Indução E Expressão Da Sensibilização Locomotora À Cocaina E Estruturas Neuroanatômicas Envolvidas Nesse Fenômeno: Um Estudo Comportamental E Estereológico
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Date
2017-05-31
Authors
Santos, Renan Dos [UNIFESP]
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Longo, Beatriz Monteiro [UNIFESP]
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Tese de doutorado
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Abstract
Drug addiction has been one of the major concerns of modern society. Given this, it has been the focus of study in several segments of the human, medical and biological sciences. Epidemiological data, particularly in Brazil, show that the consumption of some drugs has been growing steadily over the years, a fact that serves as motivation for biological research that seeks to characterize this phenomenon. Studies have shown that drugs with abuse potential modulate the functioning of various brain structures in the limbic system, both in humans and rodents. Thus, the present study aimed to characterize the behavioral effects of locomotor sensitization to cocaine. In addition, we aimed to characterize neuroanatomical structures involved in this phenomenon, through the stereological quantification of Fos protein, a three-dimensional technique recognized for its excellence in unbiased quantification. For this, in the behavioral experiment 1, female Swiss mice were distributed in three groups: Sal-Sal, Coc-Sal, Sal-Coc. All animals were habituated for three consecutive days in the open field apparatus. The next day, the conditioning process began. Thus, animals from the Sal-Sal group received a first i.p. injection of saline solution and then were exposed to the open field for 10 minutes and returned to the housing box. Two hours later, these animals received a second saline injection and were immediately returned to the housing box. The animals of the Coc-Sal and Sal-Coc groups were handled in the same way except that the Coc-Sal group received the first injection of 10 mg / kg of cocaine and the second of saline, while the Sal-Coc group received the first injection of saline and the second dose of cocaine at a dose of 10 mg / kg. Thus, in the Coc-Sal group, cocaine was matched to the environmental context, not to the Sal-Coc group. Pharmacological treatment (cocaine or saline) occurred intermittently for 15 days. After the last day of conditioning, the animals were euthanized for a subsequent immunohistochemical procedure. In the behavioral experiment 2, the protocol followed in the same way, however, after the conditioning period, the animals remained without being manipulated experimentally for 10 days, after this interval, all the animals were challenged with cocaine and soon after, euthanized to later perform the immunohistochemical procedure. The behavioral results indicated that only the animals that were treated with cocaine in a similar way to the environmental context showed a marked locomotor response, both in behavioral experiment 1 (characterizing the development of locomotor sensitization) and behavioral experiment 2 (characterizing the expression of locomotor sensitization). Regarding Fos protein expression, there was a greater expression of this marker of neural activity in the medial dorsal prefrontal cortex, nucleus accumbens shell, basolateral amygdala and ventral integumentary area of cocaine-conditioned animals in the developmental phase of locomotive sensitization. While in the expression phase of locomotor sensitization, there was greater expression of Fos in the prefrontal cortex medial dorsum, nucleus accumbens core and shell, basolateral amygdala and central amygdala. In the orbitofrontal cortex, the animals that received cocaine in a context-matched form at the development stage of the sensitization had a lower Fos expression. Therefore, this data indicates that the environmental context plays a prominent role in the development and expression of locomotor sensitization, and that structures that make up the limbic system, but not all, contribute to this phenomenon.
A dependência tem sido uma das grandes preocupações da sociedade moderna. Diante disso, tem sido o foco de estudo em diversos segmentos das ciências humanas, médicas e biológicas. Dados epidemiológicos, particularmente no Brasil, demonstram que o consumo de algumas drogas tem tido um crescimento progressivo ao longo dos anos, fato este que serve como motivação para pesquisas biológicas que buscam caracterizar esse fenômeno. Estudos demonstram que drogas com potencial de abuso modulam o funcionamento de diversas estruturas encefálicas do sistema límbico, tanto em humanos quanto em roedores. Dessa forma, o presente trabalho teve como objetivo caracterizar os efeitos comportamentais da sensibilização locomotora à cocaína. Além disso, buscou-se caracterizar estruturas neuroanatômicas envolvidas nesse fenômeno, por meio da quantificação estereológica da proteína Fos, técnica tridimensional reconhecida por sua excelência em quantificação imparcial. Para tanto, no experimento comportamental 1, camundongos Swiss fêmeas foram distribuídos em três grupos: Sal-Sal, Coc-Sal, Sal-Coc. Todos os animais foram habituados por três dias consecutivos no aparelho de campo aberto. No dia seguinte, iniciou-se o processo de condicionamento. Assim, os animais do grupo Sal-Sal receberam uma primeira injeção i.p. de solução salina e em seguida expostos ao campo aberto por 10 minutos e devolvidos a caixa moradia. Duas horas após, esses animais receberam uma segunda injeção de salina, sendo imediatamente devolvidos à caixa moradia. Os animais dos grupos Coc-Sal e Sal-Coc foram manipulados da mesma forma, exceto que o grupo Coc-Sal recebeu a primeira injeção de 10 mg/kg de cocaína e a segunda de salina, enquanto o grupo Sal-Coc recebeu a primeira injeção de salina e a segunda de cocaína na dose de 10 mg/kg. Assim, no grupo Coc-Sal, a cocaína foi pareada ao contexto ambiental, não o sendo ao grupo Sal-Coc. O tratamento farmacológico (cocaína ou salina) deu-se de forma intermitente por 15 dias. Após o último dia de condicionamento, os animais foram eutanasiados para posterior procedimento de imuno-histoquímica. No experimento comportamental 2, o protocolo seguiu da mesma forma, no entanto, após o período de condicionamento, os animais ficaram 10 dias sem serem manipulados experimentalmente, após este intervalo, todos os animais foram desafiados com cocaína e logo após, eutanasiados para porterior imuno-histoquímica. Os resultados comportamentais indicaram que apenas os animais que foram tratados com cocaína de forma pareada ao contexto ambiental apresentam acentuada resposta locomotora, tanto no experimento comportamental 1 (caracterizando o desenvolvimento da sensibilização locomotora) quanto no experimento comportamental 2 (caracterizando a expressão da sensibilização locomotora). Quanto a expressão da proteína Fos, houve maior expressão desse marcador de atividade neural no córtex pré-frontal dorso medial, núcleo accumbens shell, amígdala basolateral e área tegumentar ventral de animais condicionados à cocaína, na fase do desenvolvimento da sensibilização locomotora. Enquanto que na fase da expressão da sensibilização locomotora, houve maior expressão de Fos no córtex pré-frontal dorso medial, núcleo accumbens core e shell, amígdala basolateral e amigdala central. No córtex órbito-frontal, os animais que receberam cocaína de forma pareada ao contexto, na fase do desenvolvimento da sensibilização, apresentou uma menor expressão de Fos. Portanto, esses dados indicam que o contexto ambiental exerce papel preponderante no desenvolvimento e na expressão sensibilização locomotora, e que estruturas que compõem o sistema límbico, mas não todas, contribuem para este fenômeno.
A dependência tem sido uma das grandes preocupações da sociedade moderna. Diante disso, tem sido o foco de estudo em diversos segmentos das ciências humanas, médicas e biológicas. Dados epidemiológicos, particularmente no Brasil, demonstram que o consumo de algumas drogas tem tido um crescimento progressivo ao longo dos anos, fato este que serve como motivação para pesquisas biológicas que buscam caracterizar esse fenômeno. Estudos demonstram que drogas com potencial de abuso modulam o funcionamento de diversas estruturas encefálicas do sistema límbico, tanto em humanos quanto em roedores. Dessa forma, o presente trabalho teve como objetivo caracterizar os efeitos comportamentais da sensibilização locomotora à cocaína. Além disso, buscou-se caracterizar estruturas neuroanatômicas envolvidas nesse fenômeno, por meio da quantificação estereológica da proteína Fos, técnica tridimensional reconhecida por sua excelência em quantificação imparcial. Para tanto, no experimento comportamental 1, camundongos Swiss fêmeas foram distribuídos em três grupos: Sal-Sal, Coc-Sal, Sal-Coc. Todos os animais foram habituados por três dias consecutivos no aparelho de campo aberto. No dia seguinte, iniciou-se o processo de condicionamento. Assim, os animais do grupo Sal-Sal receberam uma primeira injeção i.p. de solução salina e em seguida expostos ao campo aberto por 10 minutos e devolvidos a caixa moradia. Duas horas após, esses animais receberam uma segunda injeção de salina, sendo imediatamente devolvidos à caixa moradia. Os animais dos grupos Coc-Sal e Sal-Coc foram manipulados da mesma forma, exceto que o grupo Coc-Sal recebeu a primeira injeção de 10 mg/kg de cocaína e a segunda de salina, enquanto o grupo Sal-Coc recebeu a primeira injeção de salina e a segunda de cocaína na dose de 10 mg/kg. Assim, no grupo Coc-Sal, a cocaína foi pareada ao contexto ambiental, não o sendo ao grupo Sal-Coc. O tratamento farmacológico (cocaína ou salina) deu-se de forma intermitente por 15 dias. Após o último dia de condicionamento, os animais foram eutanasiados para posterior procedimento de imuno-histoquímica. No experimento comportamental 2, o protocolo seguiu da mesma forma, no entanto, após o período de condicionamento, os animais ficaram 10 dias sem serem manipulados experimentalmente, após este intervalo, todos os animais foram desafiados com cocaína e logo após, eutanasiados para porterior imuno-histoquímica. Os resultados comportamentais indicaram que apenas os animais que foram tratados com cocaína de forma pareada ao contexto ambiental apresentam acentuada resposta locomotora, tanto no experimento comportamental 1 (caracterizando o desenvolvimento da sensibilização locomotora) quanto no experimento comportamental 2 (caracterizando a expressão da sensibilização locomotora). Quanto a expressão da proteína Fos, houve maior expressão desse marcador de atividade neural no córtex pré-frontal dorso medial, núcleo accumbens shell, amígdala basolateral e área tegumentar ventral de animais condicionados à cocaína, na fase do desenvolvimento da sensibilização locomotora. Enquanto que na fase da expressão da sensibilização locomotora, houve maior expressão de Fos no córtex pré-frontal dorso medial, núcleo accumbens core e shell, amígdala basolateral e amigdala central. No córtex órbito-frontal, os animais que receberam cocaína de forma pareada ao contexto, na fase do desenvolvimento da sensibilização, apresentou uma menor expressão de Fos. Portanto, esses dados indicam que o contexto ambiental exerce papel preponderante no desenvolvimento e na expressão sensibilização locomotora, e que estruturas que compõem o sistema límbico, mas não todas, contribuem para este fenômeno.