RESUMO
The Wistar Audiogenic Rat (WAR) is a model whose rats are predisposed to develop seizures following acoustic stimulation. We aimed to establish the transcriptional profile of the WAR model, searching for genes that help in understanding the molecular mechanisms involved in the predisposition and seizures expression of this strain. RNA-Seq of the corpora quadrigemina of WAR and Wistar rats subjected to acoustic stimulation revealed 64 genes differentially regulated in WAR. We validated twelve of these genes by qPCR in stimulated and naive (non-stimulated) WAR and Wistar rats. Among these, Acsm3 was upregulated in WAR in comparison with both control groups. In contrast, Gpr126 and Rtel1 were downregulated in naive and stimulated WAR rats in comparison with the Wistar controls. Qdpr was upregulated only in stimulated WAR rats that exhibited audiogenic seizures. Our data show that there are genes with differential intrinsic regulation in the WAR model and that seizures can alter gene regulation. We identified new genes that might be involved in the epileptic phenotype and comorbidities of the WAR model.
Assuntos
Epilepsia Reflexa/genética , Epilepsia Reflexa/patologia , Epilepsia Reflexa/fisiopatologia , Receptores Acoplados a Proteínas G/metabolismo , Teto do Mesencéfalo/fisiopatologia , Transcriptoma/fisiologia , Estimulação Acústica/efeitos adversos , Animais , Modelos Animais de Doenças , Perfilação da Expressão Gênica , Excitação Neurológica/fisiologia , Masculino , Análise de Componente Principal , RNA Mensageiro/genética , RNA Mensageiro/metabolismo , Ratos , Ratos Wistar , Receptores Acoplados a Proteínas G/genética , Espectrofotometria , Teto do Mesencéfalo/metabolismoRESUMO
Wistar audiogenic rat (WAR) é um modelo genético de epilepsia de crises audiogênicas desencadeadas após alta intensidade de estimulação sonora. Outro modelo genético recentemente identificado é o da epilepsia generalizada com crises de ausência (GEAS). O objetivo do presente estudo foi caracterizar o perfil de expressão gênica destas duas cepas através de uma análise em larga escala. Para os estudos de expressão foi utilizada inicialmente a tecnologia de microarranjos seguida da validação dos resultados por técnica quantitativa de PCR em tempo real. Os resultados foram analisados em ambiente R, utilizando os pacotes AFFY e RankProd do bioconductor, utilizando o algoritmo MAS 5 os array foram normalizados e calculou-se a intensidade do sinal e a detecção (presença ou ausência de expressão). Após a detecção, os transcritos que estavam ausentes foram removidos. Para a análise estatística foi utilizado o teste RankProd, que é biologicamente projetado para testar e detectar genes diferencialmente expressos em experimentos de microarranjos. Foi utilizado um valor de p ? 0,01 e pfp ? 0,05, a fim de considerar os transcritos diferencialmente expressos. No geral, nossos resultados mostram uma assinatura molecular similar nos dois modelos de ratos genéticos analisados. Houve uma sobreposição na lista de genes diferencialmente expressos encontrados em ambos os modelos, quando comparado com controles. Além disso, descobrimos que duas importantes vias moleculares para epileptogênese: neurotransmissão GABAérgica e potencialização de longo prazo pós-sináptica NMDA-dependente, foram encontrados em ambos os modelos, quando combinamos os dados dos animais WAR e GEAS. No entanto, algumas diferenças nas vias de sinalização expressas nos dois modelos também foram identificadas. Portando os resultados mostram claramente a natureza heterogênea e complexa dos mecanismos moleculares envolvidos na epileptogênese.
Wistar audiogenic rat (WAR) is a genetic epilepsy model susceptible to audiogenic seizures, after high-intensity sound stimulation. Another genetic model we have recently identified is the generalized epilepsy with absence seizures (GEAS) rat. The aim of the present study was to characterize and compare the genetic profile of these two strains using gene expression analysis. Experiments were performed initially using microarray technology followed by quantitative real-time PCR. Results were analyzed in R environment using the Affy and RankProd packages from Bioconductor, using the algorithm MAS 5 we normalized the arrays and calculated the signal intensity and the detection (presence or absence of expression), after the detection, transcripts which were absent in all samples were removed. For statistical analysis we used the Rank Product test, which is biologically motivated and designed to test and detect differentially expressed genes in replicated microarray experiments. This is a simple non-parametric statistical method based on ranks of fold changes. We used a p-value ? 0.01 and a pfp ? 0.05 in order to consider a given transcript to be differentially expressed Overall, the results show a different molecular signature in the two genetic rat models analyzed, since different enriched gene ontology categories were found. However, there was some overlap in the list of genes differentially expressed found in both models when comparing to controls. In addition, we found that two important molecular pathways for epileptogenesis: GABAergic neurotransmission and: Neurophysiological process NMDA-dependent postsynaptic long-term potentiation in CA1 hippocampal neurons, were found to be present in both models when combining data from WAR and GEAS animals.
