Papel dos corticosteroides no processamento de memórias aversivas: consequências bidirecionais no condicionamento olfatório de medo

Abstract

O funcionamento anormal dos receptores corticosteroides no cérebro tem sido apontado como peça fundamental para o desenvolvimento de psicopatologias no homem, tais qual a depressão e alguns transtornos de ansiedade, como o Transtorno do Estresse Pós-Traumático (TEPT). O TEPT é uma patologia comum às situações traumáticas ou de estresse intenso, e o desenvolvimento da patologia parece envolver a ação dos corticosteroides nos mecanismos de armazenamento e gerenciamento de memórias relacionadas ao trauma. O presente trabalho buscou investigar o papel de agonistas dos receptores corticosteroides GR (glicocorticoide) e MR (mineralocorticoide) na aquisição, consolidação, e expressão de memórias aversivas, utilizando o paradigma do Condicionamento Olfatório de Medo (COM). Ratos Wistar machos foram submetidos ao paradigma experimental do COM, que consiste de duas fases: a aquisição do COM pela associação entre os estímulos condicionado (EC; odor) e incondicionado (EI; choques elétricos nas patas; 0,4mA, 2s) em uma caixa de condicionamento, e a expressão do COM pela exposição ao estímulo condicionado (odor) em uma caixa de exposição ao odor. Inicialmente, quatro grupos experimentais foram condicionados com crescentes intensidades do EI para avaliar a eficiência do condicionamento. Os níveis séricos de corticosterona foram avaliados após o condicionamento e após a expressão da resposta condicionada. Os resultados comportamentais apontaram que as respostas emocionais condicionadas (RECs) mais robustas foram obtidas com a utilização de cinco choques em uma sessão de 4 min de exposição ao EC. O condicionamento com cinco choques, mas não com um, promoveu intensa liberação de corticosterona 30 min após o condicionamento ou a exposição ao EC. Foi também avaliado o papel de agonistas dos receptores corticosteroides nas diferentes etapas de aprendizado, utilizando os agonistas GR dexametasona (DEX) e MR fludrocortisona (FLU). Os resultados mostraram que a administração de DEX ou FLU na dose de 3,0 mg/kg, imediatamente após o condicionamento com um choque, promoveu intensa facilitação do condicionamento, observado pelo aumento das RECs em exposição ao EC. De maneira oposta, a administração de DEX 3,0 mg/kg ou FLU 3,0 mg/kg, 60 min antes do condicionamento com cinco choques, promoveu um prejuízo na aquisição do condicionamento, observado pelo prejuízo na exibição das RECs em exposição ao EC. A administração de DEX 1,0 mg/kg, 60 min antes da evocação, também prejudicou a expressão das RECs. Já a administração de FLU 1,0 mg/kg, 60 min antes da evocação, prejudicou pontualmente a REC, observado pela redução apenas da avaliação de risco. Também foi observado que o tratamento com DEX ou FLU, na dose de 1,0 mg/kg, causou intensa supressão do eixo HPA em resposta ao condicionamento com cinco choques. Em resumo, os dados do presente trabalho reforçam o COM como ferramenta para o estudo das memórias aversivas e sugerem um papel temporal bidirecional dos corticosteroides, fortalecendo memórias recém-formadas ao atuarem em torno do estímulo a ser lembrado, mas prejudicando o seu processamento quando sua ação se dá em determinado tempo antes da aquisição ou da expressão do condicionamento

The abnormal function of brain corticosteroid receptors has been suggested as the central core of some psychiatric conditions such as depression and anxiety disorders, as well as the post-traumatic stress disorder (PTSD). PTSD is a common reaction after the exposure to traumatic situations or intense stress and the general process involves the actions of stress hormones over the storage and management mechanisms of the trauma-related memories. In this way, the present study was designed to investigate the role of corticosteroid GR (glucocorticoid) and MR (mineralocorticoid) receptors over the aversive memory acquisition, consolidation and expression using the Olfactory Fear Conditioning (OFC) paradigm. Male Wistar rats were exposed to the OFC protocol, which consisted of two phases: the OFC acquisition by association between the conditioned (CS; odor) and the unconditioned stimuli (US; footshock; 0,4 mA, 2 s) in the conditioning chamber, and the conditioned emotional response (CER) expression by the exposure to the CS in the olfactory box. Initially, four experimental groups were conditioned with crescent US intensities in order to evaluate the most efficient conditioning protocol. Serum levels of corticosterone were also evaluated after conditioning and exposure to the CS. The first results demonstrated that the most robust defensive CER was observed with five paired footshocks along with a 4 min CS exposure. The five footshock conditioning, but not one, promoted intense corticosterone release, both 30 min after conditioning or CS exposure. We have also evaluated the role of corticosteroid receptor agonists over different learning phases using the GR agonist dexamethasone (DEX) and the MR agonist fludrocortisone (FLU). The results pointed out that DEX or FLU injection (at 3.0 mg/kg doses) immediately after conditioning with one footshock promoted intense conditioning facilitation, showed by the CERs increasing in the exposure to the CS. On the other hand, impairment of memory acquisition was observed when DEX or FLU (3.0 mg/kg) was administered 60 min prior the five footshock conditioning. Administration of DEX (1.0 mg/kg) 60 min before memory retrieval also impaired expression of the CERs to the CS. Administration of FLU (1.0 mg/kg) 60 min prior the retrieval impaired CERs in a specific manner, by reducing risk assessment behavior. DEX or FLU, at 1.0 mg/kg doses, caused an intense suppression of the HPA axis in response to five footshock conditioning session. In summary, the present study reinforces the OFC protocol as a useful tool to understand the neurobiology of trauma-related memories and supports a temporal bidirectional role for the corticosteroids, strengthening new formed memories when acting around the task to be remembered, but impairing memory function when acting in a certain time before the conditioning acquisition or expression