Avaliação do Comportamento Sexual de Camundongos Machos
Summary
Este artigo descreve como realizar testes de comportamento sexual em camundongos machos.
Abstract
O comportamento sexual é altamente específico das espécies. Embora os roedores tenham comportamentos sexuais ligeiramente diferentes, ratos e ratos têm um padrão de comportamento sexual semelhante. O objetivo deste artigo é descrever o modelo feminino induzido por hormônios e o procedimento experimental para avaliação do comportamento sexual de camundongos machos. Os elementos comportamentais sexuais mais importantes são demonstrados no vídeo e nas ilustrações. Os passos críticos, as vantagens e limitações do teste de comportamento sexual também são explicados. Finalmente, os parâmetros de comportamento são apresentados, e os processos de montagem, intromissão e ejaculação no acasalamento são distinguidos. Os parâmetros comportamentais são avaliados em termos da duração e contagem ocorridas durante o período de teste.
Introduction
O comportamento sexual em camundongos machos maduros resulta da interação de uma série de sistemas hormonais e sistemas neurais relacionados e interdependentes em diferentes circuitos cerebrais1. Também requer experiências de desenvolvimento, aprendizado, contexto e um parceiro apropriado. A análise comportamental é uma importante reflexão sobre a função neural ou neurocrina. Assim, o estudo do comportamento sexual em modelos animais tem sido amplamente utilizado na neurociência comportamental e em outras pesquisas relacionadas2. O etograma dos comportamentos sexuais em roedores tem sido explicado em muitos artigos e livros1,3,4. Por exemplo, a descrição de Scahs e Barfield sobre o comportamento sexual no rato5 ajudou a entender um padrão comportamental semelhante em camundongos5. O rato é um dos sujeitos mais usados para estudos comportamentais. Hull et al.6 deram uma introdução detalhada dos comportamentos sexuais do rato masculino: Quando um rato macho encontra uma fêmea, ele começa a investigar a região anogenital da fêmea. Em seguida, o macho pressiona suas patas dianteiras contra os flancos da fêmea para montar a fêmea por trás. A fêmea apresenta uma postura sexualmente receptiva característica, dobrando sua coluna em um arco e movendo sua cauda para um lado do corpo, expondo um introitido de abertura para a penetração sexual do macho (ou seja, lordose). Após a montagem, o macho faz impulsos pélvicos rápidos e rasos, seguidos por impulsos vaginais lentos e profundos. Após inúmeras intromissões, um impulso de longa duração resulta na ejaculação do sêmen, durante o qual o camundongo macho pode congelar por cerca de 25 s antes de desmontar ou cair da fêmea6. Na ejaculação, as glândulas acessórias do rato macho podem produzir uma mistura contendo sêmen que endurece para formar o plugue copulatório. Finalmente, após a ejaculação, o macho começa a se arrumar genitalmente e demonstra falta de interesse pela fêmea. Em resumo, a seqüência básica do comportamento sexual masculino consiste em farejar, seguir, montar, intromissão, ejaculação e tratamento pós-ejaculação. O comportamento sexual do rato apresenta diferenças de tensão. Por exemplo, as latências de ejaculação variam de 594 a 6943 s, e os números de intromissões variam de 5 a mais de 100. As latências pós-ejaculação variam de 17 a 60 min. No entanto, a introdução de uma nova fêmea pode diminuir esse intervalo de tempo. Em alguns casos, o macho ejacula na primeira intromissão com a nova fêmea7.
Os principais eventos para a avaliação do comportamento sexual são a montagem, a intromissão e a ejaculação. Os cientistas comportamentais recomendaram a medição não apenas da frequência de cada ação, mas também de sua latência e intervalo de tempo5,8. Alguns dos principais indicadores de medição em estudos anteriores incluem: número de montagens, número de intromissões, latência de montagem, latência de ejaculação, latência de montagem pós-ejaculatória (ou intervalos pós-ejaculatórios), latência pós-ejaculatória, número de séries copulatórias e duração de séries copulatórias. Park et al.8 e Sachs et al.5 descreveram como identificar cada ação de montagem, intromissão e ejaculação de roedores. A montagem é definida como o macho montando a fêmea por trás, palpando seus flancos com suas patas dianteiras, e empurrando seu pênis rapidamente e repetidamente sem inserção peniana. A intromissão, também conhecida como inserção peniana, é identificada por um ou mais dos seguintes atos: um impulso longo e profundo após impulsos rasos rápidos, um chute rápido com uma perna traseira, e uma retirada lateral marcada do macho da fêmea. A ejaculação é identificada por um impulso pélvico terminal que é mais lento e profundo do que o de uma intromissão e uma redução na elevação da perna traseira. Uma série copulatória é identificada por cada seqüência desde a montagem até a ejaculação. As definições de parâmetros comportamentais utilizados no presente estudo estão listadas da seguinte forma: 1) Latência de montagem: o tempo desde a introdução da fêmea até a primeira montagem do macho; 2) Latência de intromissão: o tempo desde a introdução do sexo feminino até a primeira intromissão; 3) Latência ejaculação: o tempo da primeira intromissão à primeira ejaculação (geralmente após o último impulso pélvico); 4) Latência de montagem pós-ejaculatória: o tempo da ejaculação para a próxima montagem; 5) Latência de intromissão pós-ejaculatória: o tempo de ejaculação e a próxima intromissão; 6) Número de montagens: o número de tempos de montagem antes da primeira ejaculação; 7) Número de intromissões: o número de intromissões antes da primeira ejaculação; 8) Número de séries copulatórias: o número de séries copulatórias durante o período de observação; 9) Duração das séries copulatórias: o tempo de todas as séries copulatórias durante o período de observação.
O comportamento sexual e o comportamento relacionado podem ser conduzidos tanto na gaiola do homem quanto em uma arena fechada, entre as quais um aparelho chamado caixa espelhada “Sem Segredos” de Rissman é introduzido para observar o comportamento de acasalamento3. Uma câmera de vídeo é colocada na frente da caixa para gravar simultaneamente a ação dos ratos a partir de uma visão lateral e através de um espelho inclinado a partir de uma visão ventral. No entanto, este método requer luzes brilhantes, o que inevitavelmente leva a uma maior habitação, a fim de eliminar o estresse ambiental em camundongos. Quanto ao método de medição, recomenda-se a análise comportamental baseada em vídeo para registrar e quantificar o comportamento4. Um gravador de vídeo que tenha uma opção de avanço de vídeo quadro a quadro com velocidades recomendadas de obturador maiores que 1/1000 s pode ser usado para registrar movimentos rápidos do mouse. A câmera infravermelha de alta resolução é necessária ao gravar em um ambiente escuro. Para analisar o filme, é necessário um computador com um agarrador de quadros para permitir que os quadros individuais de comportamento sejam capturados para manipulação do computador. Os camundongos são extremamente versáteis e podem apresentar comportamento compensatório após quase qualquer tratamento. A ambiguidade pode existir sobre cada parte do corpo em movimento4. Assim, a análise de alguns comportamentos pode exigir ainda maior resolução e câmeras de velocidade mais altas.
Os comportamentos sexuais masculinos em camundongos são afetados por muitos fatores, incluindo diferenças de tensão, alterações hormonais e mutantes genéticos1,3,9,10. McGill e Blight11 ilustraram as diferenças de tensão nos comportamentos de acasalamento do rato. Por exemplo, os machos C57BL/6 normalmente ganham a intromissão rapidamente e ejaculam em cerca de 20 min11. DBA/2 machos são lentos para ganhar intromissão, mas ejaculam rapidamente. Os machos balb/c são lentos para alcançar a ejaculação (latência média de 1 h) devido a um longo período de namoro11. A testosterona facilita e mantém o comportamento sexual masculino2, e mudanças nos níveis de testosterona podem alterar o desempenho do comportamento sexual12. Tanto a castração cirúrgica quanto o tratamento antiandrogênio podem reduzir o nível de testosterona e resultar em um rápido declínio dos comportamentos sexuais e até mesmo motivação sexual e excitação sexual13. A testosterona administrada pode restaurar comportamentos pré-copulatórios e copulatórios em camundongos castrados. Por fim, ratos de nocaute e knockdown exibem diferenças nas facetas dos comportamentos sexuais em comparação com ratos do tipo selvagem. Por exemplo, camundongos machos com mutações direcionadas de Adcy3, Cnga2 e Gnao apresentam uma capacidade reduzida de detectar feromôno, enquanto os ratos de nocaute Trpc2 mostram preferência de parceiro alterada14,15,16. Outros efeitos de transgênicos e nocautes sobre o comportamento sexual de camundongos são explicados por Crawley3.
Aqui, um dos procedimentos mais comuns para avaliar o comportamento sexual na combinação de um camundongo macho com uma fêmea ovariectomizada que foi hormonalmente preparado para ser receptivo é descrito. Um protocolo experimental é apresentado para a realização de experimentos de comportamento sexual em camundongos. Além disso, um exemplo de mudança nos padrões de comportamento sexual resultantes do isolamento social em camundongos CD-1 é mostrado.
Protocol
Representative Results
Discussion
Existem alguns passos críticos no protocolo apresentado. Em relação à ovariectomia das fêmeas, a abertura da incisão cirúrgica pelas costas é menos prejudicial do que a do abdômen. Dado que a posição do ovário é profunda, puxar outros órgãos quando a incisão é cortada do abdômen muitas vezes leva a sangramento e resulta em visão cirúrgica pouco clara20. Realizamos a incisão nas costas para alcançar o ovário facilmente e encurtar o tempo cirúrgico, bem como garantir a segura…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Agradecemos a Lu Cong, Zhang Hongxia, Zhang Beiyue e Hu Mi por suas sugestões para os experimentos.
Materials
| Choral hydrate | Sinopharm Chenmical Reagent Co., Ltd. | 20160225 | |
| Coated VICRYL Plus Sutures | Ethicon, Inc. | missing | |
| Estradiol benzoate | J&K Scientific, Ltd. | L930Q170 | |
| Ethanol absolute | Beijing Chemical Works Co., Ltd. | 20160715 | |
| Ibuprofen (Children's Motrin) | Shanghai Johnson & Johnson Co., Ltd. | 160629478 | |
| Isoflurane | RWD Life Science Co., Ltd. | 217180501 | |
| Lidocaine | HebeI Tiancheng Pharmacreutical Co., Ltd. | 1170506107 | |
| Male and female CD-1 mice | Vital River Beijing | SCXK( )2013-0023 |
|
| Olive oil | |||
| Penicillin sodium | North China Pharmaceutical Co., Ltd. | F5126420 | |
| Progesterone | J&K Scientific, Ltd. | LR50Q07 | |
| Sony digital camera | Sony Corporation | HDR-CX290E | |
| Test box | DIY | ||
| ThinkStation Computer | Lenovo | S/N PCOGLQKG | |
| Vaporizer for Isoflurane | RWD Life Science Co., Ltd. | E05904-009M |
References
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