Caracterização fenotípica do camundongo mutante bate palmas induzido pelo agente mutagênico químico ENU (N- Ethyl- N- Nitrosourea) como potencial modelo para a síndrome de Kabuki

• Main Author: Nicássia de Sousa Oliveira
• Other Authors: Claudia Madalena Cabrera Mori
• Language: Portuguese
• Published: Universidade de São Paulo 2017
• Subjects: Comportamento; Deficiência motora; Doença genética; Gene kmt2d; Mutação; kmt2d gene; Behavior; Genetic disease; Motor deficit; Mutation
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/10/10133/tde-01122017-162348/

O camundongo mutante denominado bate palmas (BALB/cbapa) originou-se de mutagênese química induzida por N-ethyl-N-nitrosourea (ENU). Suas principais características fenotípicas são alterações posturais com movimentos anormais dos membros posteriores quando suspenso pela cauda, simulando o ato de bater palmas. A partir do padrão de herança a mutação foi identificada como autossômica recessiva. Os resultados do sequenciamento do exoma apontaram como forte candidato o gene lysine (K)-specific methyltransferase 2D (kmt2d, também conhecido como mll2 ou mll4), localizado no cromossomo 15 do camundongo. Essa mutação foi confirmada através de sequenciamento do DNA pelo método de Sanger. A perda da função do gene KMT2D, localizado no cromossomo 12 em humanos, foi descrita como responsável pela síndrome de Kabuki, que é uma anomalia congênita rara, autossômica dominante, também conhecida como síndrome Niikawa-Koruki. O fenótipo clínico da doença é variável, mas algumas características mais comuns são face dismórfica, anormalidades esqueléticas, alterações dermatoglíficas, leve a moderado retardo mental e retardo do crescimento pós-natal. O presente estudo teve como objetivo caracterizar o fenótipo do camundongo mutante bate palmas a partir da análise de parâmetros comportamentais. Para tanto, foram utilizados 30 camundongos mutantes bate palmas- sendo 15 machos e 15 fêmeas- e seus respectivos controles BALB/c, com oito semanas de idade no início dos experimentos. Os testes comportamentais foram realizados em ordem crescente de estresse e ordenados na seguinte sequência 1) observação direta em campo aberto dos parâmetros da atividade geral, sensoriais, psicomotores e os ligados ao sistema nervoso central e autônomo; 2) ansiedade e memória no teste do labirinto em cruz elevada; 3) memória operacional no teste do labirinto em T; 4) coordenação motora no teste da trave elevada e 5) comportamento do tipo depressivo nos testes de suspensão pela cauda e natação forçada. Os dados obtidos no presente estudo demostraram que o mutante bate palmas apresentou aumento na frequência de levantar em ambos os sexos, sugerindo comportamento estereotipado; no entanto, não houve alteração na atividade geral. Na avaliação do sistema sensorial houve redução no reflexo auricular e na resposta de aperto de cauda do mutante bate palmas. Em relação aos parâmetros psicomotores houve diminuição do reflexo de endireitamento e queda do trem posterior, sugerindo deficiência motora, como a hipotonia. Os resultados do teste de labirinto em cruz elevada identificaram menor nível de ansiedade nos mutantes em comparação aos controles. Ainda, as respostas observadas no segundo dia do teste mostraram que não houve perda de memória dos bate palmas. Além disso, o teste do labirinto em T mostrou que não houve alteração na memória espacial dos camundongos mutantes em relação aos BALB/c. Já os resultados dos testes de suspensão pela cauda e de natação forçada foram semelhantes, indicando maior tempo de imobilidade dos mutantes em comparação aos BALB/c. Analisados em conjunto, os resultados desse estudo sugerem que o mutante bate palmas apresentou alterações nos parâmetros sensoriais e psicomotores e possível comportamento estereotipado, relacionadas à mutação do gene kmt2d. === The mutant mouse denominated bate palmas (BALB/cbapa) originated from chemical mutagenesis induced by N-ethyl-N-nitrosourea (ENU). Its main phenotypic characteristics are postural alterations with abnormal movements of the hind limbs when suspended by the tail, simulating the act of clap hands. The inheritance pattern of the mutation was identified as autosomal recessive. The potential candidate gene lysine (K) -specific methyltransferase 2D (kmt2d, also known as mll2 or mll4), located on chromosome 15 of the mouse, was identified by the exome sequencing. This mutation was confirmed by DNA sequencing by the Sanger method. The loss of function of KMT2D gene, located on chromosome 12 in humans, has been described as responsible for Kabuki syndrome, which is a rare congenital anomaly, autosomal dominant, also known as Niikawa-Koruki syndrome. The clinical phenotype of the disease is variable, but some common features are dysmorphic face, skeletal abnormalities, dermatoglyphic changes, mild to moderate mental retardation and postnatal growth retardation. The present study aimed to characterize the phenotype of the mutant mouse bate palmas from the analysis of behavioral parameters. Therefore, 30 mutant mice were used - 15 males and 15 females - and their respective BALB/c controls, at eight-wk-old at the beginning of the experiments. Behavioral tests were performed in increasing order of stress and ordered in the following sequence: 1) direct observation in the open field of the parameters linked to general activity, sensorial and psychomotor systems, and those connected to the central and autonomic nervous system; 2) anxiety and memory in the elevated plus maze test; 3) operating memory in the T-maze test; 4) motor coordination in the balance beam test, and 5) depressive-like behavior in the tail suspension and forced swimming tests. The data obtained in the present study demonstrated that the mutant bate palmas presented increase in the rearing frequency in both sexes, suggesting stereotyped behavior; however, there was no change in the general activity. The evaluation of the sensory system demonstrated reduction in the auricular reflex and the tail flick response of the mutant bate palmas. Regarding to the psychomotor parameters, there were observed impairments in the surface-righting reflex and hindquarter fall, suggesting motor deficiency, such as hypotonia. The results of the elevated plus maze test identified a lower level of anxiety in the mutants compared to controls. Still, the responses observed on the second day of the test showed that there was no loss of memory of the bate palmas. In addition, the T-maze test showed that there was no change in the spatial memory of the mutant mice in relation to BALB/c mice. Data of the tail suspension and forced swimming tests were similar, indicating a longer immobilization time of the mutants compared to BALB/c mice. Taken together, the results of this study suggest that the mutant bate palmas showed impairments of the sensorial and psychomotor parameters, and possibly stereotyped behavior related to the mutation of the kmt2d gene.