Resposta metabólica ao trauma cirúrgico / Metabolic response to surgical trauma

Os efeitos do trauma cirúrgico no organismo, os quais são amplamente estudados pela medicina humana e veterinária, resultam em uma complexa resposta neuroendócrina e imunológica, desencadeadas para restabelecer a homeostase e preservar a vida. A resposta metabólica ao trauma é caracterizada pelo aumento da secreção de hormônios hipofisários, ativação do sistema nervoso simpático e secreção de citocinas pró-inflamatórias. Essa resposta tem por objetivo manter a perfusão tecidual, controlar a proliferação de microrganismos e mobilizar substratos para garantir a integridade das funções celulares e promover reparação tecidual. Diferentes fatores podem influenciar a intensidade da resposta do organismo ao trauma, incluindo magnitude e duração dos estímulos, enfermidades ou eventos traumáticos pré-existentes, protocolos anestésicos e técnicas cirúrgicas utilizadas. Respostas metabólicas exacerbadas ocasionam complicações pós-operatórias, tempo prolongado de recuperação dos pacientes e óbito. Através da identificação dos principais eventos relacionados à resposta metabólica ao trauma cirúrgico, é possível atuar de forma a reduzir os danos associados, melhorando a qualidade e minimizando os riscos do período pós-operatório. Sendo assim, este trabalho tem como objetivo apresentar uma revisão descrevendo a fisiopatologia e as consequências da resposta metabólica ao trauma cirúrgico, em suas diferentes formas e origens, no período perioperatório.

The effects of surgical trauma on the organism, which are widely studied by human and veterinary medicine, result in a complex neuroendocrine and immune responses triggered to restore homeostasis and preserve life. The metabolic response to trauma is characterized by increased secretion of hypophyseal hormones, activation of the sympathetic nervous system, and secretion of pro-inflammatory cytokines. This response aims to maintain tissue perfusion, control the proliferation of microorganisms, and mobilize substrates to ensure the integrity of cellular functions and promote tissue repair. Different factors can influence the intensity of the organism's response to trauma, including magnitude and duration of stimuli, pre-existing infirmities or traumas, anaesthetic protocols, and surgical techniques applied. Exacerbated metabolic responses can cause post-operative complications, prolonged recovery time, and death. By identifying the main events related to the metabolic response to surgical trauma, it is possible to act to reduce the associated damages, improving quality and minimizing the risks of the postoperative period. Thus, the present paper aims to present a review describing the physiopathology and the consequences of the metabolic response to surgical trauma, in its different forms and origins, in the perioperative period.

Effect of Heat Stress on Expression of Main Reproductive Hormone in Hypothalamic-Pituitary-Gonadal Axis of Wenchang Chicks

ABSTRACT The hypothalamic-pituitary-gonadal (HPG) axis is a key neuroen-docrine regulation system involved in the growth and reproduction of poultry. High-temperature conditions lead to the physiological dysfunction of target organs of the HPG axis of poultry, ultimately affecting the animals growth and development. In this study, we evaluated the effect of heat stress (HS) on the development of cells secreting major reproductive hormones of the HPG axis (i.e., hypothalamus, pituitary gland, ovary, and testis) of Wenchang chicks. Seventy-two one-day-old healthy Wenchang chicks were randomly divided into control (CK) and HS groups. The HS group was placed in a 40 ± 0.5°C artificial climate chamber for heat-stress treatment from 13:00 to 15:00 daily for six consecutive weeks. As development progressed, compared with the CK group, the gonadotropin-releasing hormone (GnRH), follicle-stimulating hormone (FSH), and luteinizing hormone (LH) levels in the hypothalamus and testosterone (T) levers in the testes of male chicks in the HS group were significantly decreased at three weeks of age (p 0.05). However, GnRH levels in the hypothalamus and estradiol (E2) levels in the ovaries of female chicks in the HS group were variable and significantly lower than those of the CK group at four and five weeks of age (p 0.05). In addition, the LH and FSH levels in the pituitary gland were significantly lower than those in the CK group at two and four weeks of age and at four and six weeks of age, respectively (p 0.05). In brief, HS caused dysfunction of the corresponding target organs of the HPG axis in Wenchang chicks, and this affected the normal growth and development of the cells HPG axis.

Impactos do estresse térmico na reprodução de fêmeas bovinas / Heat stress impact on bovine female reproduction

O estresse por calor (ET) ocorre quando a temperatura ambiente excede a zona de conforto térmico animal. Várias respostas corporais inespecíficas, capitaneadas pelos sistemas nervoso, neuroendócrino e imunológico são acionadas para manter a homeostase e resfriar o animal. O ET afeta o eixo hipotálamo-hipofisário-gonadal, comprometendo a liberação de gonadotrofinas, e promove o acúmulo de espécies reativas de oxigênio e proteínas anormais nas células ovarianas. Em resposta, as células ativam mecanismos antioxidantes e de reparação do DNA, que reduzem o metabolismo celular e aumentam as chances de sobrevivência; quando a reparação não é possível, acontece a apoptose. O ET impacta negativamente a produção de estradiol ovariano, o comportamento do estro, o desenvolvimento folicular, a competência dos oócitos e do embrião, as taxas de concepção, o estabelecimento e a manutenção da gravidez e até mesmo a eficiência reprodutiva da progênie. O combate ao ET inclui estratégias de combate ao aquecimento global progressivo e de manejo para resfriar os animais, e diminuir a produção de calor metabólico. O uso de biotecnologia reprodutiva e estratégias genéticas para gerar animais termotolerantes são também essenciais

Heat stress (HS), a harmful condition affecting animal production, reproduction, and welfare, occurs when an animal is exposed to temperatures that exceed its thermal comfort zone. Several nonspecific body responses involving neural, neuroendocrine, and immune systems are triggered to keep homeostasis in such conditions. These responses, primarily directed to cooling the body, also impact the hypothalamic-pituitary-gonadal axis, compromising the bovine female’s release of gonadotropins. Heat stress also promotes reactive oxygen species accumulation in ovarian cells, impairing protein folding and refolding, triggering antioxidant and DNA protection mechanisms. These mechanisms, directed to reduce cell metabolism and increase survival chances, are not always sufficient to protect the cell and result in apoptosis. Heat stress’s systemic and cellular consequences impact ovarian estradiol production, estrous behaviors, follicular development, oocytes and embryo competence, conception rates, pregnancy establishment and maintenance, and even the future reproductive efficiency of the progenies of cows exposed to HS during pregnancy. The combat of heat stress includes strategies to alleviate the effect of progressive global warming, management strategies to cool the animals, reduced metabolic heat, and methane production dietary approaches. The use of reproductive biotechs and genetic strategies to increase thermotolerant animals are also critical to overcoming the harmful effect of HS.

Factors influencing establishment of the ovarian reserve and their effects on fertility

A reserve of primordial follicles is set up in the ovaries of fetuses or neonates, depending on the species, and serves as the source of developing follicles throughout the reproductive lifespan. This review focuses on the cellular and molecular mechanisms currently known to control the establishment of this reserve, and their regulation by environmental factors. Most mutations in genes controlling germ cell proliferation and survival, meiosis or follicle assembly lead to the absence of primordial follicles or a sharp reduction in their number, incompatible with fertility in adults. Inadequate maternal nutrition affects the cellular metabolism, increases the oxidative stress and delays follicle formation in fetal ovaries. Despite the existence of compensation mechanisms of some developmental processes, the early-life nutritional environment imprints the long-term ability of follicles to enter growth and develop in adult ovaries. However, maternal undernutrition, overfeeding or high-fat diet during the establishment of the ovarian reserve does not seem to affect the fertility of the female offspring, unless their metabolism or neuroendocrine status is altered. Exposure of fetal or neonatal ovaries to excess steroids inhibits or stimulates follicle formation in a complex manner depending on the nature of the steroid, the dose and the animal species. Estrogens can control follicle formation through intra-ovarian mechanisms involving members of the TGF-beta family such as activin and BMP2. Early-life exposure to synthetic estrogens or environmental pollutants with estrogen-like activity impairs meiotic progression and follicle assembly, and affects long-term primordial follicle activation in adult ovaries. The effects of compounds with estrogen-like activity on the ovarian reserve can be transmitted to several generations through the female germline. Further investigations are needed to establish the earlylife effects of the environmental factors on the female reproductive lifespan and decipher the mechanisms of their epigenetic effects on the size and quality of the ovarian reserve.(AU)

Factors influencing establishment of the ovarian reserve and their effects on fertility

A reserve of primordial follicles is set up in the ovaries of fetuses or neonates, depending on the species, and serves as the source of developing follicles throughout the reproductive lifespan. This review focuses on the cellular and molecular mechanisms currently known to control the establishment of this reserve, and their regulation by environmental factors. Most mutations in genes controlling germ cell proliferation and survival, meiosis or follicle assembly lead to the absence of primordial follicles or a sharp reduction in their number, incompatible with fertility in adults. Inadequate maternal nutrition affects the cellular metabolism, increases the oxidative stress and delays follicle formation in fetal ovaries. Despite the existence of compensation mechanisms of some developmental processes, the early-life nutritional environment imprints the long-term ability of follicles to enter growth and develop in adult ovaries. However, maternal undernutrition, overfeeding or high-fat diet during the establishment of the ovarian reserve does not seem to affect the fertility of the female offspring, unless their metabolism or neuroendocrine status is altered. Exposure of fetal or neonatal ovaries to excess steroids inhibits or stimulates follicle formation in a complex manner depending on the nature of the steroid, the dose and the animal species. Estrogens can control follicle formation through intra-ovarian mechanisms involving members of the TGF-beta family such as activin and BMP2. Early-life exposure to synthetic estrogens or environmental pollutants with estrogen-like activity impairs meiotic progression and follicle assembly, and affects long-term primordial follicle activation in adult ovaries. The effects of compounds with estrogen-like activity on the ovarian reserve can be transmitted to several generations through the female germline. Further investigations are needed to establish the earlylife effects of the environmental factors on the female reproductive lifespan and decipher the mechanisms of their epigenetic effects on the size and quality of the ovarian reserve.

Action of exogenous oxytocin on stress modulation in crossbred Red Angus cows / Ação da ocitocina exógena na modulação do estresse em vacas mestiças Red Angus

Cattle (Bos taurus and Bos indicus) are organised on the basis of leadership and dominance in such a manner that a disturbance by an external stressor causes negative effects on their health, productivity, well-being, and behaviour. One of these effects is the excessive release of glucocorticoids, which results in increased alertness. We evaluated the action of exogenous oxytocin (OT) on serum cortisol levels in crossbred Red Angus heifers. Twelve Red Angus crossbred heifers were moved daily from the pasture to the corral in weeks 1 and 2 for adaptation to human contact and handling in the cattle crush. In weeks 3 and 4, they were divided into two groups of six (T1 and T2). The T1 group was administered 20 IU (2 mL) of OT via intramuscular injection and the T2 group was administered 2 mL of saline solution 0.85% (SS). In weeks 5 and 6, they were only contained in the cattle crush for evaluation. On days 01, 07, 14, 21, 28, 35, and 42, blood samples were collected by jugular venepuncture in vacuum tubes without anticoagulants. Then, serum cortisol levels were measured using a radioimmunoassay. In the period of adaptation, during weeks 1 and 2, serum cortisol levels decreased in both the groups, with higher levels in the SS group; the same result was obtained in weeks 5 and 6. During treatment, however, there was a significant difference between the two groups in week 4, with a with a reduction in cortisol levels in the OT group. This result suggests a modulator effect of OT on neuroendocrine response to stress.

Os bovinos se organizam baseados na liderança e na dominância que quando alterados por um agente estressor externo pode ocasionar efeitos negativos na saúde, produtividade, bem-estar e comportamento. Sendo um dos efeitos a liberação de glicocorticoides de forma explosiva colocando o animal em alerta. Dessa forma, foi avaliada a ação da ocitocina (OT) exógena sobre o cortisol sérico em novilhas mestiças Red Angus. Doze novilhas mestiças Red Angus foram conduzidas diariamente ao curral nas semanas 1 e 2 para adaptação ao contato humano e manejo no tronco, nas semanas 3 e 4 divididas em dois grupos de seis submetidas aos seguintes tratamentos: T1 - 20 UI (2 mL) de OT; T2 - 2 mL de solução fisiológica 0,85% (SF), IM e nas semanas 5e 6 somente contidas no tronco para avaliação. Nos dias 01, 07, 14, 21, 28, 35 e 42 amostras de sangue foram colhidas por venopunção da jugular em tubos à vácuo sem anticoagulante. No soro obtido mensurou-se o cortisol sérico por radioimunoensaio. No período de adaptação S1 e S2 houve redução do cortisol sérico nos dois grupos, com níveis maiores no grupo SF o mesmo ocorreu nas semanas 5 e 6. Durante o tratamento ocorreu uma diferença significativa entre os dois grupos na semana 4 com redução dos valores de cortisol no grupo OT. Com isso, sugerindo um efeito modulador da OT na resposta neuroendócrina ao estresse.

Action of exogenous oxytocin on stress modulation in crossbred Red Angus cows / Ação da ocitocina exógena na modulação do estresse em vacas mestiças Red Angus

Cattle (Bos taurus and Bos indicus) are organised on the basis of leadership and dominance in such a manner that a disturbance by an external stressor causes negative effects on their health, productivity, well-being, and behaviour. One of these effects is the excessive release of glucocorticoids, which results in increased alertness. We evaluated the action of exogenous oxytocin (OT) on serum cortisol levels in crossbred Red Angus heifers. Twelve Red Angus crossbred heifers were moved daily from the pasture to the corral in weeks 1 and 2 for adaptation to human contact and handling in the cattle crush. In weeks 3 and 4, they were divided into two groups of six (T1 and T2). The T1 group was administered 20 IU (2 mL) of OT via intramuscular injection and the T2 group was administered 2 mL of saline solution 0.85% (SS). In weeks 5 and 6, they were only contained in the cattle crush for evaluation. On days 01, 07, 14, 21, 28, 35, and 42, blood samples were collected by jugular venepuncture in vacuum tubes without anticoagulants. Then, serum cortisol levels were measured using a radioimmunoassay. In the period of adaptation, during weeks 1 and 2, serum cortisol levels decreased in both the groups, with higher levels in the SS group; the same result was obtained in weeks 5 and 6. During treatment, however, there was a significant difference between the two groups in week 4, with a with a reduction in cortisol levels in the OT group. This result suggests a modulator effect of OT on neuroendocrine response to stress.(AU)

Os bovinos se organizam baseados na liderança e na dominância que quando alterados por um agente estressor externo pode ocasionar efeitos negativos na saúde, produtividade, bem-estar e comportamento. Sendo um dos efeitos a liberação de glicocorticoides de forma explosiva colocando o animal em alerta. Dessa forma, foi avaliada a ação da ocitocina (OT) exógena sobre o cortisol sérico em novilhas mestiças Red Angus. Doze novilhas mestiças Red Angus foram conduzidas diariamente ao curral nas semanas 1 e 2 para adaptação ao contato humano e manejo no tronco, nas semanas 3 e 4 divididas em dois grupos de seis submetidas aos seguintes tratamentos: T1 - 20 UI (2 mL) de OT; T2 - 2 mL de solução fisiológica 0,85% (SF), IM e nas semanas 5e 6 somente contidas no tronco para avaliação. Nos dias 01, 07, 14, 21, 28, 35 e 42 amostras de sangue foram colhidas por venopunção da jugular em tubos à vácuo sem anticoagulante. No soro obtido mensurou-se o cortisol sérico por radioimunoensaio. No período de adaptação S1 e S2 houve redução do cortisol sérico nos dois grupos, com níveis maiores no grupo SF o mesmo ocorreu nas semanas 5 e 6. Durante o tratamento ocorreu uma diferença significativa entre os dois grupos na semana 4 com redução dos valores de cortisol no grupo OT. Com isso, sugerindo um efeito modulador da OT na resposta neuroendócrina ao estresse.(AU)

PREBIÓTICOS MELHORAM COMPORTAMENTOS INDICADORES ASSOCIADOS À ANSIEDADE EM MODELO ANIMAL

Prebióticos melhoram comportamentos indicadores associados à ansiedade em modelo animal Ansiedade é um transtorno mental comum, com elevadas taxas de prevalência e relevantes custos sociais e pessoais, que demandam novas terapêuticas para o seu tratamento. Estas alterações de comportamento podem remodelar a composição da microbiota intestinal por meio de hormônios do estresse, inflamação e alterações autonômicas, assim como promover o consumo de alimentos altamente palatáveis, influenciando quais bactérias intestinais prosperam. Por sua vez, bactérias intestinais podem liberar metabólitos, toxinas e neuro-hormônios que alteram o comportamento alimentar e o humor. A suplementação de alimentos funcionais, demonstrou modificar beneficamente a composição da microbiota intestinal, pois a microbiota que recebe prebióticos fornece aos microrganismos benéficos vantagem competitiva sobre outras bactérias do ecossistema colônico, além disso, a microbiota que recebe prebióticos fermentam esse alimento funcional, o que eleva a oferta de energia ao hospedeiro na forma de ácidos graxos de cadeia curta, além de reduzir níveis de corticosterona e elevar o ácido gama amino butírico. Estes produtos resultantes são liberados na circulação sanguínea, afetando o trato GI, e também outros órgãos distantes como o sistema nervoso central. Realizamos uma revisão narrativa com o objetivo de descrever os efeitos dos prebióticos em indicadores de ansiedade em modelo animal, fornecendo informações sobre carboidratos bioativos, com ênfase em suas propriedades prebióticas em murinos. Complementar a esta, estruturamos uma revisão sistemática com meta-análise para responder a questão: Os prebióticos melhoram comportamentos indicadores de ansiedade? Os dados e artigos utilizados na revisão sistemática e na meta-análise foram obtidos durante o mês de julho de 2018, e a estratégia de pesquisa foi repetida em julho de 2019. O teste de campo aberto (OF), nível sérico de corticosterona e a mudança do perfil da microbiota foram considerados como os parâmetros primários de interesse dessa investigação. Os cálculos das meta-análises foram realizados através do software RevMan 5.3. Encontramos 411 artigos completos, resumos, artigos de revisão ou capítulos de livros que traziam as palavras-chave utilizadas na pesquisa bibliográfica, destes, ao final da triagem e avaliação, seis estudos experimentais preencheram os critérios de inclusão na meta-análise. Os resultados da revisão sistemática e das meta-análises apontam que o uso de prebióticos tem efeitos benéficos, que reduzem direta ou indiretamente comportamentos indicadores de ansiedade em murinos, e estes benefícios estão relacionados à redução dos níveis de corticosterona e ao aumento da população de bactérias benéficas, em particular Lactobacillus spp. e Bifidobacterium spp. Este trabalho sugere ainda iniciar novos estudos utilizando prebióticos como alternativa terapêutica ou terapia complementar ao tratamento convencional dos comportamentos ansiosos em humanos, tendo em vista que a microbiota benéfica e sua conexão com regiões cerebrais reconhecidas como moduladoras de emoções e de resposta neuroendócrina ao estresse podem estar subjacentes à fisiopatologia da ansiedade.

Prebiotics improve indicator behaviors associated with anxiety in an animal model Anxiety is a common mental disorder, with high prevalence rates and relevant social and personal costs, which demand new therapies for their treatment. These behavioral changes can reshape the composition of the intestinal microbiota by means of stress hormones, inflammation and autonomic changes, as well as promoting the consumption of highly palatable foods, influencing which intestinal bacteria thrive. In turn, intestinal bacteria can release metabolites, toxins and neurohormones that alter eating behavior and mood. Supplementation of functional foods has been shown to beneficially modify the composition of the intestinal microbiota, as the microbiota that receives prebiotics provides beneficial microorganisms with a competitive advantage over other bacteria in the colonic ecosystem, in addition, the microbiota that receives prebiotics ferment this functional food, which elevates the supply of energy to the host in the form of short-chain fatty acids, in addition to reducing levels of corticosterone and raising the gamma amino butyric acid. These resulting products are released into the bloodstream, affecting the GI tract, as well as other distant organs such as the central nervous system. We conducted a narrative review in order to describe the effects of prebiotics on anxiety indicators in an animal model, providing information on bioactive carbohydrates, with an emphasis on their prebiotic properties in murines. In addition to this, we have structured a systematic review with meta-analysis to answer the question: Do prebiotics improve anxiety-indicating behaviors? The data and articles used in the systematic review and meta-analysis were obtained during the month of July 2018, and the research strategy was repeated in July 2019. The open field test (OF), serum corticosterone level and the changing the profile of the microbiota were considered as the primary parameters of interest in this investigation. The calculations of the meta-analyzes were performed using the RevMan 5.3 software. We found 411 complete articles, abstracts, review articles or book chapters that included the keywords used in the bibliographic research, of these, at the end of the screening and evaluation, six experimental studies met the inclusion criteria in the meta-analysis. The results of the systematic review and meta-analyzes indicate that the use of prebiotics has beneficial effects, which directly or indirectly reduce behaviors that indicate anxiety in murines, and these benefits are related to the reduction of corticosterone levels and to an increase in the population beneficial bacteria, in particular Lactobacillus spp. and Bifidobacterium spp..This work also suggests starting new studies using prebiotics as a therapeutic alternative or complementary therapy to the conventional treatment of anxious behaviors in humans, considering that the beneficial microbiota and its connection with brain regions recognized as modulators of emotions and neuroendocrine response to stress may be underlying the pathophysiology of anxiety.

ALTERAÇÕES COMPORTAMENTAIS E NEUROENDÓCRINAS EM CAMUNDONGOS SOB OS STATUS DE HIPERCORTISOLEMIA X HIPOCORTISOLEMIA

RESUMO DUQUE, Carla Myrrha Chaves.Alterações Comportamentais e Neuroendócrinas em Camundongos sob os Status de Hipercortisolemia X Hipocortisolemia. 2018. Tese (Doutorado em Medicina Veterinária, Ciências Clínicas). Instituto de Veterinária,Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ, 2018. Desde que foi estabelecida a relação entre o estresse e a saúde física e mental, os estudos sobre seus mecanismos e efeitos nos indivíduos tornaram-se mais frequentes. Assim, modelos animais foram desenvolvidos a fim de propiciar uma investigação abrangente dos mecanismos envolvidos no estresse, bem como, sua relação com os diversos sistemas orgânicos. No presente estudo, objetivamos estudar a relação dos comportamentos relacionados à ansiedade com os eixos hipotálamo-hipófise-adrenal (EHHA), pela dosagem de corticosterona plasmática, e hipotálamo-hipófise-tireoide (EHHT), por meio das dosagens plasmáticas de tireotrofina (TSH) e tiroxina (T4) em dois modelos distintos: um modelo farmacológico de administração de dexametasona (10 mg/kg sc 10 dias) e outro cirúrgico, isto é, a adrenalectomia bilateral, para a indução de hipercortisolemia e hipocortisolemia, respectivamente, em camundongos machos adultos (30g, n = 12). Surpreendentemente, os animais tratados com dexametasona (grupo DEX, n = 12) apresentaram características de comportamento ansiolítico nos testes de campo aberto e labirinto em cruz elevado, semelhantes aos animais adrenalectomizados, em quem o comportamento ansiolítico era esperado. Esta semelhança se manteve nos níveis de corticosterona endógena dosada no plasma de ambos os grupos, revelando diminuição significativa de seus valores em relação aos grupos controle (P < 0,05). Em um outro grupo, onde a dexametasona foi descontinuada por sete dias (grupo DEX + retirada, n = 12), embora os níveis de corticosterona tenham sido normalizados neste paradigma, o comportamento ansiolítico permaneceu na maioria dos testes comportamentais. Quanto ao EHHT, observou-se que a dexametasona reduziu a secreção de TSH sem alterar os níveis de T4 no DEX comparado ao controle. A retirada do corticoide (grupo DEX + retirada) restabeleceu os níveis de TSH, mas revelou hipotireoidismo (queda dos níveis de T4 comparado ao controle, P < 0,05) sete dias após a retirada. Portanto, esses dados em conjunto nos permite concluir que, pelo menos para os efeitos comportamentais, o tratamento com dexametasona simulou efeitos de hipo e não de hiperfunção adrenal, demonstrados pela observação dos achados comportamentais que lembram efeitos ansiolíticos obtidos no grupo tratado com dexametasona (DEX), Adicionalmente,estes efeitos permanecem sete dias após a retirada do fármaco, a despeito da normalização dos níveis plasmáticos de corticosterona endógena. Por outro lado, quanto ao EHHT, a dexametasona parece exercer efeitos tardios diretos de bloqueio do EHHT. Por fim, a escolha da dexametasona na prática clínica exige maior cautela em medicina veterinária devido as suas consequências imediatas e tardias na fisiologia dos eixos neuroendócrinos e no comportamento e bem estar animal. Palavras chave: Estresse, adrenalectomia, dexametasona, camundongos.

ABSTRACT DUQUE, Carla Myrrha Chaves. . Neuroendocrine and Behavioral Changes in Mice Under the Hypercortisolism X Hypocortisolism Status.2018Thesis (Doctor Science in Veterinary Medicine, ClinicalSciences) Instituto de Veterinária, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ, 2018. Since the relationship between stress and physical and mental health was established, studies on its mechanisms and effects onindividuals have become more frequent. Thus, animal models were developed in order to provide a comprehensive investigation of the mechanisms underlying stress as well as its relationship with other organic systems. In the present study, we aimed to study the relationship between anxiety-like behaviors with hypothalamic-pituitaryadrenal (HPA) and hypothalamic-pituitary-thyroid (HHT) axes in two distinct models: a pharmacological model of dexamethasone administration (10 mg/kg during 10 days) and a surgical one, e.g. bilateral adrenalectomy, for the induction of hypercortisolemia and hypocortisolemia, respectively, in adult male mice (30g, n = 12). Surprisingly, animals treated with dexamethasone (DEX group, n = 12) had characteristics of anxiolytic behavior in the open field and high plus maze tests, similar to the adrenalectomized animals, in which the anxiogenicbehavior was expected instead. This similarity was maintained in plasma levels of endogenous corticosterone in both groups, showing a significant decrease in their values in relation to the control groups (P <0.05). In another group, whichdexamethasone was discontinued for seven days (DEX + withdrawn group, n = 12), although corticosterone levels were normalized in this paradigm, anxiolytic behavior remained in most behavioral tests. Regarding axis HHT, it was observed that dexamethasone reduced TSH secretion without altering T4 levels in DEX compared to control. Removal of the corticoid (DEX + withdrawn group) restored TSH levels, but revealed hypothyroidism (T4 levels drop compared to control, P <0.05) seven days after withdrawal. Therefore, these data together allow us to conclude that, at least for the behavioral effects, dexamethasone treatment simulated hypo effects and not adrenal hyperfunction, demonstrated by the observation of behavioral findings reminiscent of anxiolytic effects obtained in the group treated with dexamethasone (DEX ) that remain after seven days of withdrawal, despite the normalization of plasma corticosterone levels. On the other hand, for axis HHT, dexamethasone seems to exert direct late effects of axisHHT supression. Finally, the choice of dexamethasone in clinical practice requires greater caution in veterinary medicine because of its immediate and late consequences on the physiology of neuroendocrine axes and animal behavior and welfare. Keywords: Stress, adrenalectomy, dexamethasone, mice.

Tratamento crônico por acupuntura nas respostas ao estresse sonoro agudo em cães de companhia com histórico de fobia a sons de trovão e/ou fogos de artifício

COELHO, Giulia Henrique. Tratamento crônico por acupuntura nas respostas ao estresse sonoro agudo em cães de companhia com histórico de fobia a sons de trovão e/ou fogos de artifício. 2017. 53p. Instituto de Veterinária, Departamento de Medicina e Cirurgia Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Medicina Veterinária (Patologia e Ciências Clínicas), Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, 2016. A exposição a uma variedade de situações desafiadoras que geram estresse e medo faz parte da vida de todos os animais. A persistência destas situações desafiadoras ou o exagero das respostas ao estresse afetam negativamente a saúde e o bem estar e podem levar a doenças sistêmicas e psicossomáticas. Vários estímulos podem ser considerados indutores de estresse em cães, no entanto, os cães são particularmente sensíveis a estímulos sonoros. Alguns animais apresentam quadros de fobia a sons de trovão e fogos de artifício, que se caracterizam por um medo acentuado, persistente e excessivo. A exposição a um estímulo fóbico provoca uma resposta comportamental imediata associada à excitação autonômica e neuroendócrina. A acupuntura tem sido utilizada amplamente em casos de distúrbios decorrentes de estresse em humanos e tem efeito antiestresse em modelos animais. Estudos preliminares demonstraram que uma única sessão de acupuntura pode modular as respostas comportamentais e a atividade autonômica de cães de laboratório submetidos ao modelo experimental do estresse sonoro agudo. O presente estudo propõe avaliar se o tratamento crônico por acupuntura pode alterar as reações comportamentais induzidas por um modelo de estresse sonoro agudo em cães de companhia com histórico de fobia a sons de trovão e/ou fogos de artifício. Dezenove cães de companhia com histórico de fobia a sons de trovão e/ou fogos de artifício (diversas raças, de porte médio, de 1 a 6 anos de idade, de 8 a 60 Kg, saudáveis) foram submetidos ao modelo de estresse sonoro agudo que consistiu de um estímulo sonoro (som de fogos de artifício) com intensidade de 103-104 dB e duração de 2,5 minutos. Antes, durante e depois do estímulo sonoro foram analisados 20 parâmetros comportamentais. Os animais foram randomicamente divididos em dois grupos: controle e acupuntura. Os animais do grupo acupuntura receberam sessões semanais de acupuntura nos pontos Yintang, VG20, E36, PC6, B52e C7; enquanto o grupo controle não recebeu nenhum tratamento. Após 8semanas, os animais foram submetidos novamente ao modelo do estresse sonoro. Além disso, os tutores dos animais foram questionados se houve alguma melhora do comportamento dos cães quando estes foram sujeitos a situações naturais de trovão e fogos de artifício. O modelo de estresse sonoro agudo promoveu um aumento significativo nas repostas de alerta/atenção, caminhar/correr, esconder-se, fugir do ambiente, interação com as pessoas, levanta/senta/deita, procurar som, abaixamento e ou cauda entre as pernas, congelamento e sobressalto. O tratamento por acupuntura foi capaz de reduzir significativamente a ocorrência das respostas comportamentais induzidas pelo modelo do estresse sonoro de caminhar/correr, fugir do ambiente e postura arqueada. O tratamento por acupuntura também produziu uma melhora significativa das reações de medo dos cães quando estes foram expostos a situações naturais de fogos/trovões segundo a percepção dos tutores. Nossos dados sugerem que sessões semanais de acupuntura podem reduzir as respostas comportamentais de medo em cães com histórico de medo exagerado a sons e reforçam o uso da acupuntura no tratamento deste distúrbio em cães.

COELHO, Giulia Henrique. Chronic treatment by acupuncture in the responses induced by acute acoustic stress in companion dogs with history of phobia of sons of thunder and/or fireworks. 2017. p. 53 Thesis (MA in Pathology and Clinical Sciences). Institute of Veterinary Medicine, Federal Rural University of Rio de Janeiro, Seropédica, RJ, 2017. Experiencing a variety of challenging situations that generate stress and fear is part of the lives of all animals. The persistence of these challenging situations or the exaggeration of stress responses can negatively affect health and well-being and can lead to systemic and psychosomatic diseases. Several stimuli may be considered as stress inducers in dogs, however, they are particularly sensitive to sound stimuli. Some animals exhibit phobia of sounds of thunder and fireworks, which are characterized by a marked, persistent and excessive fear. Exposure to a phobic stimulus causes an immediate behavioral response associated with autonomic and neuroendocrine excitation. Acupuncture has been used extensively in cases of stress disorders in humans and has anti-stress effect in animal models. Preliminary studies have demonstrated that a single acupuncture session can modulate the behavioral responses and autonomic activity of laboratory dogs submitted to the experimental model of sound stress. The present study proposes to evaluate whether chronic acupuncture treatment can alter the behavioral reactions induced by an acute sound stress model in companion dogs with a history of phobia of thunder / fireworks sounds. Nineteen companion dogs with a history of phobia of thunder / fireworks (several breeds, medium-sized, from 1 to 6 years of age, from 8 to 20 kg, healthy) were submitted to the model of the acute sound stimulus that consisted of a sound stimulus (sound of fireworks) with intensity of 103-104 dB and duration of 2.5 minutes. Before, during and after the sound stimulus, 20 behavioral parameters were analyzed. The animals were randomly divided into two groups: control and acupuncture. The animals of the acupuncture group received weekly acupuncture sessions at the Yintang, VG20, E36 (bilateral), PC6 (bilateral), B52 (bilateral) and C7 (bilateral) points, while the control group received no treatment. After 8weeks, the animals were again submitted to the sound stress model. In addition, the tutors of the animals were asked if there was any improvement in the behavior of the dogs when they were subjected to natural thunder / fireworks situations. The sound stress model promoted a significant increase in alert / attention responses, walking / running, hiding, getting away from the environment, interacting with people, getting up / sitting down, looking for sound, lowering or tail between the legs, freezing and startle. Acupuncture treatment was able to significantly reduce the occurrence of behavioral responses induced by the sound stress model: walking / running, escape from the environment and arched posture. Acupuncture treatment also produced a significant improvement in the fear reactions of dogs when they are exposed to natural fire / thunder situations according to the tutors' perception. Our data suggest that weekly acupuncture sessions can reduce the behavioral responses of fear in dogs with a history of exaggerated fear of sounds and reinforce the use of acupuncture in the treatment of this disorder in dogs.

Efeito do estresse na eficiência reprodutiva de fêmeas bovinas / Effects of stress on reproductive performance of female bovine

Os mecanismos que desencadeiam estresse em um animal e o seu efeito na reprodução não estão completamente elucidados. Nesta revisão, pretende-se apresentar os principais aspectos que levam um animal ao estado de estresse e seu efeito na eficiência reprodutiva de fêmeas bovinas. Determinados processos dentro da produção animal, como manejos reprodutivos, requerem um contato constante com os animais. Se durante os trabalhos no curral os animais sofrerem uma interação homem-animal negativa, haverá prejuízos à homeostase (estresse) e ativação do eixo hipotalâmico-hipofisário-adrenal com paralisação do eixo hipotalâmico-hipofisário-gonadal, diminuindo, assim, a fertilidade dos animais. Desse modo, é necessário um melhor entendimento de como este processo gonadal e neuroendócrino se desenvolve, visando melhorar a eficiência reprodutiva.

The mechanisms which trigger the stress state in an animal and its effects on reproductions are not completely clear. This review intends to show the main aspects which lead an animal to stress and its effects on reproductive efficiency of bovine female. Some process in animal production requires a constant contact with animals, such as reproductive handling. If during this works in corral the animals suffer from a negative human-animal interaction, there will be damage to animal’s homeostasis (stress). As a consequence, an activation on hypothalamic pituitary adrenal axis disrupting the hypothalamic pituitary gonadal axis, thus, decreasing animal’s fertility. In brief, it is necessary a best understanding about the development of this neuroendocrine and gonadal process and how does it works, aiming increase reproductive efficiency.

EFEITOS DE DIFERENTES ANESTÉSICOS SOBRE O BEM ESTAR DE CARPA CAPIM (Ctenopharyngodon idella)

No Brasil, aproximadamente quatro milhões de pessoas estão envolvidas direta ou indiretamente com a aquicultura, a qual contribui como fonte de renda e produção de alimento. Na última década, o consumo per capita de pescado no mundo elevou-se em mais de 100%, ressaltando a preocupação quanto ao bem-estar e redução do estresse desses animais por parte do consumidor de proteína animal, dos pesquisadores, dos desenvolvedores de tecnologias ou dos produtores. É sabido que o estresse nos peixes desencadeia respostas neuroendócrinas, gerando respostas primárias, secundárias e/ou terciárias, o que libera catecolaminas e cortisol, prejudicial para o desenvolvimento, imunidade e reprodução. Na última década, houve certo avanço em relação à anestesia aplicada aos teleósteos, destacando-se o aumento do número de estudos relacionados ao uso de anestésicos e suas respostas neuro-fisiológicas. Entretanto, as diferenças entre respostas específicas para cada espécie, qualidade e padrões da água, dentre outros fatores, dificultam a pesquisa e o uso prático dos anestésicos nos peixes, e embora hajam estes limitantes, o uso de determinados anestésicos se justifica durante o manejo, transporte ou qualquer outra forma de manipulação, a fim de minimizar o estresse, evitar traumas, morbidades ou até mesmo a morte dos animais. A carpa capim é um peixe nativo da Ásia oriental e foi amplamente distribuída ao redor do mundo como controlador biológico dado seu alto consumo de macrófitas aquáticas, tornando-se desta forma importante espécie de cultivo também no Brasil. Embora seja muito utilizada como modelo experimental por ser um animal de fácil adaptação, não há protocolos anestésicos definidos para a espécie. Desta forma, o estudo dos efeitos de anestésicos sobre essa espécie é relevante tanto sob o aspecto científico, de bem-estar, como de de produção. O presente estudo teve por objetivo avaliar o efeito do eugenol, benzocaína e gelo sobre o bem estar de carpas capim adultas (Ctenopharyngodon idella) durante processos sedativos, anestésicos e/ou eutanásicos. Foram utilizados 60 peixes adultos com peso médio de 743,0 (± 6,2) g. O delineamento experimental foi inteiramente casualisado e os animais foram divididos em oito grupos, conforme o tratamento aos quais foram submetidos, sendo: grupo testemunha (GT), controle (CO), etanol 1,75 ml.L-1 (ET), gelo (GE), eugenol 50 mg.L-1 (E50), eugenol 250 mg.L-1 (E250), benzocaína 100 mg.L-1 (B100) e benzocaína 300 mg.L-1 (B300). Todos os animais passaram por um período de aclimatação de sete dias no sistema de recirculação. Os animais de um mesmo aquário foram capturados simultaneamente e submetidos individualmente aos respectivos desafios nas câmaras de anestesia. Os estágios anestésicos foram subdivididos em 0, 1, 2, 3 e 4 e o tempo para alcançar cada estágio foi medido. Posteriormente foi realizada coleta do sangue para análises bioquímicas e em seguida, os animais foram eutanasiados por secção medular, biometrados e parte do fígado coletado para análise de glicogênio hepático. Observamos que os peixes do tratamento GE demoraram mais tempo para alcançar os estágios 1 e 2 (69s e 316s) quando comparados aos outros tratamentos (B100 31s e 58s; E50 25s e 55s; B300 17s e 35s; E250 19s e 40s respectivamente). Houve diferença estatística entre os grupos (p<0,01) quanto ao tempo exigido para atingir os estágios anestésicos 3 e 4, contudo, GE foi o que requereu tempo mais longo (394s e 461s). Comparativamente, animais tratados com as menores doses dos anestésicos benzocaína e eugenol demandaram tempo mais longo para alcançar os estágios anestésicos 3 e 4 (E50 = 81s e 132s; B100 = 77s e 105s) do que nas concentrações mais elevadas (E250 = 43s e 62s; B300 = 42s e 57s). Como agentes sedativos e anestésicos, a benzocaína na concentração de 300 mg.L-1 proporcionou a resposta mais rápida, seguida do eugenol 250 mg.L-1. Como agentes eutanásicos a benzocaína e o eugenol se mostraram eficazes. Em relação ao bem estar, o grupo B100 apresentou as concentrações mais altas para as análises de glicose (141,8 ± 5,3 mg.dL-1) e cortisol (187,2 ± 6,3 ng.mL-1) (p<0,05). Embora a benzocaína na concentração 100 mg.L-1 seja amplamente utilizada como anestésico em peixes, nosso estudo demonstrou esta como agente estressor para carpas capim adultas.

In Brazil, approximately four million people are directly or indirectly involved in aquaculture, which contributes as a source of income and food production. In the last decade, there has been an increase in the per capita consumption of fish in the world by more than 100%, generating concern on the welfare and stress reduction of these animals, part by the animal protein consumer, the researchers, technology developers and producers. It is known that stress in fish triggers neuroendocrine responses, thus generating primary, secondary and / or tertiary responses, which releases catecholamines and cortisol, detrimental to the development, immunity and reproduction. In the last decade, there has been some progress in relation to anesthesia applied to teleosts, especially the increase in the number of studies related to the use of anesthetics and their neurophysiological responses. However, the differences between species-specific responses, water quality and patterns, among other factors, make it difficult to research and use anesthetics in fish. Although there are these limitations, the use of certain anesthetics is justified during handling, transportation or any other form of manipulation in order to minimize stress, avoid trauma, morbidities or even death of the animals. Grass carp (Ctenopharyngodon idella), native to East Asia, has been widely distributed around the world as a biological controller, given its high consumption of aquatic macrophytes, becoming an important crop species in Brazil. Although, it is widely used as an experimental model because it is an easily adapted animal, there are no anesthetic protocols defined for the species. Thus, the study of the effects of anesthetics on this species is relevant under the scientific, welfare and production aspects. The aim of this study was to evaluate the effect of eugenol, benzocaine and water ice on welfare during sedative, anesthetic and/or euthanasic processes in adult grass carps. Sixty adult fish were used, with a mean weight of 743.0 (± 6.2) g. The experimental design was randomized and the animals were divided into eight groups, according to the treatment to which they were submitted: witness group (WG), control (CO), ethanol 1.75 ml.L-1 (ET), water ice (WI) eugenol 50 mg.L-1 (E50), eugenol 250 mg.L-1 (E250), benzocaine 100 mg.L-1 (B100) and benzocaine 300 mg.L-1 (B300). All animals underwent a seven-day acclimation period in the recirculation system. The animals from the same aquarium were captured simultaneously and individually submitted to the respective challenges in anesthesia chambers. The anesthetic stages were subdivided into 0, 1, 2, 3 and 4 and the time to reach each stage was measured. Blood samples were collected for biochemical analysis and then the animals were euthanized by the medullary section. They were biometrically and had part of the liver collected for hepatic glycogen analysis. We observed that WI group (p <0.01) took longer to reach stages 1 and 2 (69s and 316s) when compared to the other treatments (B100 - 31s and 58s, E50 - 25s and 55s, B300 - 17s and 35s, E250s 19s and 40s respectively). There was a statistical difference between the groups (p <0.01) regarding the time required to reach the anesthetic stages 3 and 4, however, WI required the longest time (394s and 461s). Comparatively, animals treated with lower doses of benzocaine and eugenol anesthetics required longer time to reach anesthetic stages 3 and 4 (E50 = 81s and 132s; B100 = 77s and 105s) than in the higher concentrations (E250 = 43s and 62s; B300 = 42s and 57s). As sedatives and anesthetics, benzocaine at the concentration of 300 mg.L-1 provided the fastest response, followed by eugenol 250 mg.L-1. As euthanasic agents, benzocaine and eugenol were effective. In relation to welfare, B100 group had the highest concentrations for glucose (141.8 ± 5.3 mg.dL-1) and cortisol (187.2 ± 6.3 ng.mL-1) (p<0.05). Although benzocaine at 100 mg.L-1 concentration is widely used as an anesthetic in fish, our study demonstrated this as a stressor agent for adult grass carps.

Efeito da acupuntura nos níveis de cortisol e na variabilidade do intervalo cardíaco de cães submetidos ao exercício incremental progressivo

BECK, Marimar Mayworm. Efeito da acupuntura nos níveis de cortisol e na variabilidade do intervalo cardíaco de cães submetidos ao exercício incremental progressivo. 2016. 73f. Dissertação (Mestrado em Medicina Veterinária, Ciências Clínicas). Instituto de Veterinária, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ, 2016. Humanos e animais são constantemente submetidos ao estresse, que é uma situação gerada por um desafio ao qual um organismo é submetido. Apesar do exercício físico ser uma forma poderosa e relativamente simples de tratamento e prevenção de doenças, o exercício agudo é considerado uma ferramenta eficaz para estudar as respostas fisiológicas ao estresse metabólico. Como outras formas de estresse, o exercício agudo induz respostas neuroendócrinas e autonômicas caracterizadas principalmente pela a ativação do eixo hipotálamo-hipófise-adrenal e do sistema simpato adreno-medular. A acupuntura é uma prática milenar da Medicina Tradicional Chinesa, utilizada para reduzir as respostas de estresse em humanos e animais. Desta forma, o estudo propõe estudar o efeito da estimulação aguda de pontos de acupuntura nas respostas fisiológicas ao exercício incremental progressivo (EIP) em cães de canil, através da análise da variabilidade do intervalo cardíaco (VIC), do lactato e do cortisol sérico. Os procedimentos experimentais foram realizados em 16 cães, sem raça definida, com idades entre 2 e 5 anos, pesando de 8 a 23 kg, clinicamente saudáveis, com vacinas e vermifugação em dia e destreinados à esteira ergométrica. Os cães foram submetidos a um período de adaptação a esteira que consistiu de 5 dias de treino consecutivos de 20 min cada, com velocidades variáveis (máxima de 5 km/h) e 5% de inclinação. No dia do experimento os animais foram divididos em dois grupos: controle (CTL, apenas submetidos ao EIP, n=8) e acupuntura (tratados com acupuntura antes do EIP, n=8). No grupo ACUP foram inseridas agulhas de acupuntura nos acupontos BP6, E36 e PC6 bilateralmente por 20min. O EIP consistiu de caminhada seguida de corrida de 5 km/h por 5 minutos, seguida de aumento gradual de 0,5 km/h a cada 30 segundos, com inclinação de 5%, até o alcance da exaustão que foi considerada por meio de uma parada abrupta ou perda de coordenação durante o exercício. Para a análise da VIC, os intervalos cardíacos foram registrados por frequencímetro cardíaco (Polar), e o lactato e cortisol analisados através de espectofotômetro, e pela técnica de radioimunoensaio, respectivamente. O EIP foi capaz de aumentar significativamente os níveis de lactato, a FC média, a razão LF/HF e o LH e diminuir o HF nos três minutos finais do exercício demonstrando uma maior ativação do componente simpático em relação ao parassimpático. No entanto o EIP não foi capaz de induzir aumento significativo do cortisol. Não foi detectada diferença significativa entre os grupos acupuntura e controle em nenhum dos parâmetros analisados. Concluímos que uma sessão de acupuntura imediatamente antes do EIP não foi capaz de alterar significativamente as respostas autonômicas e endócrinas induzidas pelo exercício.

BECK, Marimar Mayworm. Effect of acupuncture in cortisol levels and variability of cardiac interval of dogs submitted to progressive incremental exercise. 2016. 73f. Dissertation (Master of Veterinary Medicine, Clinical Sciences). Veterinary Institute, Rural Federal University of Rio de Janeiro, Seropédica, RJ, 2016. Man and animals are constantly subjected to stress, which is a situation caused by a challenge to which a body is subjected. Despite the exercise be a powerful and relatively simple way of treating and preventing diseases, acute exercise is considered an effective tool to study the physiological responses to metabolic stress. Like other forms of stress, acute exercise induces neuroendocrine and autonomic responses characterized mainly by activation of the hypothalamic-pituitary-adrenal axis and the sympathetic-adrenal system. Acupuncture is an ancient practice of Traditional Chinese Medicine, used to reduce stress responses in humans and animals. Therefore, the work suggests to study the effect of acute stimulation of acupuncture points on the physiological responses to progressive incremental exercise (PIE) in shelter dogs, by analysis of the variability of the cardiac interval (VIC), lactate and serum cortisol. It is noteworthy that the PIE is an exercise stress test recognized worldwide, that has been used in domestic animals and humans. The experimental procedures were performed in 16 dogs, mix breed, aged between 2 and 5 years, weighing 8-23 kg healthy with vaccinations and deworming updated and untrained to the treadmill. The dogs were subjected to an adaptation to the treadmil that consisted of 5 consecutive days of training 20 min each, with variable speeds (maximum of 5 km / h) and 5% inclination. On the day of the experiment the animals were divided into two groups: control (CTL only submitted to PIE) and acupuncture (treated with acupuncture before PIE). In ACUP group acupuncture needles were inserted into acupoints BP6, E36 and PC6 bilaterally for 20min. The PIE consisted in walking, followed by running in 5 km / h for 5 minutes, then gradually increase 0.5 km / h every 30 seconds, with inclination of 5%, until reaching exhaustion (abrupt stop or coordination loss during exercise). For the analysis of VIC, cardiac intervals were recorded by cardiac frequency meter (Polar); lactate and cortisol were analysed by spectrophotometer and radioimmunoassay, respectively. The EIP was able to significantly increase lactate levels, average HR, LF / HF ratio and LH and decrease the HF in the final three minutes of exercise demonstrating a greater activation of the sympathetic component in relation to the parasympathetic. However PIE was not able to induce significant increase of cortisol. No significant differences were detected between the acupuncture and control groups in any of the parameters analysed. We conclude that an acupuncture session immediately before the EIP was unable to significantly change the autonomic and endocrine responses induced by exercise.

RELAÇÃO ENTRE DOIS HORMÔNIOS E O COMPORTAMENTO AGRESSIVO EM DUAS ESPÉCIES DE CICLÍDEOS ORNAMENTAIS AMAZÔNICOS

A agressividade em peixes pode ser modulada por fatores fisiológicos (regulação neuroendócrina) e ambientais. A testosterona, o cortisol e a luminosidade podem influenciar no comportamento agressivo em animais adultos, porém pouco se sabe sobre a relação destes fatores em juvenis. Este estudo tem por objetivo testar a relação entre esteroides (testosterona e cortisol), o fotoperíodo e a agressividade em juvenis dos ciclídeos ornamentais amazônicos, Aequidens pallidus e Pterophyllum scalare. Para isso foram realizados dois experimentos: Experimento I: os peixes foram isolados por 72 horas e, em seguida, pareados por 60 minutos em um aquário neutro para a observação e registro do comportamento agressivo. Foram realizadas coletas de sangue para as análises hormonais. Os indivíduos com maior concentração plasmática de cortisol apresentaram menores níveis de andrógeno e de interação agressiva em P. scalare. Já os indivíduos de A. pallidus, não apresentaram um padrão evidente da relação entre os hormônios e o perfil agonístico. Experimento II: Foi observado o perfil agressivo e as concentrações plasmáticas dos esteroides em duplas submetidas a dois tratamentos: dia longo (16L:08D) e dia curto (08L:16D). Os animais de cada tratamento foram isolados por três dias e no quarto dia submetidos à intrusão territorial. Observou-se que o fotoperíodo afeta a síntese dos esteroides (testosterona e cortisol), porém, esses hormônios não interferem diretamente nas disputas agonísticas quando os animais estão expostos a diferentes períodos de luz. Diante do exposto, pode- se concluir que o fator ambiental (luminosidade) modula a relação entre os hormônios e o comportamento social em duas espécies de ciclídeos ornamentais amazônicos, Aequidens pallidus e Pterophyllum scalare.

Aggressiveness in fish can be modulated by physiological (neuroendocrine regulation) and environmental factors. Testosterone, cortisol and luminosity may influence aggressive behavior in mature fish, however little is known about the relation between those factor in juveniles. Our objective is to determine the relation between steroids (testosterone and cortisol), photoperiod and aggressiveness in juveniles of ornamental Amazonian cichlids, Aequidens pallidus and Pterophyllum scalare. We developed two experiments: Experiment I: the fish were isolated for 72 hours and paired for 60 minutes in a neutral aquarium for observation and recording of aggressive behavior. Blood samples were collected for hormone analyzes. Individuals with higher plasma concentrations of cortisol had lower androgen levels and aggressive interactions in P. scalare. Aequidens pallidus did not have a clear pattern of the relationship between hormones and the agonistic profile. Experiment II: the aggressive profile and plasma concentrations of steroids was observed in fish pairs subjected to two treatments: long-day (16L: 08D) and short days (08L: 16D). The animals of each treatment were isolated for three days and subjected to territorial intrusion into fourth day. We observed that photoperiod affects the synthesis of steroids (testosterone and cortisol), however, these hormones did not interfere directly in the agonistic disputes when animals were exposed to different light periods. Therefore, we concluded that the environmental factor (luminosity) modulates the relation between hormones and social behavior in Amazonian ornamental cichlids two species of Amazonian ornamental cichlids, Aequidens pallidus and Pterophyllum scalare.

Risperidona diminui a resposta ao estresse em peixe-zebra (Danio rerio)

A contaminação de recursos hídricos sejam eles efluentes municipais ou águas de superfície, por fármacos e/ou seus metabólitos, tem sido relatada desde a década de 70, colocando em risco a população usuária desses recursos assim como o habitat aquático. A risperidona, um antipsicótico atípico, usada para o tratamento de pacientes com esquizofrenia, psicoses, Alzheimer e autismo, foi encontrada nas águas residuais na concentração ambiental de 0,00034µg/L. Este medicamento possuí poder ansiolítico e antidepressivo porém até o desenvolvimento deste experimento não se sabia ao certo se poderia estar de alguma forma interferindo no sistema neuroendócrino de estresse dos peixes. A ativação do eixo hipotálamo-hipofise-interrenal (HPI) e consequente elevação do cortisol nos peixes ocorrem quando em contato a um agressor, seja ele predador, redução de oxigênio ou contaminação por fármacos. No zebrafish a resposta ao estresse apresenta similaridade aos dos vertebrados terrestres no que envolve consumo e transferência de oxigênio, mobilização de energia, crescimento, reprodução e efeitos nas funções imunes. O zebrafish foi utilizado devido ao seu rápido crescimento e facilidade de manutenção, assim como sua homologia com seres humanos, crescentes estudos com toxicologia, farmacologia e comportamento. O presente trabalho foi desenvolvido no Laboratório de Fisiologia de Peixes, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária (FAMV), Universidade de Passo Fundo (UPF), avaliou primeiramente os níveis de cortisol frente a cinco diferentes concentrações (0,00034, 85, 170, 340 e 680µg/L) de risperidona e em quatro diferentes tempos (-15, 15, 60 e 240), com exposição aguda ao fármaco (15). Como resultado constatou-se que a presença da risperidona na água interfere no eixo HPI na concentração de 170µg/L no tempo de 15 minutos após estresse, dando continuidade então para a segunda parte do experimento onde o comportamento do zebrafish foi avaliado na concentração de efeito. Os parâmetros observados foram a distância percorrida, a velocidade média, o ângulo absoluto de virada, o número de cruzamentos entre os compartimentos inferior, médio e superior e o tempo de permanência nos compartimentos inferior, médio e superior. No teste de comportamento os animais permaneceram maior tempo no fundo comparando estresse com estresse mais risperidona, podendo ser considerada, a risperidona, um ansiolítico.

Contamination of water resources be they municipal wastewater or surface water, by drugs and their metabolites have been reported since the 70s, endangering the user population of these resources as well as the aquatic habitat. Risperidone, an atypical antipsychotic used to treat patients with schizophrenia, psychosis, Alzheimer's disease and autism found in wastewater in environmental concentration 0,00034g/L. This drug possesses anxiolytic and antidepressant power but to the development of this experiment are not sure if it could be somehow interfering with the neuroendocrine system of fish stress. The activation of the hypothalamic-pituitary-interrenal axis (HPI) and consequent elevation of cortisol in fish occur when exposed to an attacker, be it predator, reduced oxygen or contamination by drugs. In zebrafish the stress response has similarity to those of terrestrial vertebrates in that it involves consumption and oxygen transfer, energy mobilization, growth, reproduction and effects on immune functions. The zebrafish was used because of its rapid growth and ease of maintenance, as well as its homology with humans, more studies with toxicology, pharmacology and behavior. This study was conducted at the Fish Physiology Laboratory, Faculty of Agronomy and Veterinary Medicine (FAMV), University of Passo Fundo (UPF), first evaluated front cortisol levels to five different concentrations (0,00034, 8, 170, 340 and 680g/L) and risperidone on four different times (-15, 15, 60 and 240'), with acute drug exposure (15'). As result is found is that risperidone in the presence of water interferes with the HPI axis at a concentration of 170g/L in time 15 minutes after stress, continuing then to the second part of the experiment where the zebrafish behavior was evaluated in concentration effect. The observed parameters were the distance traveled, average speed, the absolute angle turn, the number of intersections between the lower compartments, secondary and higher and the length of stay in the lower compartments, secondary and higher. In animal behavior test remained along the bottom of comparing the stress with the stress more risperidone , can be considered , risperidone, an anxiolytic .

Variação nos genes dos receptores mineralocorticoide e glicocorticoide e suas implicações proteômicas na qualidade da carne de bovinos Nelore / Variation in the mineralocorticoid and glucocorticoid receptors genes and proteomics implications for meat quality in cattle of Nellore breed

O eixo hipotálamo-pituitária-adrenal é o principal sistema neuroendócrino envolvido na regulação e adaptação da resposta ao estresse e, o principal hormônio secretado é o cortisol. O cortisol exerce seus efeitos por meio dos receptores mineralocorticoide (MR) e glicocorticoide (GR). Variações nos genes desses receptores têm sido associadas à sensibilidade aos glicocorticoides e mudanças no perfil metabólico. O objetivo geral desse trabalho foi compreender a variabilidade existente em relação às respostas fisiológicas de bovinos por meio da identificação de polimorfismos genéticos em genes envolvidos na resposta ao estresse e, verificar as consequências dessa variação genética em características de qualidade da carne. Dessa forma, três abordagens foram propostas: (1) avaliar a incidência de carne DFD (dark, firm and dry) e seu impacto no perfil metabólico, endócrino e características de qualidade da carne bovina, uma vez que o estresse é um dos principais fatores que levam a essa condição desfavorável; (2) avaliar a contribuição de fatores genéticos, por meio da identificação de polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs), no gene do MR e GR, e suas associações com as características mensuradas; (3) avaliar os efeitos desses polimorfismos sobre o perfil proteico do músculo bovino. Foram utilizados 241 bovinos da raça Nelore. Os resultados evidenciaram implicações direta do pH 24 horas post-mortem nos atributos de cor e perdas por cozimento da carne. A incidência de carnes DFD (pH>=5,8) foi de 18,7%. Os polimorfismos identificados mostraram influenciar em algumas características mensuradas. Os SNPs NR3C2_1 e NR3C2_2 no gene do MR foram associados ao conteúdo de glicogênio muscular e nível plasmático do hormônio adrenocorticotrófico (ACTH) post-mortem, e o SNP NR3C1_1 no gene do GR foi associado aos níveis plasmático de cortisol post-mortem. As análises proteômicas demonstraram que a maioria das proteínas reguladas por esses SNPs estão envolvidas na contração muscular, metabolismo e defesa celular. Portanto, é possível inferir que o pH tem impacto nas características de qualidade da carne e que polimorfismos em MR e o GR levam a mudanças na atividade do eixo HPA, no perfil metabólico do organismo e no perfil proteico do músculo, sugerindo que esses genes estão envolvidos em uma complexidade de funções e podendo ser alvos de estudos em sistemas de produção que visam melhorar a produtividade.

The hypothalamic-pituitary-adrenal axis is the main neuroendocrine system involved in the regulation and adaptation in stress response and the primary hormone secreted is cortisol. Cortisol exerts its effects through the mineralocorticoid (MR) and glucocorticoid (GR) receptors. Variations in the genes of these receptors have been associated with sensitivity to glucocorticoids and changes in the metabolic profile. The general objective of this work was to understand the variability in relation to physiological responses of cattle through identification of genetic polymorphisms in genes involved in stress response and, checking the consequences of this genetic variation in meat quality traits. Thus, three approaches have been proposed: (1) evaluate the incidence of DFD meat (dark, firm and dry) and its impact on metabolics, endocrines profiles and meat quality traits, since stress is the major factor that lead to this unfavorable condition; (2) evaluate the contribution of genetic factors through identification single nucleotide polymorphisms (SNPs) in the MR and GR gene and its association with the measured traits; (3) evaluate the effects of these polymorphisms on the protein profile of bovine muscle. A total of 241 Nellore cattle were used. The results evidenced direct implications of 24 hours pH post-mortem in color attributes and cooking losses. The incidence of DFD meat (pH >= 5.8) was 18.7%. The polymorphisms identified demonstrated to influence some on measured characteristics. The NR3C2_1 and NR3C2_2 SNPs in MR gene were associated with muscle glycogen content and post-mortem adrenocorticotropic hormone (ACTH) plasma levels and, the NR3C1_1 SNP in GR was associated with post-mortem cortisol plasma levels. The proteomic analysis demonstrated that most proteins regulated by these SNPs are involved in muscle contraction, metabolism and cellular defense. Therefore, it is possible to infer that pH has impact on meat quality traits and MR and GR polymorphisms lead to changes in the HPA axis activity, metabolic profile and protein muscle profile, suggesting that these genes are involved in a complexity of functions and may be targets for studies on production systems to improve productivity.

Variação nos genes dos receptores mineralocorticoide e glicocorticoide e suas implicações proteômicas na qualidade da carne de bovinos Nelore / Variation in the mineralocorticoid and glucocorticoid receptors genes and proteomics implications for meat quality in cattle of Nellore breed

O eixo hipotálamo-pituitária-adrenal é o principal sistema neuroendócrino envolvido na regulação e adaptação da resposta ao estresse e, o principal hormônio secretado é o cortisol. O cortisol exerce seus efeitos por meio dos receptores mineralocorticoide (MR) e glicocorticoide (GR). Variações nos genes desses receptores têm sido associadas à sensibilidade aos glicocorticoides e mudanças no perfil metabólico. O objetivo geral desse trabalho foi compreender a variabilidade existente em relação às respostas fisiológicas de bovinos por meio da identificação de polimorfismos genéticos em genes envolvidos na resposta ao estresse e, verificar as consequências dessa variação genética em características de qualidade da carne. Dessa forma, três abordagens foram propostas: (1) avaliar a incidência de carne DFD (dark, firm and dry) e seu impacto no perfil metabólico, endócrino e características de qualidade da carne bovina, uma vez que o estresse é um dos principais fatores que levam a essa condição desfavorável; (2) avaliar a contribuição de fatores genéticos, por meio da identificação de polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs), no gene do MR e GR, e suas associações com as características mensuradas; (3) avaliar os efeitos desses polimorfismos sobre o perfil proteico do músculo bovino. Foram utilizados 241 bovinos da raça Nelore. Os resultados evidenciaram implicações direta do pH 24 horas post-mortem nos atributos de cor e perdas por cozimento da carne. A incidência de carnes DFD (pH>=5,8) foi de 18,7%. Os polimorfismos identificados mostraram influenciar em algumas características mensuradas. Os SNPs NR3C2_1 e NR3C2_2 no gene do MR foram associados ao conteúdo de glicogênio muscular e nível plasmático do hormônio adrenocorticotrófico (ACTH) post-mortem, e o SNP NR3C1_1 no gene do GR foi associado aos níveis plasmático de cortisol post-mortem. As análises proteômicas demonstraram que a maioria das proteínas reguladas por esses SNPs estão envolvidas na contração muscular, metabolismo e defesa celular. Portanto, é possível inferir que o pH tem impacto nas características de qualidade da carne e que polimorfismos em MR e o GR levam a mudanças na atividade do eixo HPA, no perfil metabólico do organismo e no perfil proteico do músculo, sugerindo que esses genes estão envolvidos em uma complexidade de funções e podendo ser alvos de estudos em sistemas de produção que visam melhorar a produtividade. (AU)

The hypothalamic-pituitary-adrenal axis is the main neuroendocrine system involved in the regulation and adaptation in stress response and the primary hormone secreted is cortisol. Cortisol exerts its effects through the mineralocorticoid (MR) and glucocorticoid (GR) receptors. Variations in the genes of these receptors have been associated with sensitivity to glucocorticoids and changes in the metabolic profile. The general objective of this work was to understand the variability in relation to physiological responses of cattle through identification of genetic polymorphisms in genes involved in stress response and, checking the consequences of this genetic variation in meat quality traits. Thus, three approaches have been proposed: (1) evaluate the incidence of DFD meat (dark, firm and dry) and its impact on metabolics, endocrines profiles and meat quality traits, since stress is the major factor that lead to this unfavorable condition; (2) evaluate the contribution of genetic factors through identification single nucleotide polymorphisms (SNPs) in the MR and GR gene and its association with the measured traits; (3) evaluate the effects of these polymorphisms on the protein profile of bovine muscle. A total of 241 Nellore cattle were used. The results evidenced direct implications of 24 hours pH post-mortem in color attributes and cooking losses. The incidence of DFD meat (pH >= 5.8) was 18.7%. The polymorphisms identified demonstrated to influence some on measured characteristics. The NR3C2_1 and NR3C2_2 SNPs in MR gene were associated with muscle glycogen content and post-mortem adrenocorticotropic hormone (ACTH) plasma levels and, the NR3C1_1 SNP in GR was associated with post-mortem cortisol plasma levels. The proteomic analysis demonstrated that most proteins regulated by these SNPs are involved in muscle contraction, metabolism and cellular defense. Therefore, it is possible to infer that pH has impact on meat quality traits and MR and GR polymorphisms lead to changes in the HPA axis activity, metabolic profile and protein muscle profile, suggesting that these genes are involved in a complexity of functions and may be targets for studies on production systems to improve productivity. (AU)

Cortisol, glicose e triglicerídeo na avaliação do estresse neuroendócrinode cães com fratura tibial / Cortisol, glucose and triglyceride in the neuroendocrine stress evaluation in dogs with tibial fracture

“Resposta ao estresse” é a designação para o conjunto de alterações hormonais e metabólicas que decorrem após qualquer situação de trauma. As mensurações bioquímicas, especialmente o cortisol e a glicose tem se mostrado importantes referências para a avaliação da dor e do estresse por meio indireto. Sendo assim, o objetivo desta pesquisa é medir o cortisol, os metabólicos energéticos glicose e triglicerídeo, na avaliação da resposta neuroendócrina de cães com fratura tibial. Foram utilizados 12 cães com fratura tibial. Realizaram-se então cinco coletas de sangue venoso, no momento do atendimento do paciente, durante o procedimento cirúrgico logo após a indução anestésica, cinco minutos após a estimulação periosteal pelo implante, 24 horas após a primeira coleta e após sete dias do procedimento cirúrgico.Não foram observadas diferenças estatísticas significativas entre os tempos e entre os valores de cortisol, glicose e triglicerídeo, porém houve diferença numérica entre as médias dos tempos analisados, sendo que o cortisol apresentou uma média decrescente entre os tempos. As médias dos valores de glicose apresentaram acréscimo nos períodos pré e trans cirúrgicos com decréscimo das médias nos períodos pós- cirúrgicos. As médias dos valores de triglicerídeo apresentaram grande variação entre os períodos. É possível concluir que o cortisol é um importante mediador na resposta neuroendócrina aguda de cães com fratura tibial, os valores médios de glicose não responderam de forma similar ao cortisol durante os procedimentos cirúrgicos e que o triglicerídeo não é um bom parâmetro de avaliação do estresse neuroendócrino agudo de cães com fratura tibial.AU

“Response to stress” is the designation for the set of metabolic and hormonal changes that take place after any traumatic situation. The biochemical measurements, especially cortisol and glucose has been shown to be important references for the evaluation of pain and stress by indirect means. Therefore, the objective of this research is to measure cortisol, the glucose and triglyceride metabolic energy, in evaluating the neuroendocrine response of dogs with tibial fractures. For the present study, we used 12 dogs with tibial fractures. Were colected five venous blood samples, at the time of patient care, during the surgical procedure after induction of anesthesia, five minutes after stimulation by periosteal implant, 24 hours after the first collection and after seven days of the surgery. There were no statistically significant differences between times and between the values of cortisol, glucose and triglycerides, but there was a numerical difference between the mean times analyzed, we observed that the cortisol showed an average decrease between times. The mean glucose values had increased in the pre and trans-surgical times, and with a decrease in mean postoperative periods. Mean triglyceride values varied widely between periods. It is possible to conclude that cortisol is an important mediator in the neuroendocrine response of dogs with acute tibial fractures, the mean values of glucose did not respond similarly to cortisol during surgical procedures and that the triglyceride is not a good parameter for evaluating the neuroendocrine stress dogs with acute tibial fractures.AU

Cortisol, glicose e triglicerídeo na avaliação do estresse neuroendócrinode cães com fratura tibial / Cortisol, glucose and triglyceride in the neuroendocrine stress evaluation in dogs with tibial fracture

“Resposta ao estresse” é a designação para o conjunto de alterações hormonais e metabólicas que decorrem após qualquer situação de trauma. As mensurações bioquímicas, especialmente o cortisol e a glicose tem se mostrado importantes referências para a avaliação da dor e do estresse por meio indireto. Sendo assim, o objetivo desta pesquisa é medir o cortisol, os metabólicos energéticos glicose e triglicerídeo, na avaliação da resposta neuroendócrina de cães com fratura tibial. Foram utilizados 12 cães com fratura tibial. Realizaram-se então cinco coletas de sangue venoso, no momento do atendimento do paciente, durante o procedimento cirúrgico logo após a indução anestésica, cinco minutos após a estimulação periosteal pelo implante, 24 horas após a primeira coleta e após sete dias do procedimento cirúrgico.Não foram observadas diferenças estatísticas significativas entre os tempos e entre os valores de cortisol, glicose e triglicerídeo, porém houve diferença numérica entre as médias dos tempos analisados, sendo que o cortisol apresentou uma média decrescente entre os tempos. As médias dos valores de glicose apresentaram acréscimo nos períodos pré e trans cirúrgicos com decréscimo das médias nos períodos pós- cirúrgicos. As médias dos valores de triglicerídeo apresentaram grande variação entre os períodos. É possível concluir que o cortisol é um importante mediador na resposta neuroendócrina aguda de cães com fratura tibial, os valores médios de glicose não responderam de forma similar ao cortisol durante os procedimentos cirúrgicos e que o triglicerídeo não é um bom parâmetro de avaliação do estresse neuroendócrino agudo de cães com fratura tibial.

“Response to stress” is the designation for the set of metabolic and hormonal changes that take place after any traumatic situation. The biochemical measurements, especially cortisol and glucose has been shown to be important references for the evaluation of pain and stress by indirect means. Therefore, the objective of this research is to measure cortisol, the glucose and triglyceride metabolic energy, in evaluating the neuroendocrine response of dogs with tibial fractures. For the present study, we used 12 dogs with tibial fractures. Were colected five venous blood samples, at the time of patient care, during the surgical procedure after induction of anesthesia, five minutes after stimulation by periosteal implant, 24 hours after the first collection and after seven days of the surgery. There were no statistically significant differences between times and between the values of cortisol, glucose and triglycerides, but there was a numerical difference between the mean times analyzed, we observed that the cortisol showed an average decrease between times. The mean glucose values had increased in the pre and trans-surgical times, and with a decrease in mean postoperative periods. Mean triglyceride values varied widely between periods. It is possible to conclude that cortisol is an important mediator in the neuroendocrine response of dogs with acute tibial fractures, the mean values of glucose did not respond similarly to cortisol during surgical procedures and that the triglyceride is not a good parameter for evaluating the neuroendocrine stress dogs with acute tibial fractures.

Evaluation of cortisol and glycemia levels of dogs anesthetized with sevoflurane and premedicated with either butorphanol or phetidine / Avaliação dos níveis de cortisol e glicemia em cães anestesiados pelo sevofluorano, pré-medicados com butorfanol ou meperidina

The objective of this study was to compare the influence of butorphanol and phetidine as part of the preanesthetic medication, in 20 healthy dogs submitted to experimental orthopedic surgery. Dogs were randomly allocated in two groups: GI, acepromazine and butorphanol (0,05 mg.kg 1 and 0,4 mg.kg 1, respectively, i.m.) and, GII, acepromazine and phetidine (0,05 mg.kg 1and 4 mg.kg 1, respectively, i.m.). Anesthesia was induced by administration of propofol (5 mg.kg 1) and maintained by the use of sevoflurane delivered in a 100% oxygen circuit. Plasma concentrations of cortisol and glucose were measured during several surgical procedures: T0, before preanesthetic medication; T1, 20 minutes after preanesthetic medication; T2, at skin incision; T3, at periostal stimulation; and, T4, at skin suture. Concentrations of plasma glucose were not significantly different between the surgical procedures and between the two groups evaluated. Concentrations of plasma cortisol were significantly higher in dogs administered with butorphanol between the surgical procedures of T0 and T3, compared with values for dogs administered with phetidine. These results suggest that phetidine is more adequate to control plasma cortisol in dogs submitted to orthopedic surgery than anesthesia with sevoflurane.

O objetivo deste estudo foi comparar a influência do butorfanol ou meperidina como medicação préanestesica nos níveis de cortisol e glicemia em vinte cães submetidos a cirurgia ortopédica experimental. Os cães foram distribuídos em grupos: GI recebeu acepromazina e butorfanol (0,05 mg.kg 1 e 0,4 mg.kg 1 respectivamente, i.m.) e GII, acepromazina e meperidina (0,05 mg.kg 1 e 4 mg.kg 1 respectivamente, i.m.). A indução anestésica constou de propofol (5 mg.kg 1) e para a manutenção sevofluorano em 100% de oxigênio. A concentração plasmátca de cortisol e glicose foram mensuradas no momentos: T0 antes da medicação pré-anestésica; T1 vinte minutos após a medicação pré-anestésica; T2 incisão de pele; T3 estimulação periosteal e T4 sutura de pele. Não houve diferença entre os momentos e grupos na dosagem de glicose. A concentração plasmatica de cortisol foi significativamente maior nos cães que receberam butorfanol entre T0 e T3, comparado com o grupo que recebeu meperidina. Esses resultados sugerem que a meperidina promove maior controle da dosagem de cortisol em cães submetidos a cirurgia ortopédica e anestesiados com sevofluorano.