Caracterização do ritmo circadiano de atividade e repouso em saguis idosos (Callithrix Jacchus)

Advanced age may become a limiting factor for the maintenance of rhythms in organisms, reducing the capacity of generation and synchronization of biological rhythms. In this study, the influence of aging on the expression of endogenous periodicity and synchronization (photic and social) of the circadian activity rhythm (CAR) was evaluated in a diurnal primate, the marmoset (Callithrix jacchus). This study had two approaches: one with longitudinal design, performed with a male marmoset in two different phases: adult (three years) and older (9 y.o.) (study 1) and the second, a transversal approach, with 6 old (♂: 9.7 ± 2.0 y.o.) and 11 adults animals (♂: 4.2 ± 0.8 y.o.) (study 2). The evaluation of the photic synchronization involved two conditions in LD (natural and artificial illuminations). In study 1, the animal was subjected to the following stages: LD (12:12 ~ 350: ~ 2 lx), LL (~ 350 lx) and LD resynchronization. In the second study, the animals were initially evaluated in natural LD, and then the same sequence stages of study 1. During the LL stage in study 2, the vocalizations of conspecifics kept in natural LD on the outside of the colony were considered temporal cue to the social synchronization. The record of the activity was performed automatically at intervals of five minutes through infrared sensor and actimeters, in studies 1 and 2, respectively. In general, the aged showed a more fragmented activity pattern (> IV < H and > PSD, ANOVA, p < 0.05), lower levels of activity (ANOVA, p < 0.05) and shorter duration of active phase (ANOVA, p < 0.05) in LD conditions, when compared to adults. In natural LD, the aged presented phase delay pronounced for onset and offset of active phase (ANOVA, p < 0.05), while the adults had the active phase more adjusted to light phase. Under artificial LD, there was phase advance and greater adjustment of onset and offset of activity in relation to the LD in the aged (ANOVA, p < 0.05). In LL, there was a positive correlation between age and the endogenous period () in the first 20 days (Spearman correlation, p < 0.05), with prolonged  held in two aged animals. In this condition, most adults showed free-running period of the circadian activity rhythm with  < 24 h for the first 30 days and later on relative coordination mediated by auditory cues. In study 2, the cross-correlation analysis between the activity profiles of the animals in LL with control animals kept under natural LD, found that there was less social synchronization in the aged. With the resubmission to the LD, the resynchronization rate was slower in the aged (t-test; p < 0.05) and in just one aged animal there was a loss of resynchronization capability. According to the data set, it is suggested that the aging in marmosets may be related to: 1) lower amplitude and greater fragmentation of the activity, accompanied to phase delay with extension of period, caused by changes in a photic input, in the generation and behavioral expression of the CAR; 2) lower capacity of the circadian activity rhythm to photic synchronization, that can become more robust in artificial lighting conditions, possibly due to the higher light intensities at the beginning of the active phase due to the abrupt transitions between the light and dark phases; and 3) smaller capacity of non-photic synchronization for auditory cues from conspecifics, possibly due to reducing sensory inputs and responsiveness of the circadian oscillators to auditory cues, what can make the aged marmoset most vulnerable, as these social cues may act as an important supporting factor for the photic synchronization.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

A idade avançada pode se tornar um fator limitante para a manutenção da ritmicidade dos organismos, podendo reduzir a capacidade de geração e de sincronização dos ritmos biológicos. Neste estudo, foi avaliada a influência do envelhecimento na expressão da periodicidade endógena e sincronização (fótica e social) do ritmo circadiano de atividade (RCA) em um primata diurno, o sagui (Callithrix jacchus). Esse estudo teve dois enfoques: um com abordagem longitudinal, realizado com um sagui macho nas fases adulta (3 anos) e idosa (9 anos) (estudo 1), e o segundo com uma abordagem transversal, com 6 idosos (♂: 9,7 ± 2,0 anos) e 11 adultos (♂: 4,2 ± 0,8 anos) (estudo 2). A avaliação da sincronização fótica envolveu etapas de CE (natural e artificial). No estudo 1, o animal foi submetido às seguintes etapas: CE (12:12 ~350:~2 lux), CC (~350 lux) e ressincronização ao CE. No estudo 2, os animais foram avaliados inicialmente em CE natural, e posteriormente na mesma sequência de condições do estudo 1. Durante a etapa de CC no estudo 2, as vocalizações diárias de coespecíficos mantidos em CE natural na parte externa da colônia foram consideradas como pista temporal para a sincronização social. O registro da atividade foi realizado automaticamente em intervalos de 5 minutos através de sensor infravermelho e actímetro, nos estudos 1 e 2, respectivamente. De forma geral, os idosos apresentaram um padrão de atividade mais fragmentado (> IV, < H e > PSD, ANOVA; p < 0,05), menores níveis de atividade (ANOVA; p < 0,05) e menor duração da fase ativa (ANOVA; p < 0,05) nas condições de CE, quando comparados aos adultos. Em CE natural, os idosos apresentaram atraso de fase pronunciado para início e fim da ativa (ANOVA; p < 0,05), enquanto que os adultos apresentaram fase ativa mais ajustada à fase de claro. Sob CE artificial, houve avanço de fase e maior ajuste dos horários de início e fim da atividade em relação ao CE nos idosos (ANOVA; p < 0,05). Em CC, houve correlação positiva entre a idade e o período endógeno (t) nos primeiros 20 dias (Correlação de Pearson; p < 0,05), com o prolongamento do período mantido em dois animais idosos. Nesta condição, a maioria dos adultos apresentou ritmo de atividade em livre-curso com t < 24 h nos primeiros 30 dias e posteriormente, coordenação relativa mediada por pistas auditivas. No estudo 2, a análise cross-correlation entre os perfis de atividade dos animais em CC com os animais controle mantidos sob o CE natural, revelou que houve uma menor sincronia social em idosos. Com a resubmissão ao CE, a velocidade de ressincronização foi mais lenta nos idosos (teste t; p < 0,05), e para um dos animais idosos houve a perda da capacidade de ressincronização. De acordo com o conjunto de dados, sugere-se que o envelhecimento em saguis pode estar associado à: 1) menor amplitude e maior fragmentação da atividade, acompanhadas de atraso de fase com prolongamento do t, em função de mudanças na captação de pistas fóticas, na geração e na expressão comportamental do RCA; 2) menor capacidade de sincronização fótica do ritmo de atividade, que pode se tornar mais robusta em condições de iluminação artificial, possivelmente pelas maiores intensidades luminosas no início da fase ativa devido às transições abruptas entre as fases de claro e escuro; e 3) menor capacidade de sincronização não-fótica por pistas auditivas de coespecíficos, possivelmente por redução na captação sensorial e na resposta dos osciladores circadianos às pistas auditivas, podendo tornar o sagui idoso mais vulnerável e menos adaptável ao ambiente, pois estas pistas sociais podem atuar como um importante fator coadjuvante para a sincronização fótica.