Submitted by Helmut Patrocinio (hell.kenn@gmail.com) on 2017-11-24T03:31:01Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Cl?udio_Queiroz_TESE.pdf: 3430647 bytes, checksum: cd4fc13e7f5364c58653d2f2c6808b34 (MD5) / Approved for entry into archive by Ismael Pereira (ismael@neuro.ufrn.br) on 2017-11-27T16:14:10Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Cl?udio_Queiroz_TESE.pdf: 3430647 bytes, checksum: cd4fc13e7f5364c58653d2f2c6808b34 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-27T16:15:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Cl?udio_Queiroz_TESE.pdf: 3430647 bytes, checksum: cd4fc13e7f5364c58653d2f2c6808b34 (MD5) Previous issue date: 2005 / As epilepsias do lobo temporal s?o as que apresentam maior refratariedade ao tratamento farmacol?gico e perfazem 2/3 das interven??es cir?rgicas de epilepsia, sendo portanto de grande custo social, econ?mico e psicol?gico. Assim, modelos animais de epilepsia do lobo temporal s?o de grande relev?ncia n?o s? para o entendimento das bases neurais dessa patologia, mas tamb?m para o desenvolvimento de abordagens terap?uticas capazes de evitar a instala??o da doen?a. Esses s?o os objetivos da presente disserta??o de doutorado. Ap?s um evento traum?tico (no caso deste trabalho, um estado de mal epil?ptico), diversas altera??es morfol?gicas e fisiol?gicas acontecem, caracterizando a g?nese da s?ndrome epil?ptico (epileptog?nese). Dentre as altera??es podemos destacar a intensa fosforila??o de prote?nas em res?duos de tirosina e a ativa??o de diferentes segundos mensageiros. Os dois primeiros cap?tulos desta tese descrevem a tentativa de bloquear os processos de epileptog?nese por meio da inibi??o da fosforila??o de res?duos de tirosina atrav?s do tratamento farmacol?gico com inibidores das tirosina cinases, a herbimicina A e o K-252a. O terceiro cap?tulo analisa eletrofisiologicamente o circuito neural do giro denteado em animais que apresentavam uma muta??o em um s?tio inibit?rio da prote?na c?lcio/calmodulina cinase do tipo II (CaMKII). No primeiro cap?tulo, mostramos que o tratamento agudo com herbimicina A (348?M, 5?L, icv), ? capaz de bloquear a potencia??o duradoura (LTP) induzida por um est?mulo tet?nico bem como de atenuar (~40%) a ativa??o neuronal (express?o de c-Fos) decorrente de um estado de mal epil?ptico induzido pela administra??o sist?mica de pilocarpina (SE). Apesar dos significativos efeitos agudos, este tratamento mostrou-se incapaz de atenuar a freq??ncia de crises espont?neas, bem como o padr?o de morte neuronal observado ap?s o estado de mal epil?ptico induzido pela pilocarpina. Entretanto, o tratamento com herbimicina A alterou o padr?o de marca??o de metais pesados (Zn+2) no hilo do giro denteado e na regi?o de CA3 do hipocampo, por?m n?o apresentou efeito sobre o padr?o de brotamento das fibras musgosas observado na camada molecular do giro denteado. No segundo cap?tulo, mostramos que a herbimicina e o K- 252a modificam a atividade epileptiforme induzida pela administra??o intra-hipocampal de ?cido ca?nico, sem alterar o padr?o de morte neuronal. Esses resultados sugerem que o tratamento com inibidores de prote?nas tirosina cinases ? capaz de modificar o padr?o de ativa??o agudo do hipocampo ap?s um est?mulo (i.e., o estado de mal epil?ptico ou a LTP), por?m sem qualquer efeito sobre o processo de epileptog?nese. No terceiro cap?tulo, estudamos a excitabilidade e a plasticidade do giro denteado ? estimula??o da via perfurante (principal afer?ncia da forma??o hipocampal) em animais que apresentam uma CaMKII geneticamente modificada. Essa prote?na uma vez ativada n?o pode ser inibida. A caracteriza??o eletrofisiol?gica demonstrou que esses animais apresentam potenciais de campo evocados no giro denteado aparentemente semelhante aos animais controle (wild-type), por?m sua responsividade a padr?es de estimula??o em salvas e sua plasticidade apresentaram clara altera??o. Essa modifica??o foi caracterizada por uma maior variabilidade nas respostas ? trens de estimula??o (freq??ncias de 1 e 2 Hz) e maior inibi??o do pulso pareado em trens de estimula??o (para pulsos pareados aplicados a freq??ncia de 5 Hz). Al?m disso, conforme j? descrito na literatura, mostramos que a susceptibilidade a atividade epileptiforme depende do padr?o de estimula??o utilizado para os diferentes animais (mutantes vs. wild-type). Assim, utilizando o modelo cl?ssico do abrasamento demonstramos que a muta??o n?o altera a evolu??o da epileptog?nese. Entretanto, ao utilizarmos duas variantes de um padr?o de estimula??o similar ? freq??ncia teta (5Hz, Intermittent vs. Continuous theta-burst stimulations), demonstramos a import?ncia da muta??o na manuten??o da excitabilidade do giro denteado. Esses resultados destacam a import?ncia da CaMKII na atividade epileptiforme al?m de sugerir novas abordagens experimentais (i.e., sensibilidade ? padr?es de estimula??o eletrofisiol?gica) no estudo da epileptog?nese. Em resumo, os resultados apresentados nessa tese contribuem para um melhor entendimento dos fen?menos subjacentes aos processos de plasticidade neuronal e da contribui??o destes para o fen?meno de epileptog?nese, al?m de sugerir / Temporal lobe epilepsies are highly refractory to pharmacological treatment. Up to 70% of these patients undergo chirurgical resection of temporal region, procedure with important consequences for the social, economic and psychological spheres. Experimental animal models that mimic temporal lobe epilepsy provide an insightful approach to study the neural basis of epilepsy as well as create opportunities to test promising therapeutic drugs. The present thesis tests the antiepileptogenic activity of two protein tyrosine kinase inhibitors and the relevance of Ca+2/calmodulin kinase type II (CaMKII) mutants. Multiples morphological and physiological alterations take place after a traumatic brain injury (in this thesis, the status epilepticus) leading the animal to an epileptic conditions. During this period, the epileptogenesis process, there is strong tyrsine phosphorylation with the activation of many second messengers. The first two chapters of the thesis describe experiments in which herbimycin A and K-252a, two protein tyrosine kinase inhibitors, were used to attenuate synaptic plasticity and epileptogenesis. The third chapter, the dentate gyrus network was studied after angular bundle stimulation in animals presenting one punctual mutation at the autoinhibitory phosphorylation site of the CaMKII. In the first chapter, we showed that one single herbimycin A injection (348?M, 5?L, icv) was able to attenuate long-term potentiation (LTP) in the commissural CA3 neurons and also, to decrease status epilepticus- (SE-) induced neuronal activation (c-Fos expression) in almost 40%. Although markedly acute effects, the present herbimycin A treatment was not able to diminish spontaneous seizure frequency, cell death or aberrant mossy fiber sprouting observed after the pilocarpine-induced SE. Curiously, herbimycin-treated animals presented decreased neo-Timm staining in the hilus and CA3 region despite the epileptic condition. In the second chapter, we confirmed the ability of protein tyrosine kinase inhibitors to decrease SE-induced neuronal activation. Herbimycin A icv treatment altered the kainic acid-induced epileptiform profile in EEG recordings. Cell death pattern was not altered by any pharmacological treatment. These results suggest that protein tyrosine kinase inhibitiors are able to modify the acute neuronal activation and plasticity (ictogenesis or LTP) but is ineffective in attenuating the epileptogenesis process. In the third chapter, we studied the dentate gyrus excitability and plasticity after angular bundle stimulation in CaMKII mutant animals. Once in its self-sustained mode, this mutation does not allow the reduction of the catalytic activity of the kinase. These animals present normal electrophysiological profiles (similar to wild-type animals) but with reduced amplitude. Shortterm plasticity was clearly altered. Mutant animals presented increased variability in the responses to trains of stimulation at 1 and 2 Hz, and at at 5Hz stronger paired-pulse inhibition. Accordingly to the literature, we also showed that the epileptiform susceptibility depends on the stimulation pattern used in both animals (mutants vs. wild-type). Thus, although the mutation did not altered the behavior and the electrographic kindling evolution, we showed that mutant animals were prone to afterdischarges when stimulate by an intermittent theta-burst stimulation. On the other hand, the same animals needed more bursts to induce afterdischarges when the stimulation was set in the continuos mode. Taken together, the present results contribute to a better understanding of the protein tyrosine kinase and CaMKII function in neuronal plasticity underlying the epileptogenesis process and sum efforts in searching for a clinic antiepileptogenic drug.

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:49:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-05-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A angiotensina II (Ang II), um dos mais relevantes peptídeos angiotensinérgicos, tem um importante papel na fisiologia e na fisiopatologia dos tecidos renal e cardíaco. Existem diversas enzimas capazes de gerar Ang II. Uma delas é a tonina, capaz de formar a Ang II a partir da angiotensina I (Ang I) ou diretamente do AGT. Nosso objetivo foi caracterizar o RAS no rim e no coração do camundongo transgênico que expressa tonina de rato (TGM(rTon)). Foram utilizados camundongos machos C57bl/6 (grupo controle, CT) e camundongos transgênicos [TGM(rTon)]. Vinte e quatro horas após o implante de cânulas, animais acordados, com 12 semanas de idade, foram submetidos a procedimentos de avaliação hemodinâmica. Os dados mostraram que não existem diferenças estatísticas entre os grupos quanto aos parâmetros hemodinâmicos. Após determinação da pressão arterial, os camundongos foram sacrificados por decapitação e os órgãos (rim e coração) foram retirados. O coração foi dividido em átrios (AT) [direito + esquerdo], ventrículo direito (VD) e ventrículo esquerdo (VE). Usando o tetradecapeptídeo sintético como substrato, a atividade tonina foi avaliada nos rins e nas estruturas cardíacas. A atividade da enzima conversora de angiotensina (ECA) foi determinada usando os substratos ZPhe-His-Leu (específico para o domínio N da ECA) e Hip-His-Leu (específico para o domínio C). Tanto a atividade da tonina, quanto da ECA nos rins e no AT foram significantemente maiores no grupo TGM(rTon) quando comparado ao dos camundongos CT. Já entre as estruturas cardíacas o AT mostrou atividade significantemente maior em ambos os grupos, quando comparados aos ventrículos. A expressão da isoforma de 65 kDa da ECA foi significantemente maior no grupo TGM(rTon) nos rins e no AT. Apenas no rim foi analisada a expressão de ECA e não foi observada diferença estatística entre os grupos. As concentrações da angiotensina 1-7 [Ang-(1-7)] e da Ang I foram significantemente diminuídas no grupo TGM(rTon) quando comparadas ao CT. Entretanto, não foi observada diferença estatística nos níveis da Ang II entre os grupos. Sugerimos que o ambiente com abundância em tonina pode aumentar a atividade N-domínio da ECA por meio de uma secretase, explicando os baixos níveis da Ang-(1-7) encontrados no grupo transgênicoPela primeira vez foi mostrado um importante papel fisiológico da tonina comomodulador do SRA renal e cardíaco. / Angiotensin II (Ang II), one of the most relevant angiotensinergic peptides, has an important role in the renal and cardiac physiology. There are many enzymes that generate Ang II. One of them is tonin, that is able to liberate AII from angiotensin I (Ang I) or directly from angiotensinogen (AGT). Our goal was to characterize the RAS in the kidney and heart of transgenic mouse that express rat tonin [TGM(rTon)]. Twenty-four hours after implantation of cannulas, 12 weeks old awake animals were subjected to hemodynamic evaluation. Data showed no statistical differences for the hemodynamic parameters analyzed between transgenic and the wild-type (control, CT). After that mice were sacrificed by decapitation and their organs (kidney and heart) removed. Heart was separated into atria [right plus left (AT)], right ventricle (RV), and left ventricle (LV)]. Using the synthetic tetradecapeptide renin substrate, tonin activity was evaluated in the kidney and cardiac structures. The angiotensin converting enzyme (ACE) activity was determined using the substrates Z-Phe- His-Leu (specific for N-domain ACE active site) and Hip-His-Leu (specific for Cdomain active site). Both the activity of tonin and the ACE, in the kidneys and AT were significantly higher in TGM(rTon) when compared with CT mice. Among the cardiac structures AT showed significantly greater activity in both groups when compared to the ventricles.The expression of the 65 kDa ACE isoform was significantly higher in TGM(rTon) in the kidney and AT when compared with CT. ACE2 expression was determined only in the kidney and there was not statistic differences between groups. The levels of angiotensin 1- 7 [Ang-(1-7)] and Ang I was significantly decreased in TGM(rTon) when compared with CT. However, the levels of Ang II were not statistically different between groups. We suggest that the environment of tonin abundance may increase N-domain ACE activity by a secretase activity, which could explain the low levels of Ang-(1-7) in the transgenic animal. Our data show, for the first time, the physiologic role of tonin as an important modulator of renal and cardiac RAS. / FAPESP: 2009/03261-04 / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Muitas das técnicas utilizadas para gerar animais transgênicos são caras e laboriosas. Neste contexto, a transferência gênica mediada por espermatozóides (TGME) pode ser uma alternativa para a produção em larga escala de animais transgênicos. Estudos de SMGT têm seu foco no número de cópias de DNA incorporada pelo espermatozóide. Por isso, há pouca informação disponível sobre como as moléculas de DNA se comportam durante o processo de fecundação e quais os efeitos dos protocolos de TGME sobre a célula espermática. Neste sentido, com o objetivo de avaliar a existência de sitio de integração preferencial das moléculas exógenas de DNA no genoma hospedeiro, utilizamos a hibridização in situ para acompanhar a veiculação do transgene durante o processo de fecundação. Foram avaliadas as membranas acrossomais, plasmática e potencial de membrana mitocondrial de espermatozóides submetidos a TGME. Para isso, o sêmen de três diferentes touros foram submetidos ao gradiente de Percoll 45-90%. As células viáveis foram incubadas com o vetor recombinante pCX-EGFP (0, 250, 500 ou 1000ng/106 células) seguidas ou não de eletroporação (300v, 35µF e 0,25ms). Os espermatozóides tratados foram utilizados para a produção in vitro de embriões. Os embriões foram cultivados por sete dias até o estágio de blastocisto. Espermatozóides e embriões produzidos in vitro foram submetidos ao ensaio de hibridização in situ, com metodologia descrita Whyte et al. (2000). O potencial de membrana mitocondrial (PMM), integridade de membrana acrossomal (MA) e plasmática (MP) foram avaliados por citometria de fluxo (Guava Technologies, Hayward, CA, USA) utilizando as sondas fluorescentes JC1, FITC-PSA e PI (Molecular Probes), respectivamente. Os dados foram analisados pelo teste paramétrico ANOVA (teste LSD) usando o programa estatístico SAS for Windows, com nível de significância de 5%. A hibridização in situ não foi possível em espermatozóides bovinos, pois não houve hibridação da sonda controle. Blastocistos oriundos de espermatozóides incubados com DNA exógeno apresentaram integração de forma difusa, embriões oriundos de espermatozóides eletroporados apresentaram integração pontual. As diferentes concentrações de DNA não exerceram efeitos deletérios nas MP ou PMM, a adição de 500ng de DNA causou aumento de lesão na MA (p<0,05). A eletroporação não afeta a MP e MA, mais apresenta grande efeito no PMM causando redução da função mitocondrial. Este estudo conclui que maiores esforços são necessários para elucidar o comportamento das moléculas exógenas de DNA durante o processo de fecundação e quais são os efeitos da TGME sobre a célula espermática. / Most techniques used to produce transgenic animals are laborious and expensive. In this manner, sperm mediated gene transfer (SMGT) may be a viable alternative for long-scale production of transgenic animals. Many SMGT studies have focused the DNA internalization and number of DNA copies incorporated by spermatozoa. However, limited data is available about how foreign DNA molecules behave during fertilization and the direct effects of the SMGT technique on sperm cells. Hence, in order to monitor the existence of preferential integration sites by the exogenous DNA at the host genome, in situ hybridization was used to track the transgene conveyance during in vitro fertilization. In addition, acrosome and plasmatic membrane integrity and mitochondrial membrane potential of sperm cells subjected to SMGT were assessed. Briefly, thawed semen from three different bulls was submitted to a 45- 90% Percoll gradient. Viable cells were incubated with recombinant PCX-EGFP vector (0, 250, 500 or 1000ng/106 sperm cells) or incubated and electroporated (300V, 35µF and 0.25ms). Treated sperm cells were then used for in vitro production of embryos. Embryos were in vitro cultured for 7 days until blastocyst stage. Treated spermatozoa and in vitro produced blastocysts were submitted to in situ hybridization assay, as described by Whyte et al. (2000). The mitochondrial membrane potential (MMP), acrosomal membrane (AM) and plasmatic membrane (PM) integrity were assessed by flow cytometry (Guava Technologies, Hayward, CA, USA) using JC1, FITC-PSA and PI probes (Molecular Probes), respectively. Data were analyzed by parametric ANOVA (LSD test) using SAS for Windows software, at a 5% level. The transgene was not observed at the bovine spermatozoa because the control probe could not be hybridized. In situ hybridization revealed that blastocysts produced from incubated sperm cells had a diffuse foreign DNA integration while blastocysts produced from electroporated sperm cells had a punctual DNA integration. No deleterious effects of exogenous DNA concentrations on PM or MMP were observed. However, the addition of 500ng of exogenous DNA caused sperm AM injury (P<0.05). Electroporation did not affect PM or AM integrity, but it had a great effect on MMP, which may cause a reduction of mitochondrial function. This study suggest that more efforts are needed to elucidate the behavior of exogenous DNA during fertilization and the effects of SMGT in bovine sperm cells.

Tesis por compendio / [ES] El sistema de melanocortina es una estructura clave en la regulación de una amplia gama de funciones fisiológicas que incluyen la melanogénesis, la respuesta al estrés y el equilibrio energético, mediante la unión a una familia de receptores acoplados a la proteína G específicos (MC1R-MC5R). La sobreexpresión de agonistas inversos, la proteína de señalización agutí (Asip) y la proteína relacionada con agutí (Agrp) da como resultado un aumento de la ingesta de alimentos, de crecimiento lineal y de peso corporal. Asip regula la polaridad de pigmentación dorsoventral a través del MC1R, y la sobreexpresión induce obesidad en ratones al unirse al Mc4r central. La sobreexpresión de asip1 en el pez cebra transgénico (asip1-Tg) mejora el crecimiento, sin afectar la acumulación lipídica (obesidad), incluso cuando se alimentan bajo regímenes inductores severos. Los peces asip1-Tg no necesitan comer más para crecer más y más rápido, lo que sugiere una mayor eficiencia alimentaria. Además, los peces asip1-Tg criados en alta densidad son capaces de crecer mucho más que los peces de tipo salvaje (WT) criados en baja densidad, aunque los peces asip1-Tg parecen ser más sensibles al estrés por hacinamiento que los peces WT. El análisis transcriptómico comparativo del intestino de asip1-Tg refleja una expresión diferencial de transportadores aminoácidicos, monocarboxilatos, transportadores iónicos y de vitaminas. La sobreexpresión reduce la integridad del epitelio intestinal aumentando su permeabilidad paracelular y potencia el transporte electrogénico de aminoácidos. Así, los peces transgénicos poseen mayor capacidad para la absorción de nutrientes y, por extensión una mejora en la eficiencia alimenticia que podría explicar, en parte, ese crecimiento diferencial bajo tasas de ingesta similares. Esta tesis tuvo también como objetivo investigar si los asip1-Tg mantienen un fenotipo dominante asociado con una mayor tasa de alimentación. Los resultados muestran, por el contrario, un carácter reactivo/subordinado en los asip1-Tg que aboga por una participación del sistema de melanocortinas en la regulación del comportamiento de peces. El perfil subordinado de los animales asip1-Tg, junto con una activación del eje del estrés, sugiere que estos animales pueden mostrar un comportamiento de ansiedad. Los resultados indicaron que los peces asip1-Tg muestran un comportamiento de ansiedad que además relacionado con una severa disminución de los niveles centrales de serotonina (5HT) y dopamina y elevación de su recaptación neuronal y degradación. La administración de un inhibidor de la recaptación de 5HT, recupera el fenotipo comportamental salvaje, mitigando el comportamiento de ansiedad en los peces transgénicos y rescatando los niveles de 5HT. Esta ansiedad podría repercutir en una alteración del comportamiento locomotor de los animales, por ello estudiamos los ritmos circadianos de actividad locomotora. Los resultados muestran que los animales asip1-Tg exhiben una disrupción completa del ritmo de actividad, con una actividad muy elevada, especialmente durante la noche. Esta disrupción es concomitante con una desaparición del ritmo diario de serotonina y melatonina. Además, los resultados muestran una pérdida de ritmos de expresión de genes reloj (per1a y clock1a). La incubación, in vitro, de glándulas pineales con Asip1 produjo una inhibición de la secreción de melatonina replicando los resultados obtenidos in vivo y demostrando un efecto directo de Asip1, sobre la fisiología de la pineal. En esta tesis, se utilizó el pez cebra como modelo para investigar los efectos de la obesidad sobre la ansiedad y la memoria. La obesidad no tuvo ningún efecto sobre la ansiedad, pero produjo una disminución de la memoria a corto plazo, estudiada mediante test de condicionamiento aversivo. Este estudio proporciona, un protocolo fiable para evaluar el efecto de las enfermedades metabólica en la función cognitiva y conductual. / [CA] El sistema de melanocortina és una estructura clau en la regulació d'una ampla gamma de funcions fisiològiques que inclouen la melanogènesi, la resposta a l'estrès i l'equilibri energètic, mitjançant la unió a una família de receptors acoblats a la proteïna G específics (MC1R-MC5R). La sobreexpressió d'agonistes inversos, la proteïna de senyalització agutí (Asip) y la proteïna relacionada con agutí (Agrp) dona com a resultat un augment de la ingesta d'aliments, de creixement lineal i de pes corporal. Asip regula la polaritat de pigmentació dors-ventral a través del MC1R, y la sobreexpressió indueix obesitat en ratolins en unir-se al MC4R central. La sobreexpressió de asip1 en el peix zebra transgènic (asip1-Tg) millora el creixement, sense afectar l'acumulació lipídica (obesitat), inclús quan s'alimenten sota règims inductors severs. Los peces asip1-Tg no necessiten menjar més per a créixer més i més ràpid, lo qual suggereix una major eficiència alimentària. A més a més, els peixos asip1-Tg criats en alta densitat són capaces de créixer molt més que els peixos de tipus salvatge (WT) criats en baixa densitat, malgrat que els peixos asip1-Tg semblen ser més sensibles a l'estrès per amuntegament que els peixos WT. L'anàlisi transcriptòmic comparatiu de l'intestí de asip1-Tg reflecteix una expressió diferencial de transportadors aminoacídics, monocarboxilats, transportadors iònics i de vitamines. La sobreexpressió redueix la integritat de l'epiteli intestinal augmentant la seua permeabilitat paracel·lular i potencia el transport electrogènic d'aminoàcids. Per tant, els peixos transgènics posseeixen major capacitat per l'absorció de nutrients i, per extensió una millora en la eficiència alimentària que podria explicar, en part, eixe creixement diferencial sota taxes d'ingesta similars. Aquesta tesi tingué també com a objectiu investigar si els asip1-Tg mantenien un fenotip dominant associat amb una major taxa d'alimentació. Els resultats mostren, pel contrari, un caràcter reactiu/subordinat en los asip1-Tg que advoca per una participació del sistema de melanocortines en la regulació del comportament de peixos. El perfil subordinat dels animals asip1-Tg, junt amb una activació de l'eix de l'estrès, suggereix que aquests animals poden mostrar un comportament d'ansietat. Els resultats indicaren que els peixos asip1-Tg mostren un comportament d'ansietat relacionat amb una severa disminució dels nivells centrals de serotonina (5HT) i dopamina i elevació de la seua recaptació neuronal i degradació. L'administració de un inhibidor de la recaptació de 5HT recupera el fenotip comportamental salvatge, mitigant el comportament d'ansietat en els peixos transgènics i rescatant els nivells centrals de 5HT. Esta ansietat podria repercutir en una alteració del comportament locomotor dels animals, per la qual cosa vam estudiar els ritmes circadians d'activitat locomotora. Els resultats mostren que els animals asip1-Tg exhibeixen una disrupció completa del ritme d'activitat, amb una activitat molt elevada durant tot el cicle diari, especialment durant la nit. Esta disrupció es concomitant amb una desaparició del ritme diari de serotonina i melatonina. A més a més, els resultats mostren una pèrdua de ritmes de expressió de gens rellotge (per1a y clock1a). La incubació, in vitro, de glàndules pineals con Asip1 va produir una inhibició de la secreció de melatonina replicant els resultats obtinguts in vivo y demostrant un efecte directe de Asip1 sobre la fisiologia de la pineal. En esta tesi, se va utilitzar el peix zebra com a model per investigar els efectes de la obesitat sobre la ansietat i la memoria. L'obesitat no va tindre cap efecte sobre l'ansietat, però va produir una disminució de la memòria a curt termini, estudiada mitjançant tests de condicionament aversiu. Aquest estudi proporciona, un protocol fiable per a avaluar l'efecte de les malalties metabòliques en la funció cognitiva i conductual. / [EN] The melanocortin system plays a key role in the regulation of a wide range of physiological functions including melanogenesis, stress response and energy balance, through binding to a family of specific G protein-coupled receptors (MC1R-MC5R). Overexpression of inverse agonists, agouti-signalling protein (Asip) and agouti-related protein (Agrp) results in increased food intake, linear growth and body weight. Asip regulates dorso-ventral pigmentation polarity through MC1R, and over-expression induces obesity in mice by binding to the central MC4R. Overexpression of asip1 in transgenic zebrafish (asip1-Tg) enhances growth, without affecting lipid accumulation (obesity), even when fed under severe inducing regimens. The asip1-Tg fish do not need to eat more to grow bigger and faster, suggesting increased feed efficiency. In addition, asip1-Tg fish reared at high density are able to grow much larger than wild-type (WT) fish reared at low density, although asip1-Tg fish appear to be more sensitive to overcrowding stress than WT fish. Comparative transcriptomic analysis of asip1-Tg gut reflects differential expression of amino acid, monocarboxylate, ionic and vitamin transporters. Overexpression reduces the integrity of the intestinal epithelium by increasing its paracellular permeability and enhances electrogenic amino acid transport. Thus, transgenic fish possess a greater capacity for nutrient absorption and, by extension, an improvement in feed efficiency that could explain, in part, this differential growth under similar intake rates. This thesis also aimed to investigate whether asip1-Tg maintain a dominant phenotype associated with a higher feeding rate. Experimental results show, on the contrary, a reactive/subordinate character in asip1-Tg which argues for an involvement of the melanocortin system in the regulation of fish behaviour. Improving feeding motivation without promoting aggression in fish, thus avoiding the threat to native populations in case of an escape, makes the inhibition of the melanocortin system, through the overexpression of asip1, a feasible target for the development of genetically modified lines. The subordinate profile of the asip1-Tg animals, together with an activation of the stress axis, suggests that these animals may exhibit anxiety-like behaviour. The results indicated that asip1-Tg fish show a behaviour similar to our concept of anxiety related to a severe decrease in central serotonin (5HT) and dopamine levels as well as the elevation of their neuronal reuptake and degradation. The administration of fluoxetine, a serotonin reuptake inhibitor, recovers the wild-type behavioural phenotype, mitigating anxiety behaviour in transgenic fish and restoring central 5HT levels. This anxiety could have repercussions on the locomotor behaviour of the animals, so we studied circadian rhythms of locomotor activity. The results show that asip1-Tg animals exhibit a complete disruption of the activity rhythm, with very high activity levels throughout the daily cycle, especially during the night. This disruption is concomitant with a disappearance of the daily rhythm of serotonin and melatonin. In addition, the results show a loss of clock gene expression rhythms (per1a and clock1a). Incubation, in vitro, of pineal glands with Asip1 produced an inhibition of melatonin secretion replicating the results obtained in vivo and demonstrating a direct effect of Asip1 on pineal physiology. In this PhD thesis, zebrafish was used as a model to investigate the effects of overfeeding-induced obesity on anxiety-like behaviour and memory. Obesity had no effect on anxiety, but produced a decrease in short-term memory, studied by means of aversive conditioning tests. This study also provides a reliable protocol for assessing the effect of metabolic diseases on cognitive and behavioural function, supporting zebrafish as a model for cognitive and behavioural neuroscience. / Esta tesis ha sido realizada a través del programa de ‘Ayudas para la formación de personal investigador’ (FPI) BES‐2017‐082424 de la Agencia Estatal de Investigación, en Instituto de Acuicultura Torre de la Sal (IATS) del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en el Grupo de investigación de Control de la Ingesta en Peces dirigido por José Miguel Cerdá Reverter, director de esta tesis. Los trabajos llevados a cabo en esta tesis han sido financiados por Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (MICIU) a través de los siguientes proyectos: MELANOCONDUCT: Implicación del sistema de melanocortinas en la regulación de los mecanismos temporales y conductuales de peces AGL2016-74857-C3-3-R; Cronopeces: Red temática de cronobiología de peces y sus aplicaciones en acuicultura RED2018-102487-T; MacForFish: Nuevos aspectos homeostáticos y comportamentales de la regulación de la ingesta en peces PID2019-103969RB-C33; FISHTASTE: Implicación de los mecanismos sensoriales del gusto en la regulación de la ingesta de peces - Involvement of taste sensing mechanisms in the regulation of feed intake of fish PID2022-136288OB-C33 / Godino Gimeno, A. (2024). Involvement of the Melanocortin System in the Regulation of Circadian and Behavioural Mechanisms in Zebrafish [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/203148 / Compendio