Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, da Universidade do Extremo Sul Catarinense- UNESC, para obtenção do título de Mestre em Ciências da Saúde. / A deficiência de desidrogenase de acil-CoA de cadeia média (MCADD) é o mais frequente defeito de beta-oxidação dos ácidos graxos, cujos pacientes apresentam o acúmulo de ácidos graxos de cadeia média, principalmente dos ácidos octanoico (AO), decanoico e cis-4-decenoico, em tecidos e fluidos biológicos. Durante as crises, os indivíduos afetados podem apresentar vômito, hipotonia, letargia e convulsões, podendo evoluir para coma e morte. Cronicamente, os pacientes apresentam atraso no desenvolvimento psicomotor, paralisia cerebral, retardo no crescimento, alterações comportamentais e dificuldade de atenção. No presente trabalho, investigou-se o efeito da administração intracerebroventricular (ICV) de AO sobre a atividade e a expressão da enzimas Na+,K+-ATPase, os níveis de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBA-RS), conteúdo de sulfidrilas e conteúdo de água em cérebro de ratos adultos. Para tanto, ratos Wistar machos com 60 dias de vida receberam uma única administração ICV de AO (0,83 μmol/μL; grupo AO) ou líquido cefalorraquidiano artificial no mesmo volume (grupo controle). Os animais sofreram eutanásia uma hora após a administração e o cérebro foi retirado e as estruturas córtex cerebral, estriado, hipocampo e cerebelo foram isoladas, limpas e utilizadas para as análises. Observouse que a administração de AO diminuiu significativamente a atividade da enzima Na+,K+-ATPase em córtex cerebral e hipocampo, sem alterar significativamente essa atividade em estriado e cerebelo. Além disso, a expressão de subunidades catalíticas da Na+,K+-ATPase não foi alterada em córtex cerebral e hipocampo pela administração ICV de AO. Por outro lado, observou-se um aumento significativo do níveis de TBA-RS, um marcador de peroxidação lipídica, em todas as estruturas cerebrais analisadas no grupo que recebeu AO em comparação ao grupo controle. Adicionalmente, o conteúdo de grupos sulfidrila foi diminuído significativamente em córtex cerebral, estriado e cerebelo de animais do grupo AO. Por fim, não houve alteração no conteúdo de água no cérebro desses animais, quando comparados ao grupo controle, sugerindo que a administração de AO não induz edema cerebral. Diante dos resultados demonstrados, pode-se sugerir que a administração ICV de AO inibe a atividade da Na+,K+-ATPase, enzima importante para a manutenção da homeostase cerebral, possivelmente por induzir oxidação de lipídeos de membrana plasmática. Estes dados podem contribuir para a compreensão dos mecanismos fisiopatológicos que levam aos achados neurológicos característicos dos pacientes afetados por MCADD.

Dissertação de Mestrado, apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, da Universidade do Extremo Sul Catarinense - UNESC, para a obtenção do título de Mestre em Ciências da Saúde. / A deficiência da desidrogenase de acil-CoA de cadeia média (MCADD) é o mais comum defeito da oxidação de ácidos graxos. Esta doença é caracterizada bioquimicamente por níveis elevados de ácido octanoico (AO) em tecidos e fluidos corporais de pacientes acometidos por essa deficiência. Os principais sintomas incluem letargia, vômitos, hipoglicemia e paralisia cortical, podendo evoluir para coma e morte. Considerando-se que a fisiopatologia do dano cerebral apresentado por pacientes acometidos pela MCADD não está bem estabelecida, o objetivo do presente estudo foi avaliar a atividade de enzimas mitocondriais em estruturas cerebrais de ratos submetidos à administração intracerebroventricular de AO. Ratos Wistar machos com 60 dias de vida foram divididos em dois grupos experimentais: grupo AO, cujos animais receberam uma administração intracerebroventricular de AO (1,66 μmol), e grupo controle, cujos animais receberam administração intracerebroventricular de líquido cefalorraquidiano artificial no mesmo volume. Uma hora após a administração, os animais sofreram eutanásia por decapitação e o córtex cerebral, o hipocampo, o estriado e o cerebelo foram retirados e limpos. Estas estruturas foram utilizadas para avaliar as atividades dos complexos I-IV da cadeia respiratória, bem como das enzimas creatina cinase (CK), citrato sintase (CS), succinato desidrogenase (SDH) e malato desidrogenase (MDH). Observou-se uma diminuição da atividade do complexo I da cadeia respiratória em estriado e hipocampo de ratos que receberam AO. Além disso, as atividades dos complexos II e II-III foram inibidas pela administração de AO em todas as estruturas cerebrais estudadas, enquanto que a atividade do complexo IV foi inibida em córtex cerebral, corpo estriado e cerebelo. Em adição, a atividade da SDH foi diminuída em córtex cerebral, estriado e cerebelo de animais do grupo AO. Por outro lado, a atividade da MDH encountrou-se aumentada apenas em córtex cerebral, ao passo que a atividade da CS foi aumentada no hipocampo destes animais em comparação ao grupo controle. Adicionalmente, a atividade da CK foi aumentada no córtex cerebral, mas se encontrou inibida em hipocampo e cerebelo. Estes resultados sugerem que a administração de AO induz disfunção mitocondrial em cérebro de ratos, o que poderia estar implicada na fisipatologia dos danos cerebrais encontrados em pacientes afetados pela MCADD.

Tese de Doutorado apresentada ao Programa de Pós-graduação em Ciências da Saúde, da Universidade do Extremo Sul Catarinense - UNESC, como requisito parcial para obtenção do título de Doutor em Ciências da Saúde. / A deficiência da desidrogenase de acil-CoA de cadeia média (MCADD) é o mais frequente defeito da oxidação mitocondrial de ácidos graxos de cadeia média, caracterizada bioquimicamente pelo acúmulo tecidual predominante do ácido graxo octanoico (AO) e seus metabólitos secundários. Os pacientes afetados apresentam disfunção neurológica, hipoglicemia hipocetótica, rabdomiólise, hepatomegalia, hiperamonemia, letargia e convulsões, podendo rapidamente evoluir para o coma e morte. No entanto, os mecanismos fisiopatológicos dos danos neurológicos apresentados pelos pacientes afetados por esse distúrbio ainda não estão bem esclarecidos. Assim, o propósito do presente estudo foi avaliar o efeito da administração intracerebroventricular (ICV) de AO sobre os testes comportamentais, sistema colinérgico, níveis de neurotrofinas e estado redox celular em cérebro de ratos. Ratos Wistar machos com 60 dias de vida foram divididos em dois grupos experimentais: grupo AO, cujos animais receberam uma administração ICV de AO (1,66 μmol/2 μL), e grupo controle, cujos animais receberam administração ICV de líquido cefalorraquidiano artificial (2 μL). Uma hora após a administração, os animais foram submetidos às tarefas comportamentais (esquiva inibitória simples, esquiva inibitória de treinos contínuos, habituação ao campo aberto, reconhecimento de objetos). Imediatamente após, foram submetidos a eutanásia por decapitação e o córtex cerebral, o hipocampo, o estriado foram isolados e utilizadas para avaliação da atividade das enzimas importantes para o sistema colinérgico, níveis de neurotrofinas e estado redox celular. Os resultados demonstraram que a administração aguda de AO ICV em ratos adultos induziu um déficit cognitivo. Ainda nesse contexto, observou-se uma diminuição dos níveis de neurotrofinas, onde o fator de crescimento neuronal (NGF) mostrou-se reduzidos em hipocampo e estriado após a administração aguda ICV de AO, nesse sentido os níveis do fator neurotrófico derivado do encéfalo (BDNF) mostrou-se diminuído no estriado. Por outro lado a expressão de mRNA das proteínas NGF e BDNF não apresentou nenhuma alteração. Os resultados ainda demonstraram que a exposição aguda ao AO provoca um aumento da carbonilação de proteínas em córtex cerebral, hipocampo de ratos adultos, bem como uma peroxidação lipídica aumentada, onde os níveis de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBA-RS) encontram-se elevados em córtex cerebral, estriado. Investigamos ainda as atividades antioxidantes,onde a atividade da enzima catalase (CAT) foi aumentada no córtex cerebral e no hipocampo, no entando a atividade da superóxido dismutase (SOD) não apresentou diferença significativa entre os grupos estudados. Esses resultados sugerem que o AO causa um desequilíbrio nos níveis de neurotrofinas, culminando em alterações cognitivas importantes. Além disso, sugerimos que o estresse oxidativo está diretamente ligado ao comprometimendo do SNC e pode ser considerado um importante mecanismo fisiopatológico subjacente ao dano cerebral observado na deficiência de MCAD.