Efeito do ciclo estral na resposta comportamental relacionada ao pânico e na quimiossensibilidade ao CO2 em camundongos

Abstract

A hipercapnia aguda, estímulo panicogênico em seres humanos, também induz comportamento relacionado ao pânico em camundongos. O Transtorno de Pânico (TP) é cerca de 2-4 vezes mais prevalente em mulheres e as flutuações hormonais associadas ao ciclo menstrual parecem desempenhar um papel no desenvolvimento do TP. Neste estudo, o impacto do ciclo estral na quimiossensibilidade e na resposta comportamental ao CO2 foi investigado. Também avaliamos os efeitos do estímulo panicogênico e do ciclo estral na concentração monoaminérgica encefálica. Fêmeas C57BL/6 cíclicas (proestro, estro, metaestro e diestro) foram expostas a 20% de CO2 e a resposta comportamental (salto, corrida e congelamento), ventilação pulmonar (V̇E, pletismografia de corpo inteiro), consumo de oxigênio (V̇O2, calorimetria indireta) e temperatura corporal (Tc, dataloggers) foram mensuradas. O plasma e o encéfalo foram coletados para dosagem de estradiol (E2) e progesterona (P4) e de monoaminas do diencéfalo e tronco encefálico. Fêmeas expostas a 20% CO2 expressaram comportamento de fuga, contudo não foi observado efeito do ciclo estral. A hipercapnia induziu aumento da V̇E e promoveu queda da Tc em todas as fases do ciclo. No diestro, houve uma atenuação da hiperventilação induzida pelo CO2, sem alteração do V̇O2, enquanto nas fêmeas em estro tal resposta foi acompanhada da redução do V̇O2. Nas fêmeas em metaestro, o CO2 também promoveu queda do V̇O2. Adicionalmente, a concentração de P4 no plasma e de DOPAC no tronco encefálico foi superior em fêmeas expostas ao CO2. Portanto, nossos dados sugerem que o estímulo panicogênico hipercápnico induz comportamento relacionado ao pânico e mudanças ventilatórias que parecem ser mediadas pela dopamina. Adicionalmente, o ciclo estral não parece afetar a resposta comportamental ao CO2 no camundongo, mas afeta as respostas ventilatória e metabólica. Ainda, o estímulo panicogênico é capaz de aumentar a secreção de P4, provavelmente de origem adrenal, em camundongos fêmeas.

Acute hipercapnia, which is panicogenic in humans, also evokes panic-like behavior in mice. Panic Disorder (PD) is 2–4 times higher in women compared to men, and the hormonal fluctuations associated with the menstrual cycle appear to play a role in the development of PD. In this study, the role of the estrous cycle in chemosensitivity and the behavioral response to CO2 in mice were investigated. We also evaluated the effects of the panicogenic stimulus and the estrous cycle on brain monoaminergic concentration. Cycling females C57BL/6 (proestrus, estrus, metestrus and diestrus) were exposed to 20% CO2 and the behavioral escape response (jumping, running and freezing), pulmonary ventilation (V̇E, whole-body plethysmography), oxygen consumption (VO2, indirect calorimetry) and body core temperature (Tc, dataloggers) were measured. Plasma and brain were collected for measurement of E2 and P4 and monoamines from the diencephalon and brain stem. Females exposed to 20% CO2 showed escape behavior but without the estrous cycle effect. Females in all phases of the estrous cycle showed higher V̇E and lower Tc during hypercapnia. Females in diestrus showed an attenuation of CO2-induced hyperventilation without a change in V̇O2, while in females in estrus this response was accompanied by a reduction in V̇O2. Hypercpania also induced a drop in V̇O2 in metestrus. Additionally, the concentration of P4 in plasma and DOPAC in the brain was higher in females exposed to CO2. Therefore, our data suggest that hypercapnia (20% CO2) induces panic-related behavior and ventilatory changes that appear to be mediated by dopamine. Additionally, the estrous cycle does not appear to affect the behavioral response to CO2 in mice, but it does affect the ventilatory and metabolic responses. Furthermore, the panicogenic stimulus is capable of increasing the secretion of P4, probably of adrenal origin, in female mice.