Análise fisiológica e comportamental de modelos animais desenvolvidos geneticamente para o estudo da ansiedade e da doença de Alzheimer

Abstract

Diversos modelos animais geneticamente modificados têm sido recentemente utilizados no estudo experimental de funções psicológicas e psicopatologias. Usualmente, tais modelos são desenvolvidos por meio de cruzamentos seletivos bidirecionais ou pela engenharia genética, tais como animais knock in, knock out ou transgênicos. O presente estudo analisou a correlação fisiológica e comportamental de dois modelos genéticos diferentes. No experimento 1, machos da 5ª geração de uma nova linhagem de ratos Wistar selecionados para alta (CAC) ou baixa (CBC) resposta de congelamento ao contexto foram utilizados para avaliar o nível sanguíneo de corticosterona e ratos machos e fêmeas da 10ª geração foram utilizados para avaliar reações indicativas de ansiedade no labirinto em cruz elevado (LCE), comportamento indicativo de depressão no teste do nado forçado (TNF), assim como medo condicionado ao contexto. As medidas fisiológicas indicaram concentrações semelhantes de corticosterona nos machos das linhagens CAC e CBC da 5º geração. Nos testes comportamentais da 10ª geração, as fêmeas da linhagem CAC apresentaram maior nível de comportamento indicativo de ansiedade do que a linhagem CBC, assim como maior congelamento ao contexto previamente associado ao choque elétrico. Os machos apresentaram comportamentos indicativos de ansiedade semelhantes entre as linhagens e maior congelamento ao contexto da linhagem CAC comparado à CBC. No TNF, não houve diferenças entre as linhagens ou entre os sexos analisados. Essas diferenças nas respostas emocionais da nona geração de ratos selecionados, somados a resultados prévios de outras gerações, indicam um potencial uso desse modelo no estudo de correlações entre traço de ansiedade e reações de defesa. No segundo experimento, foram investigados os efeitos do isolamento social sobre o comportamento de camundongos machos e fêmeas transgênicos para a doença de Alzheimer (cepa 5xFAD) e seu grupo controle (B6SJL) submetidos a uma bateria de testes que incluíram testes de reatividade à manipulação, ansiedade, desamparo aprendido e memória e aprendizagem. Os resultados mostraram que o isolamento social, especialmente entre camundongos fêmeas, causou perda de peso, aumento de reatividade à manipulação e diminuição de comportamento indicativo de depressão, mas não afetou medidas de ansiedade e atividade locomotora. Além disso, fêmeas isoladas tiveram prejuízo na memória de medo condicionado ao contexto e um pequeno prejuízo na memória visuo-espacial. Camundongos 5xFAD tiveram menores níveis de comportamentos indicativos de ansiedade e depressão, mas sem prejuízos cognitivos significativos comparados com o grupo controle, e os 5xFAD isolados não se mostraram mais sensíveis aos efeitos da separação do que animais controle. Desses resultados, concluímos que o período de um mês de isolamento social não foi suficiente para induzir comportamentos indicativos de depressão, mas afetou a memória espacial e a aversiva de camundongos fêmeas. A validação desses dois modelos animais geneticamente modificados para simular experimentalmente transtornos de ansiedade e a doença de Alzheimer em humanos é discutida. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT

Several animal models genetically modified have recently used in the experimental study of psychological functions and psychopathologies. These models are usually developed through bidirectional selective breeding or by using genetic engineering, sush as knock in, knock out or transgenic animals. The present study further analyzed behavioral and physiological correlates of two different genetic models. In experiment 1, males from the 5TH generation of new lines of Wistar rats selectively bred for high (CHF) and low (CLF) contextual freezing response were used to analyze blood corticosterone levels and males and females from the 10th generation were used to investigate anxiety-like reactions in the elevated plus-maze (EPM), depressive-like behavior in the forced swim test (FST) as well as contextual fear conditioning. Physiological measures showed similar corticosterone concentrations in males from both lines CHF and CLF. Behavioral results of the 10th generation showed that female CHF line rats had higher anxiety-like behavior compared to CLF line and higher freezing in a context previously associated with electric shock as well. Male rats showed similar anxiety-like behavior between both lines and a higher contextual freezing of CHF line compared to CLF. In FST, there were no differences between lines or sexes. These differences in emotionality responses from the tenth generation of selected rats, added to previous results from other generations, indicates a potential use of this model in the study of correlations between anxiety trait and defensive reactions. In a second experiment, we investigated the effects of social isolation on behavior of male and female transgenic mice of Alzheimer disease (5XFAD strain) and their B6SJL wildtype (WT) littermates in a test battery including wildness, anxiety, behavioral despair and learning and memory tests. Our results indicate that social isolation, especially between female mice, caused body weight loss, increased wildness scores and decreased depression-like behavior but did not affect measures of anxiety or locomotion activity. Furthermore, isolated females showed an impaired context conditioned fear memory and a minor impaired visuo-spatial memory. The 5xFAD mice had impaired anxiety and depressive-like behaviors, but no significant impairments on cognition were found, and 5xFAD isolated mice were not more sensitive to the effects of separation than their wildtype littermates. From these results we conclude that the period of one month of social separation was not enough to induce behavioral despair but it did affected spatial memory and aversive memory of female mice. The validity of these two animal models genetically modified to experimentally simulate anxiety disorders and Alzheimer disease in humans is discussed.