Influência de gênero e do ciclo estral no reflexo auditivo de sobressalto em ratos Wistar

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Processo FAPESP: 2014/03890-0

Pós-graduação em Biologia Geral e Aplicada - IBB

O reflexo auditivo de sobressalto (ASR) é uma contração rápida e intensa da musculatura estriada esquelética da face e do corpo frente a um estímulo sonoro inesperado e de alta intensidade. O ASR pode ser modificado em diversas condições, como na inibição por estímulo prévio (PPI), que se caracteriza pela diminuição da amplitude do ASR quando o estímulo sonoro de alta intensidade é precedido por um estímulo de menor intensidade. As respostas de ASR e PPI são avaliadas de forma não invasiva no homem e em roedores com grande homologia e têm sido utilizadas na pesquisa básica e clínica. Além disso, se encontram alteradas em diversas afecções neurológicas e psiquiátricas que apresentam déficits no processamento sensório-motor. No homem, existem diferenças na PPI relacionadas ao gênero, que refletem as variações hormonais ao longo do ciclo menstrual. Entretanto, estudos em roedores se mostram conflitantes em relação às diferenças no ASR e na PPI entre machos e fêmeas, raramente mencionando as possíveis variações ao longo do ciclo estral, o que dificulta a interpretação de resultados experimentais em fêmeas e a sua translação para os resultados obtidos no homem. Para avaliar a influência do gênero e das fases do ciclo estral no ASR, foram estudados 10 machos e 28 fêmeas de ratos Wistar adultos. O ciclo estral das fêmeas foi acompanhado diariamente e todos os animais foram submetidos a sessões de avaliação do ASR e PPI. Nas fêmeas, as concentrações plasmáticas de estradiol e progesterona foram dosadas. Os encéfalos de 3 machos e 3 fêmeas em cada fase do ciclo estral foram processados para detecção da proteína Fos por imuno-histoquímica. Não houve influência do gênero ou fase do ciclo estral sobre a amplitude normalizada e latência do pico máximo do ASR. Os machos não diferem das fêmeas quanto à %PPI; contudo, as fêmeas em proestro apresentaram menor %PPI do que fêmeas em diestro quando o pré-pulso utilizado foi maior ou igual a 70 dB, observando-se associação direta entre os níveis de progesterona e o conjunto de %PPI. A habituação intrassessão do ASR foi observada em machos e fêmeas em metaestro e na transição proestro-estro, embora também houvesse diminuição significativa da amplitude do ASR no Bloco Final da sessão nas fêmeas em diestro. O número de neurônios imunorreativos à proteína Fos (FOS-ir) não sofre alterações no núcleo coclear dorsal, no locus coeruleus e no núcleo central do colículo inferior entre os gêneros e fases do ciclo estral. Nos núcleos ventral e medial do corpo trapezoide, pedunculopontino tegmental, cuneiforme, A5 e no córtex externo do colículo inferior, as fêmeas em proestro têm mais neurônios FOS-ir. Assim, em trabalhos que pretendam avaliar a %PPI entre machos e fêmeas, é importante estadiar o ciclo estral para que a análise dos dados seja realizada levando-se em consideração o seu estadiamento. O tamanho ideal da sessão de avaliação do ASR/PPI e a configuração dos blocos Inicial e Final também variam em função do ciclo estral. Os resultados desse trabalho são importantes para o delineamento de estudos que utilizem o ASR e a PPI como ferramentas na avaliação de déficits na integração sensório-motora em ratos Wistar machos e fêmeas, a fim de aprimorar estudos translacionais.

The acoustic startle reflex (ASR) is a fast and intense motor reaction that promotes skeletal striated muscles contraction of face and body, in response to an unexpected and high-intensity sound stimulus. The ASR has many modulations such as prepulse inhibition (PPI) which is characterized by reduced amplitude of ASR when the triggering sound stimulus is preceded by a lower-intensity stimulus. The ASR and PPI responses can be measured non-invasively in humans and rodents with high homology and have been used for basic and clinical research. Additionally, they are disrupted in many neurological and psychiatric conditions that show deficits in sensorimotor processing. In humans, it is known that there are gender-related differences in PPI, which reflect hormonal changes that occur during the menstrual cycle. However, studies in rodents are conflicting regarding the differences in ASR and PPI between males and females, rarely mentioning the possible variations during the estrous cycle. This fact makes it difficult to interpret experimental results in females and their translation to results obtained in humans. To assess the influence of gender and estrous cycle in ASR, 10 males and 28 females adult Wistar rats were studied. Females’ estrous cycle was monitored daily and all animals were subjected to sessions of ASR and PPI evaluation. In females, estradiol and progesterone plasmatic concentrations were determinated. The brains of 3 males and 3 females in each phase of the estrous cycle were processed for Fos protein immunohistochemistry. There was no influence of gender or estrous cycle phases on the ASR normalized amplitude and latency to maximum peak. Males do not differ from females in relation to %PPI. However, females in proestrus show lower %PPI than females in diestrous when the prepulse is greater than or equal to 70dB. Furthermore, we could observe direct association between progesterone levels and %PPI as a set.ASR short-term habituation has been observed in males and females in metestrus and transition proestrus-estrus, although there was also a significant amplitude decrease at the session’s Final Block in females in diestrus. The number of Fos immunoreactive neurons (FOS-ir) in the dorsal cochlear nucleus, locus coeruleus and central nucleus of inferior colliculus does not change between gender and estrous cycle. In the ventral and medial nucleus of the trapezoid body, pedunculopontine tegmental, cuneiform nucleus, A5 and external cortex of inferior colliculus, females in proestrous have the largest number of FOS-ir neurons. Therefore, studies interested in assessing %PPI between males and females should take into account the stage the estrous cycle for data analysis. The ideal size of the ASR/PPI evaluation session and the Initial and Final blocks set also vary depending on the estrous cycle. Our findings are important to design studies using ASR and PPI in males and females Wistar rats as tools for assessing deficits in sensorimotor integration and to improve of translational studies.