Submitted by MARCIA ROVADOSCHI (marciar@unifra.br) on 2018-08-16T19:38:00Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_CatianeBisogninAlves.pdf: 1685484 bytes, checksum: f55dbdb3d23dcf00e605bf4bcddc7bb7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-16T19:38:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_CatianeBisogninAlves.pdf: 1685484 bytes, checksum: f55dbdb3d23dcf00e605bf4bcddc7bb7 (MD5) Previous issue date: 2015-03-06 / Statins are cholesterol-lowering agents due to the inhibition of 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A (HMG-CoA) reductase. Recent studies have shown pleiotropic effects for statins, such as anti-epileptic effect in rodents. Quinolinic acid (QA) is an endogenous glutamate analog that may be involved in the etiology of epilepsy and is related to disturbances on glutamate release and uptake. The nanoparticles have become an important focus of therapeutic research on brain because they are an especially effective form of drug delivery. Therefore, considering the therapeutic potentials of nanocapsules, in the present study the protective effect of simvastatin in nanoencapsulated (SN) or free form (SF) is evaluated in QA-induced seizures in rats. Male adult Wistar rats (250-300 g) were pretreated orally during 21 days with control formulation (drug-unloaded NCs, CF), SN or SF at 1 mg/kg/day. After pretreatment, rats were infused with 4 μL of 239.2 nmol QA at right lateral brain ventricle and observed for behavioral changes during 10 min. Twenty four hours after seizures, rats were evaluated for locomotion, balance, gait and memory. CF had pH 6.75 ± 0.19, particle diameter of 213.91 ± 19.96 nm, polydispersity index of 0.167 ± 0.05 and zeta-potential values were -16,28 ± 7,90. SN had pH 6.68 ± 0.25, particle diameter of 215.25 ± 30.58 nm, polydispersity index of 0.151 ± 0.07 and zeta potential values were -16.13 ± 8.19 mV. The body weight of rats did not change during the treatment period. The pretreatment com SN or SF did not change the seizures or number of death following QA infusion. In the group CF + QA the number of rats with fall in the Beam Balance task was higher than Naive group, effect prevented by SN and SF. The groups CF + Sal and SF + QA showed a reduced number of rearings in the Open Field test, besides the increased stride length in the Footprint test. Rats infused with SF + QA had impairment of memory in the Avoidance Inhibitory Memory task and SN or SF did not change this damage effect. Altogether, the present results exhibit that simvastatin in nanoencapsulated or free form at the dose 1 mg/kg/day administered for 21 days was not able to protect rats against the behavioral damages induced by QA in rats (with exception on balance parameter). Another strategies need to investigate to better evaluate the effect of nanocapsules against cerebral damage induced by QA. / As estatinas são agentes de redução de colesterol devido à inibição da 3-hidroxi-3-metilglutaril coenzima A (HMG-CoA) redutase. Estudos recentes demonstram que as estatinas possuem efeitos pleiotrópicos, como efeito anti-epilético em roedores. Contudo, pequenas quantidades de sinvastatina atravessam a barreira hematoencefálica, sendo necessárias elevadas quantidades do fármaco, gerando os efeitos colaterais indesejáveis, o que poderia ser um problema na sua utilização para o tratamento de doenças que afetam o sistema nervoso central. O ácido quinolínico (AQ) é um análogo endógeno do neurotransmissor glutamato, que está envolvido na etiologia da epilepsia devido a perturbações na liberação e captação de glutamato. As nanopartículas tornaram-se um importante foco de pesquisas terapêuticas para o cérebro, pois é uma forma especialmente eficaz de entrega de fármacos em locais onde há baixa permeabilidade. Portanto, considerando as potencialidades terapêuticas de nanocápsulas, no presente estudo é avaliado o efeito protetor da sinvastatina na forma nanoencapsulada (NS) e livre (SL) no modelo de convulsão induzida por AQ em ratos. Os ratos Wistar adultos machos (250-300 g) foram pré-tratados via oral por 21 dias com nanocápsulas brancas (sem fármaco, NB), NS ou SL, na dose de 1 mg/kg/dia. Após o pré-tratamento, os ratos receberam uma infusão de 4 μL de 239,2 nmol de AQ no ventrículo cerebral lateral direito. Os animais foram observados por 10 minutos para a ocorrência de alterações comportamentais. Vinte e quatro horas após as convulsões, os ratos foram testados quanto locomoção, equilíbrio, marcha e memória. As NB apresentaram um pH 6,75 ± 0,19, diâmetro de partícula de 213,91 ± 19,96 nm, índice de polidispersão de 0,167 ± 0,05 e potencial zeta -16,28 ± 7,90 mV. As NS apresentaram um pH de 6,68 ± 0,25, diâmetro de partícula de 215,25 ± 30,58 nm, índice de polidispersão de 0,151 ± 0,07 e potencial zeta -6,13 ± 8,19mV. Não houve redução do peso corporal dos animais ao longo do tratamento. O pré-tratamento com NS ou SL não causou alteração nas convulsões ou número de mortes ocasionadas pela infusão de AQ. O grupo NB + AQ possui maior número de animais com quedas na tarefa de Equilíbrio na Passarela Elevada, efeito prevenido pelo pré-tratamento com NS ou SL. Os grupos NS + Sal e SL + AQ tiveram uma redução no número de explorações verticais no Campo Aberto, além de apresentarem um aumento no padrão do comprimento da passada no teste de Impressão das Patas. Os ratos tratados com NB + AQ tiveram prejuízo de memória avaliado na tarefa da Esquiva Inibitória, e o pré-tratamento com NS ou SL não preveniu esse efeito. No geral, os resultados demonstram que a sinvastatina nanoencapsulada ou na forma livre na dose de 1 mg/kg/dia administrada por 21 dias não induziu efeitos protetores contra os danos observados após a infusão de AQ (com exceção do equilíbrio). Outras estratégias devem ser exploradas para avaliar o efeito dessas formulações no dano cerebral induzido pelo AQ.

Orientadores: Fabio Rogério, Carlos Amilcar Parada / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-18T17:39:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ignarro_RaffaelaSilvestre_M.pdf: 3644274 bytes, checksum: 6e13f812b2d525e18878656d3ec27815 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A injeção de ácido quinolínico (AQ), um agonista glutamatérgico do receptor N-metil-D-aspartato, no estriado de roedores induz morte seletiva de neurônios espinhosos médios, gliose reativa e neurogênese na zona subventricular, acompanhada da migração dos neurônios recém-gerados para o estriado lesado. Tais achados são também descritos na doença de Huntington (DH). Há indícios de que a via de sinalização JAK/STAT esteja envolvida no mecanismo de ação do AQ, bem como na patogênese da DH. A interação das citocinas da família da IL-6 com seus receptores desencadeia a ativação de enzimas da família das Janus-Quinases (JAKs), que por sua vez permitem o recrutamento e a ativação de fatores de transcrição da família das proteínas transdutoras de sinais e ativadoras da transcrição (STATs). Embora as principais características da DH sejam a presença da coréia e déficits na execução de movimentos voluntários, poucos testes são realizados abordando o comportamento locomotor dos animais no modelo de lesão por AQ. Neste trabalho, estudamos o efeito do AG490, um inibidor da JAK2, na gliose, perda neuronal e neurogênese no estriado de camundongos adultos C57BL/6J após a administração estereotáxica unilateral de AQ (30nmol). Imediatamente após a lesão, os animais receberam uma injeção subcutânea de AG490 (10mg/kg) ou veículo (PBS+DMSO), e injeções diárias por 6 dias adicionais. Além disso, investigamos o possível efeito da lesão por AQ na atividade física voluntária diária (AFVD) em rodas de atividade. A distância percorrida pelos camundongos foi monitorada por 28 dias após a injeção unilateral de QA (30nmol) ou PBS no estriado. Cortes coronais do cérebro (40?m) obtidos em criostato foram utilizados para quantificação de neurônios por estereologia e para a análise de expressão protéica, através de imunoistoquímica e Western Blotting para GFAP e doublecortina, marcadores de gliose e neuroblastos, respectivamente. A área total de células doublecortina-positivas (ACDP) e o número de neurônios (NN) no lado lesado (L) e contralateral à lesão (CL) foram avaliados. O Índice de Neurogênese (IN=ACDP(L)/ACDP(CL)) e o Índice de Sobrevivência Neuronal (ISN=NN(L)/NN(CL)) foram calculados. Após a administração de AQ, o estriado ipsilateral apresentou intensa gliose e células doublecortina positivas com características de células migratórias. O Western Blotting para GFAP mostrou uma redução ipsilateral de 19% nos animais tratados com AG490, em comparação aos animais do grupo tratado apenas com veículo (0.82±0.05; 1.010±0.06, n=9, p<0.05). O ISN foi 25% maior nos camundongos que receberam AG490 em comparação aos animais controles (0.75 ± 0.07; 0.60 ± 0.03; n=8, p<0.05). O IN mostrou uma diminuição de 21% no grupo AG490 em relação ao grupo de animais tratados apenas veículo de diluição (1.08±0.06; 1.37±0.09, n=5, p<0.05). A AFVD média, medida em quilômetros por dia, não se alterou nos animais que receberam injeção intra-estriatal de QA (30nmol) em comparação aos animais do grupo controle (3.97±0.34; 3.90±0.21, n=8, p>0.05). Portanto, nossos resultados suportam um papel para a JAK2 na morte neuronal, gliose, e neurogênese estriatais após lesão com AQ. O tratamento com o inibidor AG490 causou neuroproteção e diminuição da gliose, sugerindo que a reação astrocitária pode prejudicar a sobrevivência neuronal neste modelo experimental / Abstract: Injection of quinolinic acid (QA), a N-methyl-D-aspartate receptor agonist, in murine striatum induces death of medium spiny neurons, gliosis and neurogenesis in the subventricular zone with migration of newly synthesized neurons to damaged striatum. Such findings are also described in Huntington's disease (HD). The Janus-kinase (JAK) pathway would take part in QA mechanism of action and HD pathogenesis as well. The interaction of interleukin-6 family of cytokines with its receptor triggers the activation of enzymes of the family of JAKs, which in turn allow the recruitment and activation of transcription factors, known as signal transducers and activators of transcription (STATs). Although the main features of HD are the presence of chorea and deficits in performing voluntary movements, few tests are realized regarding locomotor behavioral on QA model. We studied the effect of AG490, an inhibitor of JAK isoform 2 (JAK2), on gliosis, neuronal loss and neurogenesis in the striatum of adult C57BL/6J mice after unilateral estereotaxic administration of QA (30 nmol). Immediately after injury, animals received a subcutaneous injection of AG490 (10 mg/kg) or vehicle (PBS + DMSO), and then once daily injections for 6 days. Furthermore, in a parallel experiment, we investigated the possible effect of the lesion by AQ on the voluntary daily physical activity (VDPA) in running wheels. The distance traveled by mice was monitored daily for 28 days after unilateral injection of QA (30 nmol) or PBS into the striatum. Frozen brain sections (40?m) were used for neuronal stereological quantification and immunohistochemical and Western Blotting analyses for GFAP and doublecortin, markers of gliosis and neuroblasts, respectively. The total area of doublecortin-positive cells (ADPC) and the number of neurons (NN) in the lesioned (L) and contralateral (CL) sides were evaluated. Neurogenesis index (NI = ADPC in L/ ADPC in CL) and neuronal survival ratio (NSR = NN in L/ NN in CL) were calculated. After QA administration, ipsilateral striatum showed intense gliosis and doublecortin-positive cells with few processes and ovoid bodies, morphological features corroborating a migratory activity. Western Blotting for GFAP showed an ipsilateral decrease of 19% in AG490- vs vehicle-treated animals (0.82 ± 0.05 vs 1.010 ± 0.06; n=9, p<0.05). NSR was 25% higher in mice given AG490 vs controls given vehicle (0.75 ± 0.07 vs 0.60 ± 0.03; n=8, p<0.05). NI showed a decrease of 21% in AG490- vs vehicle-treated mice (1.08 ± 0.06, 1.37 ± 0.09; n=5, p<0.05). The average VDPA, measured in kilometers per day for 28 days, has not changed in animals that received intrastriatal injection of QA (30nmol) compared to animals that received PBS (3.97 ± 0.34, 3.90 ± 0.21, n = 8, p> 0.05). In conclusion, our results support a role for JAK2 in striatal neuronal death, gliosis and neurogenesis determined by QA. AG490 caused neuroprotection and reduced gliosis suggesting that astrocytic reaction may impair neuronal survival in the present experimental model / Mestrado / Fisiologia / Mestre em Biologia Funcional e Molecular

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Excessive formation of reactive oxygen species (ROS) and disruption of glutamate uptake have been hypothesized as key mechanisms contributing to quinolinic acid (QA)- induced toxicity. Thus, here we investigate if the use of diphenyl diselenide (PhSe)2, guanosine (GUO) and MK-801, alone or in combination, could protect rat brain slices from QA-induced toxicity. QA (1 mM) increased ROS formation, thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) and decreased cell viability after 2 h of exposure. (PhSe)2 (1 μM) protected against this ROS formation in the cortex and the striatum and also prevented decreases in cell viability induced by QA. (PhSe)2 (5 μM) prevented ROS formation in the hippocampus. GUO (10 and 100 μM) blocked the increase in ROS formation caused by QA and MK-801 (20 and 100 μM) abolished the pro-oxidant effect of QA. When the non effective concentrations were used in combination produced a decrease in ROS formation, mainly (PhSe)2 + GUO and (PhSe)2 + GUO + MK-801. These results demonstrate that this combination could be effective to avoid toxic effects caused by high concentrations of QA. Furthermore, the data obtained in the ROS formation and cellular viability assays suggest different pathways in amelioration of QA toxicity present in the neurodegenerative process. / A formação excessiva de espécies reativas de oxigênio (ROS) e alterações na captação de glutamato têm sido associadas como mecanismos chave que contribuem para toxicidade induzida pelo ácido quinolínico (AQ). Assim, nós investigamos se a utilização do disseleneto de difenila (PhSe)2, guanosina (GUO) e MK-801, isoladamente ou em combinação, podem proteger as fatias de regiões cerebrais de ratos da toxicidade induzida por AQ. AQ (1 mM) aumentou a formação de ROS, substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) e diminuiu a viabilidade celular após 2h de exposição. (PhSe)2 (1 μM) protegeu contra esta formação de ROS no córtex e no estriado e além disso preveniu a diminuição da viabilidade celular induzida pelo AQ. (PhSe)2 (5 μM) preveniu a formação de ROS no hipocampo. GUO (10 e 100 μM) bloqueou o aumento na formação de ROS causada pelo AQ e MK-801 (20 e 100 μM) aboliu o efeito pró-oxidante do AQ. Quando as concentrações não-efetivas foram usadas em combinação produziram uma diminuição na formação de ROS, principalmente (PhSe)2 + GUO e (PhSe)2 + GUO + MK-801. Estes resultados demonstram que esta combinação pode ser eficaz para evitar os efeitos tóxicos provocados por concentrações elevadas do AQ. Além disso, os dados obtidos nos ensaios de formação de ROS e viabilidade celular sugerem diferentes vias de atuação na melhora da toxicidade induzida pelo AQ presente no processo neurodegenerativo.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Recent data from the literature have suggested that some Krebs cycle intermediates could act as potent antioxidant agents, both in vitro and in vivo, against a variety of pro-oxidant agents. However, the mechanism(s) involved in the antioxidant effect of Krebs cycle intermediates are not fully understood. Additionally, there are scarce data in the literature taking into account the in vitro effect of Krebs cycle intermediates during oxidative stress conditions. Thus, the aim of this study was to determine the effect of some Krebs cycle intermediates on lipid peroxidation induced in vitro by different pro-oxidant agents, and the mechanism(s) by which they act. Firstly, we investigated the effect and the mechanism(s) by which malonate and quinolinic acid modulate the thiobarbituric acid- reactive species (TBARS) production in vitro, using rat brain S1 preparations (Article 1). The present results showed that the malonate-induced TBARS production was not changed by potassium cyanide or MK-801. However, the pro-oxidant effect of quinolinic acid was significantly prevented by MK-801. In addition we found that malonate was able to form complexes with iron ions (Fe2+), but these complexes were not able to interfere with in vitro deoxyribose degradation assays. Based on the results presented, we conclude that malonate pro-oxidant activity in vitro seems to be independent of the NMDA receptors activity. Additionally, we suggest that the malonate effect, in these conditions, is due to its ability to form complexes with iron ions, thus modulating an adequate ratio Fe2+/Fe3+ that could cause an increase in free radicals generation. In contrast, the quinolinic acid effect seems to be dependent of the NMDA receptors activation. However, we can not rule out the involvement of iron ions in quinolinic acid toxicity under our assay conditions. An other objective of this study was to investigate the effect of some Krebs cycle intermediates on quinolinic acid- or iron (Fe2+)-induced TBARS production in the rat brain S1 preparations, and the mechanism(s) by which they act (Article 2). The results showed that oxaloacetate, citrate, succinate, and malate were able to significantly prevent both basal and quinolinic acid- or iron-induced TBARS production. However, α-ketoglutarate induced per se a significant increase in basal TBARS production. The addition of potassium cyanide or the heat-treatment of S1 at 100ºC during 10 min completely abolished the antioxidant succinate activity, without change the effect of other Krebs cycle intermediates studied. Except for succinate, all intermediates used in this study were able to form complexes with iron (Fe2+) ions, however only oxaloacetate and α-ketoglutarate significantly prevented deoxyribose degradation induced by hydrogen peroxide. Based on the results presented, we concluded that oxaloacetate, malate, succinate, and citrate could act as antioxidants under basal, and under quinolinic acid- or iron- induced TBARS production, whereas α-ketoglutarate act as a pro-oxidant agent per se. The mechanism(s) by which citrate, malate, and oxaloacetate acts seems to be related to their ability to form complexes with iron (Fe2+) ions, thus modulating the iron redox cycle. In contrast, the succinate antioxidant effect seems to be dependent of the succinate dehydrogenase (SDH) activity. / Dados recentes na literatura têm relatado que alguns intermediários do ciclo de Krebs podem agir como potentes antioxidantes, tanto in vitro, quanto in vivo, em diversos sistemas pró-oxidantes. Porém, o(s) mecanismo(s) através dos qual(is) os intermediários do ciclo de Krebs exercem suas atividades antioxidantes não são completamente entendidas. Considerando a escassez de dados in vitro na literatura a respeito do efeito desses intermediários durante situações de estresse oxidativo, o presente trabalho tem como objetivo determinar o efeito de intermediários do ciclo de Krebs sob a peroxidação lipídica induzida por diferentes agentes pró-oxidantes in vitro, bem como investigar o(s) mecanismo(s) de ação dos mesmos. Primeiramente investigamos o efeito e o(s) mecanismo(s) pelo(s) qual(is) o malonato e o ácido quinolínico modulam a produção de espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) em S1 de cérebro de ratos, in vitro (artigo 1). Os resultados obtidos mostraram um aumento na produção de TBARS induzido pelo malonato, o qual não foi modificado pela adição de cianeto de potássio, nem pelo MK-801. Por outro lado, o efeito pró-oxidante do ácido quinolínico foi significativamente prevenido pelo MK-801. Observamos ainda que o malonato foi capaz de formar complexos com íons ferrosos e que esses complexos não foram capazes de interferir nos ensaios da degradação da desoxirribose in vitro. Portanto, com base nos resultados encontrados, concluímos que o efeito pró-oxidante do malonato in vitro parece ser independente da atividade dos receptores NMDA. Os resultados sugerem que o efeito do malonato nessas condições deve-se principalmente a sua capacidade de interagir com íons ferro, modulando uma razão Fe2+/Fe3+ que favorece a geração de radicais livres. Por outro lado, o efeito do ácido quinolínico parece ser devido à ativação dos receptores NMDA. Porém, não podemos excluir a participação dos íons ferro para a toxicidade do mesmo nessas condições. Outro foco deste estudo foi investigar o efeito de alguns intermediários do ciclo de Krebs na produção de TBARS induzida por ácido quinolínico ou ferro em S1 de cérebro de ratos in vitro, bem como investigar o(s) mecanismo(s) de ação dos mesmos (artigo 2). Os resultados mostraram que o oxaloacetato, o citrato, o sucinato e o malato foram capazes de reduzir significativamente a produção de TBARS basal, bem como a induzida por ácido quinolínico ou ferro. Por outro lado, o α-cetoglutarato foi capaz de induzir per se um significativo aumento na produção de TBARS. A adição de cianeto de potássio, bem como o pré-tratamento do S1 por 10 min a 100ºC aboliram completamente o efeito antioxidante do sucinato, sem interferir significativamente no efeito dos demais intermediários estudados. Todos os intermediários estudados, exceto o sucinato, foram capazes de quelar íons ferro, porém somente o oxaloacetato e o α-cetoglutarato foram capazes de prevenir a degradação da desoxirribose induzida por peróxido de hidrogênio. Com base nos resultados obtidos, podemos concluir que o oxaloacetato, o malato o sucinato e o citrato agem como antioxidantes sob condições basais ou em presença do ácido quinolínico ou ferro, enquanto que o α-cetoglutarato age como um agente pró-oxidante per se. O mecanismo pelo qual o citrato, o malato e o oxaloacetato exercem seus efeitos antioxidantes parece ser devido à capacidade desses em interagir com íons ferro modulando o ciclo redox desse. Por outro lado, o efeito do sucinato parece ser devido à atividade da enzima succinato desidrogenase (SDH).

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The oxidative stress is envolved in several diseases, including neurological diseases. Centella asiatica is a medicinal plant which was has long been used to treat neurological disturbances in Ayurvedic medicine. The aim of this study was to evaluate the antioxidant potencial of different extracts of C.asiatica in vitro. Were quantified by High Performance Liquid Chromatograph (HPLC) the present compounds and examined the phenolic content of the infusion and fractions: ethyl acetate, n-butanol and dichlorometane. Furthermore, the ability of C.asiatica extracts as scavenger of DPPH., as well as, the antioxidant capacity it was analyzed, through the reduction of molybdenum (VI)(Mo6+) to molybidenum (V)(Mo5+). Finally, we determined the effect of the extracts on lipid peroxidation induced by quinolinic acid (QA) and sodium nitroprusside (SNP) in different regions of the rat brain (cerebral cortex, striatum and hippocampus). HPLC analysis showed that flavonoids, triterpene glycosides, tannins and phenolic acids were present in extracts of C.asiatica. The content of phenolic compounds showed that the ethyl acetate fraction is rich in these compounds, followed by dichloromethane fraction of butanol and of infusion. Moreover, with the first analyzes it was also found a higher antioxidant potential of ethyl acetate fraction as DPPH. radical scavenger. In agreement with in vitro assays, the ethyl acetate fraction showed the highest antioxidant effect by decreasing lipid peroxidation induced by AQ in cerebral cortex (IC50 = 11.82), striatum (IC50 = 13.91) and hippocampus (IC50 = 13. 55) from rat brain. However, when the pro-oxidant agent was NPS, potency of infusion, the ethyl acetate fraction and dichloromethane were not significantly different to the cortex and hippocampus, which highlighted a greater difference of action in the striatum between the infusion (IC50 = 16.12), the ethyl acetate (IC50 = 13.57) and dichloromethane (IC50 = 11.05) regarding the butanol fraction (IC50 = 47.94). In conclusion, the results demonstrated that the infusion of C.asiatica and other fractions exhibit antioxidant capacity in vitro, which is related to their phytochemical content. Thus, the therapeutic potential in neurological diseases of C. asiatica, could be associated with its antioxidant activity. / O estresse oxidativo está envolvido em várias patologias incluindo as doenças neurológicas. A Centella asiática é uma planta medicinal que tem sido muito utilizada para o tratamento de distúrbios neurológicos na medicina Ayurvédica. O objetivo do presente estudo foi avaliar o potencial antioxidante de diferentes extratos de C. asiática in vitro. Foi quantificado por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) o conteúdo fenólico da infusão e das frações: acetato de etila, n-butanólica e diclorometano. Além disso, analisou-se a capacidade dos extratos de C. asiática como scavenger do radical DPPH., bem como, a capacidade antioxidante total através da redução do molibdênio (VI) (Mo6 +) a molibdênio (V) (Mo5 +). Finalmente, determinou-se o efeito dos extratos na peroxidação lipídica induzida por ácido quinolínico (AQ) e nitroprussiato de sódio (NPS), em diferentes regiões do cérebro de rato (córtex, estriado e hipocampo). A análise por CLAE revelou que flavonóides, glicosídeo triterpeno, taninos e ácidos fenólicos estavam presentes nos extratos de C. asiática. O teor de compostos fenólicos demonstrou que a fração acetato de etila é rica nestes compostos, seguida da fração diclorometano, da n-butanólica e por fim da infusão. Além disso, com as primeiras análises também verificamos um maior potencial antioxidante da fração acetato de etila como scavenger de radical DPPH.. Em acordo com as análises in vitro, a fração acetato de etila apresentou o maior efeito antioxidante através da diminuição da peroxidação lipídica induzidas por AQ em córtex (IC50=11,82), estriado (IC50=13,91) e hipocampo (IC50=13,55) de cérebro de rato. Por outro lado, quando o agente pró-oxidante foi NPS, a potência de infusão, das frações de acetato de etila e diclorometano não foram diferentes significativamente para córtex e hipocampo, sendo destacada uma maior diferença de ação no estriado, entre a infusão (IC50=16,12), a acetato de etila (IC50= 13,57) e a diclorometano (IC50= 11,05) em realção a fração butanólica (IC50 = 47,94). Em conclusão, os resultados encontrados demonstraram que a infusão e demais frações de C. asiática apresentam capacidade antioxidante in vitro, a qual está relacionada ao seu conteúdo fitoquímico. Assim, o potencial terapêutico de C. asiática em doenças neurológicas, poderia ser associado com a sua atividade antioxidante.

Spermine (SPM) is an aliphatic amine which contains four nucleophilic centers and is found in all eukaryotic cells, including nervous cells. It belongs to the group of polyamines, which are molecules associated with both neuroprotection and neurotoxicity. The aim of this study was to investigate the effects of spermine on some parameters of toxicity induced by striatal administration of quinolinic acid (QA), an experimental model of Huntington s disease in adult and male Wistar rats. The intrastriatal administration of QA (180 nmol/site) induced contralateral rotations and increase the number of contralateral body swings. The previous striatal administration of SPM caused mixed effects: at the dose of 0.1 nmol/site increased the number of contralateral rotations; but at 10 nmol/site it reduced both the number of rotations and the contralateral body swings induced by QA. The mechanism by which SPM decreases these motor alterations is probably through its interaction with the NMDA receptor, since the co-administration with arcaine (antagonist of polyamine binding sites on this receptor) reversed its protective effect. The increase of protein carbonyl content induced by QA (180 nmol/site) in striatum of rats was prevented by the administration of 10 nmol/site of SPM. Besides, the bilateral striatal injection of QA (180 nmol/site) impaired the performance in the recognition memory task. The post-training striatal administration of SPM (0.1 and 1 nmol/site) reversed the QA-induced cognitive deficit. It was also evaluated whether spermine prevented QA-induced neuromorphological alterations. QA caused striatal neuronal degeneration and reactive astrogliosis. SPM, at the dose that improved the cognitive performance (0.1 nmol/site), had no effect on striatal neuronal degeneration but reversed the intense astrocytic reaction induced by QA. These results suggest that SPM has neuroprotective properties, presenting a dose dependent pattern of polyamine, in this experimental model of Huntington disease. / A espermina (SPM) é uma amina alifática, contendo quatro centros nucleofílicos e é encontrada em todas as células eucarióticas, incluindo células nervosas. Ela pertence ao grupo das poliaminas, moléculas responsáveis tanto por efeitos neuroprotetores quanto neurotóxicos. O objetivo do presente trabalho foi investigar os efeitos da SPM sobre alguns parâmetros de toxicidade induzidos pela administração estriatal de ácido quinolínico (AQ), um modelo experimental da doença de Huntington em ratos Wistar machos adultos. A administração intraestriatal unilateral de AQ (180 nmol/sítio) induziu o aparecimento de rotações contralaterais e aumento do percentual de balanços corporais contralaterais. A prévia administração estriatal de SPM mostrou efeitos diversos: na dose de 0,1 nmol/sítio aumentou o número de rotações; porém na dose de 10 nmol/sítio ela diminuiu tanto o número de rotações quanto o percentual de balanços corporais contralaterais induzidos pelo AQ. O mecanismo pelo qual a SPM diminui estas alterações motoras é, provavelmente, devido à sua interação com o receptor NMDA, uma vez que sua co-administração com a arcaína (antagonista do sítio das poliaminas neste receptor) reverteu o efeito protetor da mesma. A administração de 10 nmol/sítio de SPM preveniu o aumento do conteúdo de proteína carbonil induzida pela injeção de AQ (180 nmol/sítio) no estriado de ratos. Além disso, foi observado prejuízo cognitivo na tarefa de reconhecimento de objetos após a injeção estriatal bilateral de AQ (180 nmol/sítio). A administração estriatal póstreino de SPM (0,1 e 1 nmol/sítio) reverteu este déficit cognitivo induzido pelo AQ. Para avaliação das alterações neuromorfológicas neste modelo foram observadas degeneração neuronal e reação astrocitária. O AQ aumentou significativamente a degeneração de neurônios estriatais e a astrogliose reativa. A SPM, na menor dose que melhorou o desempenho cognitivo (0,1 nmol/sítio), não teve efeito sobre a degeneração neuronal estriatal; no entanto, ela foi capaz de reverter a intensa reação astrocitária induzida pela injeção de AQ. Estes resultados sugerem que a SPM tem propriedades neuroprotetoras, que apresentam um padrão dependente da dose da poliamina, neste modelo experimental da doença de Huntington.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Previous data from the literature have shown that some Krebs cycle intermediates could act as antioxidant in several models, both in vitro and in vivo. However, the mechanism(s) involved in the antioxidant effect of Krebs cycle intermediates are not fully understood. Additionally, there are scarce data in the literature taking into account the in vitro effect of Krebs cycle intermediates during oxidative stress conditions. Thus, the aim of this study was to determine the effect of some Krebs cycle intermediates on lipid peroxidation induced in vitro by different pro-oxidant agents, and the mechanism(s) by which they act. Furthermore, it was necessary elucidate the mechanisms by which the different pro-oxidants acts under in vitro conditions. The present results showed that the malonate-induced TBARS production was not changed by potassium cyanide or MK-801. However, the pro-oxidant effect of quinolinic acid was significantly prevented by MK-801. In addition we found that both malonate and oxalate were able to form complexes with iron ions (Fe2+). Based on the presented results, we conclude that malonate pro-oxidant activity in vitro seems to be independent of the secondary excitotoxicity via indirect NMDA receptors activation. Additionally, we suggest that both the malonate and oxalate effect, in these experimental conditions, is due to its ability to form complexes with iron ions, thus modulating an adequate ratio Fe2+/Fe3+ that could cause an increase in free radicals generation. In contrast, the quinolinic acid effect seems to be dependent of the NMDA receptors activation. However, we can not rule out the involvement of iron ions in quinolinic acid toxicity under our assay conditions. Another objective of this study was to investigate the effect of some Krebs cycle intermediates against either basal or induced TBARS production, using rat brain S1 preparations and the mechanism(s) by which they act. The results showed that oxaloacetate, citrate, succinate, and malate were able to significantly prevent both basal and quinolinic acid-, iron- or malonate-induced TBARS production. On the other hand, fumarate prevented only malonate-induced TBARS production, without effect under basal conditions. However, α-ketoglutarate induced per se a significant increase in basal TBARS production. The antioxidant activity of fumarate and succinate were completely abolished when S1 was submitted to heat-treatment at 100ºC during 10 min. Likewise, potassium cyanide completely abolished the antioxidant effect of succinate. The effect of other Krebs cycle intermediates studied was unchanged with respect to heat-treatment, or cyanide. Except for succinate and fumarate, all intermediates used in this study were able to form complexes with iron (Fe2+) ions, however only oxaloacetate and α-ketoglutarate significantly prevented deoxyribose degradation induced by hydrogen peroxide. Based on the results presented, we concluded that oxaloacetate, malate, succinate, fumarate and citrate could act as antioxidants under such conditions, whereas α-ketoglutarate acts as a pro-oxidant agent per se. The mechanism(s) by which citrate, malate, and oxaloacetate acts seems to be related to their ability to form complexes with iron (Fe2+) ions, thus modulating the iron redox cycle. In contrast, the succinate and fumarate antioxidant effect seems to be dependent of the some enzymatic system. / Dados prévios da literatura têm mostrado que alguns intermediários do ciclo de Krebs podem agir como antioxidantes em diversos modelos, tanto in vitro, quanto in vivo. Porém, o(s) mecanismo(s) através dos qual(is) esses intermediários exercem suas atividades antioxidantes não são completamente entendidas. Considerando a escassez de dados na literatura a respeito do efeito dos intermediários do ciclo de Krebs durante situações de estresse oxidativo, o presente trabalho teve por objetivo determinar o efeito desses sob a peroxidação lipídica induzida por diferentes agentes pró-oxidantes in vitro, bem como investigar o(s) mecanismo(s) de ação dos mesmos. Além disso, faz-se necessário caracterizar o(s) mecanismos(s) pelo(s) qual(is) os diferentes pró-oxidantes agem nos sistemas in vitro. Os resultados dessa tese mostraram que a atividade pró-oxidante in vitro do malonato não foi modificada pela adição de cianeto de potássio, nem pelo MK-801. Por outro lado, o efeito pró-oxidante do ácido quinolínico foi significativamente prevenido pelo MK-801. Observamos ainda que o malonato, e também o oxalato foram capazes de formar complexos com íons ferrosos. Portanto, com base nos resultados encontrados, concluímos que o efeito pró-oxidante do malonato in vitro parece ser independente da excitotoxicidade secundária, conseqüência da ativação indireta dos receptores NMDA. Os resultados sugerem que o efeito do malonato e do oxalato nessas condições experimentais deve-se principalmente a sua capacidade de interagir com íons ferro, modulando uma razão Fe2+/Fe3+ que favorece a geração de radicais livres. Por outro lado, o efeito do ácido quinolínico parece ser devido à ativação dos receptores NMDA. Porém, não podemos excluir a participação dos íons ferro para a toxicidade do mesmo nessas condições. Outro foco deste estudo foi investigar o efeito de alguns intermediários do ciclo de Krebs na produção de TBARS basal ou induzida por diferentes pró-oxidantes em S1 de cérebro de ratos in vitro, bem como investigar o(s) mecanismo(s) de ação dos mesmos. Os resultados mostraram que o oxaloacetato, o citrato, o sucinato e o malato foram capazes de reduzir significativamente a produção de TBARS basal, bem como a induzida por ácido quinolínico, ferro ou malonato. O fumarato, por sua vez, teve efeito antioxidante somente sobre a produção de TBARS induzida. Por outro lado, o α-cetoglutarato foi capaz de induzir per se um significativo aumento na produção de TBARS. O efeito antioxidante do fumarato e do sucinato foi completamente abolido quando o S1 foi submetido a um prétratamento por 10 min a 100ºC, enquanto que o efeito dos demais intermediários permaneceu inalterado. Da mesma forma, a adição de cianeto de potássio aboliu completamente o efeito antioxidante do sucinato sem interferir significativamente no efeito dos demais intermediários estudados. Todos os intermediários estudados, exceto o sucinato e o fumarato, foram capazes de quelar íons ferro, porém somente o oxaloacetato e o α- cetoglutarato foram capazes de prevenir a degradação da desoxirribose induzida por peróxido de hidrogênio. Com base nos resultados obtidos, podemos concluir que o oxaloacetato, o malato, o sucinato, o fumarato e o citrato agem como antioxidantes sob determinadas condições, enquanto que o α-cetoglutarato age como um agente pró-oxidante per se. O mecanismo pelo qual o citrato, o malato e o oxaloacetato exercem seus efeitos antioxidantes parece ser devido à capacidade desses em interagir com íons ferro modulando o ciclo redox desse. Por outro lado, o efeito do sucinato e do fumarato parece ser devido a alguma atividade enzimática.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Effect of environmental enrichment and lesion of the medial prefrontal cortex in the trait and state anxiety levels. Tiago Costa Goes, Aracaju – SE, 2016. In the study of anxiety, there are two distinct concepts: state and trait anxiety. State anxiety is the anxiety a subject experiences at a particular moment in time, it is transitory and may be affected by external stimuli; whereas trait anxiety is considered an enduring feature of an individual, it is relatively stable over time and a predisposing factor for anxiety disorders. Despite its relative stability, in animals, trait anxiety seems to be sensitive to the influence of environmental enrichment established after weaning. Whether this influence also occurs when the enrichment is established in adulthood is still unknown. The brain structures implicated in trait anxiety are also unknown, but scientific evidences point to the medial prefrontal cortex (mPFC) Thus, the aims of this study were: 1) evaluate the effect of environmental enrichment in the levels of trait anxiety and state anxiety of adult rats (Experiment I); and 2) evaluate the effect of lesion of the mPFC in the levels of trait anxiety and state anxiety of adult rats (Experiment II). As, by definition, trait anxiety modulates state anxiety, this was also evaluated. In Experiment I, seventy adult Wistar male rats were first tested in the free-exploratory paradigm (FEP – animal model of trait anxiety) in order to be categorized according to their levels of trait anxiety (high, medium and low). Subsequently, half of the animals from each category returned to their home cages (standard condition) and the other half was transferred to an enriched environment (enriched condition). After three weeks, all animals were again tested in FEP. Seven to 10 days later, 50 of the 70 animals were tested on the elevated plus-maze test (EPM – animal model of state anxiety). The data from FEP were analyzed using ANOVA and Tukey's post hoc test, while the data from EPM were analyzed using Student‟s t test. In FEP, environmental enrichment reduced locomotor activity independently of the anxiety category and, it decreased the levels of trait anxiety of highly anxious rats. In EPM, no effect of environmental enrichment was observed in the levels of state anxiety. In Experiment II, 66 adult Wistar male rats were first tested in FEP and categorized according to their levels of trait anxiety. Three to six days after this exposure, all animals were submitted to stereotaxic brain surgery. Half of the animals from each anxiety category was allocated to the mPFC-lesioned group and the other half to the Sham-lesioned group. After seven to nine days, all animals were again tested in FEP. Eight to 10 days later, the animals were tested in the hole board test (HB – animal model of state anxiety). The data from both FEP and HB were analyzed using ANOVA and Tukey's post hoc test. In FEP, the mPFC lesion, independently of the anxiety category, increased locomotor activity in the second exposition to FEP in relation to first exposition to FEP and it decreased levels of trait anxiety of highly anxious rats. In HB, the mPFC lesion reduced the state anxiety of the animals of all anxiety categories. Thus, this study showed that the environmental enrichment, established in adulthood, was able to was able to decrease the trait anxiety levels without affecting the levels of state anxiety, whereas the lesion of the CPFM decreased both levels trait anxiety and state anxiety of adult Wistar rats. / Efeito do enriquecimento ambiental e da lesão do córtex pré-frontal medial nos níveis de ansiedade-traço e -estado. Tiago Costa Goes, Aracaju – SE, 2016. No estudo da ansiedade há dois conceitos distintos: a ansiedade-estado e a ansiedade-traço. A primeira é uma emoção que o indivíduo experimenta quando confrontado com um estímulo ameaçador e, a segunda, é um traço de personalidade relativamente estável ao longo do tempo e fator predisponente para os transtornos ansiosos. Apesar da relativa estabilidade, em animais, a ansiedade-traço parece ser sensível à influência de um enriquecimento ambiental, quando este é estabelecido após o desmame. Entretanto, não se sabe se esta influência também ocorre quando o enriquecimento é estabelecido na idade adulta. Também é desconhecido o substrato neural do perfil ansioso, mas evidências científicas apontam para um possível envolvimento do córtex pré-frontal medial (CPFM). Assim sendo, os objetivos do presente estudo foram: 1) avaliar o efeito do enriquecimento ambiental nos níveis de ansiedade-traço e ansiedade-estado de ratos adultos (Experimento I); e 2) avaliar o efeito da lesão do CPFM nos níveis de ansiedade-traço e ansiedade-estado de ratos adultos (Experimento II). Como, por definição, a ansiedade-traço modula a ansiedade-estado, esta também foi avaliada. No Experimento I, 70 ratos Wistar adultos foram primeiramente avaliados no paradigma da exploração livre (PEL – modelo animal de ansiedade-traço) para serem categorizados de acordo com seus níveis de ansiedade-traço (alto, médio e baixo). Subsequentemente, metade do número de animais de cada categoria retornou para sua gaiola (grupo condição padrão) e a outra metade foi exposta a um ambiente enriquecido (grupo condição enriquecida). Após três semanas, todos os animais foram novamente avaliados no PEL. Sete a dez dias após esta avaliação, 50 dos 70 animais foram avaliados no labirinto em cruz elevado (LCE – modelo animal de ansiedade-estado). Os dados obtidos no PEL foram analisados por meio de análise de variância e teste a posteriori de Tukey, e os do LCE por teste t de Student. Os resultados mostraram que o ambiente enriquecido reduziu a atividade locomotora no PEL, independentemente da categoria de ansiedade e, diminuiu os níveis de ansiedade-traço dos animais com alto traço ansioso. Já no LCE, nenhum efeito do enriquecimento ambiental foi observado nos níveis de ansiedade-estado. No Experimento II, 66 ratos Wistar adultos foram primeiramente avaliados no PEL para serem categorizados de acordo com seus níveis de ansiedade-traço. Três a seis dias após esta exposição, todos os animais foram submetidos à cirurgia estereotáxica. Metade do número de animais de cada categoria de ansiedade foi alocada para o grupo lesão do CPFM e a outra metade constituiu o grupo falsa lesão (grupo controle). Sete a nove dias após a cirurgia, todos os animais foram novamente testados no PEL. E, oito a dez dias após esta avaliação, foram testados na placa perfurada (PP – modelo animal de ansiedade-estado). Os dados obtidos tanto no PEL quanto na PP foram analisados por meio de análise de variância e teste a posteriori de Tukey. Os resultados mostraram que a lesão do CPFM, independentemente da categoria de ansiedade, aumentou a atividade locomotora na segunda exposição ao PEL em comparação com a primeira exposição e, diminuiu os níveis de ansiedade-traço de ratos com alto traço ansioso. Já na PP, a lesão do CPFM reduziu os níveis de ansiedade-estado dos animais de todas as categorias de ansiedade. Assim sendo, o presente estudo mostrou que o enriquecimento ambiental, estabelecido na idade adulta, foi capaz de diminuir os níveis de ansiedade-traço sem afetar os níveis de ansiedade-estado, ao passo que, a lesão do CPFM diminuiu tanto os níveis de ansiedade-traço quanto de ansiedade-estado de ratos Wistar adultos.