A depressão é hoje a doença mental mais comum do mundo, afetando mais de 121 milhões de pessoas. Além disso, estima-se que em aproximadamente uma década ela se torne a 2º doença responsável pela perda prematura de vida entre todas as idades e sexos. Diferentes propostas foram feitas no intuito de se compreender os mecanismos pelos quais essa doença incide, contudo a etiologia dos transtornos depressivos ainda não é totalmente entendida. Existem consideráveis evidências de que a administração perinatal de lipopolissacarídeo (LPS), uma endotoxina bacteriana, promove efeitos persistentes no desenvolvimento e comportamento da prole de camundongos, os quais podem-se manter até a idade adulta. Ainda, esses eventos podem ter implicações evolucionárias ligadas a alterações transgeracionais. Tendo em vista que a ativação do sistema imune pode estar relacionada com os transtornos depressivos, o presente trabalho expos pré-natalmente ao LPS uma geração de camundongos avaliando os efeitos comportamentais dessa exposição em três gerações subsequentes levando-se em consideração os comportamentos depressivos e não depressivos de cada geração avaliada. Para isso camundongos fêmeas, após terem o comportamento selecionado pelo teste de suspensão da cauda (TSC), foram cruzadas com machos de mesmo comportamento recebendo 100g/kg de LPS ou solução salina no 15º dia de prenhez. Após os nascimentos, as gerações subsequentes tiveram o comportamento em questão avaliado pelo TSC, bem como a atividade geral em campo aberto. Além disso, a interação materno-filhote foi avaliada, uma vez que alterações na mesma poderiam contribuir para os efeitos do tratamento com a endotoxina. Ainda, foi-se realizado um desafio com LPS na geração filial 3, na qual o nível de citocinas e a expressão do comportamento doentio foram avaliadas. Os resultados mostraram que (i) a administração do LPS na geração parental não afetou o comportamento depressivo e não depressivo nas três gerações avaliadas, dado que animais com comportamento depressivo tiveram mais filhotes com o mesmo comportamento em todas as gerações. (ii) Foram observadas alterações no comportamento materno da geração parental, possivelmente ligadas a motivação materna desses animais. (iii) Foram encontradas alterações transgeracionais na atividade geral de camundongos machos e fêmeas das gerações filiais 1 e 2. Tais alterações foram mais x expressivas nos machos e, havendo diferenças entre o comportamento. Esses dados apontam que a exposição a endotoxina possui diferentes consequências de acordo com o comportamento e, (iv) os animais da geração filial 3 quando desafiados com a endotoxina apresentaram maior comportamento doentio e maiores níveis de citocinas. Esses dados apontam para um forte componente genético na transmissão do comportamento, além de, uma influencia epigenética na modulação do mesmo. Ainda, foi possível concluir que a inflamação gerada pela administração pré-natal do LPS atua de forma distinta entre os sexos, bem como o histórico comportamental, no caso, o comportamento depressivo e não depressivo estudados nesse trabalho / Depression disorders are to be considered the most common mental illness affecting more than 121 million people worldwide. It is estimated that approximately one decade it becomes the 2nd disease most responsible for premature loss of life of all ages and sexes. Different proposals to understand this disorders have been made in the past years, however its etiology it is still yet fully understood. There is considerable evidence that the administration of lipopolysaccharide (LPS), a bacterial endotoxin, promotes persistent effects on development and behavior of the offspring of mice, which are maintained into adulthood. Still, these events may have evolutionary implications related to transgenerational changes. Given that activation of the immune system may be related to depressive disorders, this study aimed to expose a generation of mice to LPS evaluating the behavioral effects on three subsequent generations taking into account the depressive-like and non depressive-like behaviors assessed on each generation by the tail suspension test (TST). For this, female mice after behavior selected by the tail suspension test (TST) were crossed with males of the same behavior and exposed to 100g/kg of LPS or saline solution on day 15th of pregnancy. After births, the subsequent generations were also evaluated on the TST and in the open field for general activity. In addition, the maternal interaction was also evaluated, since changes on this parameter could contribute to the treatment effects of the endotoxin. Yet, has been performed a challenge with LPS in the generation branch 3, wherein the level of expression of cytokines and sickness behavior were evaluated. The results showed that (i) the administration of LPS in the parental generation did not affect the depressive-like behaviors on the three generations evaluated, since animals with depressive-like and non depressive-like behavior had more offspring with the same behavior in all generations. (ii) Changes were observed in maternal behavior of the parental generation which is possibly related to a change in motivational state of those animals. (iii) Transgenerational alterations were found in the general activity of male and female mice of the filial generation 1 and 2. These changes were more significant in males and differences between depressive-like e non depressive-like behaviors were also observed. Together, these data indicate that the exposure to endotoxin has different consequences according to the animal historical behavior and, xii finally, (iv) the animals of filial generation 3 when challenged with endotoxin had higher sickness behavior and higher levels of cytokines when evaluated in the open field test. These data point to a strong genetic component in the transmission of behavior and, besides, a possible influence of epigenetic mechanism of the same. Furthermore it was possible to concluded that inflammation state created by the prenatal LPS exposure acts differently according to the animal historical behavior, in this case, the depressive-like and non depressive-like behavior studied, and also acting differently according to the sexes

Submitted by Marcos Anselmo (marcos.anselmo@unipampa.edu.br) on 2018-09-27T15:36:18Z No. of bitstreams: 1 VANDREZA CARDOSO BORTOLOTTO.pdf: 2120802 bytes, checksum: d9c6e128c892e469fe3f24a3ebad9f86 (MD5) / Approved for entry into archive by Marcos Anselmo (marcos.anselmo@unipampa.edu.br) on 2018-09-27T15:36:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 VANDREZA CARDOSO BORTOLOTTO.pdf: 2120802 bytes, checksum: d9c6e128c892e469fe3f24a3ebad9f86 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-27T15:36:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VANDREZA CARDOSO BORTOLOTTO.pdf: 2120802 bytes, checksum: d9c6e128c892e469fe3f24a3ebad9f86 (MD5) Previous issue date: 2017-07-17 / A glândula tireoide é uma das maiores glândulas do corpo, responsável pela produção de triiodotironina (T3) e tiroxina (T4), hormônios responsáveis pela homeostase do organismo. A redução na produção destes hormônios leva a um quadro de hipotireoidismo. O hipotireoidismo é uma desordem endócrina, mais prevalente no sexo feminino, e que pode causar uma série de alterações comportamentais e neurológicas, dentre elas a depressão. O flavonoide crisina, presente no maracujá do mato, própolis e mel de abelha, vem sendo estudado a alguns anos, sendo relatados seus efeitos antioxidantes, anticancerígenos, antihiperglicêmicos, ansiolíticos, e atualmente tem-se demonstrado sua atividade antidepressiva. O objetivo deste estudo foi investigar a ação terapêutica da crisina em modelo tipo depressivo induzido pelo hipotireoidismo em camundongos fêmeas C57BL/6 adultas. Primeiramernte os animais foram divididos em dois grandes grupos (n=20): controle e hipotireoidismo. O hipotireoidismo foi induzido por exposição contínua ao fármaco antitireoideo metimazol (MTZ) 0,1% + 0,475% de sucralose, durante 31 dias na água. No 31º dia foi retirado sangue da veia caudal e determinado os níveis de T3 e T4. Após os animais foram separados em quatro grupos (n=10): controle, hipotireoidismo, crisina, hipotireoidismo + crisina. A crisina (20mg/kg) foi administrada diariamente por 28 dias, via oral. Ao final do tratamento, os animais passaram por testes comportamentais de campo aberto (TCA), nado forçado (TNF) e suspensão de cauda (TSC), após realizou-se eutanásia nos animais, e coletou-se o sangue por punção cardíaca para análise bioquímica de T3 e T4, e retirou-se as estruturas cerebrais hipocampo e córtex pré frontal, para análises neuroquímicas de serotonina (5-HT), dopamina (DA), norepinefrina (NA). Nossos resultados demonstraram que os animais com hipotireoidismo apresentaram um aumento no tempo de imobilidade nos testes de TNF e TSC e a crisina foi capaz de reverter este tempo em ambos os testes. Demonstrou-se também que a crisina foi capaz de restaurar os níveis de neurotransmissores: 5-HT em ambas estruturas cerebrais e DA no hipocampo dos animais com hipotireoidismo, corroborando com os resultados dos testes comportamentais, nos quais o TNF está relacionado com o sistema serotoninérgico e o TSC com o sistema dopaminérgico. Em conclusão, nossos resultados demonstram pela primeira vez que a crisina é capaz de reverter o estado tipo depressivo induzido pelo hipotireoidismo, possivelmente por normalizar os níveis de 5-HT e DA. / The thyroid gland is one of the largest glands in the body, it produces triiodothyronine (T3) and thyroxine (T4), these hormones are responsible for body homeostasis. The reduction in the production of these hormones leads to hypothyroidism. The hypothyroidism is an endocrine disorder, more prevalent in females, which can cause a number of behavioral and neurological changes, including depression. The chrysin flavonoid present in the passion fruit of the bush, propolis and bee honey, has been studied for some years, being reported your antioxidant effect, anticancer, antihyperglycemic, anxiolytic, and currently your antidepressant activity was demonstrated. The objective of this study was to investigate the therapeutic action of chrysin in a model of like-depression induced by hypothyroidism in adult C57BL/6 female mice. First, the animals were divided into two groups (n=20): control and hypothyroidism. Hypothyroidism was induced by continuous exposure to the antithyroid drug methimazole (MTZ) 0.1% + 0.475% sucralose for 31 days on water. On the 31st day blood was drawn from the caudal vein and T3 and T4 levels were determined. After the animals were separated into four groups (n=10): control, hypothyroidism, chrysin, hypothyroidism + chrysin. The treatment of chrysin (20mg/kg) was administered daily for 28 days, orally. At the end of treatment the animals they passed for behavioral tests of open field test (OFT), forced swimming test (FST) and tail suspension test (TST), performed euthanasia in the animals, and collected the blood by cardiac puncture for biochemical analyze of T3 and T4, and the hippocampus and prefrontal cortex brain structures were removed for neurochemical analyzes of serotonin (5-HT), dopamine (DA), norepinephrine (NA). Our results demonstrated that animals with hypothyroidism showed an increase in the time of immobility in the tests of FST and TST and the chrysin was able to reverse this time in both tests. It was also demonstrated that the chrysin was able to restore the levels of neurotransmitters: 5-HT in both structures cerebral and DA in the hippocampus of animals with hypothyroidism, corroborating with the results of behavioral tests, in which FST is related to the serotonergic system and the TST with the dopaminergic system. In conclusion, our results demonstrate for the first time that chrysin is able of reversing the depressive-induced state induced by hypothyroidism, possibly by normalizing 5-HT and DA levels.

A depressão é hoje a doença mental mais comum do mundo, afetando mais de 121 milhões de pessoas. Além disso, estima-se que em aproximadamente uma década ela se torne a 2º doença responsável pela perda prematura de vida entre todas as idades e sexos. Diferentes propostas foram feitas no intuito de se compreender os mecanismos pelos quais essa doença incide, contudo a etiologia dos transtornos depressivos ainda não é totalmente entendida. Existem consideráveis evidências de que a administração perinatal de lipopolissacarídeo (LPS), uma endotoxina bacteriana, promove efeitos persistentes no desenvolvimento e comportamento da prole de camundongos, os quais podem-se manter até a idade adulta. Ainda, esses eventos podem ter implicações evolucionárias ligadas a alterações transgeracionais. Tendo em vista que a ativação do sistema imune pode estar relacionada com os transtornos depressivos, o presente trabalho expos pré-natalmente ao LPS uma geração de camundongos avaliando os efeitos comportamentais dessa exposição em três gerações subsequentes levando-se em consideração os comportamentos depressivos e não depressivos de cada geração avaliada. Para isso camundongos fêmeas, após terem o comportamento selecionado pelo teste de suspensão da cauda (TSC), foram cruzadas com machos de mesmo comportamento recebendo 100g/kg de LPS ou solução salina no 15º dia de prenhez. Após os nascimentos, as gerações subsequentes tiveram o comportamento em questão avaliado pelo TSC, bem como a atividade geral em campo aberto. Além disso, a interação materno-filhote foi avaliada, uma vez que alterações na mesma poderiam contribuir para os efeitos do tratamento com a endotoxina. Ainda, foi-se realizado um desafio com LPS na geração filial 3, na qual o nível de citocinas e a expressão do comportamento doentio foram avaliadas. Os resultados mostraram que (i) a administração do LPS na geração parental não afetou o comportamento depressivo e não depressivo nas três gerações avaliadas, dado que animais com comportamento depressivo tiveram mais filhotes com o mesmo comportamento em todas as gerações. (ii) Foram observadas alterações no comportamento materno da geração parental, possivelmente ligadas a motivação materna desses animais. (iii) Foram encontradas alterações transgeracionais na atividade geral de camundongos machos e fêmeas das gerações filiais 1 e 2. Tais alterações foram mais x expressivas nos machos e, havendo diferenças entre o comportamento. Esses dados apontam que a exposição a endotoxina possui diferentes consequências de acordo com o comportamento e, (iv) os animais da geração filial 3 quando desafiados com a endotoxina apresentaram maior comportamento doentio e maiores níveis de citocinas. Esses dados apontam para um forte componente genético na transmissão do comportamento, além de, uma influencia epigenética na modulação do mesmo. Ainda, foi possível concluir que a inflamação gerada pela administração pré-natal do LPS atua de forma distinta entre os sexos, bem como o histórico comportamental, no caso, o comportamento depressivo e não depressivo estudados nesse trabalho / Depression disorders are to be considered the most common mental illness affecting more than 121 million people worldwide. It is estimated that approximately one decade it becomes the 2nd disease most responsible for premature loss of life of all ages and sexes. Different proposals to understand this disorders have been made in the past years, however its etiology it is still yet fully understood. There is considerable evidence that the administration of lipopolysaccharide (LPS), a bacterial endotoxin, promotes persistent effects on development and behavior of the offspring of mice, which are maintained into adulthood. Still, these events may have evolutionary implications related to transgenerational changes. Given that activation of the immune system may be related to depressive disorders, this study aimed to expose a generation of mice to LPS evaluating the behavioral effects on three subsequent generations taking into account the depressive-like and non depressive-like behaviors assessed on each generation by the tail suspension test (TST). For this, female mice after behavior selected by the tail suspension test (TST) were crossed with males of the same behavior and exposed to 100g/kg of LPS or saline solution on day 15th of pregnancy. After births, the subsequent generations were also evaluated on the TST and in the open field for general activity. In addition, the maternal interaction was also evaluated, since changes on this parameter could contribute to the treatment effects of the endotoxin. Yet, has been performed a challenge with LPS in the generation branch 3, wherein the level of expression of cytokines and sickness behavior were evaluated. The results showed that (i) the administration of LPS in the parental generation did not affect the depressive-like behaviors on the three generations evaluated, since animals with depressive-like and non depressive-like behavior had more offspring with the same behavior in all generations. (ii) Changes were observed in maternal behavior of the parental generation which is possibly related to a change in motivational state of those animals. (iii) Transgenerational alterations were found in the general activity of male and female mice of the filial generation 1 and 2. These changes were more significant in males and differences between depressive-like e non depressive-like behaviors were also observed. Together, these data indicate that the exposure to endotoxin has different consequences according to the animal historical behavior and, xii finally, (iv) the animals of filial generation 3 when challenged with endotoxin had higher sickness behavior and higher levels of cytokines when evaluated in the open field test. These data point to a strong genetic component in the transmission of behavior and, besides, a possible influence of epigenetic mechanism of the same. Furthermore it was possible to concluded that inflammation state created by the prenatal LPS exposure acts differently according to the animal historical behavior, in this case, the depressive-like and non depressive-like behavior studied, and also acting differently according to the sexes

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Dans ce travail de thèse, nous avons évalué les effets inflammatoires, comportementaux et cognitifs de l’exposition périnatale des souris à trois matrices alimentaires d’anguilles, reflétant 3 niveaux de pollution (faible, moyenne et haute), tout en considérant le sexe de la progéniture ainsi que les différentes phases d’âges. Les réponses inflammatoires ont été évaluées, aussi bien au niveau cérébral, y compris dans les cellules de la microglie, qu’au niveau périphérique, à 4 stades de vie distincts, et ce dès la naissance jusqu’à l’âge moyen. Chez les souriceaux, mâles et femelles, dont leurs génitrices ont consommé de l’anguille contaminée, durant la période gestationnelle et lactationnelle, vs les témoins dont leurs mères ont consommé uniquement la diète standard, nos résultats ont montré une neuro-inflammation précoce et prononcée, ainsi qu’une production accrue des marqueurs pro-inflammatoires par les cellules de la microglie durant la période néonatale et postnatale. Cette réponse pro-inflammatoire a été chronique puisqu’elle a été à nouveau détectée même à un âge avancé (âges adulte et moyen). Nos résultats mettraient en évidence l’activation et la polarisation des cellules de la microglie depuis la naissance, chez les animaux exposés, vers le phénotype M1, susceptible d’induire les effets neurotoxiques apparus beaucoup plus tard dans les stades de la vie. En effet, un comportement dépressif-like a été observé à l’âge adulte uniquement chez les mâles. Cette altération sexe dépendante du comportement de résignation a été attribuée à l’hyperactivation de l’axe de stress, l’axe hypothalamique pituitaire surrénalien, mise en évidence par une forte production de la corticostérone chez les mâles à l’âge adulte. Chez les femelles, nous avons mis en évidence le développement d’un comportement hyperactif dès l’âge adulte, et d’un déclin cognitif à l’âge moyen. Nos résultats suggèrent que le déficit de la mémoire de rétention des femelles d’âge moyen exposées périnatalement à des anguilles moyennement et hautement contaminées serait lié à la diminution significative de l’activation à la fois d’ERK ½ et du NF-κB ainsi qu’à la réduction significative du taux d’acétylcholine, détectées au niveau de l’hippocampe de ces souris. A partir de ces données et de celles obtenues par d’autres membres de notre équipe, il apparait de plus en plus pertinent de prendre en considération le risque du couplage des effets neuro-oxydatif et neuro-inflammatoire dans la genèse de nombreux troubles cognitifs et comportementaux surtout de manière tardive et irréversible. Cela pourrait également être à l’origine d’une fragilité et d’une imprégnation précoce de différentes populations cellulaires qui conduiraient tardivement à une dégénérescence précoce des cellules en particulier au niveau neuronal et glial. En conclusion, nos résultats suggèrent une programmation périnatale sexe-dépendante des troubles, mis en évidence aussi bien sur le plan comportemental que sur le plan cognitif chez les souris dont leurs mères ont consommé de l’anguille polluée, via des mécanismes inflammatoires. Cela laisse supposer un impact endocrino-dépendant dont il faudrait confirmer la réalité et les mécanismes / Several lines of evidence indicate that early-life inflammation may predispose to mental illness in later-life. In our study, we investigated the impact of perinatal exposure to polluted eels on the brain and microglia inflammation in a lifespan approach as well as on the resignation behavior, the locomotor activity and the cognitive performances in the later life of male and female offspring mice. The effects of maternal standard diet (laboratory food) were compared to the same diet enriched with low, intermediate, or highly polluted eels. Our results showed a chronic brain inflammation in male and female offspring mice compared to controls, as assessed at the birth, up weaning, adulthood and middle-age. Activated microglia produced pro-inflammatory markers across the lifespan of male as well as female exposed offspring. The plasmatic level of myeloperoxidase was found to be significantly higher in both adult and middle-aged males and females vs. control offspring. However, high corticosterone levels were only found in adult male offspring mice perinatally exposed to polluted eels, suggesting a sex-selective dysregulation of the adult hypothalamic- pituitary- adrenal (HPA) axis. Sex selective differences were also found in adulthood, with regard to the offspring resignation behavior. Indeed, depressive-like symptoms were only found in adult male mice perinatally exposed to polluted eels. On the middle- age, sexe selective effects were found with regard to memory and locomotor activity. Indeed, hyperactive phenotype was only detected in females. In addition, impaired long-term memory was only detected in middle-aged females, perinatally exposed to either intermediately or highly polluted eels. This deficit was related to decreases in ERK1/2 and p65 activation, and acetylcholine levels that were only detected in female hippocampus exposed to either intermediately or highly polluted eels. In conclusion, our results indicated that early-life inflammatory insults were the plausible causative factor that programmed the behavior impairments and cognitive deficit in the later-life of offspring, and suggested that sex played an important role in the determination of nature of the appeared alterations