Effects of early ethanol exposure on locomotor activity and expression of genes controlling circadian rhythms of adolescent mice at different periods of light/dark cycle

Autor: Rosa, Kélvia Carolina Ferreira
Přispěvatelé: Filgueiras, Cláudio Carneiro, Manhães, Alex Christian, Souza, érica Patrícia Garcia de, Fernandez, Jesus Landeira
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2014
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)
instacron:UERJ
Popis: Submitted by Boris INFORMAT (boris@uerj.br) on 2021-04-26T01:15:48Z No. of bitstreams: 1 Kelvia Carolina Ferreira Rosa Dissertacao completa.pdf: 1705593 bytes, checksum: 2da3609b2053aa52890a4d9fb44f55c7 (MD5) Made available in DSpace on 2021-04-26T01:15:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kelvia Carolina Ferreira Rosa Dissertacao completa.pdf: 1705593 bytes, checksum: 2da3609b2053aa52890a4d9fb44f55c7 (MD5) Previous issue date: 2014-03-14 Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Locomotor hyperactivity and alterations of circadian rhythmicity have been described both in rodents and in humans exposed to ethanol during development. Considering that spontaneous locomotor activity in mice is known to vary as a function of the time of the day, it is conceivable that the expression of the locomotor hyperactivity phenotype resulting from developmental ethanol exposure also varies throughout the day. In addition, it is possible that the hyperactivity presented by individuals early exposed to ethanol is associated with a dysfunction in the control system of the circadian rhythm. In this study, we tested these two possibilities by performing a circadian analysis of the locomotor activity and the expression of clock genes in adolescent mice exposed to ethanol during the brain growth spurt period. Subjects were Swiss mice that were bred and maintained in our laboratory on a 12:12h light/dark cycle (lights on: 2:00, lights off: 14:00). From postnatal day 2 (PN2) to PN8, litters either received ethanol (5 µl/g i.p., 25% in saline solution) or an equivalent volume of saline solution every other day. At PN30, locomotor activity was automatically assessed for 15 min in the open field test. During the light period, the animals were tested between 6:00 and 7:30 h or between 12:00 and 13:30 h whereas during the dark period the tests were performed between 18:00 and 19:30 h or between 0:00 and 1:30 h. During the dark period, the tests were conducted under red dim light illumination. After the behavioral tests, a sample of animals was randomly selected for the analysis by immunofluorescence of the expression of genes PER 1, 2 and 3 in the suprachiasmatic nucleus. Throughout the first 6 min, the locomotor activity of animals tested during the light period did not change or only increased slightly, while animals tested during the dark period presented a marked reduction. Furthermore, animals tested between 00:00 and 1:30 h presented the highest activity while animals tested between 12:00 and 13:30 h presented the lowest locomotor activity. Importantly, neonatal exposure to ethanol caused locomotor activity only in those animals tested between 00:00 and 1:30 h. As for the the clock genes, neonatal exposure to ethanol only affected the PER 1 expression, which was lowest between 18:00 and 19:30. Our data is in line with the idea that locomotor activity varies as a function of the time of the day. The fact that the expression of a clock gene was altered in then middle of the dark cycle and that locomotor hyperactivity was observed only at the end of this period is compatible with the hypothesis that the hyperactivity observed as result of ethanol exposure is associated with alterations in the control of the circadian rhythm. A hiperatividade locomotora e as alterações nos ritmos circadianos têm sido descritas em roedores e humanos expostos ao etanol durante o desenvolvimento. Considerando que a atividade locomotora em camundongos é conhecida por variar ao longo das fases do ciclo claro escuro, é possível que o fenótipo hiperativo resultante da exposição precoce ao etanol também varie em função da hora do dia. Além disso, é possível que a hiperatividade apresentada pelos indivíduos expostos ao etanol durante o desenvolvimento esteja associada com distúrbios no sistema de controle do ritmo circadiano. Neste estudo, avaliamos estas duas possibilidades realizando uma análise circadiana da atividade locomotora e da expressão dos genes de relógio de camundongos adolescentes expostos ao etanol durante o período de surto de crescimento cerebral. Para tanto, camundongos suíços criados e mantidos em um ciclo claro/escuro de 12h (luzes acesas às 2:00h, apagadas as 14:00h) foram injetados com etanol (5g/kg ip, grupo ETOH) ou um volume equivalente de solução salina (grupo SAL) em dias alternados do segundo ao oitavo dias pós-natais. No 30º dia pós-natal, os animais foram testados em campo aberto por 15 minutos em diferentes momentos do ciclo claro/escuro: durante a fase clara entre 6:00 e 7:30h e entre12:00 e 13:30h; durante a fase escura entre 18:00 e 19:30h e entre 0:00 e 01:30h. Durante a fase escura os testes foram realizados sob iluminação com luz vermelha. Após os testes comportamentais, alguns animais foram randomicamente selecionados para as análises de imunofluorescência da expressão dos genes PER 1, 2 e 3 no núcleo supraquiasmático. Ao longo dos seis primeiros minutos, a atividade locomotora dos animais testados durante o período claro não mudou significativamente ou apresentou um leve aumento e a dos animais testados no período escuro apresentou uma marcante redução. Além disso, o grupo de animais testados entre 00:00 e 1:30h apresentou a maior atividade locomotora e o grupo dos animais testados entre 12:00 e 13:30h apresentou a menor atividade locomotora. De modo importante, a exposição neonatal ao etanol promoveu hiperatividade locomotora apenas no grupo de animais testados entre 00:00 e 1:30h. Em relação aos genes de controle do ritmo circadiano, a exposição precoce ao etanol afetou apenas a expressão do gene Per1 que foi menor entre 18:00 e 19:30h. O fato de que a expressão dos genes de controle do ritmo circadiano foi alterada no meio da fase escura e que a hiperatividade locomotora foi observada apenas no final da fase escura é compatível com a hipótese de que a hiperatividade induzida pelo etanol pode estar associada com as perturbações de controle do ritmo circadiano.
Databáze: OpenAIRE
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