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RAPHAEL DA SILVA LAU
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Programação Paterna com propionato de testosterona e seus possíveis impactos psicobiológicos na prole de camundongos
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Orientador : WELLINGTON DA SILVA CORTES
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MEMBROS DA BANCA :
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FABIANA CARDOSO VILELA GIUSTI
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FABIO FAGUNDES DA ROCHA
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LUIS CARLOS REIS
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WELLINGTON DA SILVA CORTES
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Data: 13/10/2022
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Mostrar Resumo
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Os chamados esteroides anabólicos androgênicos (EAA) são substâncias que compreendem a testosterona e substâncias quimicamente derivadas dela, sendo amplamente utilizada para fins estéticos e recreacionais. A maioria das pesquisas envolvendo a transmissão da herança genética/epigenética esteve, principalmente, focado nos insultos endócrinos e nutricionais de origem materna, e pouca ou nenhuma atenção foi dada aos insultos de origem paterna e sua possível relação no estabelecimento de herança na sua descendência. Dessa forma, nosso objetivo foi verificar se a exposição paterna a uma dose suprafisiológica de propionato de testosterona é capaz de alterar os parâmetros comportamentais da prole de camundongos suíços (Swiss Webster) durante a idade adulta, bem como os mecanismos transcricionais envolvidos. Para esse propósito, foram utilizados no protocolo 1, 10 camundongos machos, divididos em grupo controle (n=5) e grupo tratado (n=5) que foram administrados com 7,5 mg/kg de PT, duas vezes por semana, durante 5 semanas. Ao final do protocolo, os animais foram colocados em acasalamento. Após a prole completar 70 dias de vida, foram submetidos a uma bateria de testes comportamentais composta por: campo aberto (CA), reconhecimento de objetos 6 horas (RO 6h), caixa claro-escuro (CCE), labirinto em cruz elevado (LCE) e suspensão pela cauda (SC). Ao final da realização dos métodos comportamentais, os animais foram submetidos à eutanásia, sendo o hipocampo dissecado para a análise dos seguintes genes através de RT-qPCR: Gabra2, Gad1, Bdnf, Ntrk2, Tph2, Htr1a e Th. A análise estatística foi realizada pelo teste t de Student e as médias foram consideradas diferentes quando p < 0,05. Em relação aos achados comportamentais, foi verificado um aumento dos comportamentos análogos à ansiedade na prole de machos (M) e fêmeas (F). Nos machos foi observado pela diminuição de permanência no lado claro na CCE (p = 0.002), assim como nos braços abertos do LCE (p=0,04) e aumento de permanência nos braços fechados (p=0,01), enquanto nas fêmeas foi observado aumento do número de bolos fecais no teste do CA (p=0,013) e aumento no número de posturas de avaliação de risco (SAP) no LCE (p=0,01). Além disso, tanto os machos, quanto as fêmeas reduziram o tempo de imobilidade no teste de SC, (p = 0,02) e (p=0,04), respectivamente. Por sua vez, apenas os machos apresentaram alteração na expressão de genes no hipocampo, como aumento da expressão de Gabra2 (p=0,04) e redução da expressão de Gad1 (p=0,02). Para a realização do protocolo 2, foram utilizados 49 animais machos para a formação dos grupos controle (n=23) e tratado (n=25), que foram administrados com PT, utilizando o mesmo protocolo do protocolo 1. Ao final do tratamento, os animais foram diretamente submetidos aos seguintes testes comportamentais: CA, RO 6h, CCE, LCE, interação social (IS), SC e intruso residente (IR). Não foram verificadas alteração nos comportamentos análogos à ansiedade. Por sua vez, foi observado que o tratamento reduziu o tempo de discriminação absoluto (D1) (p=0,01), assim como os índices de discriminação absoluto (D2) (p=0,004) e o índice de discriminação relativo (D3) (p=0,03). Além disso, houve redução do engajamento social com um coespecífico, observado no teste de interação social, observado pela redução do índice de sociabilidade (p=0,03). Os pais tratados com PT também tiveram aumento dos comportamentos agressivos, observado a partir da diminuição da latência para o 1° ataque (p=0,0001), assim como o aumento do n° de ataques (p=0,014) e tempo de boxing (p=0,0001). Por fim, houve alteração do índice testicular (p=0,01), sem alterações da massa corporal e níveis plasmáticos de testosterona, avaliado por método do ELISA. Por fim, para obtenção da geração F1 no protocolo 3, mais 11 camundongos machos, foram divididos em grupo controle (n=5) e tratado (n=6). Todo o processo de tratamento e acasalamento dos grupos experimentais foi realizado exatamente como descrito no protocolo 1 do experimento. Após a prole completar 70 dias de vida, foram submetidos a uma bateria de testes comportamentais complementar, composta por: RO 24h, Barnez maze (BM), esquiva passiva (EP), IS, IR. Foi observado que a prole de camundongos machos tiveram um déficit de memória 24h após a exposição ao objeto familiar, observado pela redução do D1 (p=0,003), D2 (p=0,02) e D3 (p=0,02). Além disso, houve redução do engajamento social com um coespecífico, observado no teste de interação social, com redução do índice de sociabilidade (p=0,02). O mesmo resultado foi encontrado na prole de camundongos fêmeas com redução do índice de interação social (p=0,046), assim como o índice de preferência social (0,02). Dessa forma, nossos resultados sugerem que a programação paterna com PT foi capaz de promover alterações comportamentais e neuroquímicas de sistemas cerebrais envolvidos com respostas afetivas, demonstrando aumento dos comportamentos análogos à ansiedade, um déficit na memória mnemônica, assim como uma redução no engajamento social, indicando um determinado grau de ansiedade social na prole na fase adulta.
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Mostrar Abstract
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The so-called anabolic androgenic steroids (AAS) are substances that comprise testosterone and substances chemically derived from it, being widely used for aesthetic and recreational purposes. Most research involving the transmission of genetic/epigenetic inheritance has mainly focused on endocrine and nutritional insults of maternal origin, and little or no attention has been given to insults of paternal origin and their possible relationship to the establishment of inheritance in their offspring. Thus, our objective was to verify whether paternal exposure to a supraphysiological dose of testosterone propionate is capable of altering the behavioral parameters of the offspring of Swiss mice during adulthood, as well as the transcriptional mechanisms involved. For this purpose, 10 male mice were used in protocol 1, divided into a control group (n=5) and a treated group (n=5) that were administered with 7.5 mg/kg of PT, twice a week, during 5 weeks. At the end of the protocol, the animals were placed in mating. After the offspring reached 70 days of life, they were submitted to a battery of behavioral tests consisting of: open field (AC), object recognition 6 hours (RO 6h), light-dark box (CCE), elevated plus maze (LCE) ) and tail suspension (SC). At the end of the behavioral methods, the animals were euthanized, and the hippocampus was dissected for the analysis of the following genes through RT-qPCR: Gabra2, Gad1, Bdnf, Ntrk2, Tph2, Htr1a and Th. Statistical analysis was performed using Student's t test and means were considered different when p < 0.05. Regarding the behavioral findings, an increase in anxiety-like behavior was observed in the offspring of males (M) and females (F). In males, it was observed a decrease in permanence in the light side in the OHC (p = 0.002), as well as in the open arms of the ECL (p = 0.04) and an increase in permanence in the closed arms (p = 0.01), while in the females, an increase in the number of faecal boluses was observed in the CA test (p=0.013) and an increase in the number of risk assessment postures (SAP) in the LCE (p=0.01). Furthermore, both males and females reduced immobility time in the SC test, (p = 0.02) and (p = 0.04), respectively. In turn, only males showed alterations in gene expression in the hippocampus, such as increased expression of Gabra2 (p=0.04) and reduced expression of Gad1 (p=0.02). For protocol 2, 49 male animals were used to form the control (n=23) and treated (n=25) groups, which were administered with PT, using the same protocol as protocol 1. At the end of the treatment, the animals were directly submitted to the following behavioral tests: CA, RO 6h, CCE, LCE, social interaction (IS), SC and resident intruder (IR). There were no changes in anxiety-like behavior. In turn, it was observed that the treatment reduced the absolute discrimination time (D1) (p=0.01), as well as the absolute discrimination indices (D2) (p=0.004) and the relative discrimination index (D3) (p=0.03). In addition, there was a reduction in social engagement with a conspecific, observed in the social interaction test, observed by the reduction of the sociability index (p=0.03). Parents treated with PT also had an increase in aggressive behavior, observed from the decrease in latency to the 1st attack (p=0.0001), as well as the increase in the number of attacks (p=0.014) and boxing time (p=0.0001). Finally, there was a change in the testicular index (p=0.01), with no changes in body mass and plasma testosterone levels, assessed by the ELISA method. Finally, to obtain the F1 generation in protocol 3, 11 more male mice were divided into a control group (n=5) and treated (n=6). The entire treatment and mating process of the experimental groups was carried out exactly as described in protocol 1 of the experiment. After the offspring reached 70 days of life, they were submitted to a battery of complementary behavioral tests, consisting of: RO 24h, Barnez maze (BM), passive avoidance (EP), IS, IR. It was observed that the offspring of male mice had a memory deficit 24h after exposure to the familiar object, observed by the reduction of D1 (p=0.003), D2 (p=0.02) and D3 (p=0.02). In addition, there was a reduction in social engagement with a conspecific, observed in the social interaction test, with a reduction in the sociability index (p=0.02). The same result was found in the offspring of female mice with a reduction in the social interaction index (p=0.046), as well as the social preference index (0.02). Thus, our results suggest that paternal programming with PT was able to promote behavioral and neurochemical changes in brain systems involved with affective responses, demonstrating an increase in anxiety-like behaviors, a deficit in mnemonic memory, as well as a reduction in social engagement, indicating a certain degree of social anxiety in the offspring in adulthood.
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