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Tese de Doutorado
DOI
https://doi.org/10.11606/T.42.2020.tde-16122019-145702
Documento
Autor
Nome completo
Giovanne Baroni Diniz
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2019
Orientador
Banca examinadora
Bittencourt, Jackson Cioni (Presidente)
Dale, Camila Squarzoni
Felicio, Luciano Freitas
Sawchenko, Paul Emil
Título em português
Morfologia comparada do sistema do hormônio concentrador de melanina.
Palavras-chave em português
Evolução comparada
Hipotálamo
MCH
Neuroanatomia
Neurociência
Resumo em português
O sistema do hormônio concentrador de melanina (MCH) consiste em três genes: Pmch, Mchr1, e Mchr2, e nas proteínas originadas desses três genes: MCH, Neuropeptídeo E-I (NEI), Neuropeptídeo G-E, e os dois subtipos de receptores de MCH, MCHR1 e MCHR2. O sistema neuropeptidérgico do MCH tem sido implicado em diversos papéis fisiológicos, tais como a integração e promoção de comportamentos motivados, incluindo reprodução e comportamento maternal, e sono. Uma melhor compreensão dos elementos que compõem o sistema do MCH pode nos ajudar a entender melhor como ele executa essas funções. Um possível método para se obter isto é comparar diferentes espécies, identificando elementos em comum e divergências que podem nos informar sobre as correlações morfofuncionais conservadas, e sobre a evolução de neuromoduladores como um todo. No Capítulo 1, uma introdução mais extensiva sobre o MCH é providenciada. No Capítulo 2, nós conectamos o racional por trás de cada trabalho apresentado nesta tese, com um foco nas perspectivas deste campo de investigação. No Capítulo 3, empregamos imuno-histoquímica para investigar a distribuição de MCH e NEI no sistema nervoso central de três espécies diferentes de muroides: ratos (Rattus novergicus), camundongos (Mus musculus), e camundongos vulcânicos Mexicanos (Neotomodon alstoni). Também empregamos camundongos fêmeas em diferentes estágios do ciclo reprodutivo para identificar correlações entre a distribuição de MCH e sua função em fêmeas. No Capítulo 4, identificamos um anticorpo comercial que seletivamente marca MCHR1. Esse anticorpo foi então utilizado para mapear a distribuição de MCHR1 no prosencéfalo de ratos (machos) e camundongos (machos e fêmeas em todos os estágios do ciclo estral). Algumas áreas onde o MCHR1 foi encontrado foram utilizadas para caracterização neuroquímica. No Capítulo 5, propusemos uma normatização para a nomenclatura do MCH, e revisamos os dados disponíveis para o sistema do MCH em um grande número de espécies. Esta análise nos permitiu traçar paralelos entre a evolução do MCH e eventos genômicos de larga-escala que ocorreram na linhagem dos vertebrados. No Capítulo 6, sumarizamos os principais pontos encontrados neste trabalho. Em resumo, nossos resultados mostram que, apesar das tímidas diferenças entre machos e fêmeas, há substancial diferença entre espécies, mesmo entre espécies próximas, impossibilitando a extrapolação de dados obtidos em animais modelo sem que haja verificação experimental prévia. Nossos resultados também sugerem que mecanismos de transmissão por volume incluindo a liberação de MCH livre no líquor e no espaço extracelular podem desempenhar um importante papel na função normal do sistema do MCH. Acreditamos que os dados obtidos neste trabalho avançam nossa compreensão sobre o MCH e podem ser usados como guia para outros projetos de pesquisa.
Título em inglês
Comparative morphology of the melanin-concentrating hormone system.
Palavras-chave em inglês
Comparative evolution
Hypothalamus
MCH
Neuroanatomy
Neuroscience
Resumo em inglês
The melanin-concentrating hormone (MCH) system consists of three genes: Pmch, Mchr1 and Mchr2, and the proteins originated from these three genes, namely: MCH, Neuropeptide E-I (NEI), Neuropetide G-E, and the two subtypes of MCH receptors, MCHR1 and MCHR2. The MCH neuropeptidergic system hás been involved in several physiological roles, such as the integration and promotion of motivated behaviors, including reproduction and maternal behavior, and sleep. A better comprehension of the elements that comprise the MCH system may help us understand how it executes the aforementioned roles. One possible approach to achieve this is to compare different species, identifying commonalities and divergences that may inform us about conserved morphofunctional correlates, and about the evolution of neuromodulators as a whole. In Chapter 1, a more extensive introduction about the MCH system is provided. In Chapter 2, we connect the reasoning behind each work presented in this thesis, with a focus on the perspectives of the field. In Chapter 3, we employed immunohistochemistry to investigate the distribution of MCH and NEI in the central nervous system of three different species of muroids: rats (Rattus novergicus), mice (Mus musculus), and Mexican volcano mice (Neotomodon alstoni). We also employed female mice in different stages of the reproductive cycle to identify correlates between MCH distribution and function in females. In Chapter 4, we identified a commercial antibody that selectively labels MCHR1. This antibody was then used to map the distribution of MCHR1 in the prosencephalon of rats (male) and mice (males and females in all stages of the estrous cycle). Some áreas where MCHR1 was detected were selected for further neurochemical characterization. In Chapter 5, we proposed a normalization for the nomenclature of MCH and reviewed the available data on the MCH system for a large number of species. This analysis allowed us to draw parallels between the evolution of MCH and large-scale genomic events that occurred in the vertebrate lineage. In Chapter 6, we summarize the main points of this work. In summary, our results show that, despite timid differences between males and females, there are substantial interspecies differences, even between closely related species, precluding the extrapolation of data obtained in animal models without experimental verification. Our results also suggest that volume transmission mechanisms - including the release of free MCH in the cerebrospinal fluid and extracellular space may play an important role for the normal function of the MCH system. We believe the data obtained in this work furthers our comprehension of MCH and may be used to guide other research projects.
 
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Data de Liberação
2021-12-15
Data de Publicação
2020-02-14
 
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