Efeitos da Superexpressão do Hormônio de Crescimento (GH) e seu Receptor (GHR) Sobre as Respostas ao Ciclo Claro-Escuro em Zebrafish (Danio rerio)..”

Abstract

O sistema circadiano de zebrafish (Danio rerio), também conhecido por paulistinha, pode ser ajustado por uma série de pistas ambientais tais como temperatura, disponibilidade de alimento e, principalmente, a luz. Nesta espécie, diferentes padrões de atividade comportamental em resposta a diferentes Zeitgebers já foram documentados, além de diferentes padrões de expressão de genes envolvidos nas alças de retroalimentação do sistemas circadianos em diferentes tecidos. No presente estudo, foi verificado se animais geneticamente modificados, superexpressando o hormônio de crescimento (GH), o seu receptor (GHR) ou ambos no mesmo indivíduo (GH/GHR), estariam sofrendo alterações na resposta à luz, o principal Zeitgeber para paulistinha, tanto em nível molecular, através da verificação dos níveis de expressão dos genes do relógio em tecido muscular esquelético, quanto em nível comportamental, através da avaliação do comportamento de atividade locomotora ao longo do ciclo claro-escuro. Os animais GH e GHR-transgênicos apresentaram diminuição na expressão dos parálogos do gene clock, na alça positiva, e do gene per, na alça negativa, em geral nos horários em que estudos prévios demonstraram seus picos de expressão. Estas diferenças apontam para uma possível diminuição da amplitude na expressão destes genes ao longo do ciclo claro-escuro. Além disso, ensaios comportamentais submetendo animais à fotoperíodo 12C:12E e a pulsos de luz no meio da fase escura revelaram uma atividade locomotora mais elevada durante o período de descanso dos animais GH/GHR-transgênicos com conseqüente diminuição da amplitude desta característica comportamental ao longo do ciclo claro-escuro. Este fator evidencia, também, um possível efeito sinérgico de ambos, o excesso de GH e seu receptor, quando superexpressos em um mesmo indivíduo. O presente estudo demonstrou que estes animais apresentam alterações, tanto em nível molecular quanto em nível comportamental, provavelmente devido à uma ação direta do GH sobre o metabolismo destes animais ou sobre as vias de sinalização que controlam a expressão de genes do sistema circadiano, fazendo com que a resposta a luz esteja comprometida.

The circadian rhythm of locomotor activity in zebrafish can be entrained and/or 2modulated by a different Zeitgebers such as light, temperature and feeding time. In the present work it was demonstrated that the transgenic Danio rerio model overexpressing growth hormone (GH-transgenic), growth hormone receptor (GHR-transgenic) and both (GH/GHR-transgenic), present altered locomotor activity along the light-dark (LD) cycle. Differently from the picture commonly observed in zebrafish, all groups presented an inverted pattern of locomotor activity along the LD cycle, evincing higher activity during the night phase and lower along the light phase. Only GH/GHR group presented significant differences in the locomotor activity behavior. Significant higher locomotor activity behavior along the hours of higher activity and 5 hours of lower activity (L5) were found. Although the relative activity during the night phase was lower than in the other groups, similar values of Relative Rest (RR) were observed, reflecting in lower relative amplitude. Furthermore, non- transgenic (NT) animals submitted to a light pulse, at the middle of the dark phase of the LD cycle, presented higher RR and lower L5 values, evincing higher activity along the light phase. The altered behavior pattern observed for transgenic animals could be caused by a direct action of GH or GHR or even by a synergism of both on the signaling pathways controlling the expression of 20 genes from the circadian system, leading to a lower response to the main Zeitgeber in zebrafish, the light, and higher response to other environmental clues.