Orientador: Woodruff Whitman Benson / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-12T18:41:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Peixoto_PauloEnriqueCardoso_D.pdf: 865304 bytes, checksum: 19540c783ae14daa3ba0b5f8dffc1d86 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Brigas territoriais entre machos de insetos voadores são resolvidas das mais variadas formas. Em borboletas, existem evidencias de que tamanho, idade e motivação são importantes determinantes das chances de vitória. No entanto, as regras utilizadas nas brigas, o contexto biológico que afeta a intensidade dos comportamentos agonisticos e o papel funcional das características dos machos na geração de custos durante os confrontos ainda são pouco conhecidos. Neste trabalho investiguei uma serie de características que podem influenciar os custos e benefícios dos confrontos territoriais utilizando as espécies de satirineos Hermeuptychia hermes (Fabricius, 1775), Moneuptychia soter (Buttler, 1877) e Paryphthimoides phronius (Buttler, 1867) como modelos de estudo. No capitulo 1 investiguei se as disputas intra-especificas pela posse de territórios em machos de H. hermes e de M. soter ocorrem com contato físico e quais podem ser as características funcionalmente relevantes para a distinção entre machos territoriais e não territoriais. Para tanto, documentei as brigas entre machos utilizando filmagens de alta velocidade e realizei comparações morfológicas e fisiológicas entre machos possuidores de territórios (residentes) e machos que ocuparam territórios nos quais os residentes originais foram removidos (intrusos). Machos residentes de H. hermes apresentaram massa corporal e muscular similares as dos seus pares intrusos, porem, possuíram menor desgaste alar e maior quantidade de lipídeos. Machos residentes de M. soter, por outro lado, foram mais pesados que os machos intrusos que ocuparam seus territórios. Machos de H. hermes podem dividir a interação em vôos circulares, espirais ascendentes e perseguições lineares, enquanto machos de M. soter usam vôos circulares mais lentos, os quais são seguidos por perseguições lineares e emissões de som (estalos). Contatos físicos não foram registrados para nenhuma espécie. No capitulo 2 investiguei o papel da residência previa na resolução de conflitos territoriais entre machos de H. hermes. Ao induzir disputas entre dois machos que se comportaram como residentes (um residente original e um residente induzido) e compara-las com disputas naturais entre machos residentes e intrusos, foi possível demonstrar que a residência previa aumenta as chances de vitória em um combate. Massa corporal afetou positivamente as chances de vitória nas brigas induzidas, mas não nas brigas naturais. Finalmente no capitulo 3, investiguei a influencia da presença de recursos alimentares no estabelecimento de territórios de acasalamento por machos de P. phronius. Machos desta espécie defendem sítios de acasalamento localizados em manchas de sol sem recursos evidentes. No entanto, manchas de sol previamente desocupadas passaram a ser defendidas depois de receberem frutas fermentadas. Apesar de machos que se estabeleceram nestes locais aparentemente se alimentarem das frutas, experimentos de escolha de territórios sugerem que eles preferem defender sítios sem recursos e utilizam a defesa de áreas com alimento como tática alternativa de acasalamento. Este estudo representa a primeira investigação deste tipo de variação nas táticas de acasalamento em borboletas. Alem de auxiliar a compreensão da evolução de determinados sistemas de localização de parceiros, esse sistema permite testar qual a implicação da existência de mais de uma tática reprodutiva na intensidade dos confrontos territoriais entre machos / Abstract: Territorial conflicts in flying insects may be resolved through many different ways. In male butterflies, size, age and motivation are often reported as important determinants of the winning chances. However, the rules used when fighting, the biological context that affects the intensity of agonistic behaviors, and the functional role of male traits in the contests costs generation are poorly known. In this study I investigated a series of characteristics that may influence the costs and benefits of territorial conflicts using the satyrine species Hermeuptychia hermes (Fabricius, 1775), Moneuptychia soter (Buttler, 1877), and Paryphthimoides phronius (Buttler, 1867) as study organisms. In chapter 1, I used high-speed video imagery to investigate whether intraspecific disputes between male H. hermes and male M. soter occur with physical contact. Additionally, I removed resident males from their defended sites and the subsequent intruders that established on those areas after the resident removal to assess if wing wear, body mass, fat content and flight muscle ratio are important determinants of male residency status. Resident males of H. hermes were similar in body weight and thoracic muscle mass to their intruder rivals, but had fewer wing wear and higher fat content. Resident males of M. soter, on the other hand, were heavier than intruder males. Male H. hermes divided their interaction in up to three phases consisting of circular flights, ascending spirals and back and forth persecutions, whereas male M. soter used much slower circular flights that were often followed by linear persecutions and clicking sound emissions. Physical contacts were not observed for both species. In chapter 2, I investigated the role of previous residence on contest resolution in the butterfly H. hermes. By inducing territorial interactions between males that behaved as residents (one original resident and another resident-induced one) and comparing them with natural contests between resident and intruder males, it was possible to show that previous residence increases the chances of victory. Body mass positively affected the winning chances in the induced fights, but was unimportant among the natural ones. Finally in chapter 3, I investigated the role of feeding resources in the territory establishment by males of the butterfly P. phronius. Male of this species typically defend sunny clearings on the forest edge which do not contain any evident resource. However, previously undefended sunny clearings were occupied by territorial males after receiving soft fermenting fruit. Although males which established on sites containing feeding resources seem to forage on the fermenting fruit, territory selection experiments shows that males prefer to defend sites without resources. This type of variation in the mate locating tactics has never been previously investigated for butterflies. In addition of helping the understanding of the evolutionary processes leading to different mate-locating strategies, this system allows the testing of the influence of different reproductive behaviors on the intensity of territorial conflicts between males / Doutorado / Doutor em Ecologia

Neste trabalho elaboramos um paradigma para estudar os comportamentos de defesa ao contexto de uma derrota social e as estruturas neurais envolvidas nas respostas de defesa do animal derrotado utilizando imunohistoquímica para proteína Fos. Utilizou-se um aparato que consistia de uma caixa moradia ligada a outra caixa por um corredor. Houve uma habituação de 10 dias a esse aparato, com a outra caixa contendo apenas maravalha limpa. No 11º dia o animal foi exposto a um macho agressivo colocado na outra caixa, e derrotado por ele. Vinte e quatro horas após a derrota social, os animais derrotados foram expostos ao ambiente em que ocorreu a derrota. Eles apresentaram comportamentos de defesa tanto durante a derrota social quanto durante a exposição ao contexto. No contexto, os derrotados apresentaram comportamentos de avaliação de risco e os controles exploraram livremente o aparato. Notamos um aumento na expressão de proteína Fos no MEApd na amígdala, no LSr no septo lateral, no circuito sexualmente responsivo do hipotálamo medial, na LHAjd no hipotálamo, e no PMD. / We investigated the neural systems involved in the contextual defense to a social defeat. We established a protocol to observe contextual defensive responses in animals previously defeated by an aggressive conspecific: animals were kept ten days living in a apparatus composed by two cages (room and resident cages). On the 11th day animals were exposed to an aggressive conspecific and defeated by it. On the following day, animals were exposed to the apparatus. These defeated animals presented defensive responses, characterized by risk assessment behaviors. Increased Fos expression was found in MEApd, LSr, elements of the social responsive medial hypothalamic circuit, the juxtadorsal part of the lateral hypothalamic area and the dorsal premammillary nucleus (PDMdm). The data allowed us to outline a putative circuit involved in the expression of contextual defense to social defeat, and indicates that both innate and contextual defense to social threat apparently share the same neural circuits.

Fipronil é um inseticida fenilpirazol de amplo espectro, desenvolvido para inibir seletivamente receptores GABA associados a canais de cloreto de insetos; tanto em Medicina Veterinária, como em Agricultura tem sido utilizado para o controle de pragas. Embora vários estudos procurem compreender os mecanismos da toxicidade neuronal dos praguicidas em mamíferos, há poucos relacionados aos efeitos neurocomportamentais. Assim, o presente estudo investigou os efeitos da exposição prolongada de ratos ao fipronil, observando-se alguns comportamentos ligados ao sistema GABAérgico, como atividade no campo aberto, no labirinto em cruz elevado (LCE), bem como na convulsão induzida por picrotoxina e pentilenotetrazol; avaliou-se ainda os níveis cerebrais de alguns neurotransmissores, como GABA, dopamina, noradrenalina, serotonina e seus respectivos metabólitos. Além disso, foram realizadas análises anátomo-histopatológicas em fígado, cérebro e rins dos animais. Ratos Wistar receberam, por via intragástrica (gavage), durante 28 dias um dos seguintes tratamentos: fipronil (0,1; 1,0 ou 10,0 mg/Kg/dia) ou água destilada 1 mL/Kg/dia. Após uma hora da última administração do fipronil ou água destilada, os ratos tiveram seu comportamento avaliado no campo aberto e no LCE com auxílio do sistema computadorizado EthoVision®. Observou-se no campo aberto apenas redução significante do nº de levantamentos nos animais tratados com 10,0 mg/Kg de fipronil, quando comparados com os ratos do grupo controle. No LCE, a exposição prolongada de ratos ao fipronil nas doses de 1,0 e 10,0 mg/Kg provocou redução na distância percorrida pelos animais e o tempo de permanência dos animais nos braços abertos, além de aumentar o tempo de permanência nos braços fechados. Para o cálculo da dose convulsivante mínima, seguiu-se o mesmo protocolo de tratamento, sendo observada diminuição significante na dose de picrotoxina e de pentilenotetrazol necessária para a indução da convulsão em animais tratados com 10,0 mg/Kg fipronil. A determinação dos níveis de neurotransmissores e seus respectivos metabólitos mostrou aumento dos níveis de dopamina no córtex frontal de ratos tratados com 10,0 mg/Kg de fipronil, redução nos níveis de GABA no striatum de ratos tratados com 1,0 mg/Kg de fipronil. Em relação à serotonina houve aumento de seus níveis no córtex frontal de ratos tratados com 1,0 mg/Kg e seu metabólito, ácido 5 (5HIAA), foi observado redução de seus níveis no córtex frontal de ratos tratados com 0,1 e 1,0 mg/kg p.c. de fipronil. No striatum também houve redução de seus níveis em ratos tratados com 0,1 e 1,0 mg/Kg de fipronil. O estudo anátomo-histopatológico revelou que a exposição prolongada ao fipronil pode causar hepatotoxicidade, caracterizada por aumento dos pesos absoluto e relativo do fígado e tumefação celular de hepatócitos. Em conclusão, os resultados mostraram que a exposição de ratos por 28 dias, via gavage, ao fipronil pode causar efeitos comportamentais relacionados a alterações em sistemas centrais de neurotransmissão e também hepatotoxicidade. / Fipronil is a phenylpyrazole insecticide with broad spectrum, developed to selectively inhibit insect GABA-gated chloride channels; both in Veterinary Medicine, and in Agriculture it has been used for the control of nuisances. Although several studies try to understand the mechanism of neuronal toxicity of pesticide in mammalian, there are few studies related to neurobehavioral effects. Thus, the present study investigated the effects of fipronil long term exposure in rats, being observed some behaviors connected to GABAergic system, as activity in open field, in elevated plus maze (EPM), as well as in the seizures induced by picrotoxinin and pentylenotetrazole. In addition, this study determinated the brain levels of some neurotransmitter as GABA, dopamine, noradrenaline, serotonin and metabolic levels and investigated liver, brain and kidney damage. Wistar rats received by intragastric (gavage) way during 28 days one of this treatment: fipronil (0,1, 1,0 or 10,0 mg/Kg) or distilled water; the rats behavior were evaluated in open field and elevated plus maze apparatus with system computer EthoVision®. There was a significant reduction of rearing in open field in rats treated with 10,0 mg/Kg of fipronil when compared with control rats. In the EPM, there was a decrease of distance moved in open arms and increase of time spent in closed arms to rats treated with 1,0 and 10,0 mg/Kg of fipronil when compared to control. It was still noticed the reduction in the time spent in open arms EPM in rats treated with 1,0 and 10,0 mg/Kg of fipronil when compared to control group. To calculate the minimum convulsant dose, was used the same treatment protocol and it was observed a significant reduction in picrotoxinin and pentylenotetrazole necessary dose to induction of seizure in animals treated with fipronil 10,0 mg/Kg. The level determination of neurotransmitters and their metabolites, it was observed the dopamine increasing in forebrain from fipronil treated rats by 10,0 mg/Kg. GABA levels decreased in fipronil treated rats striatum by 1,0 mg/Kg. Serotonin neurotransmitter was increased in fipronil treated rats forebrain by 1,0 mg/Kg to and its metabolite, 5HIAA, it was observed a levels decrease in fipronil forebrain treated rats by 0,1 e 1,0 mg/kg. There was decrease of 5HIAA levels in fipronil treated rats striatum by 0,1 e 1,0 mg/Kg. According to organ analyses, it was observed dose-response liver damage such as swelling liver cells. In conclusion, the data showed that fipronil administered in rats by 28 days caused behavioral effects related to central neurotransmitter alterations and hepatotoxicity.

A comunicação entre sistema nervoso e imune contribui para a homeostasia. Em humanos, a convivência com portadores de doenças crônicas (\"caregiving\") é agente causador de alterações inclusive imunológicas. Modelos animais podem contribuir para a compreensão dos mecanismos aí envolvidos. Avaliamos aqui, em fêmeas sadias, as alterações decorrentes do convívio com parceira singenêica (C57/Bl6) portadora do melanoma B16F10. Os resultados mostraram que esta convivência, por 20 dias: 1) alterou o comportamento, sem modificar a concentração sérica de corticosterona; 2) aumentou a expressão de CD80 nas populações MHCII+CD11c+, no baço, mas não nos linfonodos; 3) diminuiu o percentual de células MHCII+CD80+ após cultura de medula óssea, por sete dias em meio com GM-CSF, IL-4 e LPS; 4) inibiu, parcialmente, a indução de uma reação de hipersensibilidade tardia; 5) não modificou o estabelecimento do melanoma. Assim, este modelo pode, com cautela, ser usado para o estudo das alterações imunes observadas em \"caregivers\". / The communication between the nervous and immune systems contributes to the homeostasis. In humans, living with chronic disease bearers (caregiving) is the causing agent of alterations including the immunological ones. Animal models can contribute for understanding the involved mechanisms. Herein, we evaluated, in healthy females, the alterations caused by cohabiting with a syngeneic (C57Bl/6) partner bearing the B16F10 melanoma. The results showed that such cohabitation for 20 days: 1) altered the behavior without modifying the corticosterone seric level; 2) increased the CD80 expression on MHC+CD11c+ cells at the spleen, but not those at the lymph node; 3) decreased the percentage of MHCII+CD80+ bone marrow cells cultured for 7 days in a GM-CSF, IL-4 and LPS medium. 4) partially inhibited the induction of a delayed type hypersensitivity; 5) did not modified the melanoma establishment. So forth, this model may cautiously be taken as a means for the study of immune alteration observed in caregivers.

A comparação entre cobaias (Cavia porcellus) e preás (Cavia aperea) fornece dados relevantes para se entender o processo de domesticação (Künzl e Sachser, 1999). No presente trabalho, foram registradas e analisadas sonograficamente (1) a vocalização de alerta, drr, em cobaias e em duas amostras de preás, uma observada em Münster (Alemanha), constituída de animais provenientes da Argentina, e outra constituída de animais provenientes de Itu (São Paulo) e (2) a vocalização de corte, purr, em cobaias e preás de Münster. Encontrou-se diferenças significativas entre C. porcellus e ambas as populações de C. aperea nos parâmetros temporais do drr (duração dos pulsos e dos intervalos entre eles e taxa de emissão) assim como diferenças significativas entre as populações de preás de Münster e de Itu (freqüências mínima e máxima da fundamental e freqüência máxima do chamado). No caso do purr, também houve diferenças significativas nos parâmetros temporais das espécies. Estes resultados demonstram a influência da domesticação e de fatores ecotípicos sobre a comunicação vocal e podem, juntamente com a análise sonográfica dos chamados de outras espécies do gênero Cavia, servir para resolução de questões filogenéticas deste grupo. Estudos com playbacks cruzados poderão eventualmente mostrar em que medida as diferenças de vocalização afetam o comportamento social e reprodutivo dos animais. / Comparision of guinea pigs (Cavia porcellus) and wild cavies (C. aperea) provides privileged models for the understanding of the behavioral effects of domestication (Künzl & Sachser, 1999). We here present a comparision between alarm (drr) and courtship (purr) vocalizations in domestic and wild types of cavies. We recorded and analyzed sonographically such calls in guinea pigs from our laboratory stock and in two samples of wild cavies, one from Münster University (Germany), bred from individuals captured in Argentina, and one from Itu (State of São Paulo). There were significant differences between domestic and both wild cavies samples in the temporal features of the drr (pulse duration, interpulse interval duration and rate of emission) and between the Münster and Itu samples in frequency related features (minimum and maximum freqüencies of the fundamental and maximum frequency of the call). Courtship calls purr of domestic and wild cavies from Münster also differed in temporal acoustical features. Our results show that both domestication and ecotypic factors may influence vocal communication. Playback studies could eventually show to what extent there is interspecific discrimination of the acoustic features of the alarm and courtship calls of cavies.

A exposição à de drogas de abuso na adolescência tem sido associada à maior vulnerabilidade à dependência. Sabe-se que alterações na fosforilação de CREB (proteína de ligação ao elemento de resposta ao AMPc) e na expressão de BDNF (fator neurotrófico derivado do cérebro) nas diversas regiões cerebrais, têm sido associadas à dependência ao etanol. O objetivo desse trabalho foi investigar os efeitos do etanol sobre a modulação de CREB e BDNF no córtex pré-frontal (CPF) e hipocampo (HPC) de camundongos adolescentes (ADL) e adultos (AD) submetidos à sensibilização comportamental. Animais AD desenvolveram sensibilização comportamental, enquanto os ADL não sensibilizaram. Agudamente, o etanol reduziu a imunorreatividade de pCREB no CPF de camundongos ADL, enquanto a administração repetida levou ao aumento em ambas as idades, porém de forma mais significativa nos ADL. Etanol agudo e repetido levou à redução na ativação de CREB no CPF de ADL e no HPC de camundongos AD comparado ao controle. Os níveis de BDNF aumentaram após administração aguda, em ambas as idades, com redução após administração repetida nos ADL. Os resultados sugerem que a exposição precoce ao etanol pode influenciar na vulnerabilidade à dependência. / Exposure to drugs of abuse during adolescence has been associated to greater vulnerability to addiction. It have been demonstrated that alterations of CREB phosphorylation (cAMP response element-binding) and in BDNF (Brain-derived neurotrophic factor) expression in several brain regions are involved in ethanol addiction. The aim of the present work was investigate ethanol effects on CREB and BDNF modulation in the prefrontal cortex and hippocampus of adolescent (ADL) and adult (AD) mice submitted to behavioral sensitization. AD animals developed behavioral sensitization while ADL did not. Acutely, ethanol reduced pCREB immunoreactivity in the CPF of ADL animals while repeated administration induced increase, for both ages, in a more significant way in ADL. Acute and repeated ethanol treatment reduced CREB activation in CPF of ADL and in HPC of AD, when compared to control. BDNF levels were increased after acute administration in both ages, with reduction in ADL after repeated administration. The results suggest that early exposure to ethanol could influence the vulnerability to addiction.

Orientadores: Daniella Jorge de Moura, Angela Renee Green / Texto em português e inglês / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-25T11:56:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maia_AnaPauladeAssis_D.pdf: 6544859 bytes, checksum: a828dae9765a3e65fca6f3b7454ee215 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Estimar o bem-estar animal com precisão ainda é um desafio enfrentando a campo e nas pesquisas. Os testes de preferência constituem uma ferramenta importante nesta avaliação, uma vez que, a preferência do animal a um ambiente ou determinado recurso pode estar relacionada ao seu bem-estar. Esta tese foi proposta com objetivo de desenvolver e validar duas câmaras para teste de preferência: Câmara de Preferência Ambiental (CPA) e Câmara de Preferência por Passagem (CPP). A CPA foi construída, comissionada e validada e tem como objetivo principal avaliar respostas comportamentais de frangos de corte quanto a diferentes condições de temperatura do ar e amônia. A CPA consistiu em três compartimentos interligados em paralelo por uma porta automática para passagem das aves, e separados por uma parede de acrílico. A câmara possui controle automático de temperatura do ar e concentração de amônia para cada compartimento, sistema de monitoramento do comportamento e sistema de rastreamento das aves por rádio frequência. A CPA foi comissionada quanto à distribuição do ar, temperatura máxima e mínima de operação do sistema, isolamento do ar entre compartimentos, uniformidade dentro dos compartimentos, e acurácia e precisão do controle para cada variável ambiental. Cada compartimento foi capaz de controlar diferentes concentrações de amônia e temperatura, com pequena variabilidade interna, mínima contaminação cruzada e com acurácia e repetibilidade das condições ambientais. Após o teste de comissionamento, um experimento piloto foi conduzido para avaliar o uso da CPA por frangos de corte. Um grupo com nove frangos de corte foram alojados na CPA por 19 dias. O experimento foi dividido em três períodos: habituação à câmara, habituação à porta automática e período experimental, no qual as aves foram submetidas à condição de estresse por calor e termoneutralidade. Durante a habituação à câmara, as aves movimentaram-se a uma taxa média de 7 movimentos/ave/hora. Na presença da porta automática, os movimentos foram reduzidos para uma média de 2,3 movimentos/ave/hora. Conforme esperado, os frangos de corte evitaram o ambiente de estresse, o que indica que a estrutura construtiva da CPA estava adequada para alojamento e movimentação das aves. Já a CPP consiste em duas gaiolas conectadas por cinco túneis de acrílico, equipada com um sistema automático de detecção do movimento das aves. Este sistema foi validado e apresentou acurácia de 87,8% (detectando o movimento e indicando a posição da ave corretamente). A CPP foi validada avaliando o comportamento e a preferência de galinhas a três diferentes tipos de portas de passagem: cortina de vinil, corrente de plástico e painel de acrílico. As aves preferiram as portas de corrente de plástico e cortina de vinil comparado ao painel de acrílico. Os comportamentos avaliados (comer, em pé e deitar) não foram afetados pela presença das portas. Estes resultados indicam que qualquer um dos três tipos de porta testados pode ser utilizado nos sistemas de testes de preferência, os quais, geralmente, separam os ambientes de escolha por portas de passagem. Diante do exposto, concluiu-se que as câmaras de preferência propostas estão adequadas para condução dos testes de preferência / Abstract: On-studies assessment of animal welfare requires a combination of animal-based measures to assess the actual state of welfare accurately. Animal preference may indicate welfare status, making preference testing an important tool for animal welfare research. This doctorate thesis was proposed aiming of developing and validating two preference test chambers: Environmental Preference Chamber (EPC) and Passageway Preference Chamber (PPC). An EPC for broilers was designed, constructed, commissioned and validated. The EPC comprised of three interconnected compartments separated by a bird transit automatic door within a clear acrylic panel. An automatic control of environmental conditions (air temperature and ammonia concentration) was developed, as well as behavior monitoring and bird tracking system. The EPC was commissioned for air distribution, maximum and minimum temperature of operation of the system, air infiltration between compartments, homogeneity within compartments, and also stability of environmental conditions (temperature and ammonia) previously defined. Each compartment was capable of controlling distinct air temperature and aerial ammonia concentrations, with minimal cross-contamination, low internal variability and accuracy and control precision of environmental conditions. Subsequently, a pilot test with animals was carried out to determine the usage of the chamber by the broilers. A group of nine 7-day-old chickens were placed in EPC over a period of 19 days. The trial was divided into three phases: chamber acclimation, automatic door acclimation and treatment application, which birds were exposed to heat stress and thermoneutral condition. During chamber acclimation, broiler¿s moved between compartments at a mean rate of 7 moves/bird/hour. Adding an automatic door, moves were reduced to 2.3 moves/bird/hour. As expected, broilers avoided the heat stress environment. This result may indicate that chamber design was suitable for housing and activities of broilers. The PPC consists of two cages separated by five acrylic tunnels and was equipped with a system to automatically detect and record movement of birds between cages. This system was validated and yielded 87.8% accuracy (detected and correctly determined hen location). The PPC was used to assess laying hen behavior and preference for three different passageway hanging doors: clear vinyl curtains, white plastic chain and clear solid acrylic panel. Results of preference study indicated that hens preferred vertical chains and vinyl strips compared with an acrylic panel. And, overall, hens¿ daily behavior profile was not affected by the presence of doors once they are trained to use the passageways. These findings suggest that any of three types of doors tested may be suitable for using during a preference testing, once it requires a test apparatus with choices separated by doors that the animal must navigate. Therefore, we concluded that preference test chambers proposed are proper to be used / Doutorado / Construções Rurais e Ambiencia / Doutora em Engenharia Agrícola

L’influence de l’état métabolique sur l’olfaction a été particulièrement étudiée ces dernières années. Le statut nutritionnel et les hormones impliquées dans la prise alimentaire sont capables de moduler le système olfactif, du neurone individuel jusqu’au comportement. Il semble donc logique que les pathologies liées à l’alimentation puissent induire des dysfonctionnements olfactifs. De fait, les patients atteints de diabète de type 2 (DT2) présentent des capacités olfactives réduites bien que les effets du DT2 en lui-même soient toujours inconnus. Dans cette étude, nous nous sommes intéressés à la modulation de l’olfaction chez des souris rendues diabétiques après consommation d’un régime enrichi en fructose (HFruD). Les animaux présentent un DT2 précoce après 8 semaines de régime. De plus, ils montrent une baisse de leurs capacités olfactives globales. Les réponses électrophysiologiques aux odorants de la muqueuse olfactive et des neurones sensoriels olfactifs (OSN) sont diminuées après 8 semaines de HFruD. Une augmentation du nombre d’OSN ainsi qu’une diminution de l’apoptose ont lieu dans la muqueuse olfactive, indiquant que le HFruD induit un changement de la dynamique cellulaire dans ce tissu. Nos résultats démontrent que, chez le rongeur, l’olfaction est modulée par un régime diabétogène enrichi en fructose. Des changements fonctionnels, anatomiques et comportementaux surviennent au sein du système olfactif à un stage précoce de la pathologie, indiquant que le DT2 en lui-même est suffisant pour perturber l’olfaction. Les changements métaboliques ayant lieu durant la mise en place du DT2 pourraient être à l’origine des dysfonctionnements olfactifs. / The influence of metabolic status on olfactory processes has been thoroughly investigated over the last few years. Both nutritional status and hormones implicated in food metabolism can effectively modulate the olfactory system from the single neuron to the behavior. Thus, it seems likely that metabolic disorders such as type 2 diabetes (T2D) can induce olfactory dysfunctions. In fact T2D patients display poor olfactory performances however the effects of diabetes in itself (as well as underlying mechanisms) are still unknown. In this study, we investigated the modulation of olfaction in young adult male mice caused by a high-fructose diet (HFruD) inducing T2D in rodents. Animals displayed early diabetic state after only 4 weeks of HFruD. In addition, animals exhibited a decrease in olfactory capacities for both neutral and food odors. These behavioral effects persisted and were amplified after 8 weeks of HFruD. Electrophysiological responses to odorants of both olfactory mucosa and olfactory sensory neurons were reduced in HFruD animals after 8 weeks of diet. Immunohistochemistry experiments then revealed an increase in the number of olfactory sensory neurons and a reduction of apoptosis in the OM indicating that HFruD modifies cell dynamics. Our results demonstrate that, in rodents, olfaction is modified by HFruD-induced diabetes. Functional, anatomical and behavioral changes occurred in the olfactory system even at a very early stage of the disease, indicating that T2D in itself can disrupt olfaction. Metabolic changes taking place during the onset of T2D may trigger olfactory dysfunctions.

A ansiedade é uma enfermidade psiquiátrica que acomete milhões de pessoas no mundo todo. Dentre as substâncias que podem ser ligadas ao efeito ansiolítico de ervas medicinais, os flavonóides se destacam porque freqüentemente são detectados nestas ervas. Neste estudo procurou-se avaliar se compostos bioativos da classe dos flavonóides, presentes no quiabo (Abelmoschus esculentum), poderiam exercer atividade ansiolítica, empregando-se modelos comportamentais para análise de ansiedade em camundongos. Avaliou-se a quantidade e a qualidade dos flavonóides do quiabo, evidenciando-se que o quiabo liofilizado possui 16mg do flavonóide rutina/ 100g. Ratos mostraram-se capazes de absorver rutina, quando esta foi perfundida in situ no duodeno destes animais. Os comportamentos relacionados à ansiedade foram a avaliados no Campo Aberto, no Labirinto em Cruz Elevado e na Placa Perfurada após a ingestão de rações com diferentes concentrações de quiabo (4,5; 7 e 10%) por 7, 14 e 21 dias. Camundongos foram tratados com pentilenotetrazol, droga ansiogênica, e diazepam, droga ansiolítica, para comparar os resultados com aqueles de animais que receberam ração com quiabo. Os resultados obtidos no Campo Aberto mostraram que a suplementação dietética com quiabo aumentou o tempo de permanência na zona interna e também o número de quadros percorridos nesta região, de maneira semelhante ao diazepam, o que evidencia um efeito com perfil ansiolítico. No Labirinto, tanto o tempo de permanência, como o número de entradas nos braços abertos aumentaram em camundongos que consumiram rações suplementadas com quiabo e naqueles tratados com diazepam, corroborando os resultados obtidos no Campo Aberto. Na Placa Perfurada, o tempo de latência para o primeiro mergulho em um dos orifícios diminuiu em camundongos que se alimentaram com ração suplementada com quiabo, de modo similar ou superior ao efeito obtido pelo tratamento com diazepam e significativamente menor que o efeito produzido pelo tratamento com pentilenotetrazol. Não foram detectados flavonóides em tecidos biológicos de ratos e camundongos tratados com quiabo ou com rutina. Assim, concluiu-se que a suplementação dietética com o flavonóide rutina, proveniente do quiabo, resultou em efeito ansiolítico em camundongos, mostrando que o enriquecimento da dieta com alimentos ricos em rutina pode contribuir para a prevenção e tratamento do comportamento relacionado à ansiedade em camundongos. / Anxiety is a psychiatric disorder that affects millions of people around the world. Among the substances that may be linked to the anxiolytic effect of medicinal herbs, the flavonoids stand out because they are often found in these herbs. In the present study we sought to evaluate whether the c1ass of bioactive compounds flavonoids, present in okra (Abelmoschus esculentum), could exert anxiolytic activity, using models for behavioral analysis of anxiolytic activity in mice. We evaluate the quantity and quality of flavonoids of okra, showing that the okra lyophilisate has 16mg of flavonoid rutin/100g. Rats were shown able of absorb rutin, when it was perfused in situ in the duodenum of these animals. Behaviors related to anxiety were evaluated in the Open Field, Elevated Plus Maze and Hole Board after the intake of diets with different concentrations of okra (4.5, 7 and 10%) for 7, 14 and 21 days. Mice were treated with pentilenotetrazol, an ansiogenic drug, and diazepam, an anxiolytic drug, to compare the results with those of animals that received diet with okra. The results obtained in the Open Field showed that dietary supplementation with okra increased the permanence in the inner zone and also the number of tables covered in this region, so similar to diazepam, shows a anxiolytic profile. In the Elevated Plus Maze, the time, as the number of entries in open arms increased in mice that consumed diets supplemented with okra and those treated with diazepam, corroborating the results obtained in the Open Field. In the Hole Board, the latency time to first diving in one of the holes decreased in mice that are treated with diet supplemented with okra, so similar to or greater than the effect obtained by treatment with diazepam and significantly smaller than the effect produced by treatment with pentilenotetrazol. Flavonoids were not detected in biological tissues of rats and mice treated with okra or with rutin. Thus, it was concluded that dietary treatment with the flavonoid rutin, from okra, resulted in anxiolytic effect in mice, showing that the enrichment of the diet with foods rich in rutin can contribute to the prevention and treatment of anxiety-related behavior in mice.

abstract: Ant colonies provide numerous opportunities to study communication systems that maintain the cohesion of eusocial groups. In many ant species, workers have retained their ovaries and the ability to produce male offspring; however, they generally refrain from producing their own sons when a fertile queen is present in the colony. Although mechanisms that facilitate the communication of the presence of a fertile queen to all members of the colony have been highly studied, those studies have often overlooked the added challenge faced by polydomous species, which divide their nests across as many as one hundred satellite nests resulting in workers potentially having infrequent contact with the queen. In these polydomous contexts, regulatory phenotypes must extend beyond the immediate spatial influence of the queen. This work investigates mechanisms that can extend the spatial reach of fertility signaling and reproductive regulation in three polydomous ant species. In Novomessor cockerelli, the presence of larvae but not eggs is shown to inhibit worker reproduction. Then, in Camponotus floridanus, 3-methylheptacosane found on the queen cuticle and queen-laid eggs is verified as a releaser pheromone sufficient to disrupt normally occurring aggressive behavior toward foreign workers. Finally, the volatile and cuticular hydrocarbon pheromones present on the cuticle of Oecophylla smaragdina queens are shown to release strong attraction response by workers; when coupled with previous work, this result suggests that these chemicals may underly both the formation of a worker retinue around the queen as well as egg-located mechanisms of reproductive regulation in distant satellite nests. Whereas most previous studies have focused on the short-range role of hydrocarbons on the cuticle of the queen, these studies demonstrate that eusocial insects may employ longer range regulatory mechanisms. Both queen volatiles and distributed brood can extend the range of queen fertility signaling, and the use of larvae for fertility signaling suggest that feeding itself may be a non-chemical mechanism for reproductive regulation. Although trail laying in mass-recruiting ants is often used as an example of complex communication, reproductive regulation in ants may be a similarly complex example of insect communication, especially in the case of large, polydomous ant colonies. / Dissertation/Thesis / Doctoral Dissertation Biology 2020