Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Ciências Fisiológicas

Enriquecimento ambiental modula respostas comportamentais e fisiológicas de ratos submetidos a privação hídrica

2026-01-01T00:00:00Z

Enriquecimento ambiental modula respostas comportamentais e fisiológicas de ratos submetidos a privação hídrica Reis, Bruna Pedroso Oliveira Jungles Gonçalves dos A hiperosmolaridade plasmática induzida pela privação hídrica (PH) é uma condição de estresse osmótico, resultando em respostas humorais e comportamentais para manutenção da homeostase. Por outro lado, o enriquecimento ambiental (EA) aumenta a neurogênese e neuroplasticidade influenciando positivamente no comportamento. Tanto a PH quanto o EA ativam vias neurais relacionadas ao comportamento, como a via da angiotensina II (ANG-II). O principal objetivo do presente trabalho foi investigar os efeitos do EA na sede e nos comportamentos cognitivos e emocionais com foco em neuromodulação de ANG II em animais submetidos a PH. Para isso, foram utilizados ratos Wistar machos com 21 dias de vida, alojados durante 5 semanas em gaiolas padrão (PD) ou de EA. Estes animais foram submetidos a PH de 24h ou 48h e, avaliados durante 2h o consumo de água, bem como o comportamento de memória através do teste de Reconhecimento de Objetos, comportamento do tipo ansioso e exploratório através do teste de Labirinto em Cruz Elevado (LCE) e Campo Aberto e comportamento do tipo depressivo (anedônico) através do teste de Borrifagem de Sacarose. Os principais resultados encontrados foram de que o EA influencia discretamente a ingestão hídrica, o ganho de peso e o peso absoluto, assim como aumenta o comportamento exploratório em condições basais quando comparado ao grupo PD. Ainda, ao compararmos grupo PD e EA em PH foi possível verificar que esse comportamento exploratório não foi exclusivo dos grupos EA, onde a PH de 24h demonstrou forte influência no aumento da exploração dos animais, independentemente do tipo de alojamento. Para tanto, a Losartana não demonstrou efeitos no comportamento e nos níveis de ANG-II plasmáticas ou centrais. De modo geral, o EA não demonstra influenciar a neuromodulação central de ANG-II, alterando discretamente a ingestão hídrica e o peso, mas alterando o comportamento exploratório basal e em PH de 24h, entretanto, esse efeito é praticamente perdido quando se inicia o protocolo de PH de 48h.; Abstract: Plasma hyperosmolarity induced by water deprivation (WD) constitutes a condition of osmotic stress, eliciting humoral and behavioral responses to maintain homeostasis. Conversely, environmental enrichment (EE) enhances neurogenesis and neuroplasticity, exerting a positive influence on behavior. Both WD and EE activate behavior-related neural pathways, such as the angiotensin II (ANG II) pathway. The main objective of the present study was to investigate the effects of EE on thirst and on cognitive and emotional behaviors, focusing on ANG II neuromodulation in animals subjected to WD. To this end, 21-day-old male Wistar rats were housed for 5 weeks in standard cages (SC) or EE cages. These animals were subjected to 24h or 48h of WD. Water intake was evaluated for 2 hours, along with memory behavior using the Object Recognition Test, anxiety-like and exploratory behaviors using the Elevated Plus Maze and Open Field tests, and depressive-like (anhedonic) behavior using the Sucrose Splash Test. The main results demonstrated that EE mildly influences water intake, weight gain, and absolute weight, while increasing exploratory behavior under basal conditions when compared to the SC group. Furthermore, when comparing SC and EE groups under WD, it was observed that this exploratory behavior was not exclusive to the EE groups; 24h WD exerted a strong influence on increasing animal exploration, regardless of the housing type. Moreover, Losartan showed no effects on behavior or on plasma and central ANG II levels. Overall, EE does not appear to influence central ANG II neuromodulation; while it mildly alters water intake and weight and modifies exploratory behavior under basal and 24h WD conditions, this effect is virtually lost when the 48h WD protocol is initiated. Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Ciências Fisiológicas, Florianópolis, 2026.

Avaliação morfológica de ovários de ratas submetidas ao modelo parkinsoniano induzido por 1-metil-4-fenil-1,2,3,6 tetrahidropiridina (MPTP)

2026-01-01T00:00:00Z

Avaliação morfológica de ovários de ratas submetidas ao modelo parkinsoniano induzido por 1-metil-4-fenil-1,2,3,6 tetrahidropiridina (MPTP) Cruz, Manuel Paulo Mariano da A doença de Parkinson (DP), é uma síndrome neurodegenerativa caracterizada pela perda dos neurônios dopaminérgicos da substância nigra, levando a sintomas motores como bradicinesia, tremor e hipotensão ortostática. Sintomas não-motores, como constipação, ansiedade, perda do olfato e disfunção sexual, também estão presentes na DP. Estudos mostram que a dopamina exerce um efeito inibitório sobre o eixo hipotálamo-hipófise gônadas (HHG) influenciando, assim, o controle da reprodução e, consequentemente, a funcionalidade ovariana. O presente trabalho investigou alterações na morfologia ovariana em um modelo experimental de DP induzido pela administração intranasal da toxina 1 metil-4-fenil-1,2,3,6-tetrahidropiridina (MPTP) em ratas Wistar. Os ovários foram avaliados por meio de uma análise histológica para contagem do número de folículos, de corpos lúteos e de mastócitos, além da porcentagem de colágeno no tecido ovariano. As análises mostraram que o tratamento com o MPTP não comprometeu a contagem folicular, visto pela manutenção do número de folículos primordiais, folículos em crescimento, antrais, atrésicos e do número de corpos lúteos similar ao grupo controle. A administração de MPTP tampouco desencadeou processos inflamatórios nos ovários das ratas, visto que não houve diferença na contagem de mastócitos entre os grupos analisados. Contudo, a análise da distribuição percentual de componentes ovarianos mostrou uma diminuição do estroma ovariano em ratas tratadas com a neurotoxina MPTP, bem como um aumento da porcentagem de colágeno, indicando que houve um remodelamento tecidual. Esse acúmulo de colágeno associado à redução do estroma observado nas ratas tratadas com MPTP sugere um padrão típico do envelhecimento tecidual. Os resultados indicam, portanto, que o MPTP pode ter acelerado parte do processo de envelhecimento tecidual, sem, entretanto, comprometer a funcionalidade ovariana. Os mecanismos compensatórios responsáveis pela manutenção dessa funcionalidade ainda necessitam ser elucidados, a fim de esclarecer os efeitos diretos ou indiretos da DP sobre a função reprodutiva feminina. Palavras-chave: Doença de Parkinson; MPTP; eixo hipotálamo-hipófise-gônadas; ovário; colágeno; estroma ovariano; mastócitos.; Abstract: Parkinson?s disease (PD) is a neurodegenerative syndrome characterized by the loss of dopaminergic neurons in the substantia nigra, leading to motor symptoms such as bradykinesia, tremor, and orthostatic hypotension. Non-motor symptoms, such as constipation, anxiety, anosmia, and sexual dysfunction, are also present in PD. Studies show that dopamine exerts an inhibitory effect on the hypothalamic-pituitary-gonadal (HPG) axis, thereby influencing reproductive control and consequently ovarian functionality. The present study sought to investigate ovarian function in an experimental model of PD induced by intranasal administration of the neurotoxin 1 methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP) in Wistar rats. The ovaries were evaluated through histological analysis for the counting of follicles, corpora lutea, and mast cells, as well as the percentage of collagen in ovarian tissue. The results showed that MPTP treatment did not compromise follicular dynamics, as evidenced by the maintenance of the number of primordial, growing, antral, and atretic follicles, as well as the number of corpora lutea. No evidence of inflammatory activation was observed in the ovaries following MPTP administration, since no differences were observed in mast cell counts between the groups. However, the analysis of the relative distribution of ovarian components indicated a reduction in ovarian stroma in rats treated with MPTP, along with an increase in collagen percentage, indicating tissue remodeling. This accumulation of collagen associated with stromal reduction observed in MPTP treated rats represents a typical pattern of tissue aging. Therefore, the results suggest that MPTP may have accelerated part of the tissue aging process without, however, impairing ovarian functionality. The compensatory mechanisms responsible for maintaining this functionality still need to be elucidated to clarify the direct or indirect effects of PD on female reproductive function. Keywords: Parkinson?s disease; MPTP; hypothalamic-pituitary-gonadal axis; ovary; collagen; ovarian stroma; mast cells. Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Ciências Fisiológicas, Florianópolis, 2026.

Influência de alterações hormonais sobre a regulação do eixo hipotálamo-hipófise-adrenal em janelas críticas do desenvolvimento

2025-01-01T00:00:00Z

Influência de alterações hormonais sobre a regulação do eixo hipotálamo-hipófise-adrenal em janelas críticas do desenvolvimento Gregorio, Tamires Alterações no ambiente intrauterino e neonatal podem provocar efeitos duradouros sobre o eixo neuroendócrino, modulando a resposta ao estresse e aumentando a vulnerabilidade a transtornos psiquiátricos na vida adulta. No Capítulo 1, abordamos modificações precoces por meio da investigação dos efeitos da exposição à dexametasona (DEX) durante a gestação, associada à hipernutrição neonatal, sobre o comportamento emocional e sua relação com o processo de neuroinflamação em ratos adultos. A expressão de receptores de glicocorticoides (GR) e do fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) também foi investigada. Ratas prenhas foram tratadas com DEX (0,1 mg/kg) do 14º ao 19º dia de gestação. Três dias após o nascimento, as ninhadas foram reduzidas (4 filhotes/ninhada ? hipernutrição) ou não (10 filhotes/ninhada ? controle). Na idade adulta, os animais foram submetidos aos testes de Labirinto em Cruz Elevado (LCE), Campo Aberto (CA), Nado Forçado (TNF) e Preferência por Sacarose (TPS). Os níveis de TNF-a e IL-1ß foram quantificados no córtex pré-frontal (CPF) e no núcleo dorsal da rafe (NDR) por ELISA, enquanto a expressão de GR no CPF e de BDNF no CPF e NDR foi avaliada por Western blotting. A corticosterona foi dosada por ELISA. A DEX pré-natal aumentou o tempo nos braços abertos no LCE, sem alterações no CA e sem efeito significativo da hipernutrição neonatal. No TNF, a DEX reduziu a latência para imobilidade e a frequência de nado, efeito também observado com a hipernutrição. No TPS, a combinação entre a DEX pré-natal e a hipernutrição aumentou a preferência por sacarose. DEX gestacional elevou os níveis de TNF-a e IL-1ß no NDR. Quanto à expressão de GR, tanto a DEX quanto a hipernutrição reduziram seus níveis, mas a associação de ambos resultou em aumento de sua expressão. Não houve diferença entre os grupos com relação à concentração plasmática de corticosterona. Esses achados indicam que a exposição precoce à DEX, especialmente quando associada à hipernutrição, induz prejuízos duradouros na resposta emocional e neuroinflamatória, o que pode elevar o risco para distúrbios de humor. No Capítulo 2, a pesquisa investigou alterações da resposta ao estresse na vida adulta, avaliando-se os efeitos do estresse crônico imprevisível (ECI) sobre parâmetros comportamentais e neuroinflamatórios em ratas. Nosso principal objetivo foi avaliar se a reposição hormonal com 17ß-estradiol (E) ou com E + progesterona (EP) assegura a integridade da resposta ao estresse em fêmeas. Ratas ovariectomizadas (OVX) e após três semanas receberam reposição hormonal (E: 15 µg/kg; EP: 0,5 mg/rata i.m.) duas vezes por semana por três semanas. Uma semana antes do término da reposição, foi iniciado o ECI por sete dias consecutivos. As avaliações comportamentais incluíram o TNF e o TPS. A análise da neuroinflamação foi por meio de imunofluorescência para IBA-1 (ativação microglial) e GFAP (astrogliose) no CPF e NDR, e os níveis plasmáticos de corticosterona foram medidos por ELISA. O ECI promoveu redução do tempo de nado e aumento do tempo de escalada no TNF, além de aumento da marcação de IBA-1 no CPF e NDR. A reposição com E ou EP reverteu os efeitos comportamentais e reduziu a ativação microglial no NDR. A expressão de GFAP, a preferência à sacarose e a concentração plasmática de corticosterona não foram diferentes entre os grupos. Esses dados sugerem que o ECI intensifica alguns prejuízos emocionais e neuroinflamatórios decorrentes da privação hormonal, enquanto a reposição com E ou EP exerce efeito protetor, atenuando essas alterações.; Abstract: Alterations in intrauterine and neonatal environments can have lasting effects on the neuroendocrine axis and stress-response systems, contributing to increased susceptibility to psychiatric disorders in adulthood. In Chapter 1, we investigated the effects of prenatal exposure to dexamethasone (DEX), combined with neonatal overnutrition, on emotional behavior, neuroinflammation, and the expression of glucocorticoid receptors (GR) and brain-derived neurotrophic factor (BDNF) in adult rats. Pregnant rats received DEX (0.1 mg/kg) diluted in drinking water from gestational day 14th to 19th. Three days after birth, litters were adjusted to reduced size (4 pups/litter?overnutrition) or maintained at standard size (10 pups/litter?control). In adulthood, the offspring were subjected to behavioral tests including the Elevated Plus Maze (EPM), Open Field (OF), Forced Swim Test (FST), and Sucrose Preference Test (SPT). TNF-a and IL-1ß levels were measured in the prefrontal cortex (PFC) and dorsal raphe nucleus (DRN) by ELISA. GR expression in the PFC and BDNF levels in the PFC and DRN were assessed by Western Blotting. Corticosterone levels were also measured by ELISA. Prenatal DEX exposure increased the time spent in the open arms in the EPM, without changes in the OF. In the FST, DEX reduced the latency to immobility and decreased swimming frequency, an effect also observed in overnourished animals. In the SPT, the combination of prenatal DEX and overnutrition increased sucrose preference. DEX elevated TNF-a and IL-1ß in the DRN. GR expression was reduced by DEX or overnutrition alone but was increased when both factors were combined. Corticosterone levels did not differ among the experimental groups. These findings suggest that early-life exposure to DEX, particularly when associated with neonatal overnutrition, induces long-lasting changes in emotional, inflammatory, and neuroendocrine responses, increasing vulnerability to neuropsychiatric disorders in adulthood. In Chapter 2, we examined the effects of chronic unpredictable stress (CUS) in ovariectomized (OVX) rats and the impact of hormone replacement therapy using 17ß-estradiol (E) or 17ß-estradiol combined with progesterone (EP) on behavioral and neuroinflammatory parameters. After a three-week recovery period post-OVX, animals received hormonal treatment for three weeks (E: 15 µg/kg; EP: 0.5 mg/rat), administered twice weekly. One week before the end of replacement, a seven-day CUS protocol with varied stressors was initiated. Behavioral assessments included the FST and SPT. Neuroinflammation was evaluated by immunofluorescence for IBA-1 (microglial activation) and GFAP (astrogliosis) in the PFC and DRN. Corticosterone levels were measured by ELISA. CUS reduced swimming time and increased climbing behavior in the FST, along with elevated IBA-1 expression in both the PFC and DRN. Hormone replacement with either E or EP reversed these behavioral effects and reduced microglial activation in the DRN. No significant changes in GFAP expression were observed among groups. Sucrose preference remained unchanged across all experimental conditions. Corticosterone levels did not differ among the experimental groups. These results suggest that CUS exacerbates some emotional and neuroinflammatory impairments resulting from ovarian steroid deprivation, whereas hormonal replacement attenuates these effects, serving as a protective factor. Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Ciências Fisiológicas, Florianópolis, 2025.

Semelhanças e diferenças nas reatividades da artéria carótida, hemodinâmica e autonômica induzidas por estresse mental ou frio: um estudo cruzado randomizado

2025-01-01T00:00:00Z

Semelhanças e diferenças nas reatividades da artéria carótida, hemodinâmica e autonômica induzidas por estresse mental ou frio: um estudo cruzado randomizado Fensterseifer, Francisco Johann O teste pressor ao frio (CPT) é uma avaliação consolidada na literatura, com repostas hemodinâmicas, vasculares e autonômicas bem definidas. O teste Stroop de cores e palavras (Stroop) também vem sendo utilizado para explorar respostas de parâmetros hemodinâmicos e autonômicos. Contudo, as respostas vasculares ao Stroop, como a reatividade da artéria carótida comum (CAR), ainda não está completamente elucidado. Nesse contexto, ainda não está totalmente claro se a estimulação simpática induzida pelo estresse mental através do Stroop é capaz de evocar ou não uma CAR semelhante àquela causada pelo CPT. Assim, o objetivo geral do presente estudo foi confrontar as reatividades da artéria carótida comum, hemodinâmica e modulação autonômica induzidas por estresse mental e frio. Vinte adultos (dez mulheres e dez homens; 25,7 ± 5,2 anos de idade) participaram do estudo. Os participantes responderam ao questionário de caracterização e ao Questionário Internacional de Atividade Física e fizeram avaliações antropométricas. Em seguida, os participantes foram submetidos de forma randomizada e cruzada aos testes Stroop e CPT, ambos com duração de 3 min. Foi realizada a ultrassonografia da artéria carótida direita antes e durante os testes. Também foram registrados, antes, durante e após os testes, a pressão arterial, frequência cardíaca (FC) e intervalos de pulso (iRR). Os iRR foram utilizados para análise da variabilidade da frequência cardíaca e inferir a modulação autonômica para o coração. Os resultados apontaram para uma CAR similar entre similar entre Stroop e CPT (Stroop: 2,8±3,6; CPT: 4,1±4,2 %; p=0,236). Contudo, o tempo até o pico foi menor no Stroop (Stroop: 66,5±56,5; CPT 99,5±35,1 s; p=0,020). Com relação as respostas hemodinâmicas e autonômicas, o CPT promoveu maior aumento da pressão arterial diastólica (Stroop: 8,5 (6,2-10,0); CPT: 13,0 (6,2-23,5) mmHg; p=0,009) e pressão arterial média (Stroop: 8,4±4,2; CPT: 13,5±8,5 mmHg; p=0,023), enquanto o Stroop provocou maior aumento na FC (Stroop: 20,5 (10,2-27,7); CPT: 11,0 (5,2-14,7) bpm; p=0,013) e maior retirada vagal para o coração (RMSSD - Stroop: -21,3 (-39,6 - -10,0); CPT: -12,8 (-22,8 ? 0,95) ms; p=0,026; HF - Stroop: - 2,3±1,3; CPT: -0,61±0,74 Ln ms2; p<0,001). A resposta da pressão arterial sistólica foi similar nas duas intervenções (Stroop: 10,6±6,4; CPT: 12,8±9,2; p=0,380). Por fim, a percepção de estresse dos participantes foi maior no CPT comparado ao Stroop (Stroop: 1,8±0,8; CPT: 2,55±0,9 escore). Como conclusão, o presente trabalho sugere que o estresse mental evoca CAR com magnitude semelhante ao estresse físico. Contudo, a CAR ao estresse mental atinge seu pico mais cedo. Esses achados acompanham o perfil da resposta hemodinâmica dos dois tipos de estresse, sugerindo uma antecipação da resposta ao estresse mental. Ainda, sugerimos que o Stroop tem potencial para ser utilizado na avaliação da função vascular. Futuros estudos com pessoas com doenças crônicas e com risco aumentado para o desenvolvimento delas são necessários para elucidar tal potencial do Stroop e analisar a CAR como preditora de eventos cardiovasculares.; Abstract: The cold pressor test (CPT) is a well-established assessment in the literature, with well-defined hemodynamic, vascular, and autonomic responses. The Stroop colorword test (Stroop) has also been used to explore responses of hemodynamic and autonomic parameters. However, the vascular responses to the Stroop, such as common carotid artery reactivity (CAR), have not yet been fully elucidated. In this context, it is not yet entirely clear whether sympathetic stimulation induced by mental stress through the Stroop is capable of evoking a CAR similar to that caused by the CPT. Thus, the general objective of the present study was to compare the reactivity of common carotid artery reactivity, hemodynamic and autonomic modulation induced by mental stress and cold. Twenty adults (ten women and ten men; 25.7 ± 5.2 years of age) participated in the study. The participants answered the characterization questionnaire and the International Physical Activity Questionnaire and underwent anthropometric assessments. Participants were then randomly and cross-subjected to the Stroop and CPT tests, both lasting 3 min. Ultrasound of the right carotid artery was performed before and during the tests. Blood pressure, heart rate (HR), and pulse intervals (iRR) were also recorded before, during, and after the tests. The iRR were used to analyze heart rate variability and infer autonomic modulation to the heart. The results indicated a similar CAR between Stroop and CPT (Stroop: 2.8±3.6; CPT: 4.1±4.2%; p=0.236). However, the time to peak was shorter in Stroop (Stroop: 66.5±56.5; CPT 99.5±35.1 s; p=0.020). Regarding hemodynamic and autonomic responses, CPT promoted a greater increase in diastolic blood pressure (Stroop: 8.5 (6.2-10.0); CPT: 13.0 (6.2-23.5) mmHg; p=0.009) and mean arterial pressure (Stroop: 8.4±4.2; CPT: 13.5±8.5 mmHg; p=0.023), while Stroop caused a greater increase in HR (Stroop: 20.5 (10.2-27.7); CPT: 11.0 (5.2-14.7) bpm; p=0.013) and greater vagal withdrawal to the heart (RMSSD - Stroop: -21.3 (-39.6 - -10.0); CPT: -12.8 (-22.8 ? 0.95) ms; p=0.026; HF - Stroop: -2.3±1.3; CPT: -0.61±0.74 Ln ms2; p<0.001). The systolic blood pressure response was similar in both interventions (Stroop: 10.6±6.4; CPT: 12.8±9.2; p=0.380). Finally, the participants' perception of stress was higher in the CPT compared to the Stroop (Stroop: 1.8±0.8; CPT: 2.55±0.9 score). In conclusion, the present study suggests that mental stress evokes CAR with a magnitude similar to that of physical stress. However, the CAR to mental stress reaches its peak earlier. These findings follow the hemodynamic response profile of both types of stress, suggesting an anticipation of the response to mental stress. Furthermore, we suggest that the Stroop has the potential to be used in the assessment of vascular function. Future studies with people with chronic diseases and at increased risk of developing them are necessary to elucidate the potential of Stroop and analyze CAR as a predictor of cardiovascular events. Dissertação (mestrado) ? Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação de Ciências Fisiológicas, Florianópolis, 2025.