Melatonina é um hormônio produzido principalmente pela pineal, possui caráter temporizador do meio interno, ação antioxidante, neuroprotetora e neurotrófica. Outro fator que age nos processos de neuroplasticidade é o exercício físico. Este é responsável por alterar parâmetros metabólicos nos animais, e trabalhos do nosso grupo demonstraram que tais adaptações metabólicas em ratos dependem da melatonina pineal. Diante disso investigamos se as adaptações neuroplásticas em ratos submetidos ao treinamento físico também estariam relacionadas à presença deste neuro-hormônio. Nossos resultados demonstram que a melatonina não influenciou a expressão gênica e quantificação proteica de indicadores da neurogênese, somente a realização do treinamento físico alterou alguns dos parâmetros avaliados. Os níveis de corticosterona se mostraram alterados nos animais pinealectomizados. A avaliação da expressão gênica circadiana com oito pontos ao longo das 24 horas revelou o comportamento variável do mRNA de algumas proteínas atreladas ao processo de plasticidade hipocampal / Melatonin is a hormone produced mainly by pineal gland, has timer character of the internal medium, antioxidant action, neuroprotective and neurotrophic. Another factor that acts in the processes of neuroplasticity is physical exercise. This is liable to change metabolic parameters in animals, and work by our group have shown that such metabolic adaptations in rats depend on pineal melatonin. Thus we investigated whether the neuroplastic adaptations in rats submitted to physical training also would be related to the presence of this neurohormone. Our results demonstrate that the melatonin did not influence the gene expression and protein quantification of indicators of neurogenesis, only the execution of the physical training has changed some of the parameters evaluated. The levels of corticosterone were changed in pinealectomized animals. The assessment of gene expression circadian with eight points along the 24 hours showed the variable behavior of the mRNA of some proteins linked to the process of hippocampal plasticity.

Já foi demonstrado que o consumo de álcool induz complicações no início do sono e na sua manutenção, mas sua influência na produção de melatonina não é clara. O presente trabalho mostra que ratos machos ingerindo uma solução de etanol 10% apresentam uma curva de produção de melatonina alterada, com menor produção média na noite. Isto pode ser parcialmente explicado por uma redução observada na atividade da enzima TPH e especialmente da AANAT. Também verificamos que a expressão dos genes para ambas enzimas se encontra diminuída. Os resultados mostram um impacto do álcool no início da sinalização da produção de melatonina, com alteração na expressão dos receptores de noradrenalina. Também foi observado que o tratamento modifica o padrão de expressão dos receptores de melatonina MT1 e MT2 no hipocampo, no cerebelo e no núcleo supraquiasmático. Nesta última estrutura também verificamos alterações na expressão dos genes relógio. Estas alterações em conjunto poderiam ocasionar os problemas de memória, aprendizado e sincronização circadiana descritas para pacientes alcoólatras. / It has been demonstrated that alcohol consumption induces complications in sleep onset and maintenance but its influence on melatonin production remains unclear. The present results show that rats receiving 10% ethanol in drinking water for 35 days display an altered melatonin daily profile, with a reduction in the nocturnal mean. This can be partially explained by the reduction in TPH and mainly in AANAT activity. In addition, mRNA expression of both enzymes was also decreased. Upstream in melatonin synthesis pathway, the results showed that noradrenergic signaling is impaired as well. Together, these results state the reasons for the observed melatonin synthesis reduction. Our results also show that alcohol intake causes an alteration in the expression of melatonin receptors MT1 and MT2 in hippocampus, cerebellum and suprachiasmatic nucleus. We have also observed an alteration in the expression of clock genes in the suprachiasmatic nucleus. These alterations are possibly causing problems to the learning, memory process and circadian synchronization.

A melatonina produzida pela glândula pineal apresenta diversas ações reguladoras da homeostase dinâmica interna de mamíferos. Suas ações abrangem tanto a regulação de funções endógenas circadianas e sazonais em situações de higidez quanto durante processos fisiopatológicos. O presente trabalho avalia o efeito dos moduladores de processos inflamatórios corticosterona, TNF e IFNy; sobre o metabolismo da glândula pineal. Os resultados aqui apresentados mostram que: 1- Corticosterona potencia a síntese de noradrenalina in vivo e in vitro na vigência de estimulação β-adrenérgica, mas inibe a produção induzida por estimulação concomitante α e β-adrenérgica. 2- Este efeito é dependente de ativação de GR e não altera a captação extraneuronal de catecolaminas. 3- Corticosterona aumenta a expressão do transcrito aa-nat e a atividade das enzimas AA-NAT e HIOMT. 4 Corticosterona inibe o acúmulo nuclear de NF-κB. 5- A inibição farmacológica da via NF-κB mimetiza o efeito potenciador da corticosterona sobre a produção hormonal da pineal. 6 IFN-y inibe a via NF-κB. 7 - IFN-y potencia a produção de melatonina pela glândula pineal. 8- TNF ativa a via NF-κB. 9 TNF inibe a produção de melatonina pela pineal. 10- TNF inibe transitoriamente a expressão do transcrito aa-nat e NAS. 11 A transitoriedade deste efeito é dependente de neosíntese protéica. O presente trabalho mostra que a glândula pineal está aparelhada para responder a diferentes agentes moduladores de processos inflamatórios além de fortalecer e darem base para a hipótese da existência de um eixo imune-pineal central no controle de processos patológicos em mamíferos. / The melatonin, synthetized by the pineal gland, exihibits a number of regulatory activities on the internal dynamic homeostasis of mammals. These functions are related to the regulation of endogenous circadian and seasonal rhythms during healthy and physiopathological processes. This study evaluates the effects of the inflammatory modulators, corticosterone, TNF and IFN- y, over the pineal gland metabolism. The results presented here show that: 1 - Corticosterone enhances the synthesis of norepinephrine in vivo and in vitro in the presence of β-adrenergic stimulation, but inhibits the hormonal production when both, αand βadrenoceptors, are activated. 2 - This effect depends on the GR activation and does not interfere in the extraneuronal uptake of catecholamines. 3 - Corticosterone increases the expression of the aanat transcript and also the enzymatic activity of AA-NAT and HIOMT. 4 - Corticosterone inhibits the nuclear accumulation of NF-κB. 5 - The pharmacological inhibition of NF-κB pathway mimics the effect of corticosterone on the hormonal production in pineal. 6 - IFN-y inhibits the NF- κB pathway. 7 - IFN-y enhances the synthesis of melatonin in the pineal gland. 8- TNF activates the NF-κB pathway. 9 - TNF inhibits the production of melatonin in the pineal gland. 10 - TNF transiently inhibits the production of the aa-nat transcript and also of NAS. 11 - This transient effect depends on the synthesis of proteins. This study shows that the pineal gland can respond to different inflammatory modulators, supporting the hypothesis of a central immune-pineal axis controlling pathological processes in mammals. .

Existem evidências sobre a queda na síntese de melatonina, principal hormônio produzido pela glândula pineal, associada ao diabetes tipo I. Assim, o presente estudo objetivou verificar se a administração de insulina em animais diabéticos tipo I levaria a normalização na síntese de melatonina. Foi possível constatar a reversão na queda da síntese de melatonina nos animais diabéticos tratados com insulina, enquanto diabéticos sem tratamento revelaram queda na síntese hormonal e no ganho de peso e elevada glicemia. A normalização glicêmica em função do tratamento com insulina parece ser o fator fundamental para o reestabelecimento do nível de AMPc pineal, da proteína e da atividade da AANAT e, por conseqüência, da produção de melatonina na glândula pineal já constatada após 2 dias do início do tratamento com insulina. De tal maneira, a hiperglicemia aparece como o fator responsável pelas alterações observadas na síntese da melatonina. Ainda, essa desregulação pode estar atrelada ao funcionamento inadequado da Na+/K+ATPase na glândula pineal. / There is evidence about the decrease in melatonin, the main hormone produced by pineal gland, production associated with type I diabetes. The aim of the present study was to verify whether the administration of insulin to type I diabetic animals would lead to reversal in the synthesis of melatonin. It was possible to verify the restoration in melatonin synthesis in insulin-treated diabetic animals, while diabetic animals without treatment exhibited a severe reduction in melatonin synthesis, lower weight gain and high blood glucose. The glycemic adjustment due to insulin replacement appears to be crucial for appropriated pineal glands physiology, since insulin-treated animals showed normal AMPc content, AANAT protein levels and activity and, consequently, regular melatonin production, as observed after 2 days from the beginning of insulin treatment. Pineal cell culture corroborates the prejudicial effect of high glucose concentration evaluated in vivo. Such effect might be associated with inappropriate function of Na+/K+ pump.

Durante o início da primavera, na região oeste do Estado de São Paulo, fêmeas Suffolk (n=91) foram tratadas com 1 (1M) ou 2 implantes (2M) subcutâneos de 18 mg de melatonina (Mélovine), acompanhadas por um lote controle (C), e submetidas ao efeito macho por rufiões, 42 dias após a colocação do implante. Após nove dias, os rufiões foram substituídos pelo reprodutor, tratado com 01 implante, com o qual as fêmeas permaneceram durante 51 dias, em sistema de monta a campo. O diagnóstico de gestação foi efetuado por ultra-sonografia e apresentou 36,7%, 43,3% e 38,7% de animais gestantes no primeiro exame, e ao segundo, 36,7%, 46,7 e 48,4% para os grupos 1M, 2M e C, respectivamente. Não houve diferença significativa entre o intervalo efeito macho/cios férteis (20,8 ± 10,26; 25,0 ± 12,75 e 27,0 ± 9,68 dias), encarneiramento/acasalamentos férteis (11,8 ± 10,26; 16,0 ± 12,75 e 18,0 ± 9,68 dias), taxa de fertilidade (43,3%; 53,3%; 51,6%), taxa de parição (36,7%; 53,3% e 48,4%), prolificidade (1,36; 1,50 e 1,27) entre os grupos 1M, 2M e C, respectivamente. A ocorrência de um efeito de facilitação social, provavelmente permitiu que fêmeas não tratadas (C) voltassem a ciclar. O tratamento com melatonina foi capaz de adiantar a estação reprodutiva, permitindo acasalamentos de primavera/verão e proporcionando parições de outono/inverno. / Ninety one Suffolk ewes were randomly allotted to none (control group), single (group 1M) or two (group 2M) melatonin slow releasing subcutaneous implants (18 mg, Mélovine) during spring season in the west region of São Paulo. Fourty two days after the implantation ewes were submitted to ram effect trough vasectomized teasers exposition and substituted by a ram treated with one melatonin implant following 51 days of mating period. Pregnancy diagnosis was performed by real-time ultrasound showing 38.7, 36.7 and 43.3% of pregnancy for groups C, 1M and 2M at the first examination, and 48.4, 36.7 and 46.7% of pregnancy respectively at the second examination. It was observed no significant difference between ram effect / fertile oestrus (27.0 ± 9.68, 20.8 ± 10.26, 25.0 ± 12.75 days), mating / pregnancy (18.0 ± 9.68, 11.8 ± 10.26, 16.0 ± 12.75 days), fertility rate (51.6%, 43.3%, 53.3%), parturition (48.4%, 36.7%, 53.3%), prolificity (1.27, 1.36, 1.50) for groups C, 1M and 2M respectively. The occurrence of social facilitation effect robably permitted the untreated group (control group) returned to cycle. Melatonin treatment advanced the reproductive season permitting spring / summer mating and autumn / winter parturitions.

Durante o início da primavera, na região oeste do Estado de São Paulo, fêmeas Suffolk (n=91) foram tratadas com 1 (1M) ou 2 implantes (2M) subcutâneos de 18 mg de melatonina (Mélovine), acompanhadas por um lote controle (C), e submetidas ao efeito macho por rufiões, 42 dias após a colocação do implante. Após nove dias, os rufiões foram substituídos pelo reprodutor, tratado com 01 implante, com o qual as fêmeas permaneceram durante 51 dias, em sistema de monta a campo. O diagnóstico de gestação foi efetuado por ultra-sonografia e apresentou 36,7%, 43,3% e 38,7% de animais gestantes no primeiro exame, e ao segundo, 36,7%, 46,7 e 48,4% para os grupos 1M, 2M e C, respectivamente. Não houve diferença significativa entre o intervalo efeito macho/cios férteis (20,8 ± 10,26; 25,0 ± 12,75 e 27,0 ± 9,68 dias), encarneiramento/acasalamentos férteis (11,8 ± 10,26; 16,0 ± 12,75 e 18,0 ± 9,68 dias), taxa de fertilidade (43,3%; 53,3%; 51,6%), taxa de parição (36,7%; 53,3% e 48,4%), prolificidade (1,36; 1,50 e 1,27) entre os grupos 1M, 2M e C, respectivamente. A ocorrência de um efeito de facilitação social, provavelmente permitiu que fêmeas não tratadas (C) voltassem a ciclar. O tratamento com melatonina foi capaz de adiantar a estação reprodutiva, permitindo acasalamentos de primavera/verão e proporcionando parições de outono/inverno. / Ninety one Suffolk ewes were randomly allotted to none (control group), single (group 1M) or two (group 2M) melatonin slow releasing subcutaneous implants (18 mg, Mélovine) during spring season in the west region of São Paulo. Fourty two days after the implantation ewes were submitted to ram effect trough vasectomized teasers exposition and substituted by a ram treated with one melatonin implant following 51 days of mating period. Pregnancy diagnosis was performed by real-time ultrasound showing 38.7, 36.7 and 43.3% of pregnancy for groups C, 1M and 2M at the first examination, and 48.4, 36.7 and 46.7% of pregnancy respectively at the second examination. It was observed no significant difference between ram effect / fertile oestrus (27.0 ± 9.68, 20.8 ± 10.26, 25.0 ± 12.75 days), mating / pregnancy (18.0 ± 9.68, 11.8 ± 10.26, 16.0 ± 12.75 days), fertility rate (51.6%, 43.3%, 53.3%), parturition (48.4%, 36.7%, 53.3%), prolificity (1.27, 1.36, 1.50) for groups C, 1M and 2M respectively. The occurrence of social facilitation effect robably permitted the untreated group (control group) returned to cycle. Melatonin treatment advanced the reproductive season permitting spring / summer mating and autumn / winter parturitions.

El objetivo de este trabajo es estudiar la influencia de distintos niveles de actividad pineal sobre la inducción y el crecimiento de tumores mamarios hormonodependientes. El aumento de la actividad pineal obtenido por asociación de ceguera con bulbectomía olfatoria, subnutrición o exposición a bajas temperaturas produjo: a) descenso de la incidencia tumoral y aumento del tiempo de latencia de aparición de los tumores; b) descenso en el número de tumores y en la superficie tumoral; c) descenso de la concentración de receptores estrogénicos tumorales y de los niveles circulantes de estradiol; d) inhibición del crecimiento de tumores previamente inducidos. Los efectos antitumorales de la actividad pineal pueden ser explicados por acciones antiestrogénicas directas a nivel del tumor, dado que manteniendo constantes los niveles de estradiol, mediante ovariectomía y administración de estrógenos, la hiperactividad pineal indujo una marcada regresión tumoral acompañada de un descenso de la concentración de receptores estrogénicos en el tejido tumoral. / The aim of this work was to study the influence of different levels of pineal activity on the genesis and growth of hormonodependent mammary tumors. The enhancement of pineal actions by experimental manipulations like blindness+anosmia, blindness+underfeeding or blindness+cold exposure, in relation with pinealectomized animals, produced the following effects: a) a decrease in tumor incidence and an increase in the latency in the appearance of tumors; b) a decrease in tumor number and tumor size; c) a decrease in tumor estrogen receptor concentration and serum estradiol; d) an inhibition of tumors previously induced.. A pineal-induced decrease in serum estradiol levels as well as in the concentration of estrogenic receptors in tumoral tissue could be in part responsible for these pineal antitumoral actions.

Submitted by Fernando Marani (ef_marani@hotmail.com) on 2018-07-05T13:49:37Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Mestrado_Fernando Marani versão final.pdf: 2309540 bytes, checksum: 52b048c82d6c31c4bcd9d2d5decb2623 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Rimoli de Oliveira null (anapaula@foa.unesp.br) on 2018-07-06T12:19:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 marani_f_me_araca_int.pdf: 2309540 bytes, checksum: 52b048c82d6c31c4bcd9d2d5decb2623 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-06T12:19:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 marani_f_me_araca_int.pdf: 2309540 bytes, checksum: 52b048c82d6c31c4bcd9d2d5decb2623 (MD5) Previous issue date: 2018-06-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Pesquisas têm sido realizadas para investigar a relação entre inflamações crônicas na cavidade oral e efeitos deletérios em diversos sistemas do organismo. A doença periodontal (DP) caracterizada como uma infecção e inflamação oral está associada à produção de citocinas inflamatórias, tais como fator de necrose tumoral-alfa (TNF-α) e interleucina-6 (IL-6), as quais aumentam a expressão dos osteoclastos, levando a um aumento da reabsorção óssea alveolar. Além da influência destas citocinas na perda óssea alveolar, evidências científicas apontam que a falta do hormônio melatonina também pode contribuir para uma maior reabsorção óssea. A melatonina é um poderoso regulador da homeostase de diversos tecidos. Assim, este hormônio pode ter um importante papel na proteção de tecidos lesionados, podendo ser visto, como um possível coadjuvante no tratamento de doenças da cavidade oral devido principalmente sua ação antioxidante e imunomoduladora. Portanto, o objetivo deste estudo foi verificar o efeito da suplementação da melatonina na reabsorção óssea alveolar em ratos com doença periodontal e pinealectomizados (PNX), avaliando: 1) concentrações plasmáticas de TNF-α e IL-6 pelo método de ELISA; 2) marcadores ósseos como a fosfatase ácida resistente ao tartarato (TRAP) e Osteocalcina (OCN) por meio de técnica imunoistoquímica; 3) histomorfometria da região comprometida pela DP pelo escaneamento no microtomógrafo em 3D (Micro-CT) (modelo 1172 SkyScan®). Para tanto, oitenta (80) ratos Wistar machos com 40 dias de idade foram distribuídos aleatoriamente em 8 grupos (n=10): controle (CN), doença periodontal (DP), pinealectomizados (PNX), pinealectomizados com doença periodontal (PNXDP), controle com melatonina (CNMEL), doença periodontal com melatonina (DPMEL), pinealectomizados com melatonina (PNXMEL) e pinealectomizados com doença periodontal e com melatonina (PNXDPMEL). A DP foi induzida após 20 dias da pinealectomia por ligadura com fio de seda ao redor dos primeiros molares mandibulares. Após 28 dias da indução da DP, os experimentos foram realizados. A análise estatística foi realizada por análise de variância Three-way (ANOVA), seguida pelo teste de Tukey e para as análises de imunoistoquímicas pelo teste estatístico não paramétrico de Kruskal Wallis. O nível de significância adotado foi de 5% (alfa=5%). Os resultados evidenciaram um aumento de mediador pró-inflamatório TNF-α tanto nos animais com DP como PNX. Apenas os grupos com DP (DP e PNXDP) apresentaram maior reabsorção óssea alveolar devido uma maior atividade dos osteoclastos comparado a dos osteoblastos evidenciado pelo aumento do marcador de reabsorção, fosfatase ácida resistente ao tartarato (TRAP), e diminuição do marcador de formação, osteocalcina (OCN) como também pelos resultados histomorfométricos. Por outro lado, os animais tratados com melatonina não apresentaram alteração na concentração plasmática de TNF-α e perda óssea alveolar. Com base nos resultados do presente estudo, verificou-se que os animais pinealectomizados e com DP apresentaram elevada concentração de TNF-α, mas a perda óssea alveolar ocorreu apenas nos animais com DP. A pinealectomia não promoveu alteração óssea como também não agravou esse parâmetro em animais com DP. A suplementação com melatonina promoveu diminuição de TNF-α nos animais pinealectomizados e com DP. Em todos os grupos com DP a melatonina protegeu-os da reabsorção óssea alveolar. Portanto, estes resultados demonstram que a melatonina é eficiente no controle tanto da reabsorção óssea alveolar como da concentração plasmática de TNF-α em ratos com DP e PNX, demonstrando sua importância local e sistêmica. / ABSTRACT Researches has been conducted to investigate the relationship between chronic inflammation in the oral cavity and deleterious effects on various systems of the body. Periodontal disease (PD) characterized as an infection and oral inflammation is associated with the production of inflammatory cytokines, such as tumor necrosis factor-alpha (TNF-α) and interleukin-6 (IL-6), which increase the expression of osteoclasts, leading to an increase in alveolar bone resorption. In addition to the influence of these cytokines on alveolar bone loss, scientific evidence indicates that the lack of the hormone melatonin may also contribute to a greater bone resorption. Melatonin is a powerful regulator of homeostasis of various tissues. Thus, this hormone may have an important role in the protection of injured tissues, and can be seen as a possible adjuvant in the treatment of diseases of the oral cavity mainly due to its antioxidant and immunomodulatory action. Therefore, the objective of this study was to verify the effect of melatonin supplementation on alveolar bone resorption in rats with periodontal disease and pinealectomized (PNX), evaluating: 1) plasma concentrations of TNF-α and IL-6 by the ELISA method; 2) bone markers such as tartrate resistant acid phosphatase (TRAP) and Osteocalcin (OCN) by immunohistochemical technique; 3) histomorphometry of the region compromised by PD by scanning in the microtomograph in 3D (Micro-CT) (model 1172 SkyScan®). Therefore, eighty (80) Wistar male rats of 40 days old were randomly distributed into 8 groups (n= 10): control (CN), periodontal disease (PD), pinealectomized (PNX) pinealectomized with periodontal disease (PNXPD), control with melatonin (CNMEL), periodontal disease with melatonin (PDMEL) pinealectomized with melatonin (PNXMEL) and pinealectomized with periodontal disease and melatonin (PNXPDMEL). PD was induced after 20 days of pinealectomy by ligation with silk thread around the first mandibular molars. After 28 days of induction of DP, the experiments were performed. Statistical analysis was performed by Three-way analysis of variance (ANOVA), followed by the Tukey's test and for the immunohistochemical analyzes by the non-parametric statistical test of Kruskal Wallis. The level of significance was 5% (alpha = 5%). The results evidenced an increase of proinflammatory mediator TNF-α in both PD and PNX animals. Only the groups with PD (PD and PNXPD) presented greater alveolar bone resorption due to a higer activity of the osteoclasts compared to the osteoblasts evidenced by the increase of the resorption marker, tartrate resistant acid phosphatase (TRAP), and decrease of the formation marker osteocalcin (OCN) as well as histomorphometric results. On the other hand, in animals treated with melatonin there was no change in plasma TNF-α concentration and alveolar bone loss. Based on the results of the present study, pinealectomized and PD animals showed high concentration of TNF-α, but alveolar bone loss occurred only in animals with PD. Pinealectomy did not promote bone alteration, nor did it aggravate this parameter in animals with PD. Supplementation with melatonin promoted decreased TNF-α in pinealectomized and PD animals. In all groups with PD, melatonin protected them from alveolar bone resorption. Therefore, these results demonstrate that melatonin is efficient in controlling both alveolar bone resorption and plasma TNF-α concentration in rats with PD and PNX, demonstrating its local and systemic importance.

Já foi demonstrado que o consumo de álcool induz complicações no início do sono e na sua manutenção, mas sua influência na produção de melatonina não é clara. O presente trabalho mostra que ratos machos ingerindo uma solução de etanol 10% apresentam uma curva de produção de melatonina alterada, com menor produção média na noite. Isto pode ser parcialmente explicado por uma redução observada na atividade da enzima TPH e especialmente da AANAT. Também verificamos que a expressão dos genes para ambas enzimas se encontra diminuída. Os resultados mostram um impacto do álcool no início da sinalização da produção de melatonina, com alteração na expressão dos receptores de noradrenalina. Também foi observado que o tratamento modifica o padrão de expressão dos receptores de melatonina MT1 e MT2 no hipocampo, no cerebelo e no núcleo supraquiasmático. Nesta última estrutura também verificamos alterações na expressão dos genes relógio. Estas alterações em conjunto poderiam ocasionar os problemas de memória, aprendizado e sincronização circadiana descritas para pacientes alcoólatras. / It has been demonstrated that alcohol consumption induces complications in sleep onset and maintenance but its influence on melatonin production remains unclear. The present results show that rats receiving 10% ethanol in drinking water for 35 days display an altered melatonin daily profile, with a reduction in the nocturnal mean. This can be partially explained by the reduction in TPH and mainly in AANAT activity. In addition, mRNA expression of both enzymes was also decreased. Upstream in melatonin synthesis pathway, the results showed that noradrenergic signaling is impaired as well. Together, these results state the reasons for the observed melatonin synthesis reduction. Our results also show that alcohol intake causes an alteration in the expression of melatonin receptors MT1 and MT2 in hippocampus, cerebellum and suprachiasmatic nucleus. We have also observed an alteration in the expression of clock genes in the suprachiasmatic nucleus. These alterations are possibly causing problems to the learning, memory process and circadian synchronization.

A produção noturna de melatonina pela glândula pineal é fundamental no controle do sistema oscilatório endógeno de mamíferos. Sua síntese é iniciada pela ativação de receptores adrenérgicos em resposta à liberação noturna de noradrenalina (NA) por terminais simpáticos. A ativação adrenérgica induz, em roedores, a transcrição do gene e a ativação da enzima arilalquil-N-acetiltransferase (AA-NAT) que converte a serotonina em N-acetilserotonina (NAS). A NAS é então convertida em melatonina pela ação da enzima hidroxiindol-O-metiltransferase (HIOMT). Além das funções cronobiológicas, a pineal apresenta comunicação bidirecional com o sistema imunológico, descrita pelo conceito do eixo imune-pineal. Nosso grupo de pesquisa tem demonstrado que mediadores imunológicos, como o lipopolissacarídeo (LPS) de bactérias gram-negativas e o fator de necrose tumoral (TNF), inibem a síntese de melatonina pela pineal por um mecanismo dependente da ativação do fator nuclear de transcrição kappa B (NF-κB). Por outro lado, fatores que inibem esta via (glicocorticoides) aumentam a produção de melatonina pela glândula pineal. Outros mediadores imunológicos que sinalizam por vias distintas à do NF-κB também são capazes de atingir e modular a produção de melatonina. A citocina inteferon-gama (IFN-γ) classicamente sinaliza pela via do STAT1 (do inglês Signal Transducer and Activator of Transcription) e é capaz de aumentar a produção de melatonina em pineais. Contudo, não existem relatos do papel desta via de sinalização sobre a síntese hormonal da glândula pineal. Sabendo-se que o IFN-γ também é capaz de sinalizar pela ativação do NF-κB, o objetivo do presente trabalho foi caracterizar e avaliar o papel destas duas vias de sinalização ativadas pelo IFN-γ sobre as produções de NAS e melatonina, induzidas por NA, em pineais em cultura. Nossos dados mostram que o aumento da síntese de NAS e melatonina induzida pelo IFN-γ está associado ao aumento da expressão dos genes Aanat e Hiomt. A incubação das glândulas com IFN-γ aumenta a translocação nuclear de STAT1 e de dímeros de NF-κB ativadores da transcrição gênica. Além disso, a incubação de pineais com IFN-γ aumenta a transcrição de 27 genes relacionados com a via das STATs. IFN-γ tende a aumentar a ligação da STAT1 com uma região do promotor do gene Aanat e a utilização de uma droga que potencia a ativação da STAT1 também aumenta a produção de NAS e melatonina. Por fim, o bloqueio da via do NF-κB inibe o aumento na produção de NAS e melatonina e da expressão de Aanat e Hiomt induzido pelo IFN-γ. Nossos dados demonstram, pela primeira vez, a importância da via da STAT1 em associação com a via NF-κB sobre a produção hormonal da glândula pineal / The nocturnal production of melatonin by the pineal gland is crucial in the control of the mammalian endogenous oscillatory system. Melatonin synthesis is initiated by the activation of adrenergic receptors in response to nocturnal release of noradrenaline (NA) by sympathetic terminals. The adrenergic activation induces, in rodents, gene transcription and activation of the arylalkyl-N-acetyltransferase enzyme (AA-NAT) that converts serotonin into N-acetilserotonin (NAS). NAS is then converted to melatonin by the action of the enzyme hydroxyindole-O-methyltransferase (HIOMT). In addition to the chronobiological functions, the pineal has a bidirectional communication with the immune system as described by the concept of the immune-pineal axis. Our research group has demonstrated that immunological mediators as the lipopolysaccharide (LPS) of gram-negative bacteria and the tumor necrosis factor (TNF) inhibit the synthesis of melatonin by the pineal in a mechanism dependent on the activation of the nuclear transcription factor kappa B (NF-κB). Moreover, factors that inhibit NF-κB pathway (glucocorticoids) increase the production of melatonin by the pineal gland. Other immunological mediators that signalize by distinct signaling pathways are also able to target and modulate the melatonin production. The cytokine interferon-gamma (IFN-γ) classically signals trough STAT1 (Signal transducer and Activator of Transcription) and is able to increase the production of melatonin by the pineal. However, there are no reports of the role of STAT1 pathway on the hormonal synthesis of the pineal gland. Considering that IFN-γ is also able to signalize through NF-κB, the aim of this study was to characterize and evaluate the role of these two signaling pathways activated by IFN-γ on the production of NAS and melatonin induced by NA in cultured pineals. Our data show that the increase in NAS and melatonin synthesis induced by IFN-γ is associated with increased expression of the genes Aanat and Hiomt. Incubation of the glands with IFN-γ increases the nuclear translocation of STAT1 and of p50:RelA NF-κB dimers. In addition, pineal incubation with IFN-γ increases the transcription of 27 related to STAT pathway. IFN-γ tends to increase the binding of STAT1 to a promoter region and the Aanat gene and the use of a STAT1-enhancer also increased the production of NAS and melatonin. Finally, the blockade of NF-κB pathway inhibits the increase in melatonin and NAS productions and also of Aanat and Hiomt genes expression induced by IFN-γ. Our data demonstrate, for the first time, the importance of the STAT1 pathway in association with NF-κB pathway on the hormonal production of the pineal gland