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Title: A ausência de ocitocina altera comportamentos sociais e o padrão de expressão gênica hipocampal e a experiência sexual influencia a morfologia dos espinhos dendríticos no hipocampo de camundongos machos
Authors: Lazzari, Virgínia Meneghini
metadata.dc.contributor.advisor: Giovenardi, Márcia
metadata.dc.contributor.advisor-co: Almeida, Silvana de
Issue Date: 2017
Keywords: Vasopressinas
Estrogênio
Dopamina
Córtex Pré-Frontal
Hipotálamo
[en] Vasopressins
[en] Estrogens
[en] Dopamine
[en] Prefrontal Cortex
[en] Hypothalamus
Abstract: Os comportamentos sociais, essenciais para a manutenção das espécies, são modulados pelo neuropeptídeo ocitocina (OT). Importantes funções relacionadas aos comportamentos sociais tais como a motivação sexual, interação social, memória e respostas emocionais são moduladas por estruturas do sistema nervoso central (SNC), tais como bulbo olfatório (OB), hipotálamo (HPT), córtex pré-frontal (PFC) e hipocampo (HPC). OT, vasopressina (AVP), dopamina (DA) e estrogênio, bem como seus respectivos receptores (OTR, V1aR, V1bR, D2R, ERa e ERb) atuam sobre estas estruturas. Variações nos receptores e nos neurotransmissores se refletem na morfologia dos espinhos dendríticos de neurônios envolvidos e nos desfechos comportamentais observados nestes roedores. Este estudo teve como objetivo analisar o impacto do nocauteamento do gene da OT nos comportamentos sexual e de interação social; na síntese hipotalâmica de AVP e na expressão gênica dos receptores de OT, AVP, DA e estrogênio no OB, HPT, PFC e HPC. Além disso, analisar o impacto do nocauteamento do gene da OT e da experiência sexual na densidade e morfologia de espinhos dendríticos na área CA2 do HPC de camundongos machos. Camundongos C57BL/6J foram genotipados para o grupo controle (WT) e para o grupo nocaute para OT (OTKO). Os testes de comportamento sexual foram realizados com camundongos com experiência sexual compondo os grupos WT (n=13) e OTKO (n=12). Os testes de interação social utilizaram machos após uma semana de isolamento social para os grupos WT (n=8) e OTKO (n=11). Após os testes comportamentais, 6 camundongos WT e 8 OTKO foram eutanasiados e o sangue foi coletado para análise de AVP plasmática. Nossos resultados mostraram que no teste de interação social, OTKOs mostraram níveis mais baixos de comportamentos sociais, menor dominância e níveis mais elevados de comportamentos nãosociais que os WT. Na análise etológica, o grupo OTKO apresentou menor desempenho agressivo e maior investigação social que o grupo WT. Não foram observadas diferenças significativas no comportamento sexual, por outro lado, encontramos menores concentrações plasmáticas de AVP no grupo OTKO em comparação com o grupo WT. Para a análise da expressão gênica, camundongos foram genotipados e alocados no grupo WT (n=10) e no grupo OTKO (n=10) e tiveram suas estruturas encefálicas (OB, HPT, PFC e HPC) coletadas. Para a expressão gênica utilizou-se a extração de RNAm, síntese de cDNA e PCR real time como técnicas empregadas. Machos OTKO apresentaram redução significativa nos níveis de transcrição de AVP no HPT e aumento significativo de expressão gênica de ERb no PFC. No HPC, o grupo OTKO apresentou expressão gênica de OTR aumentada e expressão gênica de D2R e V1bR diminuídas, se comparados ao grupo WT. Por fim, para a análise de densidade e morfologia de espinhos dendríticos, lâminas de encéfalo preparadas com a técnica de Golgi foram analisadas na área CA2. Quatro grupos foram utilizados: WT (n=5) e OTKO (n=6) virgens e WT (n=5) e OTKO (n=5) com experiência sexual. Os espinhos dendríticos dos primeiros 10 μm de dendritos proximais de neurônios piramidais de CA2 foram desenhados ao longo dos diferentes planos focais em "z". Para cada macho, 2-8 dendritos diferentes foram estudados com 1 dendrito por neurônio amostrado. Os 3 principais tipos de espinhos (finos, cogumelos, largos) foram identificados e contados a partir dessas amostras. Os resultados mostram que a experiência sexual reduziu a quantidade de espinhos largos na área CA2, e o grupo OTKO sexualmente experiente apresentou menor redução destes espinhos que os animais WT. Nossos principais achados nos permitem inferir que a OT é importante para o correto desfecho do comportamento social, porém que a falta dela não altera o comportamento sexual de camundongos machos. Além disso, a ausência da OT no SNC está relacionada com uma redução nas concentrações de AVP, visto que a concentração plasmática de AVP e a expressão gênica no HPT dos OTKO apresentaram-se diminuídas. Além disso, a falta de OT interfere principalmente no HPC, onde a expressão gênica de OTR, D2R e V1bR apresentaram-se alteradas. Por fim, a experiência sexual modula os espinhos dendríticos da CA2 tanto em WT quanto em OTKO, porém esta adaptação mostrou-se menos efetiva no grupo OTKO.
metadata.dc.description.abstract-en: The neuropeptide oxytocin (OT) modulates social behaviors, which are essential for species maintenance. Important functions related to social behaviors such as sexual motivation, social interaction, memory and emotional responses are modulated by structures of the central nervous system (CNS), such as olfactory bulb (OB), hypothalamus (HPT), prefrontal cortex (PFC) and hippocampus (HPC). OT, vasopressin (AVP), dopamine (DA) and estrogen, as well as their respective receptors (OTR, V1aR, V1bR, D2R, ERa and ERb) exert effects on these structures. Variations in the receptors and neurotransmitters are reflected in the morphology of dendritic spines and in the behavioral outcomes found in these rodents. This study aimed to analyze the impact of OT gene knockout on sexual and social interaction behaviors, in the hypothalamic synthesis of AVP and in the gene expression of OT, AVP, DA and estrogen receptors in OB, HPT, PFC and HPC. Also, we aimed to analyze the impact of OT gene knockout and sexual experience on the density and morphology of dendritic spines in the hippocampal area CA2 of male mice. C57BL / 6J mice were genotyped for the control group (WT) and for the OT knockout group (OTKO). Sexual behavior tests were performed on sexually experienced mice, composing the WT (n = 13) and OTKO (n = 12) groups. Social interaction tests used males after one week of social isolation for the WT (n = 8) and OTKO (n = 11) groups. After the behavioral tests, 6 WT and 8 OTKO mice were euthanized and blood was collected for plasma AVP analysis. Our results showed that in the social interaction test, OTKOs showed lower levels of social behaviors, lower dominance and higher levels of non-social behaviors than WT. In the ethological analysis, the OTKO group presented lower aggressive performance and greater social investigation than the WT group. No significant differences were observed in sexual behavior. On the other hand, we found lower plasma concentrations of AVP in the OTKO group compared to the WT group. For the analysis of gene expression, mice were genotyped and allocated to the WT (n = 10) and OTKO (n = 10) groups and their encephalic structures (OB, HPT, PFC and HPC) were collected. Gene expression was analyzed using mRNA extraction, cDNA synthesis and real time PCR as techniques employed. OTKO males showed a significant reduction in the levels of transcription of AVP in HPT and a significant increase of ERb gene expression in the PFC. In HPC, the OTKO group showed increased OTR gene expression and decreased D2R and V1bR gene expression, when compared to the WT group. Finally, for the analysis of density and morphology of dendritic spines, slices with brains sections prepared with the Golgi technique were analyzed in the CA2 area. Four groups were used: WT (n = 5) and OTKO (n = 6) virgin and WT (n = 5) and OTKO (n = 5) with sexual experience. The dendritic spines of the first 10 μm of proximal dendrites of CA2 pyramidal neurons were analyzed in light microscope and drawn. For each male, 2-8 different dendrites were studied with 1 dendrite per sampled neuron. The 3 main types of spines (fines, mushrooms, stubby/wide) were identified and counted from these samples. The results showed that the sexual experience was able to reduce the amount of stubby/wide spines in the CA2 area, and the sexually experienced OTKO group presented a smaller reduction of these spines than the WT animals. Our main findings allow us to infer that OT is important for the correct outcome of social behavior, but that lack of it does not alter the sexual behavior of male mice. In addition, the absence of OT in the CNS is related to a reduction in the concentrations of AVP, since the plasma concentration of AVP and the gene expression in the HPT of the OTKO were decreased. In addition, the lack of OT interferes mainly with HPC, where the gene expression of OTR, D2R and V1bR has been altered. Finally, the sexual experience modulates the dendritic spines of CA2 in both WT and OTKO, but this adaptation proved to be less effective in the OTKO group.
metadata.dc.rights: Atribuição-NãoComercial-CompartilhaIgual 4.0 Internacional
metadata.dc.relation.requires: Adobe Reader
metadata.dc.date.date-insert: 2017-08-01
metadata.dc.type: Tese
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