O envolvimento do sistema adenosinérgico na resposta resiliente ao estresse crônico de derrota social em camundongos machos

Abstract

A adenosina é um neuromodulador endógeno derivado do ATP que atua através de receptores metabotrópicos. No encéfalo, os receptores inibitórios do subtipo A1 e os receptores estimulatórios do subtipo A2A são os mais amplamente expressos. Ao regular a liberação de neurotransmissores como a dopamina, serotonina, GABA e glutamato, a adenosina e seus receptores são capazes de modular o humor e respostas comportamentais. O presente estudo teve como objetivo investigar o impacto do estresse crônico de derrota social (ECDS) sobre a expressão e densidade dos receptores de adenosina A1 e A2A em regiões encefálicas envolvidas no controle emocional, mais especificamente, no núcleo accumbens (NAc), no hipocampo dorsal e ventral (dHIP, vHIP). Além disso, investigamos a densidade das proteínas sinápticas envolvidas na exocitose de neurotransmissores e na manutenção da densidade pós-sináptica. Para isso, 40 camundongos machos C57BL/6 (3 a 4 meses de idade) foram submetidos ao ECDS por 10 dias consecutivos. Vinte e quatro horas após o protocolo de estresse, a sociabilidade foi avaliada e os animais foram divididos em resilientes (índice de interação social igual ou maior que 1) e suscetíveis (índice de interação social menor que 1). O comportamento emocional foi avaliado nos animais controle, resilientes e suscetíveis pelo teste de suspensão pela cauda (TSC), campo aberto e labirinto em cruz elevado (LCE). A avaliação da expressão de mRNA dos receptores A1 e A2A foi realizada por RT-qPCR, e a densidade proteica dos receptores A1, A2A e das proteínas sinápticas foi mensurada por Western Blotting nas regiões de interesse. Após o ECDS, 50% dos animais foram considerados suscetíveis e 50% animais foram considerados resilientes ao estresse social. As estratégias de enfrentamento adotadas durante o confronto físico não foram diferentes entre os animais resilientes e suscetíveis ao estresse. Com relação ao comportamento emocional, o tempo e a latência para imobilidade no TSC não foram diferentes entre os grupos. No entanto, os camundongos suscetíveis exibiram um aumento de comportamentos relacionados à ansiedade, incluindo declínio na avaliação de risco no LCE, e diminuição no número de entradas e tempo total passado no centro do campo aberto. No vHIP, enquanto a expressão gênica dos receptores A1 foi reduzida após o ECDS tanto nos animais resilientes quanto nos suscetíveis, a expressão do receptor A2A aumentou nos animais suscetíveis, sugerindo um efeito do estresse. Por outro lado, houve uma redução no mRNA do gene ADORA2A no NAc de animais resilientes. Curiosamente, apenas os animais resilientes apresentaram mudanças na densidade proteica, incluindo a redução nos receptores A2A do NAc, dHIP e vHIP, bem como a diminuição de PSD-95 e o aumento de sinapsina-I no NAc. Os níveis do receptor A1 e das proteínas GluA1, gefirina e GR permaneceram inalterados após o ECDS. Os resultados indicam que a resposta resiliente está relacionada a adaptações no sistema adenosinérgico e em proteínas sinápticas nas regiões avaliadas. Esses resultados contribuem na compreensão dos mecanismos subjacentes à resposta ao estresse, e sugerem que a modulação dos receptores A2A pode ser crucial na manutenção do fenótipo resiliente.

Abstract: Adenosine is an endogenous neuromodulator derived from ATP that acts through metabotropic receptors. In the brain, inhibitory A1 receptors and stimulatory A2A receptors are the most widely expressed. By regulating the release of neurotransmitters such as dopamine, serotonin, GABA and glutamate, adenosine and its receptors can modulate mood and behavioral responses. This study aimed to investigate the impact of A1 and A2A receptors in brain regions involved in emotional control, more specifically, the nucleus accumbens (NAc), dorsal and ventral hippocampus (dHIP, vHIP). We also investigated the density of synaptic proteins involved in neurotransmitter exocytosis and postsynaptic density maintenance. To this, 40 male C57BL/6 mice (3 to 4 months old) were subjected to CSDS to 10 consecutive days. Twenty- four hours after the stress protocol, sociability was evaluated, and animals were divided into resilient (social interaction index equal or greater than 1) and susceptible (social interaction index less than 1). Emotional behavior was evaluated in control, resilient and susceptible animals by the tail suspension test (TST), open field (OF) and elevated plus maze (EPM). RT- qPCR was used to evaluate mRNA expression of the A1 and A2A receptors, and the protein density of A1, A2A receptors, and synaptic proteins was measured by Western Blotting in the regions of interest. After CSDS, 50% of the animals were considered susceptible and 50% of the animals were considered resilient to stress. The coping strategies adopted during the physical confrontation were not different between the resilient and susceptible animals. Regarding the emotional behavior, the time and latency to immobility in the TST were not different between the groups. However, susceptible mice showed an increase in anxiety-related behaviors, including a decline in risk assessment in the LCE, and a decrease in the number of entries and total time spent in the center of the OF. In the vHIP, while the gene expression of the A1 receptors was reduced in both resilient and susceptible animals, the expression of A2A receptors had an increase in susceptible mice, suggesting a stress effect. On the other hand, there was a reduction in ADORA2A mRNA expression in the NAc of resilient animals. Interestingly, only resilient mice showed changes in protein density, including a reduction in the A2A receptors of the NAc, dHIP and vHIP, as well as a decrease in PSD-95 and an increase in synapsin-I in the NAc. The levels of the A1 receptor and the GluA1, gephyrin and GR proteins remained unchanged after the CSDS. The results indicate that the resilient response is related to adaptations in the adenosine system and in synaptic proteins. These results contribute to the understanding of the mechanisms underlying stress responses and suggest that the modulation of A2A receptors may be crucial in maintaining the resilient phenotype.