Vários estudos clínicos demonstram que existem fatores adicionais ao efeito reforçador primário das drogas que determinam por que alguns indivíduos permanecem usuários ocasionais, enquanto outros progridem para a farmacodependência. Evidências clínicas apontam o estresse como uma variável importante na iniciação, manutenção e recaída ao uso da cocaína ou morfina. Em roedores, a cocaína induz a sensibilização comportamental que se caracteriza pelo aumento progressivo da atividade motora no decorrer do seu uso prolongado. Esse fenômeno é um dos eventos que emergem no decurso temporal das adaptações que levam à farmacodependência. Recentemente foi sugerido que a sensibilização é a gênese do uso compulsivo de drogas. Muitos estudos revelam que o estresse induz a sensibilização comportamental cruzada com os psicostimulantes. O objetivo desse trabalho foi avaliar a sensibilização cruzada entre o estresse e a cocaína, bem como os mecanismos neurais subjacentes. Para tanto foram avaliados as concentrações plasmáticas da corticosterona, a atividade locomotora basal e a induzida por cocaína, e a atividade da PKA nos animais expostos aos estresses agudo ou crônico, previsível ou imprevisível. A exposição ao estresse crônico previsível (EP) aumentou a atividade locomotora basal e a induzida por cocaína. A exposição ao EP aumentou as concentrações basais da corticosterona mas não alterou a atividade da PKA no núcleo acumbens e no corpo estriado. Assim, podemos concluir que a exposição a EP induziu sensibilização comportamental cruzada à cocaína, sendo que esse efeito não se correlacionou com as alterações na atividade da PKA. / A potential etiologic factor in substance abuse is stress, and it is possible that chronic exposure to stressful life’s events is related to the development of drug dependence and relapse. Behavioral sensitization is defined as an augmentation of a response to a drug during repeated drug exposure. Behavioral sensitization has been shown to occur to the locomotor and reinforcing effects of cocaine, amphetamine and other drugs of abuse. It has been suggested that sensitization is the genesis of compulsive drug use. Converging evidence suggests that exposure to stress induces behavioral sensitization to psychostimulant drugs. The present study investigates behavioral and molecular aspects of the cross-sensitization between stress and cocaine. We evaluated the basal and cocaine-induced locomotor activity, corticosterone plasma levels and protein kinase cAMP-dependent (PKA) activity in animals exposed to acute or chronic predictable and unpredictable stress. Increased basal and cocaine-induced locomotor activity was observed in animals exposed to chronic predictable stress. Chronic predictable stress increased basal corticosterone levels but did not change protein kinase A activity in both accumbens and striatum. In conclusion, predictable stress produced sensitization to locomotor effects of cocaine but this effect did not correlate with changes in PKA activity.

O estado nutricional influencia o crescimento gástrico, e enquanto a proliferação celular é estimulada pelo jejum em filhotes, ela é inibida em ratos adultos. A corticosterona também age no desenvolvimento, e seus efeitos são regulados pela corticosterone binding globulin (CBG) e receptores de glicocorticóides (GR). Para investigar se a atividade da corticosterona responde ao jejum e como possíveis mudanças poderiam controlar o ciclo celular epitelial gástrico, nós avaliamos diferentes parâmetros durante a progressão do jejum em ratos de 18 e 40 dias de vida pós-natal. A restrição alimentar induziu um aumento de corticosterona no plasma em ambas as idades, mas apenas em filhotes o binding da CBG se elevou após o jejum curto, permanecendo alto até o final do tratamento. O jejum aumentou a atividade transcricional do GR na mucosa gástrica e os níveis protéicos, porém o efeito foi mais pronunciado em adultos. Além disso, observamos que nos filhotes, o GR é principalmente citoplasmático, enquanto em animais adultos, o receptor é acumulado no núcleo durante o jejum. As proteínas HSP 70 e HSP 90 foram diferencialmente reguladas, e podem contribuir para a estabilidade do GR no citoplasma em filhotes, e para o trânsito de GR para o núcleo em animais adultos. Quanto ao ciclo celular epitelial, observamos que em filhotes, ciclina D1 e p21 aumentaram durante o jejum, enquanto em ratos adultos, a ciclina E diminuiu e a p27 aumentou muito. Assim, nós demonstramos que a atividade da corticosterona é diferencialmente regulada pelo jejum em filhotes e ratos adultos, e que as variaçõe observadas poderiam atenuar um possível efeito supressor durante o desenvolvimento pós-natal. Sugerimos que este mecanismo pode estimular a proliferação celular e possibilitar o crescimento da mucosa gástrica durante condições nutricionais adversas. / The nutritional status influences gastric growth, and interestingly, whereas cell proliferation is stimulated by fasting in suckling rats, it is inhibited in adult animals. Corticosterone takes part in the mechanisms that govern development, and its effects are regulated in particular by corticosterone binding globulin (CBG) and glucocorticoid receptor (GR). To investigate whether corticosterone activity responds to fasting and how possible changes might control gastric epithelial cell cycle, we evaluated different parameters during the progression of fasting in 18- and 40-d-old rats. Food restriction induced higher corticosterone plasma concentration at both ages, but only in pups did CBG binding increase after short and long-term treatments. Fasting also increased gastric GR at transcriptional and protein levels, but the effect was more pronounced in 40-d-old animals. Moreover, in pups, GR was observed in the cytoplasm, whereas in adults, it accumulated in the nucleus after the onset of fasting. HSP 70 and HSP 90 were differentially regulated, and might contribute to the stability of GR and to the high cytoplasmic levels in pups and elevated shuttling in adult rats. As for gastric epithelial cell cycle, whereas cyclin D1 and p21 increased during fasting in pups, in adults, cyclin E slowly decreased concomitant with higher p27. In summary, we demonstrated that corticosterone function is differentially regulated by fasting in 18- and 40-d-old rats, and such variation might attenuate any possible suppressive effects during postnatal development. We suggest that this mechanism could ultimately increase cell proliferation and allow regular gastric growth during adverse nutritional conditions.

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.

O protocolo de teste/reteste no labirinto em cruz elevado (LCE) mostra que a experiência prévia no labirinto produz alterações duradouras nas respostas comportamentais de roedores. Nesse contexto, ratos submetidos ao LCE pela primeira vez apresentam um aumento característico na exploração dos braços abertos e uma redução dos comportamentos de avaliação de risco após a administração de drogas ansiolíticas. Na reexposição ao labirinto, porém, essas drogas tornam-se ineficazes em alterar as medidas tradicionais do LCE. Esse fenômeno foi inicialmente observado com o benzodiazepínico clordiazepóxido e referido como one-trial tolerance (tolerância de um ensaio OTT). A proposta do presente estudo é compreender a OTT por meio do exame dos fatores hormonais, cognitivos e neuroanatômicos envolvidos nesse fenômeno. A administração sistêmica do benzodiazepínico midazolam ou de metirapona, um bloqueador da síntese de glicocorticóides, reduziu a frequência dos comportamentos de avaliação de risco e dos níveis plasmáticos de corticosterona quando injetados antes das sessões teste ou reteste. Além disso, a reexposição de ratos ao LCE foi caracterizada por uma avaliação de risco mais proeminente, de acordo com a análise fatorial, e pela ativação de estruturas límbicas envolvidas com aspectos cognitivos do medo, como a região ventral do córtex pré-frontal medial (CPFm) e a amígdala, mostrada por meio da distribuição da proteína Fos. Midazolam administrado antes da primeira exposição ao LCE produziu uma redução significativa do número de neurônios Fos-positivos no córtex cingulado anterior, área 1 (Cg1) e nos núcleos anterior e pré-mamilar dorsal do hipotálamo. Por outro lado, midazolam causou uma redução no número de neurônios Fos-positivos no CPFm, amígdala, núcleo dorsomedial do hipotálamo e núcleos da rafe em ratos reexpostos ao LCE. Cg1 foi a única estrutura-alvo do benzodiazepínico em ambas as sessões. Resultados comportamentais similares aos produzidos pelo tratamento sistêmico foram obtidos com infusões de midazolam intra-Cg1. Esses resultados apontam para um papel crucial dos comportamentos de avaliação de risco no desenvolvimento da OTT e indicam o Cg1 como um importante sítio de ação ansiolítica dos benzodiazepínicos em roedores. / The elevated plus maze (EPM) test/retest protocol has shown that prior experience to the maze produces enduring changes in behavioral responses of rodents. In this context, rats submitted for the first time to the EPM display a characteristic increase in open arm exploration and reduced risk assessment behaviors after the administration of anxiolytic drugs. Upon re-exposure to the maze, however, these drugs become unable to change the traditional measures of the EPM. This phenomenon was initially observed with the benzodiazepine chlordiazepoxide and referred to as one-trial tolerance (OTT). The purpose of the present study is to understand the OTT through the exam of the hormonal, cognitive and neuroanatomical factors involved in this phenomenon. The systemic administration of the benzodiazepine midazolam or metyrapone, a glucocorticoids synthesis blocker, reduced the frequency of risk assessment behaviors and the corticosterone levels when injected before the test or retest sessions. Moreover, the re-exposure of rats to the EPM was characterized by more prominent risk assessment behaviors, according to the factor analysis, and by activation of limbic structures involved with cognitive aspects of fear, such as the ventral regions of the medial prefrontal cortex (mPFC) and amygdala, as shown through the distribution of the Fos protein. Midazolam injected before the first exposure to the EPM produced a significant decrease in the number of Fos-positive neurons in the anterior cingulate cortex, area 1 (Cg1), anterior and dorsal premammillary nuclei of hypothalamus. On the other hand, midazolam caused a decrease in the number of Fos-positive neurons in the mPFC, amygdala, dorsomedial nucleus of hypothalamus and raphe nuclei in rats re-exposed to the EPM. Cg1 was the only structure targeted by the benzodiazepine in both sessions. Behavioral results similar to those produced by systemic treatment were obtained with intra-Cg1 infusions of midazolam. These results point to a crucial role of the risk assessment behaviors in the development of the OTT and indicate the Cg1 as an important locus for the anxiolytic-like action of benzodiazepines in rodents.

Ao nascerem, os mamíferos não estão com o sistema nervoso plenamente desenvolvido e os primeiros dias de vida representam uma fase crítica para o desenvolvimento desse sistema. De fato, nesta fase o encéfalo está passando por diversos processos fundamentais como organização funcional das redes neurais, proliferação neuronal, migração, diferenciação, além de gliogênese e mielinização. Em ratos, um procedimento simples, como “manipular” os filhotes por alguns minutos durante a primeira semana de vida, pode marcar decisivamente o desenvolvimento do indivíduo. Assim, a manipulação neonatal tem sido muito utilizada para se examinar os mecanismos pelos quais variações ambientais podem afetar o desenvolvimento do filhote. A manipulação neonatal promove uma série de alterações comportamentais e neuroendócrinas que se caracterizam basicamente por uma diminuição do medo e da resposta ao estresse no adulto. Embora muitos autores até caracterizem a manipulação como uma intervenção positiva ela também pode provocar graves déficits em comportamentos sociais e reprodutivos para a prole aparecendo desde o inicio do desenvolvimento e persistindo até a vida adulta. Além de seu efeito sobre os filhotes, estudos tem demostrado que intervenções na prole no período neonatal também afetam de forma duradoura a resposta ao estresse das genitoras, mas este tema ainda é muito pouco explorado pela literatura Portanto, na primeira parte desta tese, iremos estudar os efeitos da manipulação neonatal sobre a formação do vínculo mãe-filhote, tentando associar mudanças no comportamento da mãe ao longo dos 10 primeiros dias pós-parto com a preferencia pelo odor do ninho em filhotes testados no labirinto em Y. Na segunda parte desta tese iremos abordar os efeitos da manipulação sobre a resposta ao estresse agudo e crônico em ratas que tiveram seus filhotes manipulados no período neonatal, para isso submetemos genitoras dos grupos controle e manipulado após o desmame a um dos dois protocolos descritos a seguir: com estresse (estresse por contenção de movimentos 1h/dia por 7 dias) ou sem estresse (nenhuma intervenção após o desmame) e testamos os animais através do teste de nado forçado para observar mudanças na resposta emocional. Também medimos os níveis de BDNF e corticosterona no plasma após o teste e medimos o peso das adrenais para verificar o efeito da manipulação na resposta ao estresse das genitoras Os resultados dessa tese mostram que a manipulação neonatal afeta a estrutura do comportamento maternal, mudando a sequencia e a sincronia do comportamento da mãe com o filhote, o que poderia ser em parte a causa da alteração no comportamento de preferencia pelo odor do ninho observado em animais manipulados, principalmente nas fêmeas. Além disso, observamos que a manipulação afeta de forma duradoura a resposta ao estresse (agudo e crônico) das genitoras, podendo alterar a resposta emocional desses animais e predispor a sintomas do tipo depressivo em resposta ao estresse agudo Esses resultados reforçam a ideia de que o estudo dos efeitos duradouros da manipulação não só nos filhotes, mas também no organismo materno, podem servir como uma importante ferramenta para elaboração de projetos clínicos, visando a exploração da existência de comportamentos similares em humanos. Isso ajudará na elaboração de politicas de saúde publica que visem minimizar os efeitos de eventos adversos acontecidos no inicio da vida sobre a saúde física e mental tanto da mãe quanto da criança. / Mammals are not born with fully developed nervous system, and the first days of life represent a critical stage in the development of this system. In fact, at this stage, the brain is undergoing many fundamental processes such as functional organization of neural networks, neuronal proliferation, migration, differentiation, gliogenesis and myelination. In rats, a simple procedure such as "handling" the pups for a few minutes during the first week of life can decisively mark the development of the individual. Thus, neonatal handling has been widely used to examine the mechanisms by which environmental adversity can affect the development of the pups. Neonatal handling promotes a series of behavioral and neuroendocrine changes that are characterized primarily by a decrease of fear and stress responses in the adult. Although many authors characterize the handling procedure as a positive intervention, it is also associated with severe deficits in social and reproductive behaviors of the offspring that appear early during development and persist into adulthood. Apart from its effect on the pups, studies have shown that interventions in the offspring during the neonatal period can also induce long lasting effects in the maternal stress response, but this subject is still little explored in the literature Therefore, in the first part of this thesis, we will study the effects of neonatal handling on the mother-pups’ bond formation, trying to associate changes in maternal behavior over the first 10 days postpartum with the preference for the odor of the nest in pups tested the Y maze. The second part of this thesis will address the effects of neonatal handling on the acute and chronic stress response in dams that had their pups handled. For this purpose, we submitted mothers of control and manipulated groups after weaning to: stress (restraint 1h/day for 7 days) or no stress (no intervention after weaning) and tested the animals using the forced swim test to observe changes in emotional response. We also measured plasma BDNF and corticosterone levels after the test and the adrenals’ weight to verify the effect of handling on the dam’s stress response. The results of this thesis show that neonatal handling affects the structure of maternal behavior, changing the behavioral sequence and synchrony of the mother with her pups, which could be in part the cause of the altered social behaviors observed in handled pups, especially in females. Moreover, we observed that handling affects the dam´s response to stress (acute and chronic), and may alter the emotional response of the dams increasing the susceptibility to developing psychiatric disorders such as depression at least in response to acute stress These results reinforce the idea that investigating the long lasting effects of handling not only in the young, but also in the dam’s physiology becomes an important tool for the development of clinical studies, aiming at exploring the existence of similar effects in humans. The final goal will be the elaboration of public health policy to minimize the effects of early life adverse events on physical and mental health of both mothers and their children.

Les astrocytes joueraient un rôle central dans la physiopathologie des troubles anxio-dépressifs et dans l’activité thérapeutique des antidépresseurs. En effet, différentes études in vitro suggèrent que les inhibiteurs sélectifs de recapture de la sérotonine (ISRS) stimulent la synthèse de substances neuroactives par ces cellules gliales nécessaires à la prolifération, la maturation et la survie neuronale mais également au maintien de la plasticité synaptique. Le Brain-derived neurotrophic factor (BDNF) fait partie de ces substances mais son origine, notamment astrocytaire, doit encore être démontrée dans les systèmes intégrés tel que l’animal vivant. A partir de ce constat, dans une première partie de ce travail de thèse, nous avons donc voulu préciser si les astrocytes constituent une source cellulaire participant à la synthèse et/ou à la libération de BDNF en réponse à l’administration prolongée d’un ISRS, la fluoxétine d’une part chez des souris naïves et d’autre part chez des souris exposées à la corticostérone pendant plusieurs semaines (modèle « CORT »). Pour cela, nous avons utilisé une stratégie de transfection virale induisant la surexpression de BDNF spécifiquement dans les astrocytes de l'hippocampe. Nos résultats mettent en lumière que cette surexpression provoque des effets de types anxiolytiques-antidépresseurs dépendant de la neurogenèse hippocampique chez des souris naïves soumises au test d’hypophagie induite par la nouveauté mais pas dans le modèle CORT. Nous avons également mis en évidence que le BDNF pouvait agir en retour sur les cellules qui l’ont libéré pour renforcer le réseau astrocytaire (mécanisme autocrine) mais également sur les neurones sérotoninergiques pré-synaptiques (mécanisme paracrine) pour exercer un frein sur la libération de sérotonine dans l’hippocampe. Différents arguments de la littérature suggèrent d’ailleurs que ce dernier mécanisme pourrait être favorable à l’activité anxiolytique de la fluoxétine tel que nous l’avons observé dans ce travail. Sachant que les astrocytes expriment à leur surface, une grande variété de récepteurs sérotoninergiques, nous nous sommes ensuite intéressé à la possibilité que le sous-type de récepteur 5-HT2A pourrait être un élément clé dans la synthèse et/ou la libération de BDNF et de ce fait moduler la réponse au stress et celle à la fluoxétine. Lors de cette seconde étude nous avons appliqué une approche génétique utilisant des souris mutées, privées de manière constitutive du récepteur 5-HT2A (5-HT2A-/-). A l’opposé de la surexpression de BDNF dans les astrocytes, nous avons montré que les souris 5-HT2A-/- sont plus sensibles au stress, modélisé par l’exposition chronique à la corticostérone, et semblent résistantes à la fluoxétine comparées aux souris 5-HT2A+/+. Afin de préciser le mécanisme pouvant rendre compte de ces observations, nous avons mis en évidence que l’inactivation du récepteur 5-HT2A s’accompagne d’une hypersensibilité du frein inhibiteur exercé par les autorécepteurs 5-HT1A somatodendritiques sur le tonus sérotoninergique. / Growing evidence demonstrates that astrocytes could play a crucial role in the pathophysiologies of anxiety and depression as well as in the therapeutic activity of antidepressant drugs. Indeed, in vitro studies suggest that the selective serotonin reuptake inhibitors (SSRIs) stimulate the synthesis of neuroactive substances by these glial cells which are necessary for the proliferation and maturation of neuronal progenitors but also for the maintenance of the neuronal survival. Brain-derived neurotrophic factor (BDNF) is one of these substances, but its cellular origin has yet to be demonstrated in embedded systems such as living animals. In this context, the first part of this thesis was aimed at clarifying whether astrocytes constitute a source of BDNF in response to the chronic administration of the SSRI, fluoxetine, in both naive and anxio-depressive mice exposed to corticosterone (" CORT" model). In this prospect, we used a novel and efficient gene transfer strategy inducing BDNF overexpression specifically in the astrocytes of the hippocampus. Our results indicated that BDNF overexpression produced anxiolytic-/antidepressant-like activity in the novelty suppressed feeding paradigm in relation with the stimulation of hippocampal neurogenesis in naive mice but not in the CORT model. We also showed that BDNF could act on astrocytes themselves (autocrine mechanism) to improve the hippocampal astrocytic network but also on the pre-synaptic serotonergic nerve terminals (paracrine mechanism) to limit the local serotonin release. Different arguments from the literature suggest that the latter mechanism may be favorable to an anxiolytic-like activity of fluoxetine. Given that astrocytes express at the surface a variety of serotonin receptors, we then raised the possibility that the 5-HT2A receptor subtype may be a key element in the synthesis and/or release of BDNF and thereby modulating the vulnerability to depression and/or the response of fluoxetine. In the second part of this thesis, a genetic approach with mutant mice constitutively lacking the 5-HT2A receptor (5-HT2A-/-) was applied. In contrast to Lenti-BDNF mice, we showed that 5-HT2A-/- mice were more prone to develop anxio-depressive-like symptoms in response to the chronic exposure to corticosterone. Moreover, these mutants were resistant to the chronic administration of fluoxetine compared to 5-HT2A+/+ wild type mice. In order to clarify the mechanism underpinning these observations, we demonstrated that the inactivation of the 5-HT2A receptor was associated with a hypersensitivity of a negative feedback exerted by the somatodendritic 5-HT1A autoreceptors on serotonergic tone.Together these data suggest that astrocytes act in concert with neurons to regulate mood and antidepressant drug response, notably through the synthesis and/or release of BDNF following the activation of the 5-HT2A receptor. More generally, our results illustrate the concept of the tripartite synapse in which the bidirectional communication between astrocytes and monoaminergic neurons would be essential in the regulation of higher brain functions.

La métamorphose des amphibiens est le processus rapide et irréversible par lequel un têtard aquatique se transforme en une grenouille respirant à la surface. Cette transition écologique, réminiscente de la période périnatale chez les mammifères, s'accompagne de changements spectaculaires (régime alimentaire, organes locomoteurs, système respiratoire...). Ces modifications morphologiques et physiologiques nécessitent la réponse concertée à un signal hormonal, les hormones thyroïdiennes (HT), de différents tissus vers des destin parfois opposés : apoptose (dans la queue), prolifération (dans les pattes), et remodelage (dans les intestins et le système nerveux central). Toutefois, la synchronisation de la réponse des différents tissus fait appel à d'autres signaux hormonaux, et notamment les glucocorticoïdes (GC). Ces derniers sont également les médiateurs principaux de la réponse au stress. Les processus endocriniens de la métamorphose et la réponse au stress sont fortement couplés. Les GC peuvent ainsi jouer le rôle d'interface permettant l'intégration de signaux environnementaux au niveau de réseaux de régulation. Dans le cadre de mon doctorat, j'ai analysé les transcriptomes des bourgeons de membres postérieurs et de l'épiderme caudal de têtards de Xenopus tropicalis traités ponctuellement avec des HT et / ou des GC. La comparaison de ces deux tissus a permis de caractériser la diversité des profils d'expression des gènes cibles des HT et des GC.Il en ressort plusieurs résultats majeurs. Tout d'abord, la diversité des profils d'interaction entre ces deux voies est limitée, et la majorité des types de profils sont communs aux deux tissus. Indépendamment du tissu, certains profils sont caractéristiques de fonctions biologiques spécifiques comme le remodelage de la matrice extracellulaire et le système immunitaire. Les gènes impliqués dans ces fonctions communes aux deux tissus sont cependant différents. Enfin, plusieurs facteurs impliqués dans la méthylation de l'ADN sont régulés par les deux hormones. / Amphibian metamorphosis is the rapid and irreversible process during which an aquatic tadpole transforms into an air breathing adult frog. This ecological transition, reminiscent of the mammalian perinatal period, comes with spectacular changes (diet, locmotor organs, respiratory system...). These morphological and physiological modifications necessitate the properly timed response to a single hormonal signal, the thyroid hormones (TH), in various tissues to lead them to sometimes opposite fates : apoptosis (in the tail), cell prolifération and differenciation (in the limbs) and remodeling (in the intestine and the central nervous system).However, TH do not act alone. In particular, glucocorticoids (GC) play important roles during this process. They also are the main mediator of the stress response. Endocrine processes of the metamorphosis and the stress response are deeply intertwined. GC can thus act as an interface to integrate environmental inputs into regulatory networks.During my doctorate, I analyzed the possible transcriptional crosstalks between TH and GC in two larval tissues : the tailfin (TF) and the hindlimb buds (HLB). Comparing these two tissues allowed me to caracterize the diversity of TH and GC target gene expression profiles. This resulted in several major results. First, the diversity of the profiles of crosstalk between these two pathways is limited, and the majority of the types of profiles is common to both tissues. Next, independently ofthe tissues, some profiles are caracteristic of spécific biological functions such as extracellular matrix remodeling and the immune system. Yet, the genes involved in these shared functions are different between the TF and the HLB. Finally, several factors involved in DNA methylation are subject to a crosstalk between the two hormones.

O Brasil possui grande diversidade de felinos selvagens e a maioria destes animais encontra-se ameaçada de extinção. A reprodução em cativeiro é ferramenta essencial para a conservação de espécies como felinos e, em geral, está diretamente relacionada ao bem-estar animal. O presente projeto objetivou o estudo do comportamento em cativeiro da jaguatirica (Leopardus pardalis), enfocando possíveis comportamentos anormais indicativos de condições ambientais sub-ótimas, e o teste de dois protocolos de enriquecimento ambiental (físico e alimentar), visando um melhor entendimento das necessidades desta espécie em cativeiro e a proposição de técnicas de manejo mais adequadas. Para tanto analisamos parâmetros comportamentais (método de varredura) e endócrinos (metabólitos fecais de corticosterona) de 12 indivíduos adultos e cativos na Associação Mata Ciliar, Jundiaí/SP. Com a análise conjunta dos dados de todos os indivíduos não foi possível sustentar a hipótese de influência do tratamento sobre o bem-estar, mas os resultados apontam para influências sazonais sob o comportamento dos animais (temperatura e fotoperíodo) e para um possível efeito danoso da remoção/interrupção do tratamento sobre o bem-estar. A análise individual também apontou, em alguns casos, para este efeito maléfico da remoção do tratamento e para resultados positivos quando se aplicam técnicas de enriquecimento ambiental, como redução da freqüência de comportamentos anormais, aumento do comportamento social não-agonista e redução da concentração de metabólitos de glicocorticóides. Foi encontrada ainda correlação positiva entre a concentração de metabólitos de corticosterona e comportamentos anormais. Dada a importância prática desta linha de pesquisa e a escassez de trabalhos com pequenos felinos brasileiros em cativeiro, apresentamos ainda algumas sugestões metodológicas para futuros experimentos. / Brazil exhibits a large variety of wild cat species, most of which under the threat of extinction. Reproduction in captivity is an essential tool for the conservation of these species, and it is directly linked to animal welfare. This project aimed the study of the behavior of the ocelot (a small-sized American wild cat; Leopardus pardalis under captivity, looking for potential abnormal behavior indicative of sub-optimal environmental conditions, and the testing of two environmental enrichment procedures (physical and alimentary) in search of a better understanding of this species\' needs in captivity and of better management techniques. For that, we analyzed behavioral (scan sampling) and endocrinal data (fecal corticosterone metabolites) from 12 adult captive individuais in the facilities of the Associação Mata Ciliar (Jundiaí, SP, Brazil). The analysis of data for the whole sample did not support the hypothesis predicting an influence of the environment enrichment procedures on the animals\' welfare, but pointed to seasonal influences on behavior, and to a possible harmful effect of the removal/interruption of the treatment on the welfare. The individual data analysis also pointed, in some cases, to a harmful effect of treatment removal, as well as to some positive results of the application of the environmental enrichment procedures, such as the reduction on the frequencies of abnormal behavior, a rise in non-agonist social behavior, and a reduction in the concentration levels of corticosteroid metabolites. We also found a positive correlation between concentration levels of corticosterone metabolites and abnormal behavior. Finally, given the practical relevance of this line of research and the lack of studies on small cats under captivity, we formulate some methodological suggestions for future research.

Submitted by Henriette Gellert Moranza null (henriette.moranza@hotmail.com) on 2017-03-14T00:20:55Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Henriette Moranza.pdf: 1760193 bytes, checksum: 2f7508b39b048f746c69e728ec197fa7 (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-03-20T18:56:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 moranza_hg_me_jabo.pdf: 1760193 bytes, checksum: 2f7508b39b048f746c69e728ec197fa7 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-20T18:56:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 moranza_hg_me_jabo.pdf: 1760193 bytes, checksum: 2f7508b39b048f746c69e728ec197fa7 (MD5) Previous issue date: 2017-02-22 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Objetivo: investigar o comportamento, concentrações de corticosterona, lactato e glicose de ratos Wistar submetidos a um protocolo de "overtraining" (PO) para o desenvolvimento de "Functional" (FOR) ou "Nonfunctional Overreaching" (NFOR). Métodos: inicialmente a amostragem de indivíduos foi de 49. O grupo controle (C, n= 16) realizou um programa de condicionamento leve (1 sessão/dia/ 2x/sem./12 m.min-1). Os outros ratos (n= 33) foram submetidos ao PO, com duração de 12 sem., prescrito para produzir um desequilíbrio entre as sessões de exercício e o período de recuperação. Em 8 sem. foram realizadas sessões de treino diárias, por 5 d consecutivos seguidas por 2 d de recuperação. Nas 4 sem. subsequentes, houve aumento da frequência de treino (2, 3, 4 e 4 x/d) e redução do tempo de recuperação entre as sessões (4, 3, 2 e 2 h). Para avaliação da aptidão física, os ratos foram submetidos a sete testes de esforço máximo (T-máx) durante e dois testes após o PO. Dois grupos foram identificados pela diferença da inclinação (α) obtida a partir da regressão linear dos desempenhos individuais nos Tmáx-3, 4, 5, 6 e 7. Ratos NFOR (n= 14) tiveram α= < -0.98. Analisou-se a recuperação passiva de 2 sem., sendo realizado testes de Campo Aberto (CA) e Labirinto em Cruz Elevado (LCE). Neste período, dois Tmáxs (8 e 9) foram realizados para verificação da continuidade das condições FOR e NFOR. Em Tmáx-2, Tmáx-6 e Tmáx-9 realizaram-se coletas sanguíneas para quantificação das concentrações plasmáticas de lactato ([lac]antes e [lac]após) e glicose ([glic]antes e [glic]após). Quantificou-se corticosterona durante o repouso e após os Tmáx-7 e 9, ([cort]repouso e [cort]após). Glândulas adrenais foram coletadas e pesadas. Para análise estatística aplicaram-se ANOVA de uma via e para medidas repetidas no tempo, testes t de Student pareado e não pareado e foi realizada correlação de Pearson (P< 0.05). Resultados: FOR e NFOR tiveram aumento de desempenho a partir do Tmáx-2 (303.8±13.8; 294.3±18.9 e 190.2±12.2 kg.m, respectivamente). O grupo NFOR teve o desempenho reduzido no Tmáx-7 (292.2±36.4 kg.m). No teste CA, ocorreu aumento da frequência de levantar para os grupos FOR e NFOR em relação ao grupo C. Houve redução da [lac]após para FOR e NFOR no Tmáx-6 em relação ao grupo C (3.61±0.38; 5.43±0.63; 7.64±0.43 mmol/L, respectivamente) sendo que NFOR obteve lactatemia maior que FOR. Ainda no Tmáx-6, a [glic]após foi menor em FOR em relação ao grupo C (5.66±0.17 vs. 6.52±0.21). Não houve diferença para as concentrações de corticosterona. Houve aumento do índice adrenosomático para o grupo NFOR no Tmáx-7 e redução deste após o Tmáx-9. Conclusões: "functional" ou "nonfunctional overreaching" provocou ansiedade e alterações nas concentrações de lactato e glicose em ambos os grupos bem como aumento do índice adrenosomático nos ratos que demonstraram a condição NFOR. / Purpose: To investigate the behavior, corticosterone and lactate concentrations of Wistar rats submitted to an overtraining protocol (OP) for the development of functional (FOR) or nonfunctional overreaching (NFOR). Methods: Sampling of rats was 49. The control group (C, n= 16) performed a mild conditioning program (1 session/day / 2x/wk/12 m.min-1). The other rats, n= 33, were submitted to 12-week OP prescribed to produce an imbalance between the exercise sessions and the recovery period. In 8 wks. daily training sessions were performed for 5 consecutive d followed by 2 d of recovery. In the following 4 wks. (2, 3, 4 and 4 x / d) there was an increase in training frequency and reduction of recovery time between sessions (4, 3, 2 and 2 h). To evaluate physical fitness, the rats were submitted to seven maximum tests (Tmax) during and two tests after the PO. Two groups were identified by the slope difference (α) obtained from the linear regression of individual performances at Tmax-3, 4, 5, 6 and 7. NFOR rats (n= 14) had α = -0.98. Passive recovery of 2 wks was analyzed, and Open Field (OF) and Elevated Plus Maze (EPM) tests were performed. In this period, 2 Tmaxs (8 and 9) were performed to verify the continuity of FOR and NFOR conditions. Blood samples were collected for Tmax-2, Tmax-6 and Tmax-9 for the quantification of plasma lactate concentrations ([lac]before and [lac]after) and glucose ([glic]before and [glic]after). Corticosterone was measured at rest and after Tmax-7 and 9, ([cort]rest and [cort]after). Adrenal glands were collected and weighed. For statistical analysis one-way ANOVA and repeated measures ANOVA, paired and unpaired Student's t-tests and a Pearson correlation were performed (P < 0.05). Results: NFOR and FOR had an increase in performance from Tmax-2 (303.8±13.8, 294.3±18.9 and 190.2±12.2 kg.m, respectively). The NFOR group had reduced performance in Tmax-7 (292.2±36.4 kg.m). In the OF test, there was an increase in the frequency of rearing for the FOR and NFOR groups in relation to the C group. There was reduction of [lac]after for FOR and NFOR in Tmax-6 compared to group C (3.61±0.38, 5.43±0.63 , 7.64 ± 0.43 mmol/L, respectively) and NFOR obtained lactate concentrations greater than FOR. Still in Tmax-6, [glic]after was lower in FOR compared to group C (5.66±0.17 vs. 6.52±0.21). In Tmax-7, resting was lower for the NFOR group compared to C. There was no difference in corticosterone concentrations. There was an increase in the adrenosomatic index for the NFOR group in the Tmax-7 and a reduction in the latter after the Tmax-9. Conclusion: functional and nonfunctional overreaching caused anxiety and changes in lactate and glucose concentrations in both groups as well as increase in the adrenosomatic index in rats that demonstrated the NFOR condition.

O Brasil possui grande diversidade de felinos selvagens e a maioria destes animais encontra-se ameaçada de extinção. A reprodução em cativeiro é ferramenta essencial para a conservação de espécies como felinos e, em geral, está diretamente relacionada ao bem-estar animal. O presente projeto objetivou o estudo do comportamento em cativeiro da jaguatirica (Leopardus pardalis), enfocando possíveis comportamentos anormais indicativos de condições ambientais sub-ótimas, e o teste de dois protocolos de enriquecimento ambiental (físico e alimentar), visando um melhor entendimento das necessidades desta espécie em cativeiro e a proposição de técnicas de manejo mais adequadas. Para tanto analisamos parâmetros comportamentais (método de varredura) e endócrinos (metabólitos fecais de corticosterona) de 12 indivíduos adultos e cativos na Associação Mata Ciliar, Jundiaí/SP. Com a análise conjunta dos dados de todos os indivíduos não foi possível sustentar a hipótese de influência do tratamento sobre o bem-estar, mas os resultados apontam para influências sazonais sob o comportamento dos animais (temperatura e fotoperíodo) e para um possível efeito danoso da remoção/interrupção do tratamento sobre o bem-estar. A análise individual também apontou, em alguns casos, para este efeito maléfico da remoção do tratamento e para resultados positivos quando se aplicam técnicas de enriquecimento ambiental, como redução da freqüência de comportamentos anormais, aumento do comportamento social não-agonista e redução da concentração de metabólitos de glicocorticóides. Foi encontrada ainda correlação positiva entre a concentração de metabólitos de corticosterona e comportamentos anormais. Dada a importância prática desta linha de pesquisa e a escassez de trabalhos com pequenos felinos brasileiros em cativeiro, apresentamos ainda algumas sugestões metodológicas para futuros experimentos. / Brazil exhibits a large variety of wild cat species, most of which under the threat of extinction. Reproduction in captivity is an essential tool for the conservation of these species, and it is directly linked to animal welfare. This project aimed the study of the behavior of the ocelot (a small-sized American wild cat; Leopardus pardalis under captivity, looking for potential abnormal behavior indicative of sub-optimal environmental conditions, and the testing of two environmental enrichment procedures (physical and alimentary) in search of a better understanding of this species\' needs in captivity and of better management techniques. For that, we analyzed behavioral (scan sampling) and endocrinal data (fecal corticosterone metabolites) from 12 adult captive individuais in the facilities of the Associação Mata Ciliar (Jundiaí, SP, Brazil). The analysis of data for the whole sample did not support the hypothesis predicting an influence of the environment enrichment procedures on the animals\' welfare, but pointed to seasonal influences on behavior, and to a possible harmful effect of the removal/interruption of the treatment on the welfare. The individual data analysis also pointed, in some cases, to a harmful effect of treatment removal, as well as to some positive results of the application of the environmental enrichment procedures, such as the reduction on the frequencies of abnormal behavior, a rise in non-agonist social behavior, and a reduction in the concentration levels of corticosteroid metabolites. We also found a positive correlation between concentration levels of corticosterone metabolites and abnormal behavior. Finally, given the practical relevance of this line of research and the lack of studies on small cats under captivity, we formulate some methodological suggestions for future research.