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Abdominal TRPV1 channel desensitization enhances stress-induced hyperthermia during social stress in rats.
(2023) Reis, Thayane Oliveira; Noronha, Sylvana Izaura Salyba Rendeiro de; Lima, Paulo Marcelo de Andrade; Abreu, Aline Rezende Ribeiro de; Mesquita, Laura Batista Tavares; Ferreira, Fernanda Isabel; Silva, Fernanda Cacilda dos Santos; Chianca Júnior, Deoclécio Alves; Menezes, Rodrigo Cunha Alvim de
Aims: In rats, stress-induced hyperthermia caused by social interaction depends on brown adipose tissue (BAT) thermogenesis and peripheral vasoconstriction. However, the peripheral mechanisms responsible for regulating the level of hyperthermia during social stress are still unknown. The transient receptor potential vanilloid 1 (TRPV1) subfamily, expressed in sensory and visceral neurons, can serve as a thermoreceptor. Here, we tested the hypothesis that the abdominal TRPV1 is essential in regulating stress-induced hyperthermia during social stress. Main methods: Male Wistar rats received an intraperitoneal injection of Resiniferatoxin (RTX) - an ultra-potent capsaicin analog, (i.e., to desensitize the TRPV1 channels) or vehicle. Seven days later, we evaluated the effects of abdominal TRPV1 channels desensitization on core body temperature (CBT), brown adipose tissue (BAT) temperature, tail skin temperature, and heart rate (HR) of rats subjected to a social stress protocol. Key findings: We found abdominal TRPV1 desensitization increased CBT and BAT temperature but did not change tail skin temperature and HR during rest. However, under social stress, we found that abdominal TRPV1 desensitization heightened the increase in CBT and BAT caused by stress. Also, it abolished the increase in tail skin temperature that occurs during and after social stress. TRPV1 desensitization also delayed the HR recovery after the exposure to the social stress. Significance: These results show that abdominal TRPV1 channels desensitization heightens stress-induced hyperthermia, causing heat dissipation during and after social stress, enabling optimal thermal control during social encounters.
Association of high-fat diet with neuroinflammation, anxiety-like defensive behavioral responses, and altered thermoregulatory responses in male rats.
(2019) Noronha, Sylvana Izaura Salyba Rendeiro de; Lima, Paulo Marcelo de Andrade; Campos, Glenda Siqueira Viggiano; Chírico, Máira Tereza Talma; Abreu, Aline Rezende Ribeiro de; Figueiredo, Amanda Braga de; Silva, Fernanda Cacilda dos Santos; Chianca Júnior, Deoclécio Alves; Lowry, Christopher; Menezes, Rodrigo Cunha Alvim de
Overweight and obesity are a worldwide pandemic affecting billions of people. These conditions have been associated with a chronic low-grade inflammatory state that is recognized as a risk factor for a range of somatic diseases as well as neurodevelopmental disorders, anxiety disorders, trauma- and stressor-related disorders, and affective disorders. We previously reported that the ingestion of a high-fat diet (HFD; 45% fat kcal/g) for nine weeks was capable of inducing obesity in rats in association with increased reactivity to stress and increased anxiety-related defensive behavior. In this study, we conducted a nine-week diet protocol to induce obesity in rats, followed by investigation of anxiety-related defensive behavioral responses using the elevated T-maze (ETM), numbers of FOS-immunoreactive cells after exposure of rats to the avoidance or escape task of the ETM, and neuroinflammatory cytokine expression in hypothalamic and amygdaloid nuclei. In addition, we investigated stress-induced cutaneous thermoregulatory responses during exposure to an open-field (OF). Here we demonstrated that nine weeks of HFD intake induced obesity, in association with increased abdominal fat pad weight, increased anxiety-related defensive behavioral responses, and increased proinflammatory cytokines in hypothalamic and amygdaloid nuclei. In addition, HFD exposure altered avoidance- or escape task-induced FOSimmunoreactivity within brain structures involved in control of neuroendocrine, autonomic, and behavioral responses to aversive stimuli, including the basolateral amygdala (BLA) and dorsomedial (DMH), paraventricular (PVN) and ventromedial (VMH) hypothalamic nuclei. Furthermore, rats exposed to HFD, relative to control dietfed rats, responded with increased tail skin temperature at baseline and throughout exposure to an open-field apparatus. These data are consistent with the hypothesis that HFD induces neuroinflammation, alters excitability of brain nuclei controlling neuroendocrine, autonomic, and behavioral responses to stressful stimuli, and enhances stress reactivity and anxiety-like defensive behavioral responses.
Efeitos do desafio ao frio sobre a expressão de melanopsina, canais TRP e peptídeos natriuréticos no coração de camundongos.
(2023) Resende, Letícia Teresinha; Isoldi, Mauro César; Isoldi, Mauro César; Noronha, Sylvana Izaura Salyba Rendeiro de; Natali, Antônio José
A melanopsina (OPN4) é uma opsina fotorreceptora e termorreceptora em mamíferos. Vários órgãos e tecidos expressam essa molécula, tal como o coração, um órgão que não recebe luz, e possui uma alta expressão de OPN4. Essa molécula recruta a abertura dos canais de potencial receptor transitório (TRPs). De acordo com nossa hipótese, a melanopsina e os canais TRP expressos no coração monitorariam e interpretariam a variação de temperatura interna, por meio do fluxo sanguíneo advindo da periferia e do trato respiratório. Como resposta a esse mecanismo, promoveria a expressão de alguns de seus principais hormônios peptídeos natriuréticos (NPs): ANP e BNP. Essa variação implicaria em ajustes do seu próprio metabolismo e de outros tecidos. Portanto, o presente estudo objetiva avaliar por PCR quantitativo os efeitos da exposição ao frio e da ausência do canal TRPA1 sobre a expressão gênica de Opn4, Trpv1, Trpa1, Trpm8, Nppa e Nppb em átrios e ventrículos de camundongos machos adultos C57BL/6J tipo selvagem (WT) e nocaute para Trpa1 (TrpA1 KO). Os animais foram divididos em 4 grupos experimentais, expostos às temperaturas de 30°C e 22°C. Os resultados de PCR quantitativo indicaram uma maior expressão de Opn4 nos átrios do que nos ventrículos a 30oC, nos grupos WT e TrpA1 KO. Além disso, houve diferença significativa entre os átrios e entre os ventrículos a 30oC e 22oC em animais WT e TrpA1 KO. Quanto aos canais TRP, o gene Trpv1 não apresentou valores significativos entre os grupos. Trpa1 indicou maior expressão em átrios e ventrículos a 22oC. Para Trpm8 houve diferença significativa entre átrio e ventrículo de TrpA1 KO a 30oC e entre os ventrículos, tanto para temperaturas, como para os genótipos, exceto para o grupo WT a 22oC. Quanto aos NPs, o gene Nppa foi mais expresso em ventrículos. Além disso, teve maior expressão nos átrios de TrpA1 KO a 30oC do que a 22oC. Por fim, Nppb indicou maior expressão nos ventrículos do grupo WT a 30oC do que a 22oC e maior expressão nos átrios do que nos ventrículos do grupo WT a 22oC. Dessa forma, concluímos que a OPN4 e os canais TRP possam estar atuando como moléculas mediadoras na termorrecepção no coração e que a variação interna de temperatura influencia a expressão dos NPs nos átrios e ventrículos.
Estrogen receptor β activation within dorsal raphe nucleus reverses anxiety-like behavior induced by food restriction in female rats.
(2018) Campos, Glenda Siqueira Viggiano; Noronha, Sylvana Izaura Salyba Rendeiro de; Souza, Aline Maria Arlindo de; Lima, Paulo Marcelo de Andrade; Abreu, Aline Rezende Ribeiro de; Chianca Júnior, Deoclécio Alves; Menezes, Rodrigo Cunha Alvim de
Severe food restriction (FR), as observed in disorders like anorexia nervosa, has been associated to the reduction of estrogen levels, which in turn could lead to anxiety development. Estrogen receptors, mainly ERβ type, are commonly found in the dorsal raphe nucleus (DRN) neurons, an important nucleus related to anxiety modulation and the primary source of serotonin (5-HT) in the brain. Taking together, these findings suggest an involvement of estrogen in anxiety modulation during food restriction, possibly mediated by ERβ activation in serotonergic DRN neurons. Thus, the present study investigated the relationship between food restriction and anxiety-like behavior, and the involvement of DRN and ERβ on the modulation of anxiety-like behaviors in animals subjected to FR. For that, female Fischer rats were grouped in control group, with free access to food, or a FR group, which received 40% of control intake during 14 days. Animals were randomly treated with 17β-estradiol (E2), DPN (ERβ selective agonist), or their respective vehicles, PBS and DMSO. Behavioral tests were performed on Elevated T-Maze (ETM) and Open Field (OF). Our results suggest that FR probably reduced the estrogen levels, since the remained in the non-ovulatory cycle phases, and their uterine weight was lower when compared to control group. The FR rats showed increased inhibitory avoidance latency in theETM indicating that FR is associated with the development of an anxiety-like state. The injections of both E2 and DPN into DRN of FR animals had an anxiolytic effect. Those data suggest thatanxiety-like behavior induced by FR could be mediated by a reduction of ERβ activation in the DRN neurons, probably due to decreased estrogen levels.
High fat diet induced-obesity facilitates anxiety-like behaviors due to GABAergic impairment within the dorsomedial hypothalamus in rats.
(2017) Noronha, Sylvana Izaura Salyba Rendeiro de; Campos, Glenda Siqueira Viggiano; Abreu, Aline Rezende Ribeiro de; Souza, Aline Maria Arlindo de; Chianca Júnior, Deoclécio Alves; Menezes, Rodrigo Cunha Alvim de
Overweight and obesity are conditions associated with an overall range of clinical health consequences, and they could be involved with the development of neuropsychiatric diseases, such as generalized anxiety disorder (GAD) and panic disorder (PD). A crucial brain nuclei involved on the physiological functions and behavioral responses, especially fear, anxiety and panic, is the dorsomedial hypothalamus (DMH). However, the mechanisms underlying the process whereby the DMH is involved in behavioral changes in obese rats still remains unclear. The current study further investigates the relation between obesity and generalized anxiety, by investigating the GABAA sensitivity to pharmacological manipulation within the DMH in obese rats during anxiety conditions. Male Wistar rats were divided in two experimental groups: the first was fed a control diet (CD; 11% w/w) and second was fed a high fat diet (HFD; 45% w/w). Animals were randomly treated with muscimol, a GABAA agonist and bicuculline methiodide (BMI), a GABAA antagonist. Inhibitory avoidance and escape behaviors were investigated using the Elevated T-Maze (ETM) apparatus. Our results revealed that the obesity facilitated inhibitory avoidance acquisition, suggesting a positive relation between obesity and the development of an anxiety-like state. The injection of muscimol (an anxiolytic drug), within the DMH, increased the inhibitory avoidance latency in obese animals (featuring an anxiogenic state). Besides, muscimol prolonged the escape latency and controlling the possible panic-like behavior in these animals. Injection of BMI into the DMH was ineffective to produce an anxiety-like effect in obese animals opposing the results observed in lean animals. These findings support the hypotheses that obese animals are susceptible to develop anxiety-like behaviors, probably through changes in the GABAergic neurotransmission within the DMH.
Implicações do consumo de dieta hiperlipídica nas respostas defensivas comportamentais associadas às alterações do eixo intestino-encéfalo.
(2019) Noronha, Sylvana Izaura Salyba Rendeiro de; Menezes, Rodrigo Cunha Alvim de; Chianca Júnior, Deoclécio Alves; Menezes, Rodrigo Cunha Alvim de; Chianca Júnior, Deoclécio Alves; Aguiar, Daniele Cristina de; Moreira, Fabrício de Araújo; Afonso, Luís Carlos Crocco; Cota, Renata Guerra de Sá
O sobrepeso e a obesidade são uma pandemia mundial que afeta bilhões de pessoas. Essas condições têm sido associadas a um estado inflamatório crônico de baixo grau, reconhecido enquanto fator de risco para o desenvolvimento de uma variedade de doenças somáticas, bem como transtornos do neurodesenvolvimento, transtornos de ansiedade, transtornos relacionados a eventos traumáticos estressores e transtornos afetivos. A ingestão de DH é uma das razões para mudanças na comunidade microbiana intestinal, e evidências recentes apontam que estas comunidades são fortemente relacionadas à homeostase de diversos órgãos e do SNC. Alterações da microbiota podem ocorrer por uma variedade de razões, dentre eles o tipo de composição química dos alimentos. Nosso grupo relatou anteriormente que a ingestão de uma dieta rica em gordura (DH; 45% de gordura kcal/g) por 9 semanas foi capaz de induzir obesidade em ratos, em paralelo ao aumento da reatividade ao estresse e aumento do comportamento defensivo relacionado à ansiedade. Neste estudo, induzimos ratos à obesidade e investigamos alterações das respostas comportamentais defensivas relacionadas à ansiedade por meio do labirinto em T-elevado (LTE), labirinto em Cruz-elevado (LCE), caixa claro/escuro (CE) e campo aberto (CA). A imunoreatividade-FOS após exposição ao teste comportamental no LTE foi quantificado para esquiva e fuga. Analisamos a produção de citocinas proinflamatórias e expressão gênica em núcleos encefálicos (i.e., hipotálamo e amigdala). Avaliamos a expressão gênica de tph2 e slc6a4 no núcleo dorsal da rafe (DR) e subdivisões adjacentes. Investigamos as respostas termorregulatória da região interscapular e da cauda, durante o estresse e recuperação. Foi feito a caracterização das comunidades microbianas em relação às métricas alfa, beta e taxonômica dos grupos controle e obesos. Demonstramos que nove semanas de ingestão de DH induzem obesidade, em associação à hipertrofia do tecido adiposo abdominal, promove resposta comportamental defensiva do tipo ansiedade, aumenta a produção de proteínas próinflamatórias em núcleos hipotalâmicos e amigdaloides, altera a expressão gênica do IL-4 e seu receptor no hipotálamo, aumenta a expressão gênica de tph2 e slc6a4 em diferentes subdivisões da DR e da porção mediana da rafe, e impacta de forma estrutural as comunidades microbianas intestinal. A obesidade alterou a reatividade das estruturas cerebrais envolvidas no controle de respostas neuroendócrinas, autonômicas e comportamentais, isto é, aumento de células imunorreativas-FOS nos núcleos hipotalâmicos ventricular (PVN), dorsomedial (DMH), ventromedial (VMH) e basolateral da amígdala (BLA). Os resultados obtidos sugerem que a DH induz neuroinflamação, produz excitabilidade nos núcleo encefálicos envolvidos nas respostas neuroendócrinas, autonômicas e comportamentais, e modificam a composição da microbiota intestinal.
Influência da dieta rica em glúten sobre a responsividade comportamental e cardiovascular em ratos Wistar expostos ao isolamento social.
(2022) Silva, Pamela Félix da; Silva, Fernanda Cacilda dos Santos; Chianca Júnior, Deoclécio Alves; Noronha, Sylvana Izaura Salyba Rendeiro de; Silva, Fernanda Cacilda dos Santos; Chianca Júnior, Deoclécio Alves; Noronha, Sylvana Izaura Salyba Rendeiro de; Gomes, Sílvia de Paula; Barbosa, Miriam Carmo Rodrigues
As relações sociais são fundamentais para o desenvolvimento humano por promoverem um efeito positivo no bem-estar psicológico e na saúde dos indivíduos. No entanto, durante a pandemia da COVID-19, medidas de distanciamento e isolamento social foram recomendadas pelas autoridades de saúde para minimizar a propagação do vírus SARS-CoV2. O estresse emocional por isolamento social, constitui um fator de risco para doenças cardiovasculares e alterações comportamentais, principalmente dos transtornos de ansiedade. Tais transtornos tanto influenciam quanto são influenciados pelo padrão alimentar, apresentando estreita relação com a homeostase cardiovascular. Em contextos de isolamento social, como ocorrido na pandemia, é plausível que alimentos industrializados contendo glúten (e.g.: massas, biscoitos e produtos de panificação) sejam preferencialmente consumidos, considerando aspectos como maior acessibilidade e palatabilidade, e menor custo e perecibilidade. O glúten, um complexo proteico presente no trigo, centeio e cevada, apresenta relação com a ocorrência de manifestações psiquiátricas e cardiovasculares já observadas na sensibilidade ao glúten celíaca e não celíaca (SGNC). A SGNC ainda não possui causa subjacente estabelecida, mas apresenta prevalência crescente nas últimas décadas, cuja associação com fatores ambientais (i.e: estresse emocional e hábito alimentar) requer investigação. Neste estudo, objetivamos investigar os efeitos da dieta rica em glúten (10% por 5 semanas) sobre a responsividade comportamental e cardiovascular em ratos submetidos ao estresse emocional por isolamento social. Ratos Wistar (pós-desmame; 21 dias) foram divididos em 4 grupos:1) Dieta livre de glúten (DLG) coletivo; 2) Dieta rica em glúten (DCG) coletivo; 3) DLG isolado e 4) DCG isolado. Ao completar 5 semanas do protocolo dietético, os animais foram submetidos aos testes comportamentais, seguido pela canulação da artéria femoral para obtenção dos parâmetros cardiovasculares. Após eutanásia, obtivemos: comprimento nasoanal e tecidos adiposos brancos para cálculo dos índices de Lee e de adiposidade. Foi observado que: (i) o consumo de glúten isolado (i.e.: sem associação com o estresse) aumentou o ganho de massa corporal e o consumo alimentar médio diário, e induziu uma resposta comportamental defensiva pontual (relacionada à ansiedade) observada no número de entradas no braço fechado do Labirinto em Cruz Elevado; (ii) a associação da DCG ao estresse emocional por isolamento social induziu maior consumo alimentar sem causar mudanças no ganho de massa; e (iii) o consumo de glúten isolado ou associado ao estresse não alterou a responsividade cardiovascular. Nossos dados sugerem que o consumo de glúten associado ao estresse emocional por isolamento social por 5 semanas não promove alterações fenotípicas significativas nos parâmetros comportamentais e cardiovasculares em ratos não sensíveis ao glúten.
Influência da obesidade induzida pela dieta hiperlipídica e do estado hormonal associada a suplementação de inulina sobre as alterações metabólicas e comportamentais em ratas Wistar.
(2020) Vieira, Lucas Gabriel; Menezes, Rodrigo Cunha Alvim de; Chianca Júnior, Deoclécio Alves; Noronha, Sylvana Izaura Salyba Rendeiro de; Menezes, Rodrigo Cunha Alvim de; Cota, Renata Guerra de Sá; Aguiar, Daniele Cristina de
A obesidade se caracteriza como uma pandemia moderna com alto impacto epidemiológico para a população. Alterações metabólicas, endócrinas, inflamatórias e comportamentais já são descritas como decorrentes de sua instalação e progressão. Diversas terapias podem ser empregadas para conter o impacto da obesidade, entre elas os tratamentos dietoterápicos, como o uso de fibras. Classificada como uma fibra não fermentável da classe dos fruto-oligossacarídeos, a inulina é encontrada em produtos de origem vegetal e atua como um prebiotico. Seus benéficos se relacionam com a redução do peso através da redução do tecido adiposo (ação na lipogênese e lipólise). Analisar o impacto de uma suplementação com inulina sobre a massa gorda, perfil eletrolítico, status redox no fígado assim como as respostas defensivas comportamentais de ratas wistar induzidas a obesidade pela dieta hiperlipídica.50 ratas foram divididas em 2 grupos e submetidas a 2 protocolos nutricionais: Dieta Controle (11% de lipídeo) e Dieta Hiperlipídica (45% de lipídeo), do dia 0 ao dia 35, após o dia 35, os dois grupos foram realocados em 4 grupos de acordo com sua dieta e tratamento dietoterápico: Dieta Controle (DC) (PBS); Dieta Hiperlipídica (DH) (PBS); Dieta Controle (Inulina) e Dieta Hiperlipídica (Inulina). O tratamento dietoterápico se constitui de 860mg/kg/ml de inulina diluída em veículo (PBS) ou PBS administrado do dia 36 ao dia 63 via gavagem orogastrica. Após o fim do protocolo nutricional de 63 dias, as ratas foram submetidas aos testes comportamentais: Labirinto em T elevado, Campo aberto e Claro escuro assim como a avaliação do seu ciclo estral. Após o fim dos testes, os animais foram eutanasiados e o tecido adiposo e fígado foram coletados para análises posteriores. Em relação ao consumo alimentar, a inulina foi capaz de aumentar esse parâmetro nos animais que receberam a DC, contudo sem surtir efeito nos animais que receberam a DH. Acompanhando esse aumento, o tratamento dietoterápico também aumentou a ingestão calórica dos animais que receberam DC, quando comparado aos demais grupos. Frente a composição corporal dos animais, a suplementação com inulina reduziu os tecidos adiposos paramentrial e inguinal nos animais induzidos a obesidade, assim como também reduziu o índice de adiposidade tanto desses animais, quanto dos animais que receberam a DC. Nas medidas do perfil eletrolítico, a inulina reduziu os valores sanguíneos de sódio e bilirrubina assim como aumentou a concentração de cálcio e magnésio em ambos os grupos (DC e DH). No status redox hepático, a inulina reduziu a atividade da catalase em ambos os grupos (DC e DH) como reduziu o nível de proteína carbonilada em animais que foram induzidos a obesidade. No que diz respeito as respostas defensivas comportamentais a inulina foi capaz de acentuar o padrão exploratório de ratas que receberam DC, porém sem surtir efeito em animais que consumiram DH. Conclusão: Nossos dados convergem para o melhor entendimento dos efeitos da inulina em um modelo de obesidade, assim como de seus benefícios em indivíduos saudáveis.
A influência da restrição alimentar severa sobre o comportamento e perfil glico-oxidativo de ratos Wistar.
(2023) Rodrigues, Lucas Viana; Silva, Fernanda Cacilda dos Santos; Gomes, Sílvia de Paula; Chianca Júnior, Deoclécio Alves; Silva, Fernanda Cacilda dos Santos; Gomes, Sílvia de Paula; Noronha, Sylvana Izaura Salyba Rendeiro de; Queiroz, Thyago Moreira de
A restrição alimentar (RA), definida como uma limitação na quantidade de calorias consumidas por um indivíduo, quando severa, provoca déficits nutricionais, metabólicos e comportamentais. Estudos experimentais demonstraram comportamento relacionado à ansiedade em ratas submetidas à RA severa. Além disso, dados da literatura apontaram relação entre danos oxidativos no cérebro (e.g.: na amígdala e no hipocampo), comprometimento do sistema nervoso e aumento dos níveis de ansiedade. Neste estudo, avaliamos os efeitos da restrição alimentar severa, por 14 dias, sobre o comportamento e perfil glico-oxidativo de ratos Wistar. Aos 90 dias de vida, os ratos foram submetidos a uma avaliação alimentar por 14 dias para determinação da média alimentar diária. Posteriormente, foram divididos em grupo controle (GC) e restrito (GR; que recebeu 40% da dieta do GC), e submetidos à 14 dias de protocolo nutricional, seguidos da realização dos testes comportamentais de labirinto em cruz elevado (LCE), caixa claro/escuro (CE) e campo aberto (CA) para avaliação do comportamento do tipo ansiedade e atividade locomotora. Após os testes comportamentais, foram eutanasiados para coleta do plasma, órgãos e tecidos destinados as análises biométricas, metabólicas e de estresse oxidativo. Neste estudo, a RAS promoveu alterações biométricas e metabólicas (i.e.: redução da massa corporal, das massas do fígado e dos tecidos adiposos brancos, e da concentração plasmática de triacilglicerol), mas não alterou a homeostase redox na amígdala e hipocampo. Ademais, aumentou o tempo de permanência e o número de entradas nos braços abertos do LCE e reduziu o tempo de permanência nos braços fechados deste aparato. Também elevou o tempo de tomada de decisão e reduziu o tempo no escuro na caixa claro/escuro, indicando um aumento do comportamento exploratório – respostas sugestivas da busca por alimento, cuja motivação de suprir uma necessidade vital potencialmente superou a ansiedade gerada no aparato. Estes achados, contrários aos dados da literatura obtidos em ratas, sugerem um possível dimorfismo sexual na resposta neurobiológica comportamental à RAS e fomenta um novo direcionamento para futuras pesquisas acerca da neurobiologia dos comportamentos relacionados à ansiedade nos contextos de restrição alimentar. Palavras-chave: restrição alimentar severa, comportamento, estresse oxidativo, labirinto em cruz elevado, caixa claro-escuro.
Lactiplantibacillus plantarum WJL administration during pregnancy and lactation improves lipid profile, insulin sensitivity and gut microbiota diversity in dyslipidemic dams and protects male offspring against cardiovascular dysfunction in later life.
(2020) Guimarães, Keyth Sulamitta de Lima; Braga, Valdir de Andrade; Noronha, Sylvana Izaura Salyba Rendeiro de; Costa, Whyara Karoline Almeida da; Makki, Kassem; Cruz, Josiane de Campos; Brandão, Larissa Ramalho; Chianca Júnior, Deoclécio Alves; Meugnier, Emmanuelle; Leulier, François; Vidal, Hubert; Magnani, Marciane; Alves, José Luiz de Brito
Background and Aims: Maternal dyslipidemia is recognized as a risk factor for the development of arterial hypertension (AH) and cardiovascular dysfunction in offspring. Here we evaluated the effects of probiotic administration of a specific strain of Lactiplantibacillus plantarum (WJL) during pregnancy and lactation on gut microbiota and metabolic profile in dams fed with a high-fat and high-cholesterol (HFHC) diet and its long-term effects on the cardiovascular function in male rat offspring. Methods and Results: Pregnant Wistar rats were allocated into three groups: dams fed a control diet (CTL = 5), dams fed a HFHC diet (DLP = 5) and dams fed a HFHC diet and receiving L. plantarum WJL during pregnancy and lactation (DLP-LpWJL). L. plantarum WJL (1 x 43 109 CFU) or vehicle (NaCl, 0.9%) was administered daily by oral gavage during 6 weeks, covering the pregnancy and lactation periods. After weaning, male offspring received a standard diet up to 90 days of life. Biochemical measurements and gut microbiota were evaluated in dams. In male offspring, blood pressure (BP), heart rate (HR) and vascular reactivity were evaluated at 90 days of age. Dams fed with a HFHC diet during pregnancy and lactation had increased lipid profile and insulin resistance and displayed dysbiotic gut microbiota. Administration of L. plantarum WJL in maternal dyslipidemia improved gut microbiota composition, lipid profile and insulin resistance in dams. Blood pressure was augmented and vascular reactivity was impaired with a higher contractile response and lower response to endothelium-dependent vasorelaxation in DLP male offspring. In contrast, male offspring of DLP-LpWJL dams had reduced blood pressure and recovered vascular function in later life. Conclusion: Administration of L. plantarum WJL during pregnancy and lactation in dams improved gut microbiota diversity, reduced maternal dyslipidemia and prevented cardiovascular dysfunction in male rat offspring.
Lasting effects of ketamine and isoflurane administration on anxiety- and panic-like behavioral responses in Wistar rats.
(2021) Chírico, Máira Tereza Talma; Guedes, Mariana Reis; Vieira, Lucas Gabriel; Reis, Thayane Oliveira; Santos, Aline Maria de; Souza, Ana Beatriz Farias de; Ribeiro, Iara Mariana Léllis; Noronha, Sylvana Izaura Salyba Rendeiro de; Nogueira, Katiane de Oliveira Pinto Coelho; Oliveira, Laser Antônio Machado de; Gomes, Fabiana Aparecida Rodrigues; Silva, Fernanda Cacilda dos Santos; Chianca Júnior, Deoclécio Alves; Bezerra, Frank Silva; Menezes, Rodrigo Cunha Alvim de
In clinical and laboratory practice, the use of anesthetics is essential in order to perform surgeries. Anesthetics, besides causing sedation and muscle relaxation, promote several physiological outcomes, such as psychotomimetic alterations, increased heart rate, and blood pressure. However, studies depicting the behavioral effect induced by ketamine and isoflurane are conflicting. In the present study, we assessed the behavioral effects precipitated by ketamine and isoflurane administration. We have also evaluated the ketamine effect on cell cytotoxicity and viability in an amygdalar neuronal primary cell culture. Ketamine (80 mg/kg) caused an anxiogenic effect in rats exposed to the elevated T-maze test (ETM) 2 and 7 days after ketamine administration. Ketamine (40 and 80 mg/kg) administration also decreased panic-like behavior in the ETM. In the light/dark test, ketamine had an anxiogenic effect. Isoflurane did not change animal behavior on the ETM. Neither ketamine nor isoflurane changed the spontaneous locomotor activity in the open field test. However, isoflurane-treated animals explored less frequently the OF central area seven days after treatment. Neither anesthetic caused oxidative damage in the liver. Ketamine also reduced cellular metabolism and led to neuronal death in amygdalar primary cell cultures. Thus, our work provides evidence that ketamine and isoflurane induce pronounced long lasting anxiety-related behaviors in male rats.
O modelo de depressão da bulbectomia olfatória em ratos Wistar induz alterações na expressão de receptores purinérgicos em córtex frontal : um estudo exploratório.
(2022) Oliveira, Daniela Vieira de; Almeida, Roberto Farina de; Menezes, Rodrigo Cunha Alvim de; Almeida, Roberto Farina de; Assis, Adriano Martimbianco de; Noronha, Sylvana Izaura Salyba Rendeiro de; Menezes, Rodrigo Cunha Alvim de
O Transtorno Depressivo Maior (TDM), é um transtorno psiquiátrico altamente prevalente, que afeta milhões de pessoas em todo o mundo. Acredita-se que o TDM não possui uma única causa, mas decorre de múltiplos fatores, que somados desempenham um papel importante na sua progressão. Apesar da alta prevalência do TDM e dos avanços obtidos nos últimos anos, a compreensão das bases neurobiológicas desse transtorno e de seu tratamento, ainda representam um desafio. Atualmente, como grande promessa no campo da psicofarmacologia, moduladores do sistema glutamatérgico vêm sendo amplamente estudados. Uma estratégia que vêm demonstrando potencial para avanços terapêuticos, através da modulação indireta do sistema glutamatérgico, são drogas capazes de modular o sistema purinérgico. Diante disso, nessa dissertação, através de um estudo exploratório, buscaremos investigar as possíveis alterações na expressão gênica de importantes receptores purinérgicos, como os receptores P1 (ADORA1 e ADORA2a) e os receptores P2 (P2X7 e P2Y1) na região do córtex frontal em ratos Wistar, submetidos ao modelo de Depressão Maior da Bulbectomia Olfatória (OBX). Nossos resultados demonstram que animais submetidos a OBX apresentam aumento da média na realização do primeiro episódio de grooming, quando comparados com o grupo Sham, no teste comportamental do Splash Test, o que pode ser considerado um fenótipo do tipo depressivo. Ademais, observamos que os animais pertencentes ao grupo OBX apresentaram uma diminuição na expressão relativa de mRNA nos receptores A2a de adenosina, além de uma grande diminuição na média da expressão dos receptores A1 de adenosina, em comparação com os animais do grupo Sham. Com relação aos receptores P2, apenas um efeito no aumento da média dos receptores P2Y1 nos grupos OBX, em comparação com o grupo Sham, foi observado. Considerando que as pesquisas exploratórias buscam suscitar novas hipóteses e possibilitam a utilização de abordagens estatísticas mais amplas, do que as usualmente utilizadas; em nosso estudo, demonstramos, pela primeira vez, que os animais submetidos ao modelo de depressão pela OBX, apresentaram importantes alterações na expressão de genes do sistema purinérgico, na região do córtex frontal.
New insights on amygdala : basomedial amygdala regulates the physiological response to social novelty.
(2016) Mesquita, Laura Batista Tavares; Abreu, Aline Rezende Ribeiro de; Abreu, Alessandra Rezende Ribeiro de; Souza, Aline Maria Arlindo de; Noronha, Sylvana Izaura Salyba Rendeiro de; Silva, Fernanda Cacilda dos Santos; Campos, Glenda Siqueira Viggiano; Chianca Júnior, Deoclécio Alves; Menezes, Rodrigo Cunha Alvim de
The amygdala has been associated with a variety of functions linked to physiological, behavioral and endocrine responses during emotional situations. This brain region is comprised of multiple sub-nuclei. These subnuclei belong to the same structure, but may be involved in different functions, thereby making the study of each sub-nuclei important. Yet, the involvement of the basomedial amygdala (BMA) in the regulation of emotional states has yet to be defined. Therefore, the aim of our study was to investigate the regulatory role of the BMA on the responses evoked during a social novelty model and whether the regulatory role depended on an interaction with the dorsomedial hypothalamus (DMH). Our results showed that the chemical inhibition of the BMA by the microinjection of muscimol (c-aminobutyric acid (GABAA) agonist) promoted increases in mean arterial pressure (MAP) and heart rate (HR), whereas the chemical inhibition of regions near the BMA did not induce such cardiovascular changes. In contrast, the BMA chemical activation by the bilateral microinjection of bicuculline methiodide (BMI; GABAA antagonist), blocked the increases in MAP and HR observed when an intruder rat was suddenly introduced into the cage of a resident rat, and confined to the small cage for 15 min. Additionally, the increase in HR and MAP induced by BMA inhibition were eliminated by DMH chemical inhibition. Thus, our data reveal that the BMA is under continuous GABAergic influence, and that its hyperactivation can reduce the physiological response induced by a social novelty condition, possibly by inhibiting DMH neurons.
Relação entre a obesidade induzida por dieta hiperlipídica e o desenvolvimento de transtornos de ansiedade em ratos Wistar.
(2015) Noronha, Sylvana Izaura Salyba Rendeiro de; Chianca Júnior, Deoclécio Alves; Menezes, Rodrigo Cunha Alvim de
As alterações nos padrões alimentares decorrentes do aumento no consumo de gordura satura estão fortemente relacionadas ao avanço da prevalência de obesidade, ganho de peso e acúmulo de tecido adiposo branco visceral (TAB). Estas alterações fisiologicas vem sendo amplamente associadas ao desenvolvimento de psicopatologias que englobam a disfunção cognitiva, estresse pscicológico crônico, depressão e transtornos de ansiedade. O processo inflamatório desencadeado pela obesidade em tecidos periféricos atinge também diferentes núcleos do SNC, levando ao desenvolvimento de neuroinflamação de diferentes núcleos, como o hipotalâmico dorsomedial (HDM). Estudos demonstram que o HDM é tônicamente regulado por projeções excitatórias glutamatérgicas e projeções inibitórias GABAérgicas e que este está intimamente envolvido no controle da reatividade cardiovascular ao estresse emocional, participando também das respostas comportamentais de roedores. O objetivo deste trabalho foi investigar as alterações comportamentais de esquiva inibitória e fuga, em animais induzidos à obesidade por dieta hiperlipídica (DH; 45% de gordura), por 9 semanas. As alterações comportamentais dos grupos DC e DH foram avaliadas pelo modelo comportamental no Labirinto em T-elevado (LTE), que consiste em expor os animais no braço fechado (3 tentativas), seguida por exposição ao braço aberto (3 tentativas). Estudos associam a esquiva inibitória ao comportamento do tipo ansiedade, e este é analisado com base no tempo que o animal gasta para sair do braço fechado em cada tentativa. A fuga vem sendo associada ao comportamento do tipo pânico, que é analisada com base no tempo que o animal gasta para deixar o braço aberto. Os animais foram tratados com veículo (PBS), muscimol (agonista GABAA) e bicuculina methiodide (BMI) (antagonista GABAA) antes do teste no LTE. Demonstramos que o grupo obeso veículo apresenta comportamento do tipo ansiedade, com aumento na latência de esquiva quando expostos ao braço fechado do LTE, mas não apresentaram comportamento do tipo pânico. O muscimol não foi eficiente em reduzir a latência de esquiva, mas foi capaz de aumentar a latência de fuga no braço aberto, sugerindo um efeito panicolítico desta droga. A BMI não foi capaz de alterar o comportamento de fuga, mas aumentou a latência de esquiva e comprometeu o aprendizado no grupo controle. Este efeito da BMI não foi observado nos animais obesos, reforçando a idéia de que a obesidade induzida por DH compromete o tônus GABAérgico no HDM.
Thermoregulatory responses, heart rate, and the susceptibility to anxiety in obese animals subjected to stress.
(2023) Santos, Áquila Rodrigues Costa; Abreu, Aline Rezende Ribeiro de; Noronha, Sylvana Izaura Salyba Rendeiro de; Reis, Thayane Oliveira; Santos, Daisy Motta; Chianca Júnior, Deoclécio Alves; Silva Junior, Luiz Gonzaga da; Menezes, Rodrigo Cunha Alvim de; Rodrigues, Cibele Velloso
Obesity and stress are related to cardiovascular diseases. Rats fed a high-fat diet (HFD) show increased cardiovascular reactivity to emotional stress and altered defensive behavioral responses. Indeed, changes in thermoregulatory responses in an aversive environment are observed in these animals. However, studies aimed at clarifying the physiological mechanisms linking obesity, stress hyperreactivity and behavioral changes are needed. The aim of this study was to evaluate the changes in thermoregulatory responses, heart rate, and the susceptibility to anxiety in obese animals subjected to stress. Nine-week high-fat diet protocol was effective in inducing obesity by increasing weight gain, fat mass, adiposity index, white epididymal, retroperitoneal, inguinal and brown adipose tissue. Animals induced to obesity and subjected to stress (HFDS group) by the intruder animal method showed increases in heart rate (HR), core body temperature and tail temperature. HFDS showed an increase in the first exposure to the closed arm (anxiety-like behavior) in elevated T-Maze (ETM). The groups did not differ with respect to panic behavior assessed in the ETM and locomotor activity in the open field test. Our study shows that HFDS animals presented increased reactivity to stress with higher stress hyperthermia and anxious behavior. Thus, our results present relevant information regarding stress responsiveness and behavioral changes in obese animals.
Tobacco-free cigarette smoke exposure induces anxiety and panic-related behaviours in male wistar rats.
(2018) Chírico, Máira Tereza Talma; Bezerra, Frank Silva; Guedes, Mariana Reis; Souza, Ana Beatriz Farias de; Silva, Fernanda Cacilda dos Santos; Campos, Glenda Siqueira Viggiano; Noronha, Sylvana Izaura Salyba Rendeiro de; Mesquita, Laura Batista Tavares; Reis, Thayane Oliveira; Cangussú, Silvia Dantas; Chianca Júnior, Deoclécio Alves; Menezes, Rodrigo Cunha Alvim de
Smokers, who generally present with lung damage, are more anxious than non-smokers and have an associated augmented risk of panic. Considering that lung damage signals specific neural pathways that are related to affective responses, the aim of the present study was to evaluate the influence of pulmonary injury on anxiety and panic-like behaviours in animals exposed to cigarette smoke with and without tobacco. Male Wistar rats were divided into the following groups: a control group (CG); a regular cigarette group (RC); and a tobacco-free cigarette (TFC) group. Animals were exposed to twelve cigarettes per day for eight consecutive days. The animals were then exposed to an elevated T-maze and an open field. The RC and TFC groups presented increases in inflammatory cell inflow, antioxidant enzyme activity, and TBARS levels, and a decrease in the GSH/GSSG ratio was observed in the TFC group. Exposure to RC smoke reduced anxiety and panic-related behaviours. On the other hand, TFC induced anxiety and panic-related behaviours. Thus, our results contradict the concept that nicotine is solely accountable for shifted behavioural patterns caused by smoking, in that exposure to TFC smoke causes anxiety and panic-related behaviours.