<p>This thesis shows that socially subordinate Arctic charr (<i>Salvelinus alpinus</i>) display elevated brain serotonergic (5-HT) and norepinephric activity along with a chronic activation of the hypothalamic-pituitary-interrenal (HPI) axis, including elevated plasma concentrations of á-MSH. Furthermore, subordinate fish showed an inhibition of aggressive behaviour and darker body coloration, skin darkness being positively correlated with plasma á-MSH. Fish kept on dark background, and thus being darker in body colour, were less aggressive than conspecifics interacting on white background, supporting the hypothesis that skin darkening could signal social submission. The 5-HT_1A-receptor agonist 8-OH-DPAT stimulated HPI axis activity in non-stressed fish, but if administrated to stressed fish it inhibited HPI axis activity, suggesting that 5-HT_1A receptors may act as both post- and pre-synaptic receptors. 8-OH-DPAT also induced skin darkening in both non-stressed and stressed fish. Stimulation of brain dopaminergic activity by L-dopa treatment counteracted the stress-induced inhibition of aggressive behaviour, and stress related effects on brain 5-HT activity and plasma levels of cortisol. In conclusion, social subordination in Arctic charr results in skin darkening and an inhibition of aggressive behaviour. Stress-induced effects, that could be mediated by elevated brain 5-HT activity, and serve as a way of signalling social position and coping with stress.</p>

This thesis shows that socially subordinate Arctic charr (Salvelinus alpinus) display elevated brain serotonergic (5-HT) and norepinephric activity along with a chronic activation of the hypothalamic-pituitary-interrenal (HPI) axis, including elevated plasma concentrations of á-MSH. Furthermore, subordinate fish showed an inhibition of aggressive behaviour and darker body coloration, skin darkness being positively correlated with plasma á-MSH. Fish kept on dark background, and thus being darker in body colour, were less aggressive than conspecifics interacting on white background, supporting the hypothesis that skin darkening could signal social submission. The 5-HT1A -receptor agonist 8-OH-DPAT stimulated HPI axis activity in non-stressed fish, but if administrated to stressed fish it inhibited HPI axis activity, suggesting that 5-HT1A receptors may act as both post- and pre-synaptic receptors. 8-OH-DPAT also induced skin darkening in both non-stressed and stressed fish. Stimulation of brain dopaminergic activity by L-dopa treatment counteracted the stress-induced inhibition of aggressive behaviour, and stress related effects on brain 5-HT activity and plasma levels of cortisol. In conclusion, social subordination in Arctic charr results in skin darkening and an inhibition of aggressive behaviour. Stress-induced effects, that could be mediated by elevated brain 5-HT activity, and serve as a way of signalling social position and coping with stress.

Doenças, como a enterite necrótica aviária (NE), têm se tornado reemergentes em função não apenas do sistema de criação intensivo de frangos de corte atualmente em uso, como também da restrição imposta ao uso dos aditivos antimicrobianos por diversos países, dentre os quais, aqueles da União Européia. A NE é uma doença que acomete aves de produção e seu agente etiológico primário é o Clostridium perfringens tipo A. Pouco se conhece a respeito dos mecanismos pelos quais o estresse modula o desenvolvimento da NE. O presente trabalho foi realizado para avaliar os efeitos do estresse por calor sobre o desenvolvimento da NE em frangos de corte. Empregou-se, para tal, modelos experimentais de NE em que se usou infecção isolada por C. perfringens e/ou em co-infecção com Eimeria spp. O estresse por calor foi aplicado de forma contínua ou intermitente em longo prazo. Foram propostos sete experimentos; em cinco deles os animais foram criados em câmaras isoladoras e, nos dois restantes, em galpões. Foram feitas avaliações da imunidade sistêmica, de órgãos linfoides secundários e do intestino delgado para determinar os efeitos imunomodulatórios da infecção e/ou do estresse por calor. Para caracterização dos efeitos neuroimunes, fizemos uma análise integrada dos achados imunes, de atividade do Sistema Nervoso Central e/ou de ativação do eixo hipotálamo-hipófise-adrenal (HPA). Foram utilizadas medidas quantitativas e semiquantitativas para avaliar os diferentes graus de lesão tecidual decorrentes do processo infeccioso e/ou parasitário com ou sem estresse por calor. Para analisar os efeitos do estresse no processo infeccioso/parasitário empregamos, também, cultivos microbiológicos e técnicas usadas para determinação da proliferação do C. perfringens e da Eimeria spp. Os resultados mostraram que o estresse por calor: reduziu a inflamação intestinal e o dano tecidual em modelo de NE empregando infecção isolada por C. perfringens preparada em caldo tioglicolato; reduziu a formação de centros germinais esplênicos e intestinais com consequente modulação da produção de imunoglobulinas séricas e secretórias; ativou núcleos do SNC relacionados á atividade do eixo HPA; ativou o eixo cérebro-intestinal; diminuiu a infecção intestinal por Eimeria spp., com consequente redução do desenvolvimento da NE e da lesão tecidual dela resultante; modulou a atividade de sistemas de neurotransmissão central relacionados com o comportamento das aves e ativação do eixo HPA; alterou o perfil neuroquímico cerebral quando em associação com a NE; facilitou o desenvolvimento da infecção por C. perfringens em animais não desafiados por fatores predisponentes da NE; reduziu a lesão tecidual no modelo de co-infecção por C. perfringens e Eimeria spp.; modulou o balanço de citocinas para um padrão Th2 no intestino dos animais infectados ou não; alterou as subpopulações de linfócitos esplênicos e circulantes, bem como a função proliferativa destas células e a resposta das mesmas à expressão de citocinas. Desta forma, concluímos que o estresse por calor e/ou inflamação intestinal de origem infecciosa ou química ativam o eixo HPA por mecanismo que envolve o eixo cérebro-intestinal, reduzindo os sinais clínicos da NE por interferir na patogênese do C. perfringens e da Eimeria spp / Diseases such as necrotic enteritis (NE) are coming back not only as a consequence of the intensive farming procedures now being used but also as a consequence of the restrictions imposed by the European Union countries to the use of antimicrobials as feed additives. NE is a disease that affects poultry production; its primary etiologic agent is Clostridium perfringens type A. Little is known about the mechanisms by which stress modulates the development of NE. Thus, to evaluate the effects of heat stress on NE development, sevenstudies were done using experimental models of NE that used C. perfringens infection per se or in combination with Eimeria spp. Heat stress was used throughout the experiments, being applied continuously or intermittently but always for long-term. Five experiments were performed using animals reared in isolator chambers and two others employing animals reared in sheds. Evaluations of systemic immunity, secondary lymphoid organs and small intestine portions were used to determine the immunomodulatory effects of the infections and/or of the heat stress. Neuroimmune effects were assessed using an integrative approach of the observed immune, Central Nervous System (CNS) and/or hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) axis changes. Quantitative and semi-quantitative techniques were utilized to measure and compare the different degrees of tissue damage resulting from the infectious processes in the presence and absence of heat stress. Microbiological techniques were also used to determine C. perfringens and Eimeria spp. proliferations. Results showed that heat stress: reduced intestinal inflammation and tissue damage in the NE model that used C. perfringens together with thioglycolate broth culture medium intake; reduced the formation of splenic and intestinal germinal centers with subsequent production of serum and secretory immunoglobulins; activated some brain areas related to animals behavior and HPA axis activity; modified the brain-gut axis relationship during NE development; reduced Eimeria spp. infection leading to a subsequent reduction in the NE development and in the scores of tissue injury; together with NE, modified neuronal brain-amine systems activity and, as a consequence, changed animals behavior, HPA axis activity and brain amine systems fuction within some brain areas; predisposed the birds to C. perfringens infection in the presence or absence of NE inducing factors; reduced the tissue damages observed in the course of C. perfringens and Eimeria spp.co-infection; modulated cytokines to a Th2 pattern in animals infected or not; altered the splenic and peripheral blood lymphocytes subpopulations and, changed the proliferative function of immune cells and cytokine expression.Thus, we conclude that the heat stress and/or intestinal inflammation of infectious or chemical origin activate the HPA axis by a mechanism involving the brain-gut axis, reducing the clinical signs of NE by interfering in the pathogenesis of C. perfringens and Eimeria spp

Doenças, como a enterite necrótica aviária (NE), têm se tornado reemergentes em função não apenas do sistema de criação intensivo de frangos de corte atualmente em uso, como também da restrição imposta ao uso dos aditivos antimicrobianos por diversos países, dentre os quais, aqueles da União Européia. A NE é uma doença que acomete aves de produção e seu agente etiológico primário é o Clostridium perfringens tipo A. Pouco se conhece a respeito dos mecanismos pelos quais o estresse modula o desenvolvimento da NE. O presente trabalho foi realizado para avaliar os efeitos do estresse por calor sobre o desenvolvimento da NE em frangos de corte. Empregou-se, para tal, modelos experimentais de NE em que se usou infecção isolada por C. perfringens e/ou em co-infecção com Eimeria spp. O estresse por calor foi aplicado de forma contínua ou intermitente em longo prazo. Foram propostos sete experimentos; em cinco deles os animais foram criados em câmaras isoladoras e, nos dois restantes, em galpões. Foram feitas avaliações da imunidade sistêmica, de órgãos linfoides secundários e do intestino delgado para determinar os efeitos imunomodulatórios da infecção e/ou do estresse por calor. Para caracterização dos efeitos neuroimunes, fizemos uma análise integrada dos achados imunes, de atividade do Sistema Nervoso Central e/ou de ativação do eixo hipotálamo-hipófise-adrenal (HPA). Foram utilizadas medidas quantitativas e semiquantitativas para avaliar os diferentes graus de lesão tecidual decorrentes do processo infeccioso e/ou parasitário com ou sem estresse por calor. Para analisar os efeitos do estresse no processo infeccioso/parasitário empregamos, também, cultivos microbiológicos e técnicas usadas para determinação da proliferação do C. perfringens e da Eimeria spp. Os resultados mostraram que o estresse por calor: reduziu a inflamação intestinal e o dano tecidual em modelo de NE empregando infecção isolada por C. perfringens preparada em caldo tioglicolato; reduziu a formação de centros germinais esplênicos e intestinais com consequente modulação da produção de imunoglobulinas séricas e secretórias; ativou núcleos do SNC relacionados á atividade do eixo HPA; ativou o eixo cérebro-intestinal; diminuiu a infecção intestinal por Eimeria spp., com consequente redução do desenvolvimento da NE e da lesão tecidual dela resultante; modulou a atividade de sistemas de neurotransmissão central relacionados com o comportamento das aves e ativação do eixo HPA; alterou o perfil neuroquímico cerebral quando em associação com a NE; facilitou o desenvolvimento da infecção por C. perfringens em animais não desafiados por fatores predisponentes da NE; reduziu a lesão tecidual no modelo de co-infecção por C. perfringens e Eimeria spp.; modulou o balanço de citocinas para um padrão Th2 no intestino dos animais infectados ou não; alterou as subpopulações de linfócitos esplênicos e circulantes, bem como a função proliferativa destas células e a resposta das mesmas à expressão de citocinas. Desta forma, concluímos que o estresse por calor e/ou inflamação intestinal de origem infecciosa ou química ativam o eixo HPA por mecanismo que envolve o eixo cérebro-intestinal, reduzindo os sinais clínicos da NE por interferir na patogênese do C. perfringens e da Eimeria spp / Diseases such as necrotic enteritis (NE) are coming back not only as a consequence of the intensive farming procedures now being used but also as a consequence of the restrictions imposed by the European Union countries to the use of antimicrobials as feed additives. NE is a disease that affects poultry production; its primary etiologic agent is Clostridium perfringens type A. Little is known about the mechanisms by which stress modulates the development of NE. Thus, to evaluate the effects of heat stress on NE development, sevenstudies were done using experimental models of NE that used C. perfringens infection per se or in combination with Eimeria spp. Heat stress was used throughout the experiments, being applied continuously or intermittently but always for long-term. Five experiments were performed using animals reared in isolator chambers and two others employing animals reared in sheds. Evaluations of systemic immunity, secondary lymphoid organs and small intestine portions were used to determine the immunomodulatory effects of the infections and/or of the heat stress. Neuroimmune effects were assessed using an integrative approach of the observed immune, Central Nervous System (CNS) and/or hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) axis changes. Quantitative and semi-quantitative techniques were utilized to measure and compare the different degrees of tissue damage resulting from the infectious processes in the presence and absence of heat stress. Microbiological techniques were also used to determine C. perfringens and Eimeria spp. proliferations. Results showed that heat stress: reduced intestinal inflammation and tissue damage in the NE model that used C. perfringens together with thioglycolate broth culture medium intake; reduced the formation of splenic and intestinal germinal centers with subsequent production of serum and secretory immunoglobulins; activated some brain areas related to animals behavior and HPA axis activity; modified the brain-gut axis relationship during NE development; reduced Eimeria spp. infection leading to a subsequent reduction in the NE development and in the scores of tissue injury; together with NE, modified neuronal brain-amine systems activity and, as a consequence, changed animals behavior, HPA axis activity and brain amine systems fuction within some brain areas; predisposed the birds to C. perfringens infection in the presence or absence of NE inducing factors; reduced the tissue damages observed in the course of C. perfringens and Eimeria spp.co-infection; modulated cytokines to a Th2 pattern in animals infected or not; altered the splenic and peripheral blood lymphocytes subpopulations and, changed the proliferative function of immune cells and cytokine expression.Thus, we conclude that the heat stress and/or intestinal inflammation of infectious or chemical origin activate the HPA axis by a mechanism involving the brain-gut axis, reducing the clinical signs of NE by interfering in the pathogenesis of C. perfringens and Eimeria spp