• JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
 
  Bookmark and Share
 
 
Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.47.2020.tde-08022021-150207
Document
Author
Full name
Janaína Paola Schwerz
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2020
Supervisor
Committee
Troncone, Lanfranco Ranieri Paolo (President)
Fornari, Raquel Vecchio
Nencioni, Ana Leonor Abrahão
Title in Portuguese
Mapeamento da atividade cerebral de ratos submetidos aos estresses físico, psicológico e misto empregando [14C]-2-Deoxi-Glicose e expressão da proteína Fos
Keywords in Portuguese
Contenção
Depressão
Estresse agudo
Éter
Modelos animais
Nado
Abstract in Portuguese
Os transtornos psiquiátricos têm sido relacionados a experiências de estresse. Modelos de estresse podem contribuir para o entendimento das bases neurobiológicas da depressão mas apresentam várias limitações. Este trabalho teve como objetivo investigar as bases neurais envolvidas em diferentes categorias de estresse agudo: físico (inalação de vapor de éter), psicológico (contenção) e misto (nado). Para isso, empregamos o mapeamento da atividade cerebral pelo acúmulo do traçador [14C]-2DG e pela transcrição da proteína Fos. Ratos Wistar machos adultos foram implantados permanentemente com cateteres intravenosos 7 dias antes dos protocolos experimentais para [14C]-2DG. Imediatamente antes do estresse, os animais foram injetados por via intravenosa com 50 micro-Ci de [14C]-2DG. Uma hora após a injeção, os animais foram decapitados e os cérebros processados para autorradiografia e densitometria óptica. As regiões de interesse foram identificadas com base no atlas de cérebro de Watson & Paxinos - 6ª Ed. A densitometria óptica empregou o sistema MCID Core 7. Além disso, avaliamos a expressão da proteína Fos a partir da técnica de imuno-histoquímica, com janela temporal de 2 horas após os estresses e também para o procedimento da canulação, em regiões selecionadas do paraventricular do hipotálamo e amígdala. Os resultados mostraram que as áreas envolvidas preferencialmente no controle emocional, como amígdala, áreas corticais límbicas e accumbens, mostraram aumento da captação de glicose no estresse psicológico. Por outro lado, o estresse físico afeta principalmente as áreas do hipocampo. As áreas hipotalâmicas foram estimuladas pelos dois estresses. Surpreendentemente, o estresse misto do nado induziu uma forte diminuição na captação de glicose em todas as áreas do cérebro investigadas. Quanto a análise da proteína Fos, houve um aumento da marcação nas regiões autonômicas PaDC e PaV após estresse físico. Na região PALM, houve um aumento da expressão da proteína Fos no estresse misto. Já na região PaMP, todos os estresses mostram aumento da atividade neural através da expressão da proteína Fos, ressaltando o envolvimento tanto do CRF quanto da AVP na estimulação do eixo HPA. Esses resultados apóiam resultados laboratoriais anteriores, mostrando que existem diferentes padrões de ativação cerebral com diferentes tipos de estresse. Para compreender os efeitos paradoxais do estresse do nado na distribuição cerebral de [14C]-2DG, empreendemos uma investigação adicional sobre a distribuição do marcador no cérebro, fígado e músculo de animais controles e estressados pelo nado. Observamos uma redução na glicemia em decorrência do nado, assim como um acúmulo maior do marcador no fígado. A avaliação dos músculos não foi conclusiva. O maior acúmulo de [14C]-2DG no fígado e a menor glicemia dos animais submetidos ao nado pode explicar a baixa captação do marcador pelo cérebro, devido a sua menor disponibilidade durante o nado, que representa uma atividade física intensa. Essa avaliação nunca foi considerada por outros autores. Os resultados de mapeamento correlacionam-se com estruturas envolvidas no transtorno da depressão maior e o estresse psicológicos podem ter efeito marcante no desenvolvimento desse transtorno
Title in English
Mapping brain activity in rats subjected to physical, psychological and mixed stress using [14C] -2-Deoxy-Glucose and Fos protein expression
Keywords in English
Acute stress
Animal model
Depression
Ether
Restraint
Swimming
Abstract in English
Psychiatric disorders have been linked to stressful experiences. Stress models can contribute to the understanding of the neurobiological bases of depression, but they have several limitations. This work aimed to investigate the neural bases involved in different categories of acute stress: physical (ether inalation), psychological (restraint) and mixed (swimming). For this, we mapped the brain activity by using the [14C]-2DG tracer and the expression of Fos protein. Adult male Wistar rats were permanently implanted with intravenous catheters 7 days before the experimental protocols for [14C]-2DG experiments. Immediately before stress, animals were injected intravenously with 50 micro-Ci of [14C]-2DG. One hour after injection, the animals were decapitated and brains were processed for autoradiography and optical densitometry. The regions of interest were identified based on the Watson & Paxinos - 6th Ed brain atlas. The optical densitometry was performed used MCID Core 7 system. Fos protein expression was mapped by immunohistochemistry, in a time window of 2 hours after stress. An additional control for the surgical procedure of cannulation was performed and selected regions of the paraventricular hypothalamus and amygdala were analised. Results showed that areas related to emotional control, such as amygdala, cortical and limbic areas and accumbens, increased glucose uptake in psychological stress more than in physical stress. On the other hand, physical stress mainly affects areas of the hippocampus. The hypothalamic areas were stimulated equally by both stresses. Surprisingly, swimming stress induced a sharp decrease in glucose uptake in all brain areas investigated. Fos protein expression was increased in the autonomic PVH areas PaDC and PaV after physical stress. Swimming stress caused an increase in Fos protein in PALM sub-region. All stresses stimulated Fos expression in PAMP pointing to the involvement of this structure in both CRF and AVP-mediated responses to stress and HPA axis response. These results support the concept that different stress modalities involve different neural controls and mediators. To understand the paradoxical effects of swimming stress in the regional uptake of [14C]-2DG, we investigated blood glucose levels and the presence of [14C]-2DG in brain, liver and muscles, in control unstressed animals and after swimming stress. We observed a reduction in blood glucose due to swimming, and an increase of the marker in the liver. The evaluation of muscles was not conclusive. Therefore, the lower availability of [14C]-2DG may explain the lower brain uptake of the tracer after swimming which represents an intense physical activity, an issue never considered by other authors. Our results of brain activity mapping strongly correlates to brain areas affected by major depressive disorders and suggests that psychological stresses may have a distinguished effect on the development of depression
 
WARNING - Viewing this document is conditioned on your acceptance of the following terms of use:
This document is only for private use for research and teaching activities. Reproduction for commercial use is forbidden. This rights cover the whole data about this document as well as its contents. Any uses or copies of this document in whole or in part must include the author's name.
schwerz_corrigida.pdf (1.87 Mbytes)
Publishing Date
2021-02-09
 
WARNING: Learn what derived works are clicking here.
All rights of the thesis/dissertation are from the authors
CeTI-SC/STI
Digital Library of Theses and Dissertations of USP. Copyright © 2001-2022. All rights reserved.