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The scototaxis test has been introduced recently to assess anxiety-like phenotypes in fish, including zebrafish. Parametric analyses suggest that scototaxis represents an approach–avoidance conflict, which hints at anxiety. In this model, white avoidance represents anxiety-like behavior, while the number of shuttling events represents activity. Acute or chronic fluoxetine, buspirone, benzodiazepines, ethanol, caffeine and dizocilpine were assessed using the light–dark box (scototaxis) test in zebrafish. Acute fluoxetine treatment did not alter white avoidance, but altered locomotion in the higher dose; chronic treatment (2weeks), on the other hand, produced an anxiolytic effect with no locomotor outcomes. The benzodiazepines produced a hormetic (inverted U-shaped) dose–response profile, with intermediate doses producing anxiolysis and no effect at higher doses; clonazepam, a high-potency benzodiazepine agonist, produced a locomotor impairment at the highest dose. Buspirone produced an anxiolytic profile, without locomotor impairments. Moclobemide did not produce behavioral effects. Ethanol also produced a hormetic profile in white avoidance, with locomotor activation in 0.5% concentration. Caffeine produced an anxiogenic profile, without locomotor effects. These results suggest that the light–dark box is sensitive to anxiolytic and anxiogenic drugs in zebrafish.

The dopaminergic system is the subject of numerous researches due to its complexity and to have numerous pathways and receptors in the central nervous system. The release of catecholamines such as dopamine and norepinephrine, are dependent on the presence of tyrosine hydroxylase, which converts L-tyrosine to L-DOPA / levodopa and later into dopamine by dopa decarboxylase. Finally, dopamine is converted to norepinephrine by dopamine β-hydroxylase. On the other hand, L-tyrosine analogues such as a-methyl-para-tyrosine are potent competitive inhibitors of tyrosine hydroxylase, inhibiting the production of catecholamines. It should be noted that dopamine is responsible for innumerable functions such as locomotion, cognition, emotion and neuroendocrine functions. In this context, our objective was to investigate the participation of the dopaminergic pathway on the neuroendocrine axis of stress in zebrafish. We have shown, based on the results of the two articles described, that there is an intimate relationship between catecholamine’s and glucocorticoids in neuroendocrine stress responses. In the first article, we showed that a-methyl-para-tyrosine was able to block the stress axis in adult zebrafish after a stressor event. And in the second article after blocking the dopaminergic pathway with a-methyl-para-tyrosine and subsequent levodopa supplementation, we strongly suggest that dopamine is related to the balance of stress response and norepinephrine to decrease this response. O sistema dopaminérgico é alvo de inúmeras pesquisas devido sua complexidade e por possuir numerosas vias e receptores no sistema nervoso central. A liberação de catecolaminas como a dopamina e norepinefrina, são dependentes da presença de tirosina hidroxilase, que converte a L-tirosina em L-DOPA/levodopa e posteriormente em dopamina pela dopa descarboxilase. Por fim a dopamina é convertida em norepinefrina pela dopamina β-hidroxilase. Por outro lado, análogos da L-tirosina como a a-metil-para-tirosina, são potentes inibidores competitivos da tirosina hidroxilase, inibindo a produção de catecolaminas. Cabe ressaltar que a dopamina é responsável por inúmeras funções como locomoção, cognição, emoção e funções neuroendócrinas. Neste contexto, nosso objetivo foi investigar a participação da via dopaminérgica sobre o eixo neuroendócrino de estresse em peixe-zebra. Nós mostramos, com base nos resultados dos dois artigos descritos que existe uma íntima relação entre catecolaminas e glicocorticoides nas respostas neuroendócrinas de estresse. No primeiro artigo, mostramos que a a-metil-para-tirosina foi capaz de bloquear o eixo de estresse em peixe-zebra adulto após um evento estressor. E no segundo artigo após bloqueio da via dopaminérgica com a-metil-para-tirosina e posterior suplementação com levodopa, sugerimos fortes indícios de que a dopamina está relacionada ao equilíbrio da resposta ao estresse e a norepinefrina a diminuição desta resposta.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico O Transtorno de Estresse Pós-Traumático (TEPT) é classificado como um transtorno relacionado ao trauma e a estressores, um conjunto de doenças neuropsiquiátricas severamente debilitantes que se caracterizam por uma desregulação de respostas de estresse após um evento traumático. O paulistinha (Danio rerio Hamilton 1822) tem emergido como um modelo importante para o estudo de funções genéticas, neurofarmacológicas e comportamentais, como no estudo sobre ansiedade e estresse. O óxido nítrico (NO) é um gasotransmissor que parece ter um papel importante na regulação de respostas neurocomportamentais ao estresse, inclusive no paulistinha. É diante deste cenário que propomos um modelo comportamental para TEPT, com a avaliação da sensibilização dependente de tempo do comportamento do paulistinha em decorrência da exposição à substância de alarme co-específica (SA) – um potente estressor. Com esse modelo, verificaremos o papel do sistema nitrérgico nesse processo de sensibilização. Os animais serão expostos à SA e mantidos livres de estresse por 24 h; após esse período, o comportamento dos animais será analisado. Realizaremos 5 experimentos que visam investigar: i) o efeito atrasado da substância de alarme sobre diferentes tarefas comportamentais em paulistinhas, ii) a comparação da sensibilização dependente de tempo nos fenótipos shortfin e longfin, iii) a aplicação de Critérios Comportamentais de Corte na sensibilização dependente de tempo, iv) a quantificação de glutamato extracelular e nitrito tecidual no telencéfalo após exposição à substância de alarme, e v) Participação do NO na iniciação e consolidação da sensibilização dependente de tempo. Nossos resultados revelaram que: i) a substância de alarme produz sensibilização atrasada da ansiedade (aumento da geotaxia, diminuição da habituação, aumento do nado errático, aumento da frequência de thrashing no teste de distribuição vertical eliciada pela novidade; diminuição do tempo no branco, aumento do nado errático, avaliação de risco e tigmotaxia, no teste de preferência por escuridão) e hiperexcitação (aumento da distância percorrida na primeira tentativa e a inclinação da habituação no teste de reatividade de sobressalto). ii) em relação aos animais shortfin, a exposição de animais longfin produziu maior sensibilização do tempo no compartimento branco, da avaliação V de risco e da tigmotaxia, enquanto os animais shortfin apresentaram frequência de nado errático maior. iii) 25,74% dos animais que foram expostos à SA alcançaram o critério de Resposta Comportamental Extrema (RCE) e 20% atingiram o critério para Resposta Comportamental Mínima (RCM); em animais não-expostos, apenas 4% alcançaram o critério de RCE e 96% alcançaram o critério de RCM. Animais classificados como RCE dispenderam menos tempo no compartimento branco, com entradas de menor duração, maior tigmotaxia e mais nado errático em relação a animais classificados como RCM e controles não-expostos; iv) o tratamento com L-NAME 30 minutos antes da exposição à SA não bloqueou a sensibilização comportamental no teste de preferência por escuridão; v) o tratamento com L-NAME 30 minutos após a exposição à SA bloqueou a sensibilização da escototaxia e da avaliação de risco; vi) o tratamento com L-NAME 90 minutos após a exposição à SA bloqueou a sensibilização da avaliação de risco, nado errático e tigmotaxia. Esses resultados sugerem que a sensibilização dependente de tempo no paulistinha pode ser um bom modelo para estudo do TEPT e apontam o NO com um importante mediador nesse processo. Post-traumatic stress disorder (PTSD) is classified as a trauma- and stressor-related disorder, a set of severely debilitating neuropsychiatric disorders characterized by the disregulation of stress responses after a traumatic event. Zebrafish (Danio rerio Hamilton 1822) emerged as an important model organism for the study of genetic, neuropharmacological and behavioral functions, such as the study of anxiety and stress. Nitric oxide (NO) is a gaseous transmitter that appears to have an important role in the regulation of neurobehavioral responses to stresss, including in zebrafish. In this scenario, we propose a behavioral model for PTSD in the evaluation of the time-dependent sensitization of behavior in zebrafish as a consequence of the exposure to conspecific alarm substance (AS) – a potent stressor. Using this model, we will verify the role of the nitrergic system in this process of sensitization. Animals will be exposed to AS and kept stress-free for 24 h; after this interval, animals' behavior will be analyzed. 5 experiments will be made to investigate: i) the delayed effect of alarm substance on different behavioral tasks in zebrafish, ii) a comparison of time-dependent sensitization on shortfin and longfin phenotypes; a comparação da sensibilização dependente de tempo nas linhagens shortfin e longfin, iii) the application of Behavioral Cutoff Criteria on timedependent sensitization, iv) the quantification of extracellular glutamate and tissue nitrite in the telencephalon after exposure to alarm substance, and v) the participation of NO on the initiation and consolidation of time-dependent sensitization. Our results revealed that: i) alarm substancce produces a delayed sensitization of anxiety (increased geotaxis, decreased habituation, increased erratic swimming and thrashing in the novel tank test; decreased time on white, increased erratic swimming, risk assessment and thigmotaxis on the ligh/dark test) and arousal (increased swim distance on the first trial and increased habituation slope in the startle reactivity test). ii) In relation to shortfin animals, exposure of longfin zebrafish to AS sensitized time on white, risk assessment and thigmotaxis more, while shortfin animals had more erratic swimming. Iii) 25.74% of AS-exposed animals reached criteria for Extreme Behavioral Response (EBR), and 20% reached criteria for Minimal Behavioral Response VII (MBR); in non-exposed animals, only 4% reached criteria for EBR and 96% reached criteria for MBR. Animals classified as EBR spent less time in the white compartment, with shorter entries, more thigmotaxis and more erratic swimming than animals classified as MBR and non-exposed controls. iv) treatment with L-NAME 30 minutes before AS exposure did not block the behavioral sensitization in the light/dark test; v) treatment with L-NAME 30 minutes after AS exposure blocked the sensitization of scototaxis and risk assessment; vi) treatment with L-NAME 90 minutes after AS exposure blocked the sensitization of risk assessment, erratic swimming and thigmotaxis. Theses results suggest that time dependent sensitization is a good model to study PTSD and point to NO as a important mediator in this process.