Investigação da relação de biomarcadores hipocampais com o comportamento emocional em linhagens isogênicas de ratos SHR e SLA16

Abstract

Estudar o comportamento animal é uma ferramenta importante para a compreensão de transtornos relacionados à emocionalidade. Ratos isogênicos das linhagens SHR (Spontaneously Hypertensive Rats) e SLA16 (SHR.LEW.Anxrr16) apresentam comportamento emocional característico de cada linhagem e podem ser utilizados na busca por biomarcadores envolvidos com as respostas comportamentais. O hipocampo, além de apresentar neurogênese na vida adulta, é uma das principais estruturas relacionadas com memória, aprendizado e medo e pouco se sabe sobre neuromarcadores nesta área nas linhagens SHR e SLA16. O objetivo do presente estudo foi investigar o imunoconteúdo de marcadores hipocampais neuronais como doublecortina (DCX), receptores de glicocorticoides (GR) e a acetilação da histona H3 (H3Lys14) em machos e fêmeas das linhagens SHR e SLA16. Propomos a hipótese de que mudanças no imunoconteúdo destes marcadores possam se correlacionar com as respostas específicas desses ratos isogênicos em testes comportamentais de emocionalidade. Foram utilizados 2 grupos contendo machos e fêmeas de ambas as linhagens: grupo naive ?que não foi submetido a testes comportamentais? e grupo ?pós-comportamento? ?que foi submetido aos seguintes testes: labirinto em cruz elevado (LCE), campo aberto (CA) e reconhecimento de objeto (RO). Todos os animais foram eutanasiados aos 60 dias de idade para análises do conteúdo hipocampal de DCX, GR e H3. No LCE, fêmeas SLA16 apresentaram maior frequência de entradas nos braços fechados (p=0,0277) comparadas às fêmeas SHR, enquanto os machos SLA16 apresentaram maior tempo de permanência nos braços fechados (p=0,0349) comparados aos machos SHR. No CA, fêmeas SLA16 apresentaram maior locomoção em comparação com as SHR (p=0,0195). Comparando-se animais naive e ?pós-comportamento? observou-se um aumento do conteúdo hipocampal de H3 em machos SHR após os testes comportamentais, comparados com fêmeas da mesma linhagem. O conteúdo hipocampal de DCX e GR não foi diferente entre os grupos experimentais. Os dados sugerem que o aumento de neurônios imaturos parece não estar envolvido na modulação do comportamento emocional destas linhagens. O maior imunoconteúdo de H3 em machos SHR do que em fêmeas indica a necessidade de uma melhor avaliação da epigenética envolvida no comportamento emocional para se determinar quais genes têm o o imunoconteúdo aumentado após acetilação. Além disso, a descoberta do imunoconteúdo diferencial entre sexos, de biomarcadores envolvidos com o comportamento emocional poderá contribuir para o diagnóstico, tratamento e melhor compreensão dos transtornos emocionais e suas diferenças entre homens e mulheres.

Abstract: Studying animal behavior is an important tool to understand emotionality related disorders. Isogenic rat strains like SHR (Spontaneously Hypertensive Rats) and SLA16 (SHR.LEW.Anxrr16) exhibit distinctive emotional behaviors and can be used to find biomarkers that modulate behavioral responses. Hippocampus can present adult neurogenesis and is one of the main areas processing memory, learning and fear, but little is known about the expression of hippocampal biomarkers in the SHR and SLA16 strains. We aimed to investigate the hippocampal expression of biomarkers like doublecortin (DCX), glucocorticoid receptors (GR) as well as H3 histone acetylation (H3Lys14) in male and female rats from the SHR and SLA16 strains. We hypothesized that changes in these biomarkers? expression might correlate to the typical responses of these strains in emotionality behavioral tests. Rats were separated in two groups with males and females from both strains: the ?naïve group?, in which rats were not exposed to behavioral tests; and the ?post-test group?, in which rats were exposed to the following tests: elevated plus maze (EPM), open field (OF) and object recognition (OR). All animals were euthanized at 60 days of age, when the hippocampal content of DCX, GR and H3 was analyzed. In the EPM test, SLA16 females presented a higher frequency of entrances in the closed arms (p=0,0277) compared to SHR females, while SLA16 males spent more time in the closed arms (p=0,0349) than SHR males. Also, SLA16 females had higher levels of locomotion in the OF compared to SHR females (p=0,0195). The comparison of ?naïve? and ?post-test? groups showed that SHR males presented a higher content of H3 in the hippocampus compared to females from the same strain. The hippocampal content of DCX and GR was not different among the groups. These data suggest that an increase of immature neurons does not seem to be involved in the modulation of emotional behavior in these rat strains. The higher expression of H3 in SHR males compared to females raises the attention to the need for a better evaluation of epigenetic mechanisms involved in the emotional behavior to determine which genes present increased expression after the acetylation. Also, the differential expression of molecular markers involved in behavioral responses between males and females can contribute to the diagnosis, treatment and better understanding of emotional disorders and their differences between men and women.