Transcriptional expression study in the central nervous system of rats: what gene should be used as internal control? / Estudo de expressão transcricional no sistema nervoso central de ratos: qual gene deve ser usado como controle interno?

Objective A growing number of published articles report the expression of specific genes with different behavior patterns in rats. The levels of messenger ribonucleic acid transcripts are usually analyzed by reverse transcription followed by polymerase chain reaction and quantified after normalization with an internal control or reference gene (housekeeping gene). Nevertheless, housekeeping genes exhibit different expression in the central nervous system, depending on the physiological conditions and the area of the brain to be studied. The choice of a good internal control gene is essential for obtaining reliable results. This study evaluated the expression of three housekeeping genes (beta-actin, cyclophilin A, and ubiquitin C) in different areas of the central nervous system in rats (olfactory bulb, hippocampus, striatum, and prefrontal cortex). Methods Wistar rats (virgin females, n=6) during the diestrum period were used. Total ribonucleic acid was extracted from each region of the brain; the complementary deoxyribonucleic acid was synthesized by reverse transcription and amplified by real-time quantitative polymerase chain reaction using SYBR™ Green and primers specific for each one of the reference genes. The stability of the expression was determined using NormFinder. Results Beta-actin was the most stable gene in the hippocampus and striatum, while cyclophilin A and ubiquitin C showed greater stability in the prefrontal cortex and the olfactory bulb, respectively. Conclusion Based on our study, further studies of gene expression using rats as animal models should take into consideration these results when choosing a reliable internal control gene. .

Objetivo Um número crescente de artigos publicados relaciona a expressão de genes específicos com diferentes padrões de comportamento em ratos. Os níveis de transcritos de ácido ribonucleico mensageiro são geralmente analisados por transcrição reversa, seguida de reação em cadeia da polimerase, e quantificados após a normalização com um controle interno ou gene de referência (gene housekeeping). No entanto, os genes housekeeping exibem expressão diferencial no sistema nervoso central, dependendo das condições fisiológicas e da área do cérebro a ser estudada. A escolha de um bom gene de controle interno é essencial para a obtenção de resultados confiáveis. Este estudo avaliou a expressão de três genes housekeeping (beta-actina, ciclofilina A e ubiquitina C) em diferentes áreas do sistema nervoso central de ratos (bulbo olfatório, hipocampo, estriado e córtex pré-frontal). Métodos Foram usadas ratas Wistar (fêmeas virgens, n=6) durante o período de diestro. O ácido ribonucleico total foi extraído a partir de cada região do cérebro; o ácido desoxirribonucleico complementar foi sintetizado por transcrição reversa e amplificado por reação em cadeia da polimerase quantitativo em tempo real utilizando SYBR® Green e primers específicos para cada um dos genes de referência. A estabilidade de expressão foi determinada utilizando NormFinder. Resultados A beta-actina foi o gene mais estável no hipocampo e estriado, enquanto a ciclofilina A e a ubiquitina C apresentaram maior estabilidade no córtex pré-frontal e no bulbo olfatório, respectivamente. Conclusão Com base em nosso trabalho, estudos posteriores de expressão gênica utilizando ratos como modelos animais devem levar ...

Comportamento materno em ciência básica: pesquisa translacional e aplicabilidade clínica / Maternal behavior in basic science: translational research and clinical applicability

Clinical aspects of the mother-infant relationship and related issues are well studied and very relevant to medical practice. Nevertheless, some approaches in this context cannot plausibly be investigated in humans due to their ethical implications and to the potential harm to the mother's and child's health. Studies on maternal behavior in animals have evident importance to some clinical fields, such as psychiatry and psychology, particularly considering topics, including mother-infant relationship, postpartum depression, cognitive and behavioral development of children, and associated issues. Hence, this theoretical article draws attention to the clinical applicability of studies about maternal behavior in animals to psychobiology, taking into account a translational perspective.

Os aspectos clínicos da relação materno-infantil e assuntos a eles associados são suficientemente bem estudados e conhecidos, e de grande importância à prática médica. Contudo, algumas abordagens de pesquisa, nesse contexto, não podem ser feitas em seres humanos de forma plausível, devido a implicações éticas e ao potencial dano à saúde, tanto da mãe quanto da criança. Os estudos sobre comportamento materno em animais apresentam importância evidente em áreas clínicas, como psiquiatria e psicologia, particularmente quando considerados temas como relação materno-infantil, depressão pós-parto, desenvolvimento cognitivo e comportamental infantil, entre outros. Portanto, este ensaio teórico chama atenção para a aplicabilidade clínica de estudos sobre comportamento materno feitos em animais de experimentação em psicobiologia, considerando uma perspectiva translacional.

Interventions in the neonatal environment in rats and their relationship to behavior in adulthood and maternal behavior

The objective of this study was to assess the role of environmental/nest components and maternal behavior after several neonatal interventions on subsequent behavioral responses. Male Wistar rats were subjected to different neonatal interventions and were later evaluated for innate fear-like behavior in adulthood. The experimental groups included nonhandled (i.e., animals were not touched), handled (i.e., animals were separated from their mother, removed from the nest, and handled for 10 min/day), brief maternal separation (i.e., the mother was removed from the homecage for 10 min/day, and the pups remained in their cages without being touched), and tactile stimulation (i.e., the mother was removed from the homecage, and pups were stimulated with a brush for 10 min/day within the nest). The mother's behavior was recorded during the neonatal period, and the male pups were later tested in the open field as adults. The results revealed that only mothers whose pups were handled had an increase in the duration of licking behavior compared with the other groups. In the open field test, we observed decreased behavioral innate fear-like responses in male adults in the handled and brief separation groups compared with the others groups. Our results confirm that interventions during the neonatal period cause stable behavioral changes (decreased innate fear) in adulthood and that absent or excessive tactile stimulation appears to be an important factor. Both repeated disruption of the mother-infant relationship and withdrawal from the environment/nest are factors that exert profound effects on the development of the animals.

The effect of 5-HT2a/2c receptor agonist microinjected into central amygdaloid nucleus and median preoptic area on maternal aggressive behavior in rats

OBJETIVO: Resultados de muitos estudos sustentam a hipótese de que a serotonina (5-HT) está relacionada com a inibição do comportamento agressivo. Foram examinados os efeitos potenciais pró e anti-agressivos do agonista de receptores 5-HT2A/2C em regiões específicas do cérebro. MÉTODO: Ratas fêmeas Wistar no sétimo dia pós-parto receberam microinjeções do agonista seletivo de receptores 5-HT2A/2C, a-methyl-5-hydroxytryptamine maleate (0,2 a 1,0 µg/0,2 µl), no núcleo central da amígdala e núcleo pré-óptico medial. Para cada área estudada, as freqüências dos comportamentos: locomoção, investigação social, postura de ameaça, ataques (frontal e lateral) e ato de morder um intruso, foram comparadas entre os diferentes tratamentos por uma análise da variância, seguida quando apropriado do teste de Tukey. RESULTADOS: Os resultados mostraram que a microinjeção do agonista seletivo a-methyl-5-hydroxytryptamine maleate no núcleo central da amígdala aumentou a agressividade materna, mas não foram encontrados efeitos estatisticamente significativos no comportamento agressivo após a microinjeção do agonista seletivo de receptores 5-HT2A/2C no núcleo pré-óptico medial nas diferentes diluições estudadas. CONCLUSÕES: Os dados atuais e prévios sobre os efeitos pró e anti-agressivos do agonista dos receptores 5-HT2a/2c quando microinjetado no núcleo pré-óptico medial, em comparação com a microinjeção no núcleo central da amígdala, no septo medial (MS) e substância cinzenta periaqueductal em ratas apontam para populações funcionalmente independentes de receptores na amígdala-septo-hipotálamo e substância cinzenta periaqueductal, que são responsáveis pelo controle do comportamento agressivo. É possível que os receptores 5-HT2a/2c da amígdala possam aumentar o comportamento agressivo das fêmeas lactantes, como resultado de mudanças decorrentes do estado emocional de medo.