Interação entre os sistemas endocanabinóide e glicocorticóide na extinção do condicionamento aversivo contextual em ratos

Abstract

A regulação das respostas emocionais é essencial para a saúde mental e a forma mais simples de regulação destas respostas é a extinção, a qual a resposta condicionada a um estímulo diminui quando o reforço (estímulo) é omitido. Estudos recentes sugerem um papel importante dos sistemas endocanabinóide (eCB) e glicocorticóide na modulação de estados emocionais e extinção de memórias aversivas em animais. Evidências anteriores sugerem que os eCB são liberados no cérebro durante o processo de extinção de memórias de medo enquanto que os hormônios glicocorticóides são liberados pela glândula supra-renal durante eventos estressantes, como nas respostas de medo. Sugere-se que os glicocorticóides podem desencadear a liberação de eCB no cérebro. Por isso, nosso objetivo foi investigar se a interação entre estes sistemas neuromoduladores poderiam contribuir para as respostas de extinção de uma memória aversiva. Nós investigamos a possibilidade dessa interação através de experimentos comportamentais e bioquímicos em ratos. Nos procedimentos comportamentais utilizamos o modelo de extinção do condicionamento aversivo (CA) contextual. Neste modelo os animais foram colocados em uma caixa de condicionamento e passados 3 min. eles receberam um choque nas patas (1,5 mA, 1 s). Posteriormente, os animais foram re-expostos a caixa de condicionamento durante 9 min por três dias consecutivos. Os tratamentos foram realizados sempre antes de cada sessão de extinção. Um teste sem droga de 3 min foi conduzido 24 h após a última sessão de extinção para investigar possíveis efeitos duradouros. A porcentagem do tempo de congelamento foi utilizada como índice de memória. Nos procedimentos bioquímicos investigamos essa possível interação através de experimentos de liberação de GABA e glutamato (em sinaptossomas e fatias do cérebro de ratos) e ensaios de imunohistoquímica. Os resultados comportamentais mostraram que a ação do agonista glicocorticóide (dexametasona) depende dos receptores canabinóides CB1, assim como o sistema eCB depende da síntese de glicocorticóides endógenos para que ambos exerçam seus efeitos facilitatórios sobre a extinção. Já os resultados bioquímicos mostraram que a dexametasona é capaz de reduzir a liberação de GABA e glutamato em fatias do córtex cerebral de forma semelhante ao agonista canabinóide em sinaptossomas. Curiosamente, este efeito da dexametasona foi antagonizado por um antagonista dos receptores canabinóides do subtipo CB1. As imagens obtidas dos ensaios imunohistoquímicos confirmaram a possibilidade de interação observada anteriormente. Com isso, nossos achados sugerem pela primeira vez uma interdependência entre os sistemas eCB e glicocorticóide como um mecanismo para a extinção do CA contextual. Sugere-se que a liberação de glicocorticóides relacionados ao estresse induz a liberação de eCB no cérebro que, por sua vez, atuam ao facilitar a extinção de memórias aversivas.

The regulation of the emotional responses is essential for mental health and the simplest form of regulation of emotional responses is extinction, in which the conditioned response to a stimulus decreases when reinforcement (stimulus) is omitted. Recent studies suggest an important role of the endocannabinoid (eCB) and glucocorticoid systems in the modulation of emotional states and extinction of aversive memories in animals. Previous evidence suggests that endocannabinoids are released in the brain during fear extinction. Glucocorticoid hormones are released by adrenal glands during stress events. It is suggested that glucocorticoids may trigger the release of endocannabinoids in the brain. Hence, our objective was to investigate whether the interaction between these neuromodulatory systems contributes to the contextual fear extinction. We investigated the possibility of this interaction using behavioral and biochemical experiments in rats. In the behavioral procedures we used the extinction of contextual fear conditioning model. In this model rats were placed into the conditioning chamber and 3 min later received an electric-footshock (1.5 mA, 1 s). Subsequently, they were re-exposed to the chamber for 9 min in 3 consecutive days. Treatments were performed before each extinction trial. A 3-min drugfree test of contextual memory was performed 24 h after the last extinction session to investigate lasting effects. The percentage of freezing was used as an index of fear memory. In addition we investigated this possible interaction through GABA and glutamate releasing experiments (in synaptossomes and slices from rat brain) and immunohistochemistry assays. Our behavioral results showed that glucocorticoid agonist (dexamethasone) needs the CB1 cannabinoid receptor in the same way as endocanabinoid system requires endogenous glucocorticoids synthesis to exert its facilitative effects on extinction of contextual fear conditioning. Biochemistry results demonstrate that dexamethasone reduces GABA and glutamate release in slices from brain cortex in a similar way to cannabinoid agonist in synaptossomes. Interestingly, this dexamethasone effect was antagonized by CB1 cannabinoid antagonist. Immunohistochemistry images confirmed the possible interaction observed previously. Thus, our present findings suggest an interdependency of the glucocorticoid and endocannabinoid systems as a mechanism for contextual fear extinction. It is suggested that stress-related glucocorticoids drive the release of endocannabinoid in the brain, with a final impact on the extinction of aversive memories.