O estresse por isolamento social aplicado em ratos a partir do desmame e mantido durante o desenvolvimento encefálico tem sido utilizado como um modelo experimental de desordens psiquiátricas como a esquizofrenia. Tem sido demonstrado que o isolamento induz alterações morfológicas, comportamentais (como hiperatividade em um novo ambiente) e neuroquímicas semelhantes àquelas que ocorrem em humanos esquizofrênicos. Evidências sugerem que as sinapses glutamatérgicas sejam o sitio primário das anormalidades que ocorrem na esquizofrenia, sendo as alterações dopaminérgicas secundárias às glutamatérgicas. Nesse sentido, alterações nos mecanismos de regulação desta neurotransmissão pelos transportadores de glutamato podem contribuir para o desenvolvimento e/ou manutenção da esquizofrenia. Neste estudo analisamos o padrão de atividade locomotora e a expressão de transportadores de glutamato (EAAC1 e GLT1) no córtex pré-frontal e córtex entorrinal de ratos criados em isolamento a partir do desmame. Ratos Wistar machos (PND21) foram aleatoriamente alocados em 2 grupos (n=11-12): controle (agrupados, 3 animais/caixa) ou isolados (1 animal/caixa) por 10 semanas. Os animais foram testados no campo aberto (arena) durante 20 min. e registrados: números de cruzamentos (exploração horizontal), número de levantamentos (exploração vertical) e tempo despendido, tanto no centro como na periferia da arena. Os grupos foram comparados utilizando ANOVA ou teste t de Student (significante quando p 0.05). Os animais foram anestesiados (uretana-Sigma, 25%, 5ml/kg), perfundidos e os encéfalos retirados, congelados e posteriormente utilizados nos experimentos de imunoistoquímica. Secções (40m) do córtex pré-frontal (CPF) e córtex entorrinal (CE) foram utilizadas para o estudo da expressão de EAAC1 e GLT1. A criação em isolamento induziu hiperatividade, com um aumento no número total de cruzamentos em relação aos animais agrupados (F1,22=0,38; p<0,05), sendo mais consistente na periferia da arena e após 5 minutos de teste (73%, (F1,22=14,08; p<0,001). Em contraste, o isolamento induziu redução no número total de levantamentos (F1,22=0,27; p=0,05), principalmente no centro da arena (58%, F1,22=12,48; p<0,01), nos primeiros 15 minutos de teste e significante no 1° e 3° blocos de tempo (BT1 e BT3). Na periferia o isolamento induziu aumento significante no número de levantamentos em BT2 e BT3. O tempo despendido no centro e na periferia da arena pelos animais criados em isolamento foi, respectivamente, reduzido (54%; F1,22=11,11; p<0,001) e aumentado (65%; F1,22=11,20; p<0,01) quando comparados aos animais agrupados. A expressão de EAAC1 foi significantemente aumentada pelo isolamento no CPF (38%, t= 2,730, p=0,017). Em contraste, nenhuma diferença foi encontrada no CE (t= 1,892; p= 0,081). O isolamento não induziu alteração no número de células imunopositivas para GLT1 no CPF (t=-1,28; p=0,21). Entretanto, marcação fluorescente de GLT1 foi observada associada a células gliais e neuroniais do CPF e CE. Os resultados comportamentais sugerem: i) ratos Wistar criados em isolamento social apresentam hiperatividade em novo ambiente; ii) a hiperatividade locomotora somente é detectável após períodos maiores que cinco minutos de exposição a um novo ambiente; iii) o padrão de exploração apresentado pelos animais demonstra clara preferência pela periferia da arena. Os resultados moleculares fornecem evidências para a participação dos transportadores de glutamato na redução da neurotransmissão glutamatérgica no CPF de ratos criados em isolamento a partir do desmame. / Isolation rearing of rats from weaning has been used as an experimental model of psychiatric disorders like schizophrenia. It has been demonstrated that isolation induces morphological, behavioral (like hyperactivity in a novel environment) and neurochemical changes similar to those reported for humans with schizophrenia. Evidence suggest that glutamatergic synapses might be the site of primary abnormalities in this disorder with the dopaminergic changes being secundary to the glutamatergic ones. In this context, changes on the mechanisms of regulation of the glutamatergic neurotransmission through glutamate transporters may contribute to the development and/or maintenance of schizophrenia. In this study we analyzed the pattern of locomotor activity and the expression of glutamate transporters (EAAC1 and GLT1) in prefrontal cortex and entorhinal cortex of rats reared in social isolation from weaning. Male Wistar rats (PND 21) were randomly allocated in 2 groups (n=11-12): control (grouped, 3 animals/cage) or isolated (1 animal/cage) for 10 weeks. The animals were tested in the open field (arena) for 20min. and recorded: number of crossings (horizontal exploration), number of rearings (vertical exploration) and time spent either at the center or at the periphery of the arena. The groups were compared using ANOVA or Sudents \"t\" test (significance level was set at p 0.05). The animals were anesthetized (urethane-Sigma, 25%, 5ml/kg), perfused and the brains removed, frozen and further used on the experiments of immunohistochemistry. Sections (40m) of the prefrontal córtex (PFC) and entorhinal córtex (EC) were used for studying the expression of EAAC1 and GLT1. Isolation rearing induced hyperactivity, with an increase in the number of crossings related to grouped animals (F1,22=0,38; p<0,05), being more consistent at the periphery of the arena and after 5 minutes of test (F1,22=14,08; p<0,001). In contrast, isolation induced a decrease in the total number of rearings (F1,22=0,27; p=0,05), mainly in the center of the arena (58%, F1,22=12,48; p<0,01), in the first 15 minutes of test and significant on the 1st and 3rd blocks of time (BT1 e BT3). In the periphery isolation induced a significant increase in the number of rearings in BT2 and BT3. The time spent in both center and periphery of the arena by the rats reared in isolation was, respectively, decreased (54%; F1,22=11,11; p<0,01) and increased (65%; F1,22=11,20; p<0,01) when compared to grouped rats. The expression of EAAC1 was significantly increased by isolation in PFC (38%, t = 2,730, p = 0,017). In contrast, no change was found in EC (t = 1,892, p = 0,081). Isolation rearing did not induce alterations in the number of immunopositive cells for GLT1 in PFC (t= -1,28; p = 0,21). However, fluorescent labeling of GLT1 was seen associated to both glial cells and neuronal cells. The behavioral results suggest: i) Wistar rats reared in social isolation present hyperactivity in a novel environment; ii) the hyperactivity is only detectable after periods longer than 5 minutes; iii) the pattern of exploration showed by the animals demonstrate clear preference for the periphery of the arena. The molecular results provide evidence for the involvement of glutamate transporters on the reduction of glutamatergic neurotranmission in PFC of rats reared in isolation from weaning.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:teses.usp.br:tde-18092012-162629 |
| Date | 20 July 2012 |
| Creators | Nayanne Beckmann Bosaipo |
| Contributors | Claudia Maria Padovan, Rúbia Maria Monteiro Weffort de Oliveira, Maria Luiza Nunes Mamede Rosa |
| Publisher | Universidade de São Paulo, Psicobiologia, USP, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP, instname:Universidade de São Paulo, instacron:USP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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