Efeito do tratamento com lítio sobre a habilidade motora e o sistema Wnt-catenina-caderina durante o desenvolvimento inicial de Zebrafish

Abstract

Lithium has been the mainstream treatment for bipolar disorder since 1950s, offering unequivocal prophylactic and acute efficacy against maniac and depressive episodes despite challenges in managing bipolar disorder during pregnancy and the perinatal period. The mechanisms underlying lithium effects are still elusive but exacerbation of wnt-β-catenin signaling system due to GSK-3 inhibition is believed to be its main target. In this study we evaluated effects of lithium exposure during zebrafish early development including behavioral and molecular characterization of the wnt-β-catenin system. Embryos were individually treated for 72hpf with LiCl at 0. 05, 0. 5 and 5mM. No significant malformation and embryotoxic effects were observed. At 10dpf 0. 5 and 5mM lithium-treated larvae showed decreased locomotory behavior resembling lithium-induced Floppy baby syndrome neurobehavioral symptoms. Western blot analysis of selected wnt-β-catenin system components showed an increased β-catenin and decreased N-cadherin protein levels at the end of treatment unaccompanied by wnt3a changes, reinforcing current view of GSK-3 inhibition as the main mechanism of lithium effects. At 10 dpf protein levels were reestablished on control levels for all previously treated groups. qPCR analysis of β-catenin and N-cadherin showed no effects of lithium on these genes expression suggesting protein changes were due to post-transcriptional events. While c-myc gene expression remained unaltered during evaluated periods, cyclin d1 was decreased at 3dpf, and CamkIV oscillated.

Lítio tem sido o principal tratamento para desordens bipolares desde 1950, oferecendo um efeito profilático e agudo contra os episódios maníacos e depressivos, apesar dos desafios encontrados na sua administração durante a gravidez e o período perinatal. Os mecanismo por trás dos efeitos do lítio ainda não foram descritos completamente mas existem evidencias de um efeito sobre a via Wnt-ß-catenina devido a sua capacidade de inibição sobre a GSK-3ß. Neste estudo nós avaliamos os efeitos da exposição ao lítio durante o desenvolvimento inicial de Zebrafish incluindo caracterizações comportamentais e moleculares do sistema Wnt-ß-catenina-Caderina. Embriões foram tratados individualmente por 72hpf com LiCl 0. 05, 0. 5 e 5 mM. Não foram observadas malformações significativas nem efeitos embriotóxicos. Em 10 dpf animais tratados com 0. 5 e 5 mM de lítio demonstraram habilidades locomotoras similares a síndrome induzida por lítio em humanos Floppy baby syndrom. Análises através da técnica de Western blot demonstraram uma expressão aumentada nos níveis de ß-catenina e diminuída para N-caderina. Animais com 10dpf reestabeleceram seus níveis de expressão proteica de acordo com o controle. Análises através da técnica de qPCR não demonstraram nenhum efeito sobre os níveis de ß-catenina ou N-caderina, sugerindo a ocorrência de mudanças pós-transcricionais. Enquanto os níveis de c-myc não foram alterados, houve uma diminuição nos níveis de Cyclin D1 em larvas de 3dpf, enquanto os níveis de CamkIV ocilaram.