Situações ameaçadoras (p.ex., exposição ao labirinto em cruz elevado LCE) induzem respostas comportamentais e neurovegetativas, geralmente acompanhadas por antinocicepção e da ativação do eixo hipotálamo-pituitária-adrenais (HPA). Além disso, é conhecido que a matéria cinzenta periaquedutal (MCP) faz parte do substrato neural para a expressão de alterações comportamentais e neurovegetativas em resposta a estímulos aversivos e que essa estrutura mesencefálica é longitudinalmente dividida em quatro colunas (dorsomedial, dorsolateral, lateral e ventrolateral) que estão envolvidas em coordenar estratégias distintas para o animal lidar com diferentes tipos de estresse, ameaça e dor. No presente estudo foram analisados os níveis plasmáticos de corticosterona em camundongos expostos a 3 tipos de LCE, o fechado (LCEf: 4 braços fechados - situação não aversiva), o padrão (LCEp: 2 braços abertos e 2 braços fechados - situação aversiva com a possibilidade de esquiva/fuga) ou o aberto (LCEa: 4 braços abertos - situação aversiva sem a possibilidade de esquiva/fuga). O perfil da resposta hormonal foi também avaliado em animais concomitantemente submetidos à injeção de formalina 2,5% no dorso da pata traseira direita (teste de nocicepção). O estudo também avaliou a duração da antinocicepção induzida pela exposição ao LCEa em animais mantidos ou não neste ambiente aversivo. A caracterização da participação da MCP neste tipo de antinocicepção foi avaliada pela lesão irreversível (produzida pela injeção de NMDA) uni ou bilateral da porção dorsal (MCPd: colunas dorsolateral e dorsomedial) e bilateral da porção ventrolateral (MCPvl) desta estrutura mesencefálica sobre a resposta nociceptiva induzida pela injeção de formalina na pata traseira direita em camundongos expostos ao LCEf ou ao LCEa. Finalmente, os efeitos da lesão da MCPd ou da MCPvl nos índices de ansiedade foram avaliados no labirinto em cruz elevado padrão (LCEp) em camundongos com ou sem a injeção prévia de formalina. Os resultados mostraram que a exposição aos três tipos de LCE aumentou a secreção plasmática de corticosterona (CORT), porém os níveis foram superiores nos animais expostos ao LCEp ou LCEa quando comparados ao LCEf. Além disso, quando os animais foram submetidos ao teste de formalina níveis elevados, porém semelhantes, de CORT foram verificados após a exposição aos diferentes LCE, sugerindo que o estímulo nociceptivo elevou as concentrações plasmáticas desse glicocorticóide para valores máximos. Na avaliação da duração da antinocicepção induzida pela exposição ao LCEa, verificou-se que esta reação defensiva cessou imediatamente após a retirada do animal deste ambiente, mas perdurou por até 20 minutos quando o animal foi mantido nesta condição ameaçadora. Por fim, a lesão das diferentes porções da MCP mostrou que tanto a MCPd como a MCPvl parecem não estar envolvidas na antinocicepção induzida pela exposição ao LCEa. Curiosamente, a lesão da MCPvl reduziu a resposta nociceptiva de animais submetidos ao LCEf e aumentou a locomoção durante a exposição ao LCEf e LCEa. Além disso, a lesão bilateral da MCPd reduziu seletivamente os índices de ansiedade (% de entradas e de tempo nos braços abertos do LCEp) somente em camundongos que não foram submetidos ao teste da formalina, o que sugere que a nocicepção prejudicou o efeito ansiolítico produzido pela lesão desta porção da MCP. No entanto, é importante destacar que a lesão da MCPvl não alterou os índices de ansiedade e a locomoção de camundongos não submetidos a estimulação sensorial nociceptiva concomitante. / Threatening situations (e.g., exposure to an elevated plus-maze with four open arms oEPM) induce behavioral and neurovegetative responses generally accompanied by antinociception and activation of the hypothalamus-pituitary-adrenal (HPA) axis. Furthermore, it is known that the midbrain periaqueductal gray (PAG) is part of the neural substrate for the expression of behaviorally and neurovegetative alterations in response to aversive stimuli. In addition, the PAG is longitudinally divided into four columns (dorsomedial, dorsolateral, lateral and ventrolateral) that are involved in coordinating distinct strategies for animals coping with different types of stress, threat and pain. The present study analyzed the plasmatic levels of corticosterone when mice with or without prior 2.5% formalin injection into the right hind paw (nociception test) were exposed in one of the 3 types of EPM, the enclosed (eEPM: 4 enclosed arms - non-aversive situation), the standard (sEPM: two open and two closed arms - aversive situation with the possibility of avoidance/flight) or the open (oEPM: 4 open arms - aversive situation without the possibility of avoidance/flight) EPM. The study also investigated the temporal evaluation of the oEPM-induced antinociception when mice were kepted in (for 30 min) or removed from (after 10 min of exposure) that aversive environment (i.e., the oEPM). The characterization of the PAG participation in this type of antinociception was evaluated by irreversible (produced by NMDA injection) uni or bilateral lesion of dorsal PAG portion (dPAG: dorsolateral and dorsomedial columns) and bilateral ventrolateral PAG lesion (vlPAG). Finally, the effects of dPAG or vlPAG lesion on the anxiety indices were investigated in mice with or without prior formalin injection during the exposure to the sEPM. Results showed that the eEPM exposure increased the plasmatic concentration of corticosterone (CORT), however sEPM or oEPM exposure animals showed higher levels of CORT than eEPM-exposed mice. Moreover, when animals were submitted to the formalin test high, but similar levels of this glucocorticoid were verified after the exposure to the different EPM, suggesting that nociception also has provoked a ceiling effect on plasma corticosterone concentration. Results also showed that the oEPM-induced antinociception ceased immediately after mice withdrawal from the aversive situation. However, this pain inhibition response remained unchanged for approximately 20 min in animals that were kept in the threatening condition. Finally, the lesions of different portions of PAG showed that neither dPAG nor vlPAG appear to be involved in the modulation of the oEPM-induced antinociception. Curiously, vlPAG lesion reduced the nociceptive response in animals submitted to the eEPM and increased the locomotion during eEPM and oEPM exposure. Moreover, bilateral dPAG lesion reduced anxiety indices (% of open arm entries and % of open arm time) only in mice that had not received prior injection of formalin, suggesting that nociception impaired the anxiolytic-like effect produced by dPAG lesion. It is important to highlight that vlPAG lesion did not alter the anxiety-like indices and the locomotion in mice not submitted to the concurrent nociceptive stimulation.

Situações ameaçadoras (p.ex., exposição ao labirinto em cruz elevado LCE) induzem respostas comportamentais e neurovegetativas, geralmente acompanhadas por antinocicepção e da ativação do eixo hipotálamo-pituitária-adrenais (HPA). Além disso, é conhecido que a matéria cinzenta periaquedutal (MCP) faz parte do substrato neural para a expressão de alterações comportamentais e neurovegetativas em resposta a estímulos aversivos e que essa estrutura mesencefálica é longitudinalmente dividida em quatro colunas (dorsomedial, dorsolateral, lateral e ventrolateral) que estão envolvidas em coordenar estratégias distintas para o animal lidar com diferentes tipos de estresse, ameaça e dor. No presente estudo foram analisados os níveis plasmáticos de corticosterona em camundongos expostos a 3 tipos de LCE, o fechado (LCEf: 4 braços fechados - situação não aversiva), o padrão (LCEp: 2 braços abertos e 2 braços fechados - situação aversiva com a possibilidade de esquiva/fuga) ou o aberto (LCEa: 4 braços abertos - situação aversiva sem a possibilidade de esquiva/fuga). O perfil da resposta hormonal foi também avaliado em animais concomitantemente submetidos à injeção de formalina 2,5% no dorso da pata traseira direita (teste de nocicepção). O estudo também avaliou a duração da antinocicepção induzida pela exposição ao LCEa em animais mantidos ou não neste ambiente aversivo. A caracterização da participação da MCP neste tipo de antinocicepção foi avaliada pela lesão irreversível (produzida pela injeção de NMDA) uni ou bilateral da porção dorsal (MCPd: colunas dorsolateral e dorsomedial) e bilateral da porção ventrolateral (MCPvl) desta estrutura mesencefálica sobre a resposta nociceptiva induzida pela injeção de formalina na pata traseira direita em camundongos expostos ao LCEf ou ao LCEa. Finalmente, os efeitos da lesão da MCPd ou da MCPvl nos índices de ansiedade foram avaliados no labirinto em cruz elevado padrão (LCEp) em camundongos com ou sem a injeção prévia de formalina. Os resultados mostraram que a exposição aos três tipos de LCE aumentou a secreção plasmática de corticosterona (CORT), porém os níveis foram superiores nos animais expostos ao LCEp ou LCEa quando comparados ao LCEf. Além disso, quando os animais foram submetidos ao teste de formalina níveis elevados, porém semelhantes, de CORT foram verificados após a exposição aos diferentes LCE, sugerindo que o estímulo nociceptivo elevou as concentrações plasmáticas desse glicocorticóide para valores máximos. Na avaliação da duração da antinocicepção induzida pela exposição ao LCEa, verificou-se que esta reação defensiva cessou imediatamente após a retirada do animal deste ambiente, mas perdurou por até 20 minutos quando o animal foi mantido nesta condição ameaçadora. Por fim, a lesão das diferentes porções da MCP mostrou que tanto a MCPd como a MCPvl parecem não estar envolvidas na antinocicepção induzida pela exposição ao LCEa. Curiosamente, a lesão da MCPvl reduziu a resposta nociceptiva de animais submetidos ao LCEf e aumentou a locomoção durante a exposição ao LCEf e LCEa. Além disso, a lesão bilateral da MCPd reduziu seletivamente os índices de ansiedade (% de entradas e de tempo nos braços abertos do LCEp) somente em camundongos que não foram submetidos ao teste da formalina, o que sugere que a nocicepção prejudicou o efeito ansiolítico produzido pela lesão desta porção da MCP. No entanto, é importante destacar que a lesão da MCPvl não alterou os índices de ansiedade e a locomoção de camundongos não submetidos a estimulação sensorial nociceptiva concomitante. / Threatening situations (e.g., exposure to an elevated plus-maze with four open arms oEPM) induce behavioral and neurovegetative responses generally accompanied by antinociception and activation of the hypothalamus-pituitary-adrenal (HPA) axis. Furthermore, it is known that the midbrain periaqueductal gray (PAG) is part of the neural substrate for the expression of behaviorally and neurovegetative alterations in response to aversive stimuli. In addition, the PAG is longitudinally divided into four columns (dorsomedial, dorsolateral, lateral and ventrolateral) that are involved in coordinating distinct strategies for animals coping with different types of stress, threat and pain. The present study analyzed the plasmatic levels of corticosterone when mice with or without prior 2.5% formalin injection into the right hind paw (nociception test) were exposed in one of the 3 types of EPM, the enclosed (eEPM: 4 enclosed arms - non-aversive situation), the standard (sEPM: two open and two closed arms - aversive situation with the possibility of avoidance/flight) or the open (oEPM: 4 open arms - aversive situation without the possibility of avoidance/flight) EPM. The study also investigated the temporal evaluation of the oEPM-induced antinociception when mice were kepted in (for 30 min) or removed from (after 10 min of exposure) that aversive environment (i.e., the oEPM). The characterization of the PAG participation in this type of antinociception was evaluated by irreversible (produced by NMDA injection) uni or bilateral lesion of dorsal PAG portion (dPAG: dorsolateral and dorsomedial columns) and bilateral ventrolateral PAG lesion (vlPAG). Finally, the effects of dPAG or vlPAG lesion on the anxiety indices were investigated in mice with or without prior formalin injection during the exposure to the sEPM. Results showed that the eEPM exposure increased the plasmatic concentration of corticosterone (CORT), however sEPM or oEPM exposure animals showed higher levels of CORT than eEPM-exposed mice. Moreover, when animals were submitted to the formalin test high, but similar levels of this glucocorticoid were verified after the exposure to the different EPM, suggesting that nociception also has provoked a ceiling effect on plasma corticosterone concentration. Results also showed that the oEPM-induced antinociception ceased immediately after mice withdrawal from the aversive situation. However, this pain inhibition response remained unchanged for approximately 20 min in animals that were kept in the threatening condition. Finally, the lesions of different portions of PAG showed that neither dPAG nor vlPAG appear to be involved in the modulation of the oEPM-induced antinociception. Curiously, vlPAG lesion reduced the nociceptive response in animals submitted to the eEPM and increased the locomotion during eEPM and oEPM exposure. Moreover, bilateral dPAG lesion reduced anxiety indices (% of open arm entries and % of open arm time) only in mice that had not received prior injection of formalin, suggesting that nociception impaired the anxiolytic-like effect produced by dPAG lesion. It is important to highlight that vlPAG lesion did not alter the anxiety-like indices and the locomotion in mice not submitted to the concurrent nociceptive stimulation.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:22:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3116.pdf: 11974848 bytes, checksum: d69698c04f669985473e9e441c532444 (MD5) Previous issue date: 2009-12-11 / Universidade Federal de Sao Carlos / In innate or learned threatening situations, animals display a set of defensive behaviors specie-specific such as autonomic alterations, flight, fight and antinociception. Exposure of mice to open elevated plus-maze (oEPM: four open arms), an aversive situation, elicits antinociception of high magnitude. However, mechanisms involved in this kind of antinociception are not clear yet. This study investigated whether antinociception induced by exposure to an oEPM shows cross-tolerance with morphine (Exp. I and II); is attenuated by repetead exposure to the oEPM (Exp. III); is blocked by systemic treatment with naltrexone (Exp. IV); is prevented by adrenalectomy (Exp. V); persists after animal removal from the oEPM and if there are sex-related differences in this factor (Exp. VI); is mediated by CB1 cannabinoid receptor (Exp. VII). Rats were daily treated with morphine (M, 5 mg/kg, i.p.) or distilled water (DW) for 5 consecutive days (antinociceptive tolerance assessed by the tailflick test). Next day, rats received formalin 2.5% injection (50 μL) into the right hind paw and, after first phase of formalin test, they were treated with M or DW. 25 minutes after formalin injection into the paw, time spent licking the injected paw was recorded for 10 minutes (Exp. 1). Similar procedure was followed in the Experiment II, except that time spent licking the paw was recorded during exposure to the oEPM or enclosed EPM (eEPM: four arms enclosed) in undrugged rats. In Experiment III, nociception was evaluated in rats submitted to 1, 2, 3, 4 or 6 exposures to either eEPM or oEPM (formalin was injected only during the last exposure). Experiment IV investigated the effects of naltrexone (0 and 2.5 mg/kg; s.c.) on nociception during eEPM or oEPM exposure. Nociception was also assessed during the eEPM or oEPM exposure in sham and adrenalectomized rats (exp. V). In experiment VII, rats were treated with vehicle (DMSO 60%) or AM251 (1 mg/kg, i.p., CB1 receptor antagonist). Fifteen minutes later, animals received formalin injection into the paw and, 25 minutes after, they were exposed to the eEPM or oEPM. In experiment VI, male and female rats were exposed to eEPM or oEPM (with no noxious stimulus during exposure) and imediately after they were tested on the hot plate test (52.4 °C). Results showed that antinociception induced by oEPM does not display cross-tolerance to morphine; was not altered for at least 6 exposures to the maze; failed to be reversed by naltrexone; was not prevented by adrenalectomy and was not blocked by AM251. In addition, this antinociception does not persist after animal removal of the apparatus, by contrast, it occurs a hyperalgesia (as assessed by hot plate test), a response that does not depend on sex-related differences. Results suggest that antinociception induced by oEPM: is not mediated by opioid system or CB1 cannabinoid receptors and it is not sensitive to corticosterone. Furthermore, animal removal of aversive environment alters nociceptive response from antinociception to hyperalgesia, a phenomenon that is independent of the gender. / Em situações ameaçadoras de natureza inata ou aprendida, animais exibem um conjunto de comportamentos defensivos espécie-específicos, tais como alterações autonômicas, fuga, luta e antinocicepção. A exposição de camundongos ao labirinto em cruz elevado aberto (LCEa: quatro braços abertos), uma situação aversiva, induz antinocicepção de alta magnitude. Todavia, os mecansimos envolvidos em tal antinocicepção ainda não estão elucidados. O presente estudo investigou se a antinocicepção induzida por exposição ao LCEa: mostra tolerância cruzada a morfina (experimentos I e II); é atenuada por exposição repetida ao LCEa (experimento III); é revertida por tratamento sistêmico com naltrexona (experimento IV); é impedida por adrenalectomia (experimento V); persiste após remoção do animal do LCEa e se há diferenças relacionadas ao sexo neste fator (experimento VI); é mediada pelo receptor canabinóide, CB1 (experimento VII). Ratos foram diariamente tratados com morfina (M, 5 mg/Kg, i.p.) ou água destilada (AD) por 5 dias consecutivos (tolerância antinociceptiva avaliada pelo teste de retirada da cauda). No dia seguinte, os ratos receberam injeção de formalina 2,5% (50L) na pata traseira direita e, após a primeira fase do teste de formalina, foram tratados com M ou AD. Vinte e cinco minutos após injeção de formalina na pata, o tempo de lambidas na pata foi registrado por 10 minutos (experimento I). Procedimento semelhante foi utilizado no experimento II, exceto que o tempo de lambidas na pata foi registrado durante exposição ao LCEa ou LCE fechado (LCEf: quatro braços fechados). No experimento III, nocicepção foi avaliada em ratos submetidos a 1, 2, 3, 4 ou 6 exposições ao LCEf ou LCEa (formalina injetada somente durante a última exposição). O experimento IV investigou os efeitos de naltrexona (2,5 mg/kg; s.c.) sobre a nocicepção durante exposição ao LCEf ou LCEa. A nocicepção também foi avaliada durante exposição ao LCEf ou LCEa em ratos sham operados e adrenalectomizados (experimento V). No experimento VII, os ratos foram tratados com veículo (DMSO 60%) ou AM251 (1 mg/kg, i.p., antagonista CB1). Quinze minutos após, os animais receberam formalina na pata e, após 25 minutos, foram expostos ao LCEf ou LCEa. Já no experimento VI, ratos machos e fêmeas foram expostos ao LCEf ou LCEa, sem nenhum estímulo nociceptivo aplicado durante exposição e, imediatamente após, foram testados no teste da placa quente (52,4 °C). Os resultados mostraram que a antinocicepção induzida pelo LCEa não exibe tolerância cruzada a morfina; não foi alterada por ao menos 6 exposições ao labirinto; mostrou-se insensível à naltrexona; não foi impedida por adrenalectomia e não foi bloqueada por AM251. Ainda, tal antinocicepção não perdura após remoção dos animais do aparelho, pelo contrário, ocorre uma hiperalgesia (conforme avaliado pelo teste de placa quente), uma resposta que independe de diferenças relacionadas ao sexo. Os resultados sugerem que a antinocicepção induzida pelo LCEa: não é mediada por sistema opióide ou receptores canabinóides CB1 e não é sensível a corticosterona. Além disso, a retirada dos animais do ambiente aversivo altera a resposta nociceptiva de antinocicepção para hiperalgesia, um fenômeno que independe do gênero.