Évaluation de la neurotoxicité chez Danio rerio adulte à l’aide d’une batterie de tests comportementaux dans un seul réservoir

Résumé

Ici, nous présentons une batterie complète de tests comportementaux, y compris le nouveau réservoir, les bancs et les tests de préférence sociale, pour déterminer efficacement les effets neurotoxiques potentiels des produits chimiques (par exemple, la méthamphétamine et le glyphosate) sur les poissons-zèbres adultes en utilisant un seul réservoir. Cette méthode est pertinente pour la recherche sur la neurotoxicité et l’environnement.

Résumé

La présence d’effets neuropathologiques s’est avérée être, pendant de nombreuses années, le principal critère d’évaluation de la neurotoxicité d’une substance chimique. Cependant, au cours des 50 dernières années, les effets des produits chimiques sur le comportement des espèces modèles ont été activement étudiés. Progressivement, les paramètres comportementaux ont été incorporés dans les protocoles de dépistage neurotoxicologique, et ces résultats fonctionnels sont maintenant couramment utilisés pour identifier et déterminer la neurotoxicité potentielle des produits chimiques. Les tests comportementaux chez les poissons-zèbres adultes fournissent un moyen standardisé et fiable d’étudier un large éventail de comportements, notamment l’anxiété, l’interaction sociale, l’apprentissage, la mémoire et la dépendance. Les tests comportementaux chez les poissons-zèbres adultes consistent généralement à placer le poisson dans une arène expérimentale et à enregistrer et analyser son comportement à l’aide d’un logiciel de suivi vidéo. Les poissons peuvent être exposés à divers stimuli, et leur comportement peut être quantifié à l’aide d’une variété de mesures. Le nouveau test en réservoir est l’un des tests les plus acceptés et les plus largement utilisés pour étudier le comportement anxieux chez les poissons. Les tests de bancs et de préférences sociales sont utiles pour étudier le comportement social du poisson-zèbre. Ce test est particulièrement intéressant puisque le comportement de l’ensemble du banc est étudié. Ces tests se sont avérés hautement reproductibles et sensibles aux manipulations pharmacologiques et génétiques, ce qui en fait des outils précieux pour étudier les circuits neuronaux et les mécanismes moléculaires sous-jacents au comportement. De plus, ces tests peuvent être utilisés dans le criblage de drogues pour identifier les composés qui peuvent être des modulateurs potentiels du comportement.

Nous montrerons dans ce travail comment appliquer des outils comportementaux en neurotoxicologie des poissons, en analysant l’effet de la méthamphétamine, une drogue récréative, et du glyphosate, un polluant environnemental. Les résultats démontrent la contribution significative des tests comportementaux chez le poisson-zèbre adulte à la compréhension des effets neurotoxicologiques des polluants environnementaux et des médicaments, en plus de fournir des informations sur les mécanismes moléculaires qui peuvent altérer la fonction neuronale.

Introduction

Le poisson-zèbre (Danio rerio) est une espèce de vertébré modèle populaire pour l’écotoxicologie, la découverte de médicaments et les études de pharmacologie de sécurité. Son faible coût, ses outils de génétique moléculaire bien établis et la conservation des processus physiologiques clés impliqués dans la morphogenèse et le maintien du système nerveux font du poisson-zèbre un modèle animal idéal pour la recherche en neurosciences, y compris la toxicologie neurocomportementale ^1,2. Le critère d’évaluation principal de la neurotoxicité d’un produit chimique était, jusqu’à récemment, la présence d’effet....

Protocole

Le strict respect des normes éthiques garantit le bien-être et le bon traitement du poisson-zèbre utilisé pour l’expérimentation. Toutes les procédures expérimentales ont été effectuées conformément aux lignes directrices établies par les comités institutionnels de protection et d’utilisation des animaux (CID-SCCI). Les protocoles et les résultats présentés ci-dessous ont été réalisés dans le cadre de la licence accordée par le gouvernement local (numéro d’accord 11336).

1. Logement des animaux pour les tests comportementaux

1. Effectuer tous les tests (présentés dans la figure 1) dans u....

Résultats

Dans cette section, nous examinerons quelques applications possibles de ces outils comportementaux en neurotoxicologie des poissons. Les résultats suivants correspondent à la caractérisation des effets aigus ou excessifs de la méthamphétamine (METH), une drogue récréative, et des effets subchroniques du glyphosate, l’un des principaux herbicides présents dans les écosystèmes aquatiques.

Caractérisation d’un modèle de neurotoxicité excessive de méthamphétamine chez le poisson-zèbre adul.......

Discussion

Les comportements anxieux caractéristiques observés dans le NTT ont été positivement corrélés avec les niveaux de sérotonine analysés dans le cerveau²¹. Par exemple, après exposition à la parachlorophénylalanine (PCPA), un inhibiteur de la biosynthèse de la 5-HT, les poissons ont présenté une géotaxie positive ainsi qu’une diminution des taux cérébraux de 5-HT²², des résultats très similaires à ceux obtenus avec la METH. Par conséquent, la diminution des niveaux de sérotoni.......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Aquarium Cube forme	Blau Aquariophile	7782025	Cubique Panoramique 10   ;( 10 L, 20 cm x 20 cm x 25 cm, 5 mm)
Logiciel Ethovision	Noldus	Ethovision XT	Version 12.0 ou plus récente
Caméra GigE	Systèmes de développement d’imagerie	UI-5240CP-NIR-GL
GraphPad Prism 9.02	Logiciel GraphPad Inc	GraphPad Prism 9.02	; Pour Windows
IDS Gestionnaire de caméras	Systèmes de développement
Rétroéclairage LED	GP-G2
SPSS Quirumed	IBM	IBM SPSS v26
Logiciel uEye Cockpit  ;	Systèmes de développement d’imagerie	version 4.90

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