A epilepsia é a segunda causa mais freqüente de doenças neurológicas em adultos. A maioria dos pacientes epilépticos apresenta epilepsia do lobo temporal (ELT), cuja zona epileptogênica está localizada no lobo temporal. Altas taxas de psicopatologias são observadas em pacientes com epilepsia, principalmente ELT, quando comparados com a população geral. Uma vez que o neurotransmissor serotonina (5-HT) contribui com o neurodesenvolvimento, funcionalidade e plasticidade do cérebro adulto, alterações na neurotransmissão serotoninérgica poderiam contribuir para a etiologia da epilepsia. Além disso, a disfunção na atividade serotoninérgica no cérebro poderia aumentar a susceptibilidade a psicopatologias nos pacientes com epilepsia. Nesta linha, estudos de PET demonstraram uma diminuição no potencial de ligação dos receptores de serotonina (5-HT1A) em pacientes com epilepsia do lobo temporal, sendo que esta diminuição parece ser mais proeminente em pacientes epilépticos com depressão. Assim, genes relacionados com a neurotransmissão serotoninérgica são importantes candidatos para estudos de associação com a epilepsia. No presente trabalho, nós avaliamos o impacto de polimorfismos no gene do transportador da serotonina (5-HTT) e no gene do receptor 5-HT1A na ELT e em suas comorbidades psiquiátricas. O gene do transportador da serotonina apresenta dois polimorfismos com consequências funcionais na sua expressão: uma inserção/deleção de 44 pares de base na região flanqueadora 5’ (5-HTTLPR), e um número variável de repetições em tandem (VNTR) no intron 2 (5-HTTVNTR). O gene codificador do receptor 5-HT1A contém um polimorfismo de troca única de base (SNP) na região promotora (C-1019G) que altera a expressão gênica. Foram incluídos neste estudo 175 pacientes com ELT, dos quais 155 tinham avaliação neuropsiquiátrica, e 155 controles saudáveis. Primeiramente foi avaliado o impacto dos polimorfismos 5HTTLPR, 5HTTVNTR e C- 1019G na epilepsia do lobo temporal. Analisando os genótipos do 5-HTTVNTR e 5- HTTLPR combinados pela atividade transcricional, os genótipos de baixa expressão gênica foram mais freqüentes nos pacientes com ELT que nos controles saudáveis (O.R.=3.24; 95% I.C.=1.08 a 9.73; p=0.036). Esta associação com genótipos de baixa atividade trascricional do 5-HTT poderia estar relacionada com alterações funcionais do sistema serotoninérgico, aumentando o risco para epilepsia. Entretanto, não foi encontrada associação entre o polimorfismo C-1019G e a ELT. Na segunda parte deste trabalho, nós avaliamos a influência destes polimorfismos nas comorbidades de doenças psiquiátricas, entre elas transtorno de humor e ansiedade, em pacientes com ELT. Não foi encontrada diferença significativa na frequência dos polimorfismos no gene do transportador da serotonina (5-HTT) entre pacientes com ou sem comorbidade psiquiátrica. Entretanto o polimorfismo C-1019G foi associado com transtorno de ansiedade nos pacientes com ELT. Baseado em nossos resultados, sugerimos que alterações em genes relacionados à serotonina, como 5-HTT e 5-HT1A, poderiam estar envolvidas na gênese da ELT e nas características clínicas desta doença. Além disso, nós acreditamos que estudos futuros realizados com essa metodologia serão importantes para o estabelecimento das bases genéticas envolvidas nas manifestações neuropsiquiátricas da epilepsia do lobo temporal. / Epilepsy is the second most frequent cause of neurological disorders in young adults. The majority of the patients suffer from temporal lobe epilepsy (TLE). Higher rates of psychopathology are observed in patients with epilepsy, especially in those with TLE. Since neurotransmitter serotonin (5-HT) contributes to neurodevelopment, functionality and plasticity of the adult brain, serotonin may contribute to the etiology of epilepsy. Moreover, the impairment of serotoninergic activity in the brain may enhance susceptibility to psychopathologies in patients with epilepsy. In this line, PET studies showed a decreased serotonin receptor 1A binding in TLE patients, and this alteration seems to be higher in epileptic patients with depression. In this study we evaluated the impact of serotonin transporter (5-HTT) gene and serotonin receptor 1A (5-HT1A) polymorphisms over TLE and its psychiatric comorbidities. The 5-HTT gene has two polymorphisms with functional consequences: a 44 base pairs insertion/deletion polymorphism in the 5’ flanking region of this gene (5-HTTLPR), and a variable number of tandem repeats in the intron 2 (5-HTTVNTR). The gene encoding serotonin receptor 1A contains a single nucleotide polymorphism (SNP) in the promoter region (C-1019G) that regulates gene expression. In this study, were included 165 TLE patients, 155of these had been evaluated for neuropsychiatric disease, and 110 health controls. We first evaluated the impact of 5HTTLPR, 5HTTVNTR and C-1019G in temporal lobe epilepsy. When 5-HTTVNTR and 5-HTTLPR genotypes were combined by transcriptional efficiency, the low expressing genotypes were more frequent in TLE patients than in healthy controls (O.R.=3.24; 95% I.C.=1.08 a 9.73; p=0.036). This could be related to functional alterations and outgrowth inhibition of the serotonin system, and subsequently enhance the risk to epilepsy in adulthood. However we did not find an association between C-1019G and TLE. In the second part of this work we evaluated the influence of these polymorphisms on the risk for psychiatric diseases in these patients, among them mood and anxiety disorder. There were no significant differences between genotypes frequencies of 5-HTT polymorphisms and presence of any psychiatry disease. However, the C-1019G polymorphism was associated with anxiety disorder in TLE patients. Based in our results, we suggest that alteration in serotonin related genes, such as 5-HTT and 5- HT1A, might be involved in the genesis of TLE and in clinical characteristics of this disease. Moreover we believe that further studies involving molecular methodologies will be important to establish the genetic bases involved in the neuropsychiatric manifestations of TLE.

A epilepsia é a segunda causa mais freqüente de doenças neurológicas em adultos. A maioria dos pacientes epilépticos apresenta epilepsia do lobo temporal (ELT), cuja zona epileptogênica está localizada no lobo temporal. Altas taxas de psicopatologias são observadas em pacientes com epilepsia, principalmente ELT, quando comparados com a população geral. Uma vez que o neurotransmissor serotonina (5-HT) contribui com o neurodesenvolvimento, funcionalidade e plasticidade do cérebro adulto, alterações na neurotransmissão serotoninérgica poderiam contribuir para a etiologia da epilepsia. Além disso, a disfunção na atividade serotoninérgica no cérebro poderia aumentar a susceptibilidade a psicopatologias nos pacientes com epilepsia. Nesta linha, estudos de PET demonstraram uma diminuição no potencial de ligação dos receptores de serotonina (5-HT1A) em pacientes com epilepsia do lobo temporal, sendo que esta diminuição parece ser mais proeminente em pacientes epilépticos com depressão. Assim, genes relacionados com a neurotransmissão serotoninérgica são importantes candidatos para estudos de associação com a epilepsia. No presente trabalho, nós avaliamos o impacto de polimorfismos no gene do transportador da serotonina (5-HTT) e no gene do receptor 5-HT1A na ELT e em suas comorbidades psiquiátricas. O gene do transportador da serotonina apresenta dois polimorfismos com consequências funcionais na sua expressão: uma inserção/deleção de 44 pares de base na região flanqueadora 5’ (5-HTTLPR), e um número variável de repetições em tandem (VNTR) no intron 2 (5-HTTVNTR). O gene codificador do receptor 5-HT1A contém um polimorfismo de troca única de base (SNP) na região promotora (C-1019G) que altera a expressão gênica. Foram incluídos neste estudo 175 pacientes com ELT, dos quais 155 tinham avaliação neuropsiquiátrica, e 155 controles saudáveis. Primeiramente foi avaliado o impacto dos polimorfismos 5HTTLPR, 5HTTVNTR e C- 1019G na epilepsia do lobo temporal. Analisando os genótipos do 5-HTTVNTR e 5- HTTLPR combinados pela atividade transcricional, os genótipos de baixa expressão gênica foram mais freqüentes nos pacientes com ELT que nos controles saudáveis (O.R.=3.24; 95% I.C.=1.08 a 9.73; p=0.036). Esta associação com genótipos de baixa atividade trascricional do 5-HTT poderia estar relacionada com alterações funcionais do sistema serotoninérgico, aumentando o risco para epilepsia. Entretanto, não foi encontrada associação entre o polimorfismo C-1019G e a ELT. Na segunda parte deste trabalho, nós avaliamos a influência destes polimorfismos nas comorbidades de doenças psiquiátricas, entre elas transtorno de humor e ansiedade, em pacientes com ELT. Não foi encontrada diferença significativa na frequência dos polimorfismos no gene do transportador da serotonina (5-HTT) entre pacientes com ou sem comorbidade psiquiátrica. Entretanto o polimorfismo C-1019G foi associado com transtorno de ansiedade nos pacientes com ELT. Baseado em nossos resultados, sugerimos que alterações em genes relacionados à serotonina, como 5-HTT e 5-HT1A, poderiam estar envolvidas na gênese da ELT e nas características clínicas desta doença. Além disso, nós acreditamos que estudos futuros realizados com essa metodologia serão importantes para o estabelecimento das bases genéticas envolvidas nas manifestações neuropsiquiátricas da epilepsia do lobo temporal. / Epilepsy is the second most frequent cause of neurological disorders in young adults. The majority of the patients suffer from temporal lobe epilepsy (TLE). Higher rates of psychopathology are observed in patients with epilepsy, especially in those with TLE. Since neurotransmitter serotonin (5-HT) contributes to neurodevelopment, functionality and plasticity of the adult brain, serotonin may contribute to the etiology of epilepsy. Moreover, the impairment of serotoninergic activity in the brain may enhance susceptibility to psychopathologies in patients with epilepsy. In this line, PET studies showed a decreased serotonin receptor 1A binding in TLE patients, and this alteration seems to be higher in epileptic patients with depression. In this study we evaluated the impact of serotonin transporter (5-HTT) gene and serotonin receptor 1A (5-HT1A) polymorphisms over TLE and its psychiatric comorbidities. The 5-HTT gene has two polymorphisms with functional consequences: a 44 base pairs insertion/deletion polymorphism in the 5’ flanking region of this gene (5-HTTLPR), and a variable number of tandem repeats in the intron 2 (5-HTTVNTR). The gene encoding serotonin receptor 1A contains a single nucleotide polymorphism (SNP) in the promoter region (C-1019G) that regulates gene expression. In this study, were included 165 TLE patients, 155of these had been evaluated for neuropsychiatric disease, and 110 health controls. We first evaluated the impact of 5HTTLPR, 5HTTVNTR and C-1019G in temporal lobe epilepsy. When 5-HTTVNTR and 5-HTTLPR genotypes were combined by transcriptional efficiency, the low expressing genotypes were more frequent in TLE patients than in healthy controls (O.R.=3.24; 95% I.C.=1.08 a 9.73; p=0.036). This could be related to functional alterations and outgrowth inhibition of the serotonin system, and subsequently enhance the risk to epilepsy in adulthood. However we did not find an association between C-1019G and TLE. In the second part of this work we evaluated the influence of these polymorphisms on the risk for psychiatric diseases in these patients, among them mood and anxiety disorder. There were no significant differences between genotypes frequencies of 5-HTT polymorphisms and presence of any psychiatry disease. However, the C-1019G polymorphism was associated with anxiety disorder in TLE patients. Based in our results, we suggest that alteration in serotonin related genes, such as 5-HTT and 5- HT1A, might be involved in the genesis of TLE and in clinical characteristics of this disease. Moreover we believe that further studies involving molecular methodologies will be important to establish the genetic bases involved in the neuropsychiatric manifestations of TLE.

Ingeniera Civil en Biotecnología / Ingeniera Civil Química / La enzima Monoamino oxidasa A (MAO-A) participa en las vías de degradación de diferentes neurotransmisores, entre ellos la serotonina, razón por la cual es punto de interés de investigadores para el desarrollo de antidepresivos inhibidores de la enzima. Estos comenzaron a desarrollarse en la década del 60, sin embargo paulatinamente se dejaron de utilizar debido a sus efectos secundarios, generados por el poco conocimiento específico que se tenía sobre la relación enzima/sustrato. En este estudio se realiza una búsqueda en la estructura de la MAO-A para encontrar posibles sitios donde podría ocurrir la desprotonación del sustrato, paso previo necesario para que pueda desarrollarse la catálisis de la enzima. Para esto se pretende identificar y caracterizar el campo electrostático de la proteína y el carácter ácido/base de los aminoácidos, para luego determinar en la estructura los posibles sitios de desprotonación y caracterizarlos. Así, se estudiaron las interacciones electrostáticas a partir de una dinámica molecular convencional de 10[ns], con el fin de definir la capacidad de desprotonación de cada aminoácido. Los factores que se consideraron fueron el valor del pKa de cada residuo y el campo electrostático de la proteína completa. En base a esto se cree que el sitio de desprotonación está en la superficie de la enzima y no en la cavidad del sitio activo, ya que éste es en su mayoría hidrofóbico. Además este sitio estaría en la cara frontal de la proteína, ya que la cara reversa posee un campo electrostático positivo muy alto que repelería al grupo amino protonado del sustrato. En particular, se encontraron dos zonas donde podría ocurrir la desprotonación del sustrato: en el aminoácido ARG-79, que se encuentra relativamente cerca de la región reportada como la entrada al sitio activo y posee una capacidad de desprotonación estable (desviación estándar = 0.5) y alta (pKamax = 17); o los residuos LYS-90 y ARG-109, que se encuentran en el área reportada como entrada y por ello deberían interactúan directamente con el sustrato cuando éste ingresara al canal. El siguiente paso en esta línea de investigación es validar estos resultados en laboratorio mediante mutagénesis dirigida. El desarrollo de este trabajo da pie a una línea de investigación que permita reunir el conocimiento químico y biológico de la interacción enzima/sustrato de la proteína MAO-A. Estos resultados se podrían aplicar en la modificación de la via de degradación de la serotonina, por medio de fármacos que interfieran en su relación con la enzima MAO-A, desarrollando así antidepresivos específicos para este sustrato.

Evidências anteriores deste laboratório mostraram que o núcleo mediano da rafe (NMR) está envolvido no controle do condicionamento contextual do medo. Lesão eletrolítica dessa estrutura causa sinais de desinibição comportamental com aumento da atividade locomotora medida no teste de campo aberto. Nesse trabalho, estendemos nossos estudos analisando as respostas comportamentais e autonômicas em um paradigma de condicionamento de medo contextual e clássico (pareamento luz ou som/choque nas patas) em ratos tanto com lesão neuroquímica com N-Methyl-D-Aspartato (NMDA), quanto com microinjeção de 8-hydroxy-2-(di-n-propylamino) tetralina (8-OH-DPAT) no NMR. Os animais receberam microinjeções de NMDA, 8-OH-DPAT ou salina no NMR e foram submetidos ao condicionamento em uma caixa experimental, onde eles receberam dez choques nas patas (0,7 mA, 1 s, intervalo variável entre 10 e 50 s) pareados com contexto, luz ou som (CS). No dia seguinte, os animais foram testados em presença do CS, e o tempo de congelamento, o número de levantamentos, micção e defecação foram registrados. Os animais expostos ao CS apresentaram mais congelamento que ratos controles. Essa resposta de congelamento foi inibida em ratos com lesão com NMDA ou com microinjeção de 8-OH-DPAT no NMR testados no condicionamento contextual ou com pareamento luz/choque, mas não foi alterada em animais submetidos ao condicionamento acústico. No teste de campo aberto, microinjeções de NMDA e 8-OH-DPAT no NMR causaram uma maior atividade locomotora do que o grupo controle, sem alterar o número de levantamentos. Esses resultados mostram que mecanismos serotonérgicos do NMR estão envolvidos no condicionamento de medo (contexto ou luz como estímulo condicionado). Distintos substratos neurais parecem estar envolvidos no condicionamento do medo a estímulos acústicos. / We have shown that the median raphe nucleus (MRN) is involved in the control of contextual fear conditioning. Besides, electrolytic lesion of MRN causes signs of behavioral disinhibition with an increase in the locomotor activity measured in an open field. In this work we extend this study by analyzing the behavioral and autonomic responses in a contextual and classical (light or tone/foot-shock pairings) fear conditioning paradigms in rats with either neurochemical lesion with N-Methyl-D-Aspartate (NMDA) or microinjected with 8-hydroxy-2-(di-n-propylamino) tetralin (8-OH-DPAT) into the MRN. The animals received NMDA, 8-OH-DPAT or saline microinjections into the MRN and were submitted to conditioning trials in an experimental chamber where they received ten foot-shocks (0.7 mA, 1 sec, variable interval between 10 and 50 sec) paired with the context, light or tone. The next day, animals were tested either in the same or in a different experimental chamber in the presence of light or tone, where the duration of freezing, number of rearings, bouts of micturition and number of fecal boli were recorded. Context, light or tone alone caused a significant amount of freezing. This freezing behavior was clearly inhibited in rats with NMDA lesions or with 8-OH-DPAT microinjections in the MRN tested in contextual conditioning or light/foot-shock association, but not in the conditioning fear test with tones. In the open-field test, the NMDA and 8-OH-DPAT microinjections into the MRN caused higher horizontal locomotor activity than control rats without changing the number of rearings. These results clearly show that 5-HT mechanisms of the MRN are involved in the fear conditioning (contextual or light as conditioned stimuli). Distinct neural substrates seem to subserve conditioning fear with acoustic stimuli.

Analisamos o efeito do sistema serotoninérgico no desenvolvimento somático e na ontogênese de reflexos dos filhotes, cujas mães foram submetidas a tratamento farmacológico durante a prenhez. Ratas wistar prenhas foram divididas em dois grupos (N=11): Grupo AD, tratadas com água destilada, Grupo Sert, tratadas com sertralina 30mg/kg, 0,5mL/100g, s.c. Um dia após o parto 8 neonatos (4 machos e 4 fêmeas) foram mantidos com suas mães do 1º ao 21º dia pós-natal. O investigador cego avaliou o crescimento somático, características físicas e maturação de reflexos. Aos 22 e 60 dias de idade os encéfalos foram processados com técnicas de imunoistoquímica contra 5-HT. O grupo Sert, macho ou fêmea, apresentou atraso no crescimento somático e na maturação de alguns reflexos. A quantidade de neurônios 5-HT-IR foi alterada nos núcleos da rafe nos ratos aos 22 dias de idade, mas não aos 60 dias. A análise da morfometria dos neurônios 5-HT-IR, em ambas as idades estudadas, revelou alterações em sua forma. Os resultados deste estudo demonstram a ação inibitória da serotonina sobre o crescimento somático e desenvolvimento sensório-motor bem como alterações na quantidade e na forma dos neurônios 5-HT em ratos. / The aim of the present study was to investigate the effects of prenatal sertraline exposure on offspring in growth and somatic development and even in the maturation of reflex in rats. Female wistar rats were treated with sertraline (Sert, 30 mg/kg, 0,5 mL/100 g, s.c., N=11) or distilled water (Control, N=11) during the whole pregnancy. After the birth, 8 pups (4 males and 4 females) were kept in each litter during lactation. The blind investigator evaluated indicators of general body growth parameters, somatic maturation and ontogeny of reflex during the period of lactation. The central nervous system alterations were approached by 5-HT-IR using the ABC-DAB-Peroxidase techniques in animals at the 22st and 60st postnatal day. The Sert group, showed reduction on the somatic growth and on the maturation of reflexes. There was reduction in the amount of the 5-HT-IR neurons in the raphe nuclei at the 22st postnatal day, but did not change at the 60st. The morphometric analysis revealed alterations in the shape of these cells at the 22st and 60st postnatal day. An inhibitory action of the 5-HT on the somatic and sensory-motor growth in these rats was also observed. After the lactation period, the amount and shape of the 5-HT neurons were altered.

O transtorno de déficit de atenção/hiperatividade (TDAH) é um transtorno prevalente tanto em crianças quanto em adultos, estando relacionado com uma ampla gama de prejuízos. Além disso, o TDAH apresenta uma alta prevalência de uma série de comorbidades, as quais contribuem para a sua grande heterogeneidade clínica. Tais comorbidades apresentam uma distribuição diferenciada de acordo com o sexo, com homens apresentando mais frequentemente transtornos externalizantes, enquanto mulheres têm uma prevalência aumentada dos fenótipos internalizantes – o que constitui uma evidência de dimorfismo sexual. Genes do sistema serotoninérgico já foram associados com diversos transtornos psiquiátricos, inclusive com TDAH, além de também apresentarem evidências de influências em dimorfismo sexual. Dos diversos genes serotoninérgicos analisados, o HTR1B destaca-se por apresentar maior consistência nos diversos estudos, o que foi apoiado por uma meta-análise. Dessa forma, investigamos o efeito das variantes rs11568817, rs130058, rs6296 e rs13212041 do gene HTR1B sob o TDAH em adultos e sob suas principais comorbidades, separadamente por sexo. Não foram observados efeitos dos SNPs estudados diretamente sobre o TDAH. Contudo, em homens, o rs130058 – alelo T foi associado ao transtorno por uso de substâncias. Já em mulheres, verificou-se um efeito protetivo do rs6296 – alelo C em relação ao transtorno de ansiedade generalizada. Quanto ao rs11568817 – alelo G houve associações com os transtornos por uso de substâncias e dependência de nicotina em homens e com transtorno de ansiedade generalizada em mulheres. Nossos resultados acerca deste último polimorfismo sugerem um interessante efeito de dimorfismo sexual quanto ao gene HTR1B. No presente trabalho reforçamos a contribuição de SNPs do HTR1B em diferentes transtornos psiquiátricos, apoiando a necessidade de análises em grupos mais homogêneos, separados por sexo. Este tipo de abordagem pode aumentar o poder de identificação de fatores genéticos implicados nos diferentes transtornos. / Attention-Deficit/Hyperactivity Disorder is a highly prevalent disorder both in children and adults and is associated with a broad spectrum of impairments. Besides that, the disorder shows a high prevalence of comorbidities which contribute to high clinic heterogeneity of the disorder. These comorbidities show a differential prevalence according to sex, in which men are more frequently affected by externalizing disorders while women by internalizing ones – which is an evidence of sexual dimorphism. Genes of serotonergic system were associated with several psychiatric disorders, including ADHD, and also show evidence of to influence sexual dimorphism effect. Among serotonergic genes, HTR1B is the receptor with most consistent evidence of association according to a meta-analysis. In this way, we analyzed the effect of rs11568817, rs130058, rs6296 and rs13212041 variants of HTR1B in relation to ADHD in adults and to its major comorbidities, separately by sex. No association was found between the SNPs tested and adults with ADHD. Otherwise, in men the rs130058 – T allele shows association with substance use disorder. In the other hand, in women we found a protective effect of rs6296 – C allele with generalized anxiety disorder. Concerning rs11568817 – G allele, there were associations with substance use disorder and nicotine dependence in men and with generalized anxiety disorder in women. Our findings about this last polymorphism suggest an interesting sexual dimorphic effect of HTR1B gene. In the present study, we confirm the contribution of HTR1B variants to several psychiatric disorders, supporting the necessity of analyses of more homogenous groups, separately by sex. This approach could increase the power of identifying genetic factors involved in different disorders.

Resumo não disponível

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2015-05-19T21:23:22Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Tese_PapelSerotoninaComportamento.pdf: 4918249 bytes, checksum: 0068ac951f8c62dbd25854f6e5dcf88e (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2015-05-20T13:59:20Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Tese_PapelSerotoninaComportamento.pdf: 4918249 bytes, checksum: 0068ac951f8c62dbd25854f6e5dcf88e (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-20T13:59:20Z (GMT). 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Para uma compreensão mais ampla e evolutivamente substanciada desses fenômenos, a utilização de espécies filogeneticamente mais antigas pode ser uma aproximação interessante no campo da modelagem comportamental; assim, sugerimos o uso do paulistinha (Danio rerio Hamilton 1822) na tentativa de compreender a modulação de comportamentos tipo-ansiedade pelo sistema serotonérgico. Demonstramos que os níveis extracelulares de serotonina no encéfalo de paulistinhas adultos expostos ao teste de preferência claro/escuro [PCE] (mas não ao teste de distribuição vertical eliciada pela novidade [DVN]) apresentam-se elevados em relação a animais manipulados mas não expostos aos aparatos. Além disso, os níveis teciduais de serotonina no rombencéfalo e no prosencéfalo são elevados pela exposição ao PCE, enquanto no mesencéfalo são elevados pela exposição ao DVN. Os níveis extracelulares de serotonina estão correlacionados negativamente com a geotaxia no DVN, e positivamente com a escototaxia, tigmotaxia e a avaliação de risco no PCE. O tratamento agudo com uma dose baixa de fluoxetina (2,5 mg/kg) aumenta a escototaxia, a tigmotaxia e a avaliação de risco no PCE, diminui a geotaxia e o congelamento e facilita a habituação no DVN. O tratamento com buspirona diminui a escototaxia, a tigmotaxia e o congelamento nas doses de 25 e 50 mg/kg no PCE, e diminui a avaliação de risco na dose de 50 mg/kg; no DVN, ambas as doses diminuem a geotaxia, enquanto somente a maior dose diminui o congelamento e facilita a habituação. O tratamento com WAY 100635 diminui a escototaxia nas doses de 0,003 e 0,03 mg/kg, enquanto somente a dose de 0,03 mg/kg diminui a tigmotaxia e a avaliação de risco no PCE. No DVN, ambas as doses diminuem a geotaxia, enquanto somente a menor dose facilita a habituação e aumenta o tempo em uma “base” (“homebase”). O tratamento com SB 224289 não produziu efeitos sobre a escototaxia, mas aumentou a avaliação de risco na dose de 2,5 mg/kg; no DVN, essa droga diminuiu a geotaxia e o nado errático nas doses de 2,5 e 5 mg/kg, enquanto a dose de 2,5 mg/kg aumentou a formação de “bases”. O tratamento com DL-para-clorofenilalanina (2 injeções de 300 mg/kg, separadas por 24 horas) diminuiu a escototaxia, a tigmotaxia e a avaliação de risco no PCE, aumentou a geotaxia e a formação de bases e diminuiu a habituação no DVN. Quando os animais são pré-expostos a uma “substância de alarme” co-específica, observa-se um aumento nos níveis extracelulares de serotonina associados a um aumento na escototaxia, congelamento e nado errático no PCE; os efeitos comportamentais e neuroquímicos foram bloqueados pelo pré tratamento com fluoxetina (2,5 mg/kg), mas não pelo pré-tratamento com WAY 100,635 (0,003 mg/kg). Animais da linhagem leopard apresentam maior escototaxia e avaliação de risco no PCE, assim como níveis teciduais elevados de serotonina no encéfalo; o fenótipo comportamental é resgatado pelo tratamento com fluoxetina (5 mg/kg). Esses dados sugerem que o sistema serotonérgico dessa espécie modula o comportamento no DVN e no PCE de forma oposta; que a resposta de medo produzida pela substância de alarme também parece aumentar a atividade do sistema serotonérgico, um efeito possivelmente mediado pelos transportadores de serotonina, e ao menos um fenótipo mutante de alta ansiedade também está associado a esses transportadores. Sugere-se que, de um ponto de vista funcional, a serotonina aumenta a ansiedade e diminui o medo em paulistinhas. / Anxiety disorders present the highest incidence in the world population among psychiatric disorders, and the clinical efficacy of anxiolytic drugs is low, partially due to lack of knowledge on the neurochemical bases of these disorders. To reach a more ample and evolutionarily grounded comprehension of these phenomena, the use of phylogenetically older species can be an interesting approach in the field of behavioral modeling; thus, we suggest the use of zebrafish (Danio rerio Hamilton 1822) in the attempt to understand the modulation of these behaviors by the serotonergic system. We demonstrate that extracellular serotonin levels in the brains of adult zebrafish exposed to the light/dark preference test [LDT] (but not to the novel tank test [NTT]) are increased in relation to animals which are handled, but not exposed to the apparatuses. Moreover, serotonin tissue levels levels in the hindbrain and forebrain are elevated by the exposure to the LDT, while tissue levels in the midbrain are elevated by exposure to the NTT. Extracellular serotonin levels correlate positively with scototaxis, thigmotaxis and risk assessment in the LDT and negatively with geotaxis in the NTT. Acute treatment with a low dose of fluoxetine (2.5 mg/kg) increases scototaxis, thigmotaxis, and risk assessment in the LDT, and decreases geotaxis and freezing and facilitates habituation in the NTT. Treatment with buspirone decreases scototaxis, thigmotaxis and freezing at 25 and 50 mg/kg in the LDT and decreases risk assessment at 50 mg/kg; in the NTT, both doses decrease geotaxis, while the highest dose decreases freezing and facilitates habituation. Treatment with WAY 100635 decreases scototaxis at 0.003 and 0.03 mg/kg, while only the highest dose decreases thigmotaxis and risk assessment in the LDT. In the NTT, both doses decrease geotaxis, while only the lower dose facilitates habituation and increases homebase time. Treatment with SB 224289 did not alter scototaxis, but increased risk assessment at 2.5 mg/kg; in the NTT, this drug decreased geotaxis and decreased erratic swimming at 2.5 and 5 mg/kg, while at 2.5 mg/kg it increased homebase time. Treatment with DL-para-clorophenylalanine (2 x 300 mg/kg injections, separated by 24 h) decreased scototaxis, thigmotaxis and risk assessment in the LDT, and increased geotaxis and homebase time and decreased habituation in the NTT. When animals were pre-exposed to a conspecific “alarm substance”, extracellular serotonin levels were raised in association with an increase in scototaxis, freezing and erratic swimming in the LDT; both behavioral and neurochemical effects were blocked by pre-treatment with fluoxetine (2,5 mg/kg), but not with WAY 100,635 (0,003 mg/kg). Animals from the leopard strain show increased scototaxis and risk assessment in the LDT, as well as increased 5-HT tissue levels in the encephalon; the behavioral phenotype is rescued by treatment with fluoxetine (5 mg/kg). These data suggest that the serotonergic system of zebrafish modulates behavior in the LDT and NTT in opposite ways; that the fright response produced by alarm substance seems to increase serotonergic activity, an effect which is possibly mediated by serotonin transporters; and that at least one high-anxiety mutant phenotype is associated with serotonin uptake. It is thus suggested that from a functional point of view serotonin increases anxiety and decreases fear in zebrafish.

Evidências anteriores deste laboratório mostraram que o núcleo mediano da rafe (NMR) está envolvido no controle do condicionamento contextual do medo. Lesão eletrolítica dessa estrutura causa sinais de desinibição comportamental com aumento da atividade locomotora medida no teste de campo aberto. Nesse trabalho, estendemos nossos estudos analisando as respostas comportamentais e autonômicas em um paradigma de condicionamento de medo contextual e clássico (pareamento luz ou som/choque nas patas) em ratos tanto com lesão neuroquímica com N-Methyl-D-Aspartato (NMDA), quanto com microinjeção de 8-hydroxy-2-(di-n-propylamino) tetralina (8-OH-DPAT) no NMR. Os animais receberam microinjeções de NMDA, 8-OH-DPAT ou salina no NMR e foram submetidos ao condicionamento em uma caixa experimental, onde eles receberam dez choques nas patas (0,7 mA, 1 s, intervalo variável entre 10 e 50 s) pareados com contexto, luz ou som (CS). No dia seguinte, os animais foram testados em presença do CS, e o tempo de congelamento, o número de levantamentos, micção e defecação foram registrados. Os animais expostos ao CS apresentaram mais congelamento que ratos controles. Essa resposta de congelamento foi inibida em ratos com lesão com NMDA ou com microinjeção de 8-OH-DPAT no NMR testados no condicionamento contextual ou com pareamento luz/choque, mas não foi alterada em animais submetidos ao condicionamento acústico. No teste de campo aberto, microinjeções de NMDA e 8-OH-DPAT no NMR causaram uma maior atividade locomotora do que o grupo controle, sem alterar o número de levantamentos. Esses resultados mostram que mecanismos serotonérgicos do NMR estão envolvidos no condicionamento de medo (contexto ou luz como estímulo condicionado). Distintos substratos neurais parecem estar envolvidos no condicionamento do medo a estímulos acústicos. / We have shown that the median raphe nucleus (MRN) is involved in the control of contextual fear conditioning. Besides, electrolytic lesion of MRN causes signs of behavioral disinhibition with an increase in the locomotor activity measured in an open field. In this work we extend this study by analyzing the behavioral and autonomic responses in a contextual and classical (light or tone/foot-shock pairings) fear conditioning paradigms in rats with either neurochemical lesion with N-Methyl-D-Aspartate (NMDA) or microinjected with 8-hydroxy-2-(di-n-propylamino) tetralin (8-OH-DPAT) into the MRN. The animals received NMDA, 8-OH-DPAT or saline microinjections into the MRN and were submitted to conditioning trials in an experimental chamber where they received ten foot-shocks (0.7 mA, 1 sec, variable interval between 10 and 50 sec) paired with the context, light or tone. The next day, animals were tested either in the same or in a different experimental chamber in the presence of light or tone, where the duration of freezing, number of rearings, bouts of micturition and number of fecal boli were recorded. Context, light or tone alone caused a significant amount of freezing. This freezing behavior was clearly inhibited in rats with NMDA lesions or with 8-OH-DPAT microinjections in the MRN tested in contextual conditioning or light/foot-shock association, but not in the conditioning fear test with tones. In the open-field test, the NMDA and 8-OH-DPAT microinjections into the MRN caused higher horizontal locomotor activity than control rats without changing the number of rearings. These results clearly show that 5-HT mechanisms of the MRN are involved in the fear conditioning (contextual or light as conditioned stimuli). Distinct neural substrates seem to subserve conditioning fear with acoustic stimuli.

El estudio de modelos neurobiológicos en la fisiopatología del trastorno bipolar es complejo y no ha permitido, hasta la fecha, identificar un modelo válido que justifique la etiopatogenia del trastorno. El estudio de los diferentes niveles de análisis ha permitido conocer alteraciones genéticas, neuroquímicas, estructurales y funcionales pero no ha identificado las causas primarias y específicas del trastorno. El sistema serotoninérgico constituye el sistema de neurotransmisión más estudiado aunque el escaso número de trabajos, la heterogeneidad metodológica de los mismos y la ausencia de un control estricto en relación a los factores que interfieren en los resultados hacen difícil extraer conclusiones definitivas. La similitud entre el transportador de 5HT en plaquetas y neuronas presinápticas nos aportan un elemento muy útil para evaluar este sistema de neurotransmisión a nivel periférico. Existen ligandos (3H-imipramina, 3H-paroxetina) que se fijan específicamente en las terminales nerviosas serotoninérgicas presinápticas y la determinación de sus lugares de unión constituye un atractivo modelo para el estudio de la función serotoninérgica. Los receptores 5HT2 post-sinápticos permiten ampliar este modelo a nivel postsináptico.1) OBJETIVO GENERAL Estudiar la función serotoninérgica plaquetaria a nivel de los lugares de unión de 3H-imipramina, 3H-paroxetina y de los receptores 5HT2 en el trastorno bipolar tipo I y en comparación con una muestra control.2) OBJETIVOS ESPECÍFICOSComparar los parámetros de función serotoninérgica plaquetaria que aparecen en el curso de la enfermedad bipolar con los hallados en una muestra de sujetos control. El mismo objetivo se plantea entre depresión bipolar y grupo control; manía bipolar y grupo control así como entre depresión bipolar y manía bipolar. Se intentará correlacionar las alteraciones serotoninérgicas con variables clínicas de curso previo, curso actual o curso prospectivo a corto plazo.Criterios de inclusión de los casos:Edad entre 18 y 65 años.Criterios DSM-IV para trastorno bipolar tipo I (episodio depresivo, episodio maníaco).Ausencia fármacos que interfieren con el estudio.3) RESULTADOS.Tamaño muestral: 110 sujetos.70 casos (35 episodios depresivos, 35 episodios maníacos): 33 varones (47'1%), 37 mujeres (52'9%).40 controles: 17 varones (42'5%), 23 mujeres (57'5%).Los principales resultados se recogen en las siguientes conclusiones: (se puede ampliar esta información consultando el ejemplar completo de la tesis doctoral)-El trastorno bipolar tipo I se caracteriza por una disminución en la densidad de los lugares de unión de 3H imipramina y un incremento en el número de los receptores 5HT2 (el número de episodios previos, el patrón de inicio o evolución y los antecedentes de tentativas autolíticas son características clínicas relacionadas con estas disfunciones serotoninérgicas).-La depresión en el contexto de un TB I se caracteriza por presentar un marcado descenso en el número de los lugares de unión de 3H imipramina y un aumento de la densidad de los receptores 5HT2 (la duración, la intensidad...)