Avaliação da Neurotoxicidade em Danio rerio Adulto utilizando uma Bateria de Testes Comportamentais em um Único Tanque

Summary

Aqui, apresentamos uma bateria de teste comportamental abrangente, incluindo o novo tanque, Shoaling e testes de preferência social, para determinar efetivamente os potenciais efeitos neurotóxicos de produtos químicos (por exemplo, metanfetamina e glifosato) em peixes-zebra adultos usando um único tanque. Este método é relevante para neurotoxicidade e pesquisa ambiental.

Abstract

A presença de efeitos neuropatológicos provou ser, por muitos anos, o principal desfecho para avaliar a neurotoxicidade de uma substância química. No entanto, nos últimos 50 anos, os efeitos de produtos químicos sobre o comportamento de espécies-modelo têm sido ativamente investigados. Progressivamente, desfechos comportamentais foram incorporados em protocolos de triagem neurotoxicológica, e esses desfechos funcionais são agora rotineiramente usados para identificar e determinar a potencial neurotoxicidade de produtos químicos. Ensaios comportamentais em peixes-zebra adultos fornecem um meio padronizado e confiável para estudar uma ampla gama de comportamentos, incluindo ansiedade, interação social, aprendizagem, memória e dependência. Ensaios comportamentais em peixes-zebra adultos normalmente envolvem colocar os peixes em uma arena experimental e registrar e analisar seu comportamento usando software de rastreamento de vídeo. Os peixes podem ser expostos a vários estímulos, e seu comportamento pode ser quantificado usando uma variedade de métricas. O novo teste do tanque é um dos testes mais aceitos e amplamente utilizados para estudar o comportamento semelhante à ansiedade em peixes. Os testes de cardume e preferência social são úteis no estudo do comportamento social do peixe-zebra. Este ensaio é particularmente interessante uma vez que o comportamento de todo o cardume é estudado. Estes ensaios têm se mostrado altamente reprodutíveis e sensíveis a manipulações farmacológicas e genéticas, tornando-os ferramentas valiosas para o estudo dos circuitos neurais e mecanismos moleculares subjacentes ao comportamento. Adicionalmente, estes ensaios podem ser utilizados na triagem de fármacos para identificar compostos que possam ser potenciais moduladores do comportamento.

Mostraremos neste trabalho como aplicar ferramentas comportamentais em neurotoxicologia de peixes, analisando o efeito da metanfetamina, uma droga recreativa, e do glifosato, um poluente ambiental. Os resultados demonstram a significativa contribuição dos ensaios comportamentais em peixes-zebra adultos para a compreensão dos efeitos neurotoxicológicos de poluentes ambientais e drogas, além de fornecer informações sobre os mecanismos moleculares que podem alterar a função neuronal.

Introduction

O peixe-zebra (Danio rerio) é uma espécie de vertebrado modelo popular para estudos de ecotoxicologia, descoberta de drogas e farmacologia de segurança. Seu baixo custo, ferramentas genéticas moleculares bem estabelecidas e conservação dos principais processos fisiológicos envolvidos na morfogênese e manutenção do sistema nervoso fazem do peixe-zebra um modelo animal ideal para pesquisas em neurociências, incluindo toxicologia^{neurocomportamental1,2}. O principal desfecho para avaliar a neurotoxicidade de um produto químico era, até recentemente, a presença de efeitos neuropatológicos. Ultimamente, no e....

Protocol

O estrito cumprimento das normas éticas garante o bem-estar e o tratamento adequado do peixe-zebra utilizado para experimentação. Todos os procedimentos experimentais foram realizados de acordo com as diretrizes estabelecidas pelos Comitês Institucionais de Cuidados e Uso de Animais (CID-CSIC). Os protocolos e resultados apresentados a seguir foram realizados sob a licença concedida pela prefeitura local (convênio número 11336).

1. Alojamento de animais para testes comportamentais.......

Discussion

Comportamentos característicos de ansiedade observados nas NTT têm sido positivamente correlacionados com os níveis de serotonina analisados em cérebros²¹. Por exemplo, após a exposição à paraclorofenilalanina (PCPA), um inibidor da biossíntese de 5-HT, os peixes exibiram geotáxis positivos, bem como diminuição dos níveis cerebrais de 5-HT²², resultados muito semelhantes aos obtidos com a metanfetamina. Portanto, a diminuição nos níveis de serotonina cerebra.......

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Aquarium Cube shape	Blau Aquaristic	7782025	Cubic Panoramic 10  (10 L, 20 cm x 20 cm x 25 cm, 5 mm)
Ethovision software	Noldus	Ethovision XT	Version 12.0 or newer
GigE camera	Imaging Development Systems	UI-5240CP-NIR-GL
GraphPad Prism 9.02	GraphPad software Inc	GraphPad Prism 9.02	For Windows
IDS camera manager	Imaging Development Systems
LED backlight illumination	Quirumed	GP-G2
SPSS Software	IBM	IBM SPSS v26
uEye Cockpit software	Imaging Development Systems	version 4.90