Modulation of nociceptive-like behavior in zebrafish (Danio rerio) by environmental stressors

Zebrafish have been demonstrated to react consistently to noxious chemical stimuli and present reliable phenotypes of stress, fear, and anxiety. In this article, we describe the modulation of nociceptive-like responses of zebrafish to fear-, stress-, and anxiety-eliciting situations. Animals were exposed to an alarm substance, confinement stress, or a novel environment before being injected with 1% acetic acid in the tail. The alarm substance and confinement stress reduced the display of erratic movements and tail-beating behavior elicited by acetic acid. The novelty of the environment, in contrast, increased the frequency of tail-beating behavior. The results suggest that descending modulatory control of nociception exists in zebrafish, with apparent fear- and stress-induced analgesia and anxiety-induced hyperalgesia.

Validação farmacológica da preferência claro-escuro em Danio rerio

A ansiedade é uma desordem complexa e com grande relevância clínica, cujo estudo com modelos animais é importante para pesquisar sobre seus mecanismos e drogas para o seu tratamento. O zebrafish figura como um potencial modelo animal para pesquisas farmacológicas da ansiedade. Um modelo de ansiedade é a preferência claro-escuro, que já foi validado comportamentalmente em zebrafish, contudo necessita de uma validação farmacológica. Objetiva-se descrever a sensibilidade da preferência claro-escuro em zebrafish adultos para as drogas mais utilizadas na clínica da ansiedade, foram administradas pela imersão do animal na solução: Benzodiazepínicos (Clonazepam); Agonistas parciais 5-HT1A (Buspirona); Antidepressivo tricíclico (Imipramina); Antidepressivo ISRS (Fluoxetina e Paroxetina); Antipsicóticos (Haloperidol e Risperidona); Psicostimulante (Dietilpropiona); Beta bloqueadores (Propranolol) e Depressores do SNC (Etanol). Os parâmetros analisados foram o tempo despendido pelo animal no ambiente escuro, o tempo da primeira latência e número de alternâncias. O clonazepam administrado por 300s aumentou o tempo no escuro na menor concentração e reduziu a atividade locomotora, a administração durante 600s da concentração intermediária diminuiu o tempo no escuro e da primeira latência, assim como aumentou a atividade locomotora, indicando efeito ansiolítico. A buspirona aumentou o tempo de permanência no escuro provavelmente devido a redução da atividade motora. A imipramina e a fluoxetina aumentaram o tempo no escuro e da primeira latência e diminuíram o número de alternâncias, indicando ação ansiogênica. A paroxetina não alterou o tempo no escuro, entretanto aumentou o tempo da primeira latência e diminuiu a atividade locomotora. O haloperidol diminuiu a ansiedade na menor concentração, curiosamente aumentou a atividade motora na maior concentração, ao contrário da risperidona que diminuiu a atividade na maior concentração. A dietilpropriona não modificou o tempo no escuro, mas aumentou o tempo da primeira latência e diminuiu a atividade motora apenas na menor concentração. O propranolol reduziu somente o tempo no escuro. O etanol foi efetivo na redução da ansiedade com a concentração intermediária e diminuiu a atividade locomotora em uma concentração menor Os dados corroboram com relatos da literatura em Danio rerio tanto neste modelo em administração intraperitoneal como em outros modelos por administração hídrica e em roedores, quando foi possível a comparação.

Biologia reprodutiva e dinâmica populacional de Hypancistrus zebra Isbrücker & Nijssen, 1991 (Siluriformes, Loricariidae), no rio Xingu, Amazônia brasileira

Hypancistrus zebra é uma espécie ornamental, endêmica e rara da região do Médio – Baixo Rio Xingu, a qual apresenta forte demanda do mercado de peixes ornamentais internacional, que criou uma forte pressão de exploração associada a esta espécie. Atualmente, H.zebra encontra-se na lista brasileira de fauna ameaçada de extinção e sua captura está proibida. Sabe-se que mesmo proibida, a mesma continua sendo capturada e exportada ilegalmente, aliada a isso a construção da Hidrelétrica de Belo Monte em seu trecho de distribuição, que ameaça a sua área de distribuição geográfica e a falta de informações sobre sua biologia e ecologia dificultam ações de ordenamento para esta espécie. De modo que, se objetivou neste trabalho estudar aspectos da biologia reprodutiva e dinâmica populacional para contribuir com medidas de conservação para esta espécie. Exemplares de H. zebra foram capturados mensalmente de março de 2009 a fevereiro de 2010, através de mergulho com compressor, no Rio Xingu, entre a localidade de Gorgulho da Rita e a Vila de Belo Monte. Os indivíduos capturados foram pesados e medidos (peso e comprimento total). As gônadas foram retiradas e imediatamente fixadas em Solução Bouin. Seguiram-se as técnicas histológicas de rotina. Os estágios de maturação gonadal foram descritos com base na presença de células germinativas em diferentes estádios de desenvolvimento. Através dos dados de freqüência dos comprimentos foram feitas estimativas dos parâmetros populacionais tais como: modelos de crescimento, recrutamento, mortalidade, rendimento por recruta e tamanho de primeira maturidade gonadal. A espécie apresentou uma desova sazonal com dois picos entre as estações de transição entre seca e cheia (e vice-versa) do rio, e dois períodos de recrutamento, com taxas de crescimento diferenciadas. Estimou-se que a espécie possui uma longevidade de cinco anos, e que está no limite do rendimento máximo sustentável, o que se caracteriza como uma situação perigosa para a espécie, pois qualquer aumento do esforço irá comprometer o estoque e ainda não se sabe que impactos ocorrerão em decorrência das modificações provocadas em seu habitat pela construção da hidrelétrica.

Ecologia e etnoecologia de Hypancistrus zebra (Siluriformes: Loricariidae) no rio Xingu, Amazônia brasileira

H. zebra é uma espécie de peixe da família Loricariidae, subfamília Ancistrinae, endêmica do rio Xingu, com distribuição desde Belo Monte até a confluência dos rios Xingu e Iriri. Por ser uma espécie com grande valor no mercado aquariofilista ornamental, sua captura tornou-se desenfreada, tornando-o uma espécie ameaçada de extinção. Apesar da forte pressão exercida sobre H. zebra, ainda são escassos os estudos sobre a espécie. Assim, perante a escassez de informações básicas e as constantes ameaças, conhecer aspectos da biologia e ecologia de H. zebra, agregando aos resultados das pesquisas científicas, também o conhecimento ecológico local dos pescadores ornamentais sobre esta espécie torna-se uma ferramenta fundamental para a conservação da espécie. A distribuição de H. zebra é restrita a um pequeno trecho do rio Xingu, entre Gorgulho da Rita e Itaubinha, e não ocorre de forma homogênea, dependendo da presença de blocos rochosos. Um total de 283 indivíduos de H. zebra foi visualizado nos afloramentos rochosos da área estudada, dos quais 232 foram capturados. A menor abundância média foi em Gorgulho da Rita, em oposição ao sitio Jericoá com a maior abundância. Entre os períodos, verificou-se uma maior abundância na seca do rio e menor valor para o período de enchente. Os fatores ambientais não apresentaram influências significativas sobre a abundância de H. zebra. H. zebra é uma espécie generalista, alimentando-se principalmente de algas perifíticas, detritos, restos vegetais e esponjas, enquanto que nematódeos e miriápodes foram considerados itens ocasionais. Não houve diferenças significativas na composição e abundância da dieta de H. zebra, quanto aos sítios de coleta, períodos do ano e ontogenia. Considerando a composição e abundância da dieta, H. zebra pode ser considerada uma espécie iliófaga-onívora, e com possibilidades de adaptação as mudanças na disponibilidade de alimento com a construção da Usina Hidrelétrica de Belo Monte. Os pescadores ornamentais zebra evidenciam conhecimento especializado quanto à distribuição e abundância, hábitat, alimentação, predação e reprodução da espécie, o qual pode ser aproveitado para otimizar trabalhos futuros e para facilitar medidas de manejo.

Distribuição e ecomorfologia de Neritina zebra (Bruguiere, 1792) (Mollusca: Gastropoda: Neritidae), em um estuário amazônico, Pará, Brasil

O presente estudo avaliou a distribuição de Neritina zebra em um gradiente vertical em afloramentos rochosos e a distribuição entre os afloramentos de rochosos e argilitodo entremarés em um estuário na Amazônia brasileira. Os locais de coletas são caracterizados por águas oligohalinas, sendo localizadas nos distritos dede Icoaraci, Mosqueiro e município de Colares na região costeira do Estado do Pará. Para avaliar a distribuição vertical nos substratos rochosos, os moluscos foram amostrados na faixa inferior e média do mesolitoral. Na faixa inferior do mesolitoral, onde ocorrem os substratos argilito e rocha, estes foram amostrados para verificar seu efeito na distribuição entre os substratos. Em cada tipo de substrato e faixa do entremarés foram amostrados aleatoriamente 22 réplicas utilizando-se um quadrante de 25cm² na estação chuvosa e de estiagem. Análises de Variâncias foram realizadas para testar (1) o efeito da zona do entremarés e (2) o tipo de substrato na densidade de N. zebra. A análise dos resultados da distribuição vertical mostrou que a zona inferior os indivíduos juvenis apresentam maior densidade que a zona média, e um padrão oposto parece ocorrer com espécimes adultos. Quanto à distribuição nos diferentes substratos, os resultados mostraram que existem maiores densidades nos substratos rochosos que nos argilosos para os indivíduos juvenis, mas não foi encontrado um padrão para os indivíduos adultos. Esta variabilidade no padrão de densidades entre os substratos e entre as zonas do entremarés mostrou influência das estações e dos locais de coleta, apresentando Icoaraci com as menores densidades, o que pode estar associado à atividade antrópica naquela localidade.

Papel da serotonina no comportamento defensivo do paulistinha (Danio rerio Hamilton 1822) adulto: Diferenças entre modelos comportamentais, linhagens, e efeitos do estresse predatório agudo

Os transtornos de ansiedade apresentam a maior incidência na população mundial dentre os transtornos psiquiátricos, e a eficácia clínica das drogas ansiolíticas é baixa, em parte devido ao desconhecimento acerca das bases neuroquímicas desses transtornos. Para uma compreensão mais ampla e evolutivamente substanciada desses fenômenos, a utilização de espécies filogeneticamente mais antigas pode ser uma aproximação interessante no campo da modelagem comportamental; assim, sugerimos o uso do paulistinha (Danio rerio Hamilton 1822) na tentativa de compreender a modulação de comportamentos tipo-ansiedade pelo sistema serotonérgico. Demonstramos que os níveis extracelulares de serotonina no encéfalo de paulistinhas adultos expostos ao teste de preferência claro/escuro [PCE] (mas não ao teste de distribuição vertical eliciada pela novidade [DVN]) apresentam-se elevados em relação a animais manipulados mas não expostos aos aparatos. Além disso, os níveis teciduais de serotonina no rombencéfalo e no prosencéfalo são elevados pela exposição ao PCE, enquanto no mesencéfalo são elevados pela exposição ao DVN. Os níveis extracelulares de serotonina estão correlacionados negativamente com a geotaxia no DVN, e positivamente com a escototaxia, tigmotaxia e a avaliação de risco no PCE. O tratamento agudo com uma dose baixa de fluoxetina (2,5 mg/kg) aumenta a escototaxia, a tigmotaxia e a avaliação de risco no PCE, diminui a geotaxia e o congelamento e facilita a habituação no DVN. O tratamento com buspirona diminui a escototaxia, a tigmotaxia e o congelamento nas doses de 25 e 50 mg/kg no PCE, e diminui a avaliação de risco na dose de 50 mg/kg; no DVN, ambas as doses diminuem a geotaxia, enquanto somente a maior dose diminui o congelamento e facilita a habituação. O tratamento com WAY 100635 diminui a escototaxia nas doses de 0,003 e 0,03 mg/kg, enquanto somente a dose de 0,03 mg/kg diminui a tigmotaxia e a avaliação de risco no PCE. No DVN, ambas as doses diminuem a geotaxia, enquanto somente a menor dose facilita a habituação e aumenta o tempo em uma “base” (“homebase”). O tratamento com SB 224289 não produziu efeitos sobre a escototaxia, mas aumentou a avaliação de risco na dose de 2,5 mg/kg; no DVN, essa droga diminuiu a geotaxia e o nado errático nas doses de 2,5 e 5 mg/kg, enquanto a dose de 2,5 mg/kg aumentou a formação de “bases”. O tratamento com DL-para-clorofenilalanina (2 injeções de 300 mg/kg, separadas por 24 horas) diminuiu a escototaxia, a tigmotaxia e a avaliação de risco no PCE, aumentou a geotaxia e a formação de bases e diminuiu a habituação no DVN. Quando os animais são pré-expostos a uma “substância de alarme” co-específica, observa-se um aumento nos níveis extracelulares de serotonina associados a um aumento na escototaxia, congelamento e nado errático no PCE; os efeitos comportamentais e neuroquímicos foram bloqueados pelo pré tratamento com fluoxetina (2,5 mg/kg), mas não pelo pré-tratamento com WAY 100,635 (0,003 mg/kg). Animais da linhagem leopard apresentam maior escototaxia e avaliação de risco no PCE, assim como níveis teciduais elevados de serotonina no encéfalo; o fenótipo comportamental é resgatado pelo tratamento com fluoxetina (5 mg/kg). Esses dados sugerem que o sistema serotonérgico dessa espécie modula o comportamento no DVN e no PCE de forma oposta; que a resposta de medo produzida pela substância de alarme também parece aumentar a atividade do sistema serotonérgico, um efeito possivelmente mediado pelos transportadores de serotonina, e ao menos um fenótipo mutante de alta ansiedade também está associado a esses transportadores. Sugere-se que, de um ponto de vista funcional, a serotonina aumenta a ansiedade e diminui o medo em paulistinhas.

Identificação neuroanatômica dos núcleos cerebrais relacionados ao canto em Uraeginthus cyanocephalus (ordem Passeriformes, subordem Oscines, família Estrildidae)

Sabe-se que as regiões cerebrais envolvidas no controle do canto são sexualmente dimórficas em muitas espécies de pássaros adultos de regiões temperadas como nos zebra finches em que os machos cantam e as fêmeas não cantam. Em diversas espécies de pássaros canoros dos trópicos, contudo, tanto os machos quanto as fêmeas são capazes de cantar. Porém, os mecanismos envolvidos na produção do canto em fêmeas ainda é pouco compreendido. Com o intuito de identificar diferenças que possam explicar o canto em fêmeas, nós estudamos a morfologia do sistema do canto de pássaros machos e fêmeas da espécies Uraegynthus cyanocephalus, espécie esta em que tanto machos quanto fêmeas cantam. Como primeiro passo para a análise e estabelecimento de diferenças anatômicas quanto ao sexo, nós quantificamos alterações de volume de áreas prosencefálicas relacionadas ao cantos, através de marcação com Nissl e de marcação de receptores andrógenos (RA) por meio de hibridização in situ radioativa. Nós verificamos que, tanto em machos quanto em fêmeas, o volume do centro vocal superior (HVC) não sofre alteração estatisticamente significativa ao longo do desenvolvimento. Observamos, ainda, que o volume do HVC em machos é sempre superior ao das fêmeas, inclusive na fase adulta, quando esta diferença se torna significativa, existindo portanto, dimorfismo sexual. Contrariamente ao desenvolvimento do HVC, o núcleo robusto do arcopalio (RA) de machos aumenta de modo significativo gradualmente com a idade, atingindo o seu pico de crescimento na fase adulta. O volume do RA aumentou em 2,21 vezes no macho (0,104 mm3 em 20 dias para 0,236 mm3 na idade adulta). Nas fêmeas, as alterações volumétricas de RA observadas ao longo do crescimento não foram significativas.

A intensificação do comportamento tipo ansiedade induzido por cafeína em Daniorerio(zebrafish) é prevenida pelo tratamento com α-Tocoferol e L-NAME

O crescente consumo de bebidas com elevado teor de cafeína pode resultar no aparecimento de sintomas provenientes do transtorno de ansiedade induzida por essa droga. Atualmente, tem-se utilizado a cafeína como um indutor farmacológico do comportamento tipo ansiedade e essa indução pode facilitar a melhor compreensão da relação entre alterações comportamentais e os mecanismos de ação envolvidos nesse efeito, portanto o presente trabalho propôs que a via nitrérgica poderia ser um mecanismo chave para explicar os efeitos comportamentais produzidos pela cafeína e que esses efeitos poderiam ser revertidos por um antioxidante, logo, no presente trabalho nós tivemos como objetivo avaliar o possível efeito do L-NAME e do α-tocoferol no comportamento tipo ansiedade ampliado pela cafeína nos testes de preferência claro/escuro (PCE) e distribuição vertical eliciada pela novidade (DVN) em Daniorerio. Foram utilizados peixes da espécie Daniorerio(n=178) subdivididos nos seguintes grupos experimentais: SAL – salina 0,9%; CAF – cafeína 100 mg/kg; DMSO – dimetilsulfóxido 0,1%; L-NAME - (N -Nitro-L-arginina-metil éster hidrocloreto) 10 mg/kg; TF – α-tocoferol 1 mg/kg (receberam apenas uma injeção por i.p); SAL + SAL; DMSO + SAL; SAL + CAF; L-NAME + SAL; L-NAME +CAF; TF + CAF (receberam duas injeções seguidas, uma injeção de cada substância na forma de cotratamento, por i.p). Os animais foram submetidos ao teste de preferência claro/escuro e de distribuição vertical eliciada pela novidade. Todos os testes foram filmados e os vídeos foram avaliados utilizando o X-PLO-RAT. Os dados foram expressos em média ± erro padrão. Foi aplicado o teste de normalidade utilizando o teste Shapiro-Wilk e o teste paramétrico ANOVA de uma via com pós-teste Tukey, considerando significativos valores com p<0,05. Nós demonstramos que o α-tocoferol na dose de 1 mg/kg reverteu todos os parâmetros do comportamento tipo ansiedade ampliado pela cafeína nos testes de PCE e do DVN e esse efeito foi semelhante ao observado quando administrado um inibidor da enzima óxido nítrico sintase (NOS), L-NAME. Portanto, o presente trabalho demonstrou pela primeira vez que o efeito comportamental ampliado pela cafeína no teste escotáxico e no DVN pode ser modulado pelo sistema nitrérgico e que o α-tocoferol reverte esse efeito comportamental induzido pela cafeína de forma total.