the amygdaloid complex, the hippocampal formation, piriform cortex and adjacent neocortices. The involvement of the olfactory structures in TLE is old and studies indicate that exposure to an olfactory stimulus is capable to suppress or inhibit or induce the occurrence of seizures. All the clinical and experimental evidences provide scientific support for the hypothesis that the olfactory stimulation with 2,5-Dihydro-2,4,5-trimethylthiazoline (TMT), a powerful chemical substance derived from fox feces which biologically represents the "predator smell can influence the seizures process evoked by electrical stimulation of the amygdala. The overall objective of this study was to evaluate the influence of olfactory stimulation with TMT in seizures of Wistar rats subjected to rapid electrical kindling of the amygdala. Therefore, the chemical parameters of TMT were evaluated, as well as behavioral responses of naive male Wistar rats exposed to the olfactory stimulus with different concentrations of TMT. Other group of rats was electrically stimulated in the amygdaloid complex, following the protocol of rapid electrical kindling and the electroencephalographic recordings (EEGraphic) obtained from the piriform cortex, hippocampal formation in addition to the amygdaloid complex. After scorched the animals were exposed to TMT or distilled water, prior to the 21st electrical stimulation. Subsequently the cerebral tissue was processed (perfused, cryoprotected, frozen and sliced) and then processed for Nissl and Fluoro-Jade C histochemistry (FJC, a marker of neurodegeneration). The behavioral responses were analyzed by using the Severity Index for Limbic Seizures and neuroethology. In addition to EEG, reviewed after the 1st, 20th and 21th stimuli we also examined the presence/absence of neurodegeneration in regions of the limbic system. The results obtained in this study were compared with those obtained in the protocol of olfactory stimulation with TMT on acute audiogenic seizures of rats from the WAR strain. The TMT triggered fear reactions and modified the behavioral sequences, reduced motor activity and grooming behavior. Qualitative data from gas chromatography and mathematical algorithms made possible to establish the concentrations in the camera for the different doses of TMT. In addition, the gas chromatography helped to identify that 30 minutes is the time required for saturation and desaturation of the camera to TMT and indicated a homogeneous saturation of the interior of such camera. The pure TMT in rapid electrical kindling in Wistar rats was able to significantly reduce the Severity Index for Limbic Seizures, compared to water, corroborating the data of the neuroethology method indicating the suppressive effect of TMT in seizures, in both, the model of rapid electrical kindling as well as the acute audiogenic seizures. However, the results of the duration of the EEGraphic primary after-discharge at the 21th stimulus were inconclusive, requiring further analysis using different analytical methods. With the technique of FJC it was not observed necrotic cell death in any studied brain region.
 
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Publishing Date
2017-04-10
 
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