O cromossomo 4 influência comportamentos relacionados à memória em um modelo genético de ratos

Abstract

Os ratos das linhagens Lewis (LEW) e Spontaneously hypertensive rats (SHR) diferem em uma série de aspectos comportamentais incluindo, também, os relacionados à emocionalidade. Apesar da caracterização comportamental e farmacológica que foram realizadas ao longo dos últimos anos, ainda existem dúvidas sobre o significado das diferenças comportamentais entre essas duas linhagens. Algumas diferenças encontradas entre elas podem ser atribuídas tanto a diferenças nos níveis de ansiedade/emocionalidade desses animais, como também a diferenças de aprendizado/memória. Em um estudo prévio, utilizando animais F2 provenientes dessas duas linhagens foi identificado um QTL (locus para característica quantitativa) no cromossomo 4 do rato que influenciava a locomoção central no Campo Aberto (CA), um índice experimental de ansiedade/emocionalidade. No presente estudo, com o intuito de buscar as bases genéticas dos comportamentos relacionados ao aprendizado/memória e ansiedade/emocionalidade, foram realizadas: a) uma análise do grau de correlação entre as medidas comportamentais de diferentes testes que envolvem aprendizado/memória e ansiedade/emocionalidade e b) uma análise de QTL, no cromossomo 4 do rato, envolvendo essas mesmas medidas comportamentais. Além disso, c) utilizou-se uma linhagem congênica, chamada de SHR.LEW.Anxrr16 (SLA16), para estudar os efeitos dos diferentes QTL encontrados. Os resultados revelaram uma correlação entre comportamentos relacionados à emocionalidade e à memória. Além disso, foram encontrados dois QTL significativos influenciando comportamentos relacionados à memória aversiva, no teste do Medo Condicionado (MC), e à atividade locomotora em um ambiente novo no Labirinto em Cruz Elevado Modificado (LCEM). Também foram encontrados 6 QTL sugestivos relacionados à memória aversiva e emocionalidade no LCEM e à emocionalidade no CA. Em relação ao estudo do locus diferencial, a linhagem SLA16 exibiu menores índices de ansiedade/emocionalidade, menor duração de tempo de congelamento em um teste clássico de memória emocional e não diferiu em tarefas de aprendizado e memória que não envolvia emocionalidade, em relação à linhagem SHR. Desse modo, conclui-se que o locus diferencial afeta fenótipos associados à emocionalidade em ratos, bem como comportamentos relacionados à memória aversiva. Portanto, a linhagem congênica SLA16 representa uma ferramenta na busca de genes candidatos envolvidos na regulação desses comportamentos. Assim, o presente estudo encontrou dois QTL inéditos e confirmou seus efeitos em uma linhagem congênica de ratos, que representa uma ferramenta na busca de genes candidatos envolvidos na regulação de comportamentos relacionados principalmente à memória emocional.<br>

Abstract : The inbred rat srains Lewis (LEW) and Spontaneously hypertensive rats (SHR) are known to differ for several behavior traits including those related to emotionality. Despite the behavioral and pharmacological characterization that we have performed over the last few years, there are still doubts about the real psychological meaning of these behavioral differences. Behavioral divergences between LEW and SHR can be attributed to both differences in anxiety/emotionality or learning/memory levels. In a previous study, an intercross between LEW and SHR led to the identification of a quantitative trait locus (QTL), on chromosome 4, influencing central locomotion in the open field (OF) test, an experimental index of anxiety. Thus, in the present study, we aimed to search the genetic basis of anxiety/emotionality and learning/memory behaviors. To this purpose, we: a) analyzed the correlation between anxiety/emotionality and learning/memory behaviors and b) performed a QTL analysis on chromosome 4 of rats involving these same behavioral measures. Moreover, c) we used a congenic strain, named SHR.LEW.Anxrr16 (SLA16), to confirm the QTL effects. The results revealed a correlation between behaviors related to emotionality and memory. Besides that, the QTL analysis revealed two significant loci influencing behaviors related to aversive memory in the Fear Conditioning test and locomotor activity related to novelty in a Plus-Maze discriminative avoidance task. In addition, the QTL analysis revealed 6 suggestive QTL related to aversive memory and emotionality. Regarding the differential locus, the congenic strain SLA16 displayed lower levels of anxiety/emotionality, lower freezing duration in a classical emotional memory task and did not differ in learning/memory tasks that did not involve emotionality, in relation to SHR strain. Based on these results, it is concluded that the differential locus affects phenotypes associated to emotionality and behaviors related to aversive memory. Therefore the congenic strain SLA16 represents a valuable tool in the search for candidate genes involved in the regulation of these behaviors. In conclusion, the present study found two novels QTL and confirmed their effects in a congenic strain of rats.