Made available in DSpace on 2015-04-14T14:50:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 410539.pdf: 3151865 bytes, checksum: 48590cfe5b0c95580f676ed19d3f2c46 (MD5) Previous issue date: 2009-01-28 / O zebrafish ? um pequeno tele?steo que vem sendo considerado um modelo ideal para estudos de numerosas doen?as humanas. O genoma desta esp?cie est? quase todo sequenciado e estudos demonstraram que muitos genes deste peixe s?o similares ao de mam?feros, inclusive humanos. A esquizofrenia ? uma grave s?ndrome neuropsiqui?trica que acomete em torno de 1% da popula??o mundial. O uso de f?rmacos antipsic?ticos ? a base dos tratamentos para esquizofrenia. Evid?ncias t?m demonstrado o importante papel desempenhado pelo ATP e a adenosina no sistema nervoso central (SNC). O neurotransmissor ATP ? armazenado de forma vesicular e liberado na fenda sin?ptica, onde pode agir em receptores espec?ficos localizados na membrana celular. A inativa??o do sinal mediado pelo ATP extracelular ? realizada por uma fam?lia de enzimas denominadas ectonucleotidases, incluindo as NTPDases (nucleos?deo trifosfato difosfoidrolases) e a ecto-5?- nucleotidase. Estas enzimas s?o respons?veis pelo catabolismo extracelular do neurotransmissor ATP at? adenosina. Estudos do nosso laborat?rio demonstraram a presen?a de ectonucleotidases como as NTPDases e a ecto-5?-nucleotidase no SNC de zebrafish. A acetilcolina (ACh) ? um neurotransmissor secretado pelos nervos colin?rgicos terminais, juntamente com o ATP. Ap?s exercer seu sinal nos receptores nicot?nicos e muscar?nicos, a ACh ? inativada pela a??o de uma enzima denominada acetilcolinesterase (AChE), que hidrolisa a ACh at? colina e acetato. O gene da AChE j? foi clonado e sequenciado e esta atividade enzim?tica foi detectada em c?rebro de zebrafish. Considerando que: (1) o zebrafish ? um importante modelo experimental em estudos farmacol?gicos, bioqu?micos e patol?gicos, e que (2) os sistemas purin?rgico e colin?rgico exercem um importante papel na sinaliza??o no SNC e (3) receptores e enzimas envolvidos nestes sistemas de neurotransmiss?o j? foram descritos nesta esp?cie, torna-se importante avaliar os efeitos das drogas antipsic?ticas sobre enzimas envolvidas na hidr?lise dos nucleot?deos de adenina e acetilcolina no SNC do zebrafish. O efeito in vitro de sulpirida, olanzapina e haloperidol foram avaliados na atividade da AChE. Todas as drogas promoveram inibi??o na atividade desta enzima. J? no estudo in vivo somente o haloperidol alterou a atividade da AChE, ativando a hidr?lise de ACh e aumentando a express?o g?nica da AChE. Foi avaliado o efeito in vitro das drogas antipsic?ticas sobre a atividade das NTPDases em membranas cerebrais de zebrafish. As tr?s drogas testadas foram capazes de alterar a atividade das NTPDases, sendo que o haloperidol inibiu a hidr?lise de ATP e ADP, a sulpirida inibiu a hidr?lise de ADP e a olanzapina inibiu a hidr?lise de ATP. Entretanto, nenhuma das tr?s drogas testadas promoveu altera??o significativa na atividade da ecto-5?- nucleotidase. Os resultados demonstram que os f?rmacos antipsic?ticos podem influenciar na atividade das enzimas envolvidas na degrada??o dos neurotransmissores ATP e acetilcolina, sugerindo que o sistema purin?rgico e colin?rgico podem ser alvo dos efeitos neuroqu?micos promovidos por estes f?rmacos

Made available in DSpace on 2015-04-14T14:51:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 435928.pdf: 6806594 bytes, checksum: 11503aa21c7d3d6a8d92e9b35f5788b2 (MD5) Previous issue date: 2011-11-29 / Schizophrenia is a severe mental illness characterized by positive and negative symptoms and cognitive deficits. This pathology is still poorly understood. Reduction of glutamatergic neurotransmission by NMDA receptor antagonists mimics disease symptoms. Many animal models have shown their importance in the study of this disease and the zebrafish has been proposed as a promissor model to study the in vivo effects of several drugs and to discover new pharmacological targets. In this study we characterized the behavioral syndrome produced by the NMDA receptor antagonist, MK-801, exposure in zebrafish and investigated the ability of antipsychotic drugs to reverse the schizophrenia-like symptoms. MK-801 (20 μM) increased the locomotor behavior as measured by the number of line crossings, distance traveled, and the mean speed in the tank test after 15, 30, and 60 min of exposure. The antipsychotics sulpiride, olanzapine, and haloperidol counteracted MK-801-induced hyperactivity on all parameters analyzed and at doses that, given alone, had no effect on spontaneous locomotor activity. Modeling social interaction and cognitive impairment in animals can be of great benefit in the effort to develop novel treatments for negative and cognitive symptoms of schizophrenia. Results showed that MK-801 (5 μM) given pre-training hindered memory formation while both atypical antipsychotics sulpiride (250 μM) and olanzapine (50 μM) improved MK-801-induced amnesia. The same change was observed in the social interaction task, where atypical antipsychotics reversed the MK-801-induced social interaction deficit whereas the typical antipsychotic haloperidol (9 μM) was ineffective to reverse those behavioral deficits. Some evidence suggests that changes in the purinergic system, more specifically in adenosinergic activity, could be involved in the physiopathology of schizophrenia. In this study, we demonstrated that haloperidol treatment (9 μM) was able to decrease ATP hydrolysis (35%), whereas there were no significant changes in ADP and AMP hydrolysis in brain membranes. Adenosine deaminase activity in membrane fractions was significantly inhibited (38%) after haloperidol treatment when compared to the control group. Furthermore, haloperidol exposure also led to a decrease in NTPDase gene expression (entpd2_mq and entpd3), and adenosine deaminase (adal). Considering that the enzyme Na+,K+-ATPase is essencial to brain normal function, we evaluated the effect of MK-801 and antipsychotic drugs on activity this enzyme. Our results showed that MK-801 treatment significantly decreased Na+,K+-ATPase activity, and all antipsychotics tested prevented such effects. Moreover, it is known that oxidative stress may be associated with the physiopathology of schizophrenia and the Na+,K+-ATPase is particularly susceptible to free radical attack. We showed that MK-801 treatment did not alter reactive oxygen/nitrogen species by 2′7′-dichlorofluorscein (DCF) oxidation assay, but increased the levels of thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), when compared to controls. The antipsychotics sulpiride, olanzapine, and haloperidol prevented the increase of TBARS caused by MK-801. Therefore, we demonstrated that zebrafish might present some behavioral and biochemical features observed in schizophrenia, being considered a promising animal model able to contribute for providing information on potential treatments and disease characteristics. / A esquizofrenia ? uma doen?a mental grave caracterizada por sintomas positivos, negativos e d?ficits cognitivos que ainda ? pouco compreendida. A redu??o da neurotransmiss?o glutamat?rgica por antagonistas dos receptores NMDA mimetiza os sintomas da esquizofrenia. Muitos modelos animais t?m mostrado sua import?ncia para o estudo dessa doen?a, e o peixe-zebra tem sido proposto como um modelo promissor para estudar os efeitos in vivo de v?rias drogas e descobrir novos alvos farmacol?gicos. Neste estudo caracterizamos a s?ndrome comportamental produzida pela exposi??o ao antagonista do receptor NMDA, MK-801, no peixe zebra, e investigamos a capacidade dos f?rmacos antipsic?ticos em reverter estes sintomas. MK-801 (20 μM) aumentou o comportamento locomotor que foi medido pelo n?mero de linhas cruzadas, a dist?ncia percorrida e a velocidade m?dia no aqu?rio teste, ap?s 15, 30 e 60 min de exposi??o. Os antipsic?ticos sulpirida, olanzapina e haloperidol reverteram as altera??es locomotoras induzidas pelo MK-801 em todos os par?metros testados, e em doses que administrado isoladamente n?o tiveram efeito sobre a atividade locomotora. Modelos de intera??o social e d?ficits cognitivos em animais pode ser de grande utilidade para o desenvolvimento de novos tratamentos para os sintomas negativos e cognitivos da esquizofrenia. Os resultados mostraram que o MK-801 (5 μM) administrado antes do treino impediu a forma??o da mem?ria, enquanto ambos os antipsic?ticos at?picos sulpirida (250 μM) e olanzapina (50 μM) melhoraram a amn?sia. A mesma altera??o foi observada na tarefa de intera??o social, onde os antipsic?ticos at?picos reverteram o d?ficit de intera??o social induzida pelo MK-801, enquanto o antipsic?tico tipico testado, o haloperidol (9 μM), n?o foi capaz de reverter esse d?ficit comportamental. Algumas evid?ncias sugerem que mudan?as no sistema purin?rgico, mais especificamente na atividade adenosin?rgica, poderiam estar envolvidos na fisiopatologia da esquizofrenia. Nesse estudo, mostramos que o tratamento com haloperidol (9 μM) foi capaz de diminuir a hidr?lise de ATP (35%), enquanto que n?o houve mudan?as significativas na hidr?lise de ADP e AMP em membranas cerebrais. A atividade da ADA em fra??es de membrana tamb?m foi inibida significativamente (38%) ap?s o tratamento com haloperidol, quando comparado ao grupo controle. Al?m disso, a exposi??o ao haloperidol tamb?m promoveu uma diminui??o na express?o g?nica das NTPDases (entpd2_mq e entpd3) e adenosina desaminase (adal). Considerando que a enzima Na+, K+- ATPase ? essencial para a fun??o cerebral normal, avaliamos os efeitos do MK-801 e farmacos antipsic?ticos na atividade desta enzima. Nossos resultados mostraram que o tratamento com MK-801 diminuiu significativamente a atividade da Na+, K+-ATPase, e todos os antipsic?ticos testados impediram tais efeitos. Sabe-se que o estresse oxidativo pode estar associado com a fisiopatologia da esquizofrenia e que a Na+,K+-ATPase ? particularmente suscet?vel ao ataque de radicais livres. Mostramos que o tratamento com MK-801 n?o alterou as esp?cies reativas de oxig?nio/nitrog?nio pelo ensaio de oxida??o 2'7'-diclorofluorosce?na (DCF), mas aumentou os n?veis de subst?ncias reativas ao ?cido tiobarbit?rico (TBARS). Os antipsic?ticos haloperidol, sulpirida e olanzapina preveniram o aumento nos n?veis de TBARS induzidos pelo MK-801. Portanto, demonstramos que o peixe zebra pode apresentar algumas caracter?sticas comportamentais e bioqu?micas observadas na esquizofrenia, sendo considerado um promissor modelo animal capaz de contribuir na obten??o de informa??es sobre potenciais tratamentos e caracter?sticas da doen?a.