Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Neurociências, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:18:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327701.pdf: 5636430 bytes, checksum: f6b32fbdb2d828adaa67c1e5abbc2f65 (MD5) Previous issue date: 2014 / O pré-condicionamento cerebral é caracterizado por um estado de tolerância transitória do tecido nervoso a um estímulo letal e/ou tóxico evocado por um dano moderado prévio. Estudos têm demonstrado que este estado de tolerância cerebral pode ser obtido através do pré-condicionamento químico com N-metil-D-aspartato (NMDA), o agonista sintético seletivo dos receptores NMDA e pode ser promovido in vivo pela administração de dose subtóxica deste agente. Contudo, as vias de sinalização e receptores ou canais iônicos associados ao processo de neuroproteção ativado pelo pré-condicionamento químico ainda precisam ser elucidados. Desta forma, investigou-se o envolvimento dos receptores de adenosina (A1R e A2AR) e as vias de sinalização celular no mecanismo de neuroproteção pelo pré-condicionamento com NMDA in vivo (em camundongos) e in vitro (em cultura primária de neurônios e em fatias hipocampais). Os resultados demonstraram que o pré-condicionamento com NMDA aumenta a afinidade de união do A1R ao ligante, sem alterar seus níveis proteicos no hipocampo de camundongos. Além disso, a ativação do A1R reverte o efeito antinociceptivo mediado pelo pré-condicionamento com NMDA, sugerindo que a pós-ativação do A1R pode interferir com o pré-condicionamento. Ainda o pré-condicionamento com NMDA não altera a funcionalidade do A1R no teste do condicionamento ao medo contextual em camundongos, mas parece promover uma dessensibilização de A2AR. E a ativação de ambos A1R e A2AR reverte o aumento da captação de glutamato em fatias de hipocampo, mediado pelo pré-condicionamento com NMDA. Em relação às vias de sinalização celular analisadas, observou-se o pré-condicionamento com NMDA depende da via da PI3K para a proteção contra as convulsões induzidas por ácido quinolínico (AQ) em camundongos, embora a inibição desta via não parece estar diretamente relacionada com a proteção contra a morte celular. Em estudos in vitro, o pré-condicionamento com NMDA também foi eficaz na proteção contra o dano induzido por AQ em cultura primária de neurônios hipocampais e em fatias hipocampais de camundongos contra o dano induzido por glutamato. Os mecanismos envolvidos na neuroproteção pelo pré-condicionamento em fatias, envolve a participação de A1R e parcialmente dos canais de potássio ativados por cálcio (BKCa). Além disso, o pré-condicionamento com NMDA é mais eficaz com a ativação de receptores que usam a glicina como co-agonista preferencial. Desta forma, este trabalho contribui para demonstrar alguns mecanismos celulares evocados por uma possível estratégia neuroprotetora, o pré-condicionamento químico.<br> / Abstract : Brain preconditioning is characterized by a state of transient tolerance in the nervous tissue to a lethal and/or toxic stimulus evoked by prior moderate damage. Studies have demonstrated that this state of brain tolerance can be obtained by chemical preconditioning with N-methyl-D-aspartate (NMDA), the synthetic selective agonist of NMDA receptors, and can be promoted by in vivo administration of subtoxic doses of this agent. However, the signaling pathways and receptors or ion channels associated with the neuroprotection process activated by chemical preconditioning remain to be elucidated. Thus, we investigated the involvement of adenosine receptors (A1R and A2AR) and cell signaling pathways in the mechanism of neuroprotection evoked by NMDA preconditioning in vivo (in mice) and in vitro (in primary cultured neurons and hippocampal slices). NMDA preconditioning increases binding affinity of the A1R to ligand, without changing its protein levels in hippocampus of mice. Furthermore, activation of A1R reverses the antinociceptive effect mediated by NMDA preconditioning, suggesting that post-activation of A1R can interfere with preconditioning. NMDA preconditioning does not alter the functionality of A1R in contextual fear conditioning test in mice, although it seems to promote a desensitization of A2AR response. The activation of both A1R and A2AR reversed the increase in glutamate uptake into hippocampal slices mediated by NMDA preconditioning. Regarding the signaling pathways analyzed, we observed that NMDA preconditioning is dependent on PI3K pathway for protection against quinolinic acid (QA)-induced seizures in mice, although inhibition of this signaling pathway is not directly related to protection against cell damage. In in vitro studies, NMDA preconditioning was also effective in protecting against QA-induced damage in primary cultured hippocampal neurons and against glutamate-induced damage in mice hippocampal slices. The mechanisms of neuroprotection exerted by preconditioning in slices, involve the participation of A1R and partially the calcium-activated potassium channels (BKCa). Moreover, NMDA preconditioning is more effective when glycine is used as the preferential co-agonist of NMDA receptor. Therefore, this study contributes to demonstrate cellular mechanisms evoked by a putative neuroprotective strategy, the chemical preconditioning.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Bioquímica, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-09-05T04:12:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348185.pdf: 6307419 bytes, checksum: 976aebbc8c18a6da3525304afb32e542 (MD5) Previous issue date: 2017 / Inosina é um nucleosídeo purinérgico endógeno, formada a partir da adenosina, em uma reação catalisada pela enzima adenosina deaminase. Já foram descritos efeitos antinociceptivos, anti-inflamatórios, neuroprotetores e antidepressivos para inosina, que podem estar associados à ativação de receptores de adenosina. Contudo, existem poucas evidências na literatura relacionando às vias de sinalização intracelular envolvidas nesses efeitos, bem como de outros mecanismos neuroquímicos associados aos efeitos dessa purina. Baseado nisso, o presente trabalho investigou alguns dos mecanismos associados aos efeitos tipo-antidepressivo de inosina em camundongos e no efeito neuroprotetor da inosina in vitro. Primariamente, um dos objetivos desse trabalho foi investigar a modulação de vias de sinalização intracelular e de receptores glutamatérgicos no efeito tipo-antidepressivo de inosina, através do teste da suspensão pela cauda (TSC), e na atividade locomotora, através do teste do campo aberto (TCA). Adicionalmente, foi verificado o efeito da administração de inosina sobre o imunoconteúdo e fosforilação (ser-133) do fator de transcrição CREB, imunoconteúdo das proteínas sinápticas PSD95 e sinapsina I, bem como da subunidade GluA1 do receptor glutamatérgico AMPA e A1 e A2A dos receptores de adenosina. Nenhum dos tratamentos alterou a locomoção dos animais no TCA. Inosina administrada pela via intraperitoneal (i.p.) induziu um efeito antiimobilidade no TSC nas doses de 1 mg/kg e 10 mg/kg. O efeito tipoantidepressivo de inosina foi abolido pelo pré-tratamento dos animais com U0126 [inibidor de MEK, 5µg/sítio administrado pela via intracerebroventricular (i.c.v.)], KN-62 (inibidor de CaMKII, 1µg/sítio, i.c.v.), H-89 (inibidor de PKA, 1µg/sítio, i.c.v.), wortmanina (inibidor de PI3K, 0,1µg/sítio, i.c.v.), rapamicina (inibidor de mTORC1, 0,2nmol/sítio, i.c.v.), NMDA [agonista dos receptores glutamatérgicos do tipo NMDA (NMDAR) 0,1pmol/sítio, i.c.v.] e D-serina (coagonista de NMDAR, 30µg/sítio, i.c.v.). Também foi observado um efeito tipoantidepressivo sinérgico entre doses sub-efetivas de inosina (0,1 mg/kg, i.p.) e AR-A014418 (inibidor de GSK-3b, 0,001µg/sítio, i.c.v.), cetamina (antagonista NMDAR, 0,1 mg/kg, i.p.) ou MK-801 (antagonista NMDAR, 0,001 mg/kg, administrado por gavagem). Contudo, o pré-tratamento com DNQX (antagonista dos receptores AMPA, 2,5 µg/sítio, i.c.v.), não alterou o efeito anti-imobilidade de inosina (10 mg/kg, i.p.). No período de 24 h após a administração de inosina (10 mg/kg, i.p.) foi verificado um aumento de fosforilação de CREB no hipocampo dos animais, sem alterações no imunoconteúdo de CREB nessa estrutura, ou na fosforilação e imunoconteúdo no cortéx pré-frontal (CPF). Também não foram verificadas alterações na fosforilação e imunoconteúdo de CREB no CPF e hipocampo 30 minutos após a administração de inosina. Adicionalmente, não foram encontradas alterações no imunoconteúdo de PSD95, GluA1, sinapsina I e dos receptores A1 e A2A de adenosina no hipocampo e CPF 30 min e 24 horas após a administração de inosina. Esses resultados demonstram o envolvimento da inibição de NMDAR e GSK-3b e da ativação de MEK/ERK 1/2, CaMKII, PKA, PI3K/AKT e mTORC1 no efeito tipo-antidepressivo de inosina. Notavelmente, uma única dose de inosina foi capaz de induzir um aumento na fosforilação de CREB no hipocampo. Outro objetivo desse trabalho envolveu o estudo do potencial neuroprotetor da inosina contra a morte celular induzida por metilmercúrio (MeHg) em cultura primária de astrócitos corticais provenientes de ratos neonatos. O co-tratamento com inosina (50-1000µM) e MeHg (5 µM) por 6 h preveniu a redução na viabilidade celular induzido por esse toxicante, avaliada pelo método de redução do MTT. Não foram verificados efeitos protetores após o co-tratamento por 24 h, mas foi observado um efeito protetor após o pré-tratamento com inosina (50-1000µM) por 24 h seguido do co-tratamento com inosina nas mesmas concentrações e MeHg (5 µM) por 24 h adicionais. O tratamento das culturas celulares com inosina (500 µM) por 6 h, também preveniu o aumento na geração de espécies reativas de oxigênio induzidos por MeHg (5 µM) avaliado pela sonda H2DCFDA. Contudo, não foram verificadas alterações nos níveis de glutationa total e reduzida induzidos pelos tratamentos com inosina e/ou MeHg. O tratamento com inosina estimulou a expressão do RNAm para NQO-1, Nrf2 e BDNF além de aumentar o imunoconteúdo de Nrf2 no núcleo celular. Também foi verificado um aumento transitório na fosforilação de AKT (ser-473) por inosina (500 µM), e o prétratamento com wortmanina (1 µM) preveniu o efeito neuroprotetor de inosina (500 µM) frente à neurotoxicidade do MeHg (5 µM). Não foram verificadas alterações na fosforilação de ERK1/2 após o tratamento com inosina e o prétratamento com U0126 (10 µM) não preveniu o efeito neuroprotetor dessa purina. Adicionalmente, o efeito neuroprotetor de inosina (500 µM) foi prevenido pelo pré-tratamento com MRS1523 (antagonista dos receptores A3 de adenosina, 1µM), mas não foram verificadas alterações pelo pré-tratamento com PSB36, (antagonista dos receptores A1 de adenosina, 10 nM) ou pelo pré-tratamento com SCH58261, (antagonista dos receptores A2A de adenosina, 100 nM). Assim, esses resultados indicam que inosina pode exercer um efeito protetor contra a toxicidade induzida por MeHg em astrócitos, possivelmente ativando o receptor A3 de adenosina e a sinalização de PI3K/AKT, além da ativação do fator de transcrição Nrf2. Em conjunto, os resultados desse trabalho demonstram novos mecanismos moleculares referentes aos efeitos antidepressivos e neuroprotetores de inosina, ressaltando a participação do sistema purinérgico em diferentes processos no sistema nervoso central.<br> / Abstract : Inosine is an endogenous purinergic nucleoside formed by the adenosine breakdown in a reaction catalyzed by the enzyme adenosine deaminase. It has been reported antinociceptive, anti-inflammatory, neuroprotective, and antidepressant effects for inosine that may occur through adenosine receptors activation. However, there is little evidence regarding the signaling pathways and others neurochemical mechanisms associated to the effects elicited by this purine. The present study investigated the neurochemical mechanisms associated to inosine antidepressant-like and neuroprotective effects. First, it was investigated, in adult mice, the participation of intracellular signaling pathways and glutamatergic receptors on the inosine antidepressant-like effect, evaluated by tail suspension test (TST) and the locomotor activity was evaluated by the open field test (OPT). Moreover, the effect of inosine administration in the phosphorylation levels and imunocontent of the transcription factor CREB and the imunocontent of synaptic proteins PSD95 and synapsin-I, as well as GluA1 subunit of AMPA receptor and A1 and A2A adenosine receptors was also evaluated. None of the treatments changed the locomotor activity in the OPT. Inosine administered by the intraperitoneal route (i.p.) in the doses of 1 and 10 mg/kg induced an antidepressant-like effect in the TST. The anti-immobility effect of inosine was prevented by pre-treatment of mice with U0126 [MEK inhibitor, 5µg/site administered by intracerebroventricular route (i.c.v.)], KN-62 (CaMKII inhibitor, 1µg/site, i.c.v.), H-89 (PKA inhibitor, 1µg/site, i.c.v.), wortmanin (PI3K inhibitor, 0.1µg/site, i.c.v.), rapamycin (mTORC1 inhibitor, 0.2 nmol/site, i.c.v.), NMDA [agonist of NMDA glutamatergic receptors (NMDAR) 0.1 pmol/site, i.c.v.] and D-serine (NMDAR co-agonist, 30µg/site, i.c.v.). It was also observed a synergic antidepressant-like effect elicited by subeffective doses of inosine (0.1mg/kg, i.p.) and AR-A014418 (GSK-3b inhibitor, 0.001µg/site, i.c.v.), ketamine (NMDAR antagonist, 0.1 mg/kg, i.p.), MK-801 (NMDAR antagonist, 0.001 mg/kg, administered by gavage). However, the pretreatment with DNQX (AMPA receptors antagonist, 2.5 µg/site, i.c.v.), did not changed inosine antidepressant-like effect (10 mg/kg, i.p.). 24 h after inosine administration (10 mg/kg, i.p.) an increase in CREB phosphorylation without alterations in CREB imunocontent was found in mice hippocampus. No alterations in CREB imunnocontent and phosphorylation were found 30 minutes after the administration of inosine. Furthermore, the imunocontent of synaptic proteins (PSD95, GluA1 and synapsin-I), as well as A1 and A2A adenosine receptors, was not altered 30 min and 24 h after inosine administration. These results suggest the participation of NMDAR and GSK-3b inhibition, and MEK/ERK 1/2, CaMKII, PKA, PI3K/AKT and mTORC1 activation in the antidepressant-like effect of inosine in the TST. Moreover, a single administration of inosine was able to induce an increase in CREB phosphorylation in the hippocampus. Another aim of the study was to determine the neuroprotective effect of inosine against methylmercury (MeHg) toxicity in cortical astrocyte primary culture from newborn rats. The co-treatment with inosine (50-1000µM) and MeHg (5 µM) for 6 h prevented the decrease in cell viability induced by MeHg. No protection was observed after the co-treatment with inosine (50-1000µM) and MeHg (5 µM) for 24 h, but a neuroprotective effect, assessed by MTT reduction method, was observed after inosine pretreatment (50-1000µM) for 24 h followed by co-treatment with inosine (in the same concentrations) and MeHg (5 µM) for additional 24 h. Inosine (500 µM) prevented the increase in the oxygen reactive species generation (evaluated by H2DCFDA probe) induced by MeHg (5 µM) for 6 hours, but no changes in the reduced and total glutathione levels were observed. Inosine treatment (500 µM) also induced an increase in NQO-1, Nrf2, BDNF mRNA expression and Nrf2 immunocontent in cell nucleus. It was also observed a transient increase in AKT (ser-473) phosphorylation induced by this purine, and wortmanin pre-treatment (1 µM) prevented the inosine neuroprotective effect. No alterations were observed in ERK 1/2 phosphorylation after the treatment with inosine and the neuroprotective effect of this purine was not prevented by the pre-treatment with U0126 (10 µM). Additionally, the neuroprotection elicited by inosine was prevented by MRS1523 (A3 adenosine receptor antagonist, 1µM), but no changes were observed after the pre-treatment with PSB36 (A1 adenosine receptor antagonist, 10 nM) nor SCH58261 (A2A adenosine receptor antagonist). These results indicated that inosine induced a neuroprotective effect against MeHg in astrocytes that may occur by A3 adenosine receptor and PI3K/AKT activation, and this purine can also activate Nrf2. Taken together, our results showed new mechanisms for inosine antidepressant and neuroprotective effects, reinforcing the participation of the purinergic system in various processes in the central nervous system.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Neurociências / Made available in DSpace on 2013-06-25T23:46:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 310212.pdf: 656191 bytes, checksum: de337c441270002382bc81c840b8828c (MD5) / Os inibidores da enzima 3-hidróxi-3-metilglutaril-Coenzima A redutase, chamados clinicamente de estatinas, são potentes redutores dos níveis séricos de colesterol através da inibição da síntese de mevalonato. Além dos efeitos protetores sobre doenças cardiovasculares, o tratamento com estatinas tem demonstrado efeito neuroprotetor em diversos modelos de doenças neurológicas. Nesse estudo, demonstramos que o tratamento com atorvastatina apresentou efeitos neuroprotetores em modelos de excitotoxicidade in vivo e in vitro. O tratamento de camundongos por 7 dias com atorvastatina 10 mg/kg/dia promoveu uma diminuição de 30% na incidência de convulsões induzidas pelo ácido quinolínico (AQ) e preveniu a morte celular no hipocampo induzida pelo AQ. Além disso, o tratamento com atorvastatina preveniu a diminuição na recaptação de glutamato, no entanto, sem efeito sobre o aumento na liberação de glutamato ou a diminuição na expressão de GLT-1 induzida pelo AQ. Esse efeito neuroprotetor da atorvastatina foi associado a um aumento nos níveis de fosforilação da Akt e ERK1/2, sem efeito sobre os níveis de fosforilação das proteínas JNK e p38MAPK. A inibição da via MEK/ERK, mas não da via da PI3K/Akt, aboliu o efeito protetor da atorvastatina sobre a diminuição da recaptação de glutamato induzida pelo AQ. Também demonstramos que o tratamento in vivo com atorvastatina preveniu a diminuição na viabilidade celular induzida pela privação de glicose e oxigênio (PGO) em fatias de hipocampo através da diminuição da produção de espécies reativas de oxigênio, aumento nos níveis de tióis não-protéicos e aumento da captação de glutamato e da atividade da glutamina sintetase (GS). Esse efeito neuroprotetor sobre a viabilidade celular, captação de glutamato e atividade da GS foi abolido quando colesterol (50µM) foi adicionado às fatias previamente à indução da PGO. Adicionalmente, demonstramos que o tratamento com atorvastatina 1 e 10 mg/kg/dia aumentou a performance cognitiva dos animais no teste de realocação de objetos, sem alterações locomotoras avaliadas no teste do campo aberto ou alterações de comportamento tipo ansioso avaliadas no teste do labirinto em cruz elevado. Dessa forma, demonstramos que a atorvastatina apresenta efeitos comportamentais per se, através da melhora de performance dos camundongos em um modelo de memória espacial. Além disto, estendemos as observações de efeitos neuroprotetores para a atorvastatina, demonstrando proteção contra a excitotoxicidade glutamatérgica in vivo e in vitro, através da modulação do transporte e metabolização do glutamato. A modulação da captação de glutamato é dependente da sinalização de MAPK/ERK1/2 e a modulação da captação e atividade da glutamina sintetase envolvem o papel da atorvastatina de inibir a biossíntese do colesterol e derivados. Portanto, os efeitos terapêuticos da atorvastatina, associados à neuroproteção, envolvem a modulação da transmissão glutamatérgica. / The inhibitors of the enzyme 3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A (HMG-CoA) reductase, named statins, are potent reductors of serum cholesterol levels through inhibition of mevalonate synthesis. Beyond the protective effects on cardiovascular diseases, the treatment with statins has been shown to present neuroprotective effects in a wide range of neurological disorders. In this study, we demonstrated that atorvastatin treatment presented protective effects on in vivo and in vitro models of excitotoxicity. The treatment with atorvastatin 10mg/kg/day during 7 days promoted a reduction of 30% in the incidence of seizures induced by quinolinic acid (QA) infusion. Furthermore, atorvastatin treatment prevented hippocampal cell death induced by QA. Atorvastatin treatment prevented the decrease in glutamate uptake, however, with no effect on the increase in glutamate release or the decrease in GLT-1 expression induced by QA. This protective effect of atorvastatin was associated with increased phosphorylation levels of Akt and ERK1, with no effect on the phosphorylation levels of JNK e p38MAPK. Inhibition of MEK/ERK signaling, but not PI3K/Akt signaling, abolished the protective effect of atorvastatin treatment on the reduction of glutamate uptake induced by QA. We further demonstrated that in vivo treatment with atorvastatin prevented the reduction in cell viability induced by oxygen and glucose deprivation (OGD) in hippocampal slices through reduction in oxidative stress damage, increase in glutamate uptake and glutamine synthetase activity (GS). These effects on cell viability, glutamate uptake and GS activity were abolished when slices were pre-incubated with cholesterol (50ìM) before OGD induction. Additionally, we demonstrated that atorvastatin treatment (1 or 10mg/kg/day) during 7 days improved the cognitive performance of mice in the object recognition test, with no alterations in the locomotor activity evaluated in the open field test and with no alteration in the anxiety-like behavior evaluated in the elevated plus maze test. In this way, we demonstrated that atorvastatin presents behavioral effects per se and neuroprotective effects against glutamatergic excitotoxicity in vivo and in vitro through modulation of glutamate transport and metabolization. These effects were, at least partially, related to Akt and ERK signaling and inhibition of cholesterol synthesis pathway. The modulation of glutamate uptake is dependent of MAPK/ERK1/2 signaling and the modulation of glutamine synthetase activity and glutamate uptake are related to inhibition of cholesterol and derivatives synthesis by atorvastatin. In this way, the therapeutic effects of atorvastatin, related to neuroprotection, involve the modulation of glutamatergic transmission.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Neurociências / Made available in DSpace on 2013-06-26T00:18:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 309989.pdf: 2939881 bytes, checksum: 95364d002ffeed32f2daee831619ba4f (MD5) / A guanosina (GUO) é um modulador endógeno da excitotoxicidade glutamatérgica e promove neuroproteção em modelos de neurotocixidade in vivo e in vitro. A guanosina promove neuroproteção frente à privação de glicose e oxigênio (PGO) através da modulação da atividade do canal de potássio do tipo BK (canal de K+ de larga condutância ativado por Ca2+), ativação da via da PI3K e aumento da captação de glutamato. Neste trabalho demonstramos que a GUO (1 mM) protege culturas de células de neuroblastoma humano (SH-SY5Y) da morte neuronal decorrente da superprodução de espécies reativas de oxigênio induzidas pela co-administração de rotenona e oligomicina A, através da ativação da via de sinalização celular proteína cinase dependente de fosfatidilinositol (PI3K)/proteína cinase B (Akt), inibição da enzima glicogênio sintase cinase (GSK-3?)PI3K/GSK-3? e indução da enzima antioxidante heme oxygenase-1. Estes efeitos foram mediados pelo BK, e pelos receptores de adenosina do subtipo A1R e A2AR. Em fatias de hipocampo submetidas a um modelo de isquemia in vitro (PGO), o tratamento com GUO (100 ?M) previne o aumento da produção de espécies reativas de oxigênio (EROs), a despolarização da membrana mitocondrial, inibiu a ativação do fator de transcrição NF- B e reduziu os níveis da iNOS induzidos pela PGO. A presença do inibidor da proteína cinase ativada por mitógenos (MAPK) /proteína cinase regulada por sinal extracelular (ERK) e do antagonista de A1R reverteram os efeitos neuroprotetores promovidos pelo tratamento com GUO. A GUO estimula a captação de glutamato através da ativação da via MAPK/ERK, mas não envolve ativação de A1R. A GUO também reduz a liberação de glutamato e protege as fatias de hipocampo através da modulação do transporte reverso de glutamato. Adicionalmente, a PGO induz uma diminuição na atividade da glutamina sintetase e o tratamento com GUO reverte parcialmente este efeito. No entanto, a GUO não apresenta efeito sobre a redução da atividade dos complexos da cadeia respiratória e não previne a inibição da fosforilação oxidativa induzida pela PGO nas fatias de hipocampo de ratos. Avaliando-se o papel da GUO sobre as células astrocitárias corticais observamos que a GUO (10 µM) protege contra a PGO através da estimulação da atividade dos transportadores de glutamato e diminuição da produção de EROs. Os efeitos da GUO sobre a modulação dos transportadores astrocitários de glutamato envolvem a ativação da via MAPK/ERK. Desta forma, a GUO um nucleosídeo endógeno e não tóxico pode conter a neuroinflamação e excitotoxicidade induzida pelo dano oxidativo mitocondrial e pela isquemia apresentando um importante papel neuroprotetor. / Guanosine (GUO) is an endogenous modulator of glutamatergic excitotoxicity and promotes neuroprotection in in vitro and in vivo models of neurotoxicity. Guanosine promotes neuroprotection against oxygen and glucose deprivation (OGD) by increasing glutamate uptake trough modulation of BK potassium channels (Ca2 +-activated large conductance K+ channels) and phosphatidylinositol-3 kinase (PI3K) pathway. In the present study, GUO (1 mM) protected human neuroblastoma cell cultures (SH-SY5Y) from neuronal death due overproduction of reactive oxygen species (ROS) induced by coadministration of rotenone and oligomycin-A, by activating the PI3K/protein kinase B (Akt) cell signaling pathway, glycogen synthase kinase-3 beta (GSK3B]) and induction of the antioxidant enzyme heme oxygenase-1. These effects on SH-SY5Y were mediate via BK channels and the adenosine receptors A1R and A2AR. In hippocampal slices subjected to an ischemic in vitro model (OGD), GUO (100 uM) treatment prevented the excessive ROS production, mitochondrial membrane depolarization, inhibited the activation of the nuclear transcription factor NF-k B and reduced inducible Nitric oxide synthase (iNOS) levels induced by OGD. The mitogen-activated protein kinase (MAPK)/extracellular-signal regulated kinase (ERK) kinase (MEK) inhibitor, PD98059 and the A1R antagonist, DPCPX, abolished GUO induced neuroprotective effects. GUO stimulated glutamate uptake through activation of MAPK/ERK pathway, but did not involve activation of A1R. GUO also counteracted the glutamate release induced by OGD in hippocampal slices through modulation of the reverse activity of glutamate transporters. Additionally, OGD induced a decrease in glutamine synthetase activity and GUO treatment partially reversed this effect. However, GUO has not able to prevent the reduction of respiratory chain complexes activity and inhibition of oxidative phosphorylation induced OGD in rat hippocampal slices. The evaluation of GUO role on cortical astrocytic cells showed that GUO (10 uM) protects against OGD by stimulating the activity of glutamate transporters and decreasing ROS production. GUO effects on modulation of astrocytic glutamate transporters involved MAPK/ERK activation. In conclusion, GUO afford neuroprotection against ischemic and oxidative damage through the modulation of glutamatergic and purinergic systems, activation of BK potassium channels and involving the activation of PI3K and MAPK/ERK signaling pathways. Therefore, GUO is an endogenous and non-toxic nucleoside that may counteract neuroinflammation and excitotoxicity, presenting a potential neuroprotective role.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Neurociências, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:11:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 318377.pdf: 1702430 bytes, checksum: 5f9dc47f3437a12ab7108d0335c34fd8 (MD5) Previous issue date: 2013 / Alguns dos fatores envolvidos na patogênese da depressão são: níveis reduzidos de neurotrofinas, aumento do estresse oxidativo e morte de células neuronais; que levam a alterações estruturais no sistema límbico. O objetivo deste estudo foi investigar o mecanismo neuroprotetor do antidepressivo duloxetina, in vivo e in vitro. Inicialmente, foi avaliado o efeito da administração crônica (21 dias) de duloxetina (10mg/kg v.o.) sobre a expressão gênica de neurotrofinas e de proteínas apoptóticas, no córtex e no hipocampo de camundongos. A duloxetina aumentou o RNAm de BDNF e FGF-2 no córtex e no hipocampo; e de NT-3, Bcl-2 e Bcl-xL no córtex. Mais importante, o tratamento com duloxetina reduziu a expressão gênica das proteínas pró-apoptóticas Bax e p53 no hipocampo e de Bad no córtex. A duloxetina (2 ?M) reduziu o estresse oxidativo (níveis de espécies reativas de oxigênio [ROS]) em células de neuroblastoma humano (SH-SY5Y) e preveniu da morte celular induzida pela rotenona. O efeito da duloxetina em reduzir os níveis de ROS e a morte celular foi prevenido pelo LY294002, um inibidor da via PI3K/Akt. Além disso, a duloxetina reverteu a inibição de Akt induzida por rotenona em células de neuroblastoma humano. Em conclusão, os dados in vivo e in vitro sugerem que estão envolvidos no efeito terapêutico da duloxetina: a ativação da via PI3K/Akt e aumento da expressão de neurotrofinas e de proteínas anti-apoptóticas e a redução das pró-apoptóticas e do estresse oxidativo. Estes fatores em conjunto atuariam na neuroplasticidade e na sobrevivência neuronal na depressão <br>

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Farmacologia, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-06T00:31:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-24T20:23:55Z : No. of bitstreams: 1 317584.pdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / A doença de Parkinson (DP) é a segunda doença neurodegenerativa mais prevalente no mundo. Estudos epidemiológicos mostram uma associação negativa entre o consumo de cafeína e o desenvolvimento desta patologia. Em modelos experimentais de doenças neurodegenerativas, incluindo as doenças de Parkinson e Alzheimer, a cafeína apresenta um efeito neuroprotetor. Evidências clínicas e experimentais mostram os benefícios da cafeína sobre os sintomas motores da DP, mas existe um número limitado de trabalhos avaliando os efeitos desta sobre os sintomas não motores. Sendo assim, o presente trabalho teve como objetivo investigar o potencial da cafeína, administrada através das vias intraperitoneal (i.p.) durante 5 dias, e oral durante 20 dias, nas respectivas doses de 10 mg/kg e 0,3 mg/ml, em prevenir as alterações comportamentais e neuroquímicas induzidas pela posterior administração intranasal de 1-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetrahidropiridina (MPTP, 1 mg/narina) em ratos. Os resultados obtidos no protocolo de administração i.p. demonstram a capacidade da cafeína em prevenir os prejuízos na memória de curto prazo avaliados no teste de reconhecimento social, realizado no décimo dia após a infusão de MPTP, bem como os posteriores prejuízos motores observados no teste da caixa de atividade 31 dias após a administração do MPTP. O tratamento com a cafeína através da via i.p. foi também capaz de prevenir a degeneração de neurônios dopaminérgicos induzida pelo MPTP em ratos, evidenciado pela redução nos níveis de expressão da enzima tirosina hidroxilase na substância negra. A cafeína administrada através da via oral, num protocolo desenhado para investigar sintomas não-motores da DP, também foi capaz de prevenir os prejuízos cognitivos causados pela administração de MPTP no teste do reconhecimento social, sem apresentar efeitos adversos, como o aumento dos comportamentos do tipo ansiedade nos animais. Sendo assim, estes resultados sugerem que o tratamento repetido com cafeína, tanto pela via i.p. quanto oral, pode prevenir os prejuízos cognitivos e degeneração dopaminérgica induzidos pela administração intranasal de MPTP em ratos, constituindo-se uma ferramenta promissora para o manejo da DP.<br>

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Bioquímica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-09-20T04:37:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 341690.pdf: 954761 bytes, checksum: 3149bde378d50bbaf2b1e527eca472db (MD5) Previous issue date: 2016 / As discinesias são caracterizadas como diversos movimentos involuntários, que podem afetar diversas partes corporais. Muitas doenças neurológicas podem apresentar esse sintoma, como a doença de Parkinson (DP). As discinesias podem ser induzidas através da administração de várias classes de drogas, entre elas a reserpina. A reserpina é um alcalóide isolado das raízes da planta Rauwolfia serpentina e atua como inibidor do transportador vesicular de monoaminas - dopamina, noradrenalina, adrenalina e serotonina - (VMAT-2) no Sistema Nervoso Central (SNC). Desta maneira, a reserpina leva à depleção destes neurotransmissores nos terminais nervosos e, como consequência, induz hipolocomoção, rigidez muscular transitória e movimentos involuntários, sendo estas respostas dependentes da dose e tempo de tratamento utilizado. Muita atenção tem sido dada ao efeito biológico da guanosina. Ainda que não tenha sido completamente caracterizado um possível receptor específico para a guanosina, são notáveis as evidências que demonstram os efeitos neuroprotetores deste nucleosídeo endógeno. Neste estudo foi avaliado o potencial terapêutico da guanosina em camundongos tratados com reserpina (1 mg/kg, duas administrações subcutânea em dias alternados). A guanosina (7,5 mg/kg) administrada oralmente reverteu o aumento de discinesias orofaciais induzidas pela reserpina. Além disto, o efeito antidiscinético da guanosina foi abolido com a prévia administração do antagonista do receptor de adenosina A1, o 8-Ciclopentil-1,3-dipropilxantina (DPCPX, 0,75 mg/kg). O teste da barra evidenciou um estado cataléptico nos camundongos após o tratamento com reserpina. Este efeito foi revertido pela administração da guanosina ou de DPCPX. Porém, quando administrado antes da guanosina, o DPCPX abole o efeito da guanosina. Como o mesmo protocolo de tratamento, a reserpina também induziu em fatias do estriado um aumento do dano celular, mostrado pela incorporação da sonda iodeto de propídeo (IP) e um aumento de espécies reativas de oxigênio (EROs) revelado pela sonda (H2DCFH-DA). Essas alterações não foram vistas no córtex cerebral nem no hipocampo. A administração de guanosina foi efetiva em diminuir o aumento das EROs, porém sem efeito no dano celular. A avaliação do potencial de membrana mitocondrial pela sonda TMRE não evidenciou alteração em fatias de córtex cerebral, hipocampo e estriado. Com o presente estudo, demonstramos o efeito antidiscinético da guanosina e a modulação dos distúrbios motores e neuroquímicos relacionados à DP.<br> / Abstract : Dyskinesias are characterized as several involuntary movements, which can affect several body parts. Many neurological disorders can exhibit this symptom, as Parkinson?s Disease (PD). Dyskinesias can be induced by administration of various classes of drugs including reserpine. Reserpine is an alkaloid isolated from Rauwolfia serpentina plant roots and acts as an inhibitor of vesicular monoamine - dopamine, norepinephrine, epinephrine and serotonin - transporter (VMAT-2) in the central nervous system. Reserpine leads to depletion of these neurotransmitters, and consequently, induces hypolocomotion, muscle rigidity and involuntary movements. Guanosine, an endogenous nucleoside, has been highlighted due to its biological effect, mainly as a neuroprotective agent, although its exact mechanisms of action has not been fully characterized. This study evaluated the therapeutic potential of guanosine in reserpinized mice. Guanosine (7.5 mg / kg) administered orally prevented the increase of orofacial dyskinesia induced by reserpine. Additionally, the antidyskinetic effect of guanosine was abolished by prior administration of the A1 adenosine receptor antagonist, 8-Cyclopentyl-1,3-dipropylxanthine (DPCPX, 0,75 mg/kg). The bar test showed a cataleptic state of mice after treatment with reserpine. This behavior was prevented by acute administration of guanosine. Interestingly, DPCPX also prevented this effect, however DPCPX also abolished the anti-cataleptic effect of guanosine. Reserpine also induced increased cell damage, shown by incorporation of the propidium iodide (PI) probe and increased reactive oxygen species (ROS), in the striatum. These changes were not seen in the cerebral cortex or the hippocampus. Guanosine was effective in reducing the increase in ROS, but did not alter cell damage induced by reserpine in the striatum. Assessment of mitochondrial membrane potential showed no changes in any analyzed brain structure. This study demonstrated the antidyskinetic effect of guanosine and its possible modulation of motor and neurochemical impairments related to Parkinson´s disease.

A isquemia cerebral é a terceira maior causa de morte em países industrializados, sendo a maior causa de morbidade e mortalidade em indivíduos de meia idade e idosos. A redução do suprimento de glicose e oxigênio ao cérebro, o que ocorre na isquemia, leva a uma complexa cascata de eventos celulares, resultando em degeneração neuronal e, conseqüentemente, na perda das funções cerebrais. Altas concentrações extracelulares de glutamato ocorrem em decorrência a um episódio isquêmico devido ao bloqueio da captação de glutamato, assim como ao aumento na sua liberação e a uma reversão de seus transportadores. A manutenção de seus níveis abaixo dos neurotóxicos é realizada por transportadores de alta afinidade dependentes de sódio, principalmente nos astrócitos. Modelos de isquemia in vitro e in vivo foram utilizados nos trabalhos que compõem esta tese. No primeiro capítulo, usamos um modelo de privação de oxigênio e glicose (POG) em fatias de hipocampo de ratos jovens e adultos. A POG diminuiu a captação de glutamato em todos os tempos de reperfusão estudados em ambas as idades, sendo essa diminuição menos pronunciada em animais jovens. Fatias de hipocampo de animais adultos parecem ser mais resistentes ao insulto que as provenientes de animais jovens, visto que o dano celular se dá primeiramente nestes. A guanosina (GUO) foi capaz de evitar a queda da captação somente em animais jovens 3hs após a POG e também foi capaz de reduzir o dano celular em ambas as idades. A padronização da metodologia da captação de glutamato em cultura organotípica de fatias de hipocampo foi montada a fim de estudar alterações neste parâmetro após a POG. Nesse modelo, há um aumento da captação após 1h de reperfusão e uma queda após 24hs. A morte celular medida, pela incorporação de iodeto de propídio, foi significativa a partir das 13hs e há uma queda nos níveis de GLT-1 24hs pós-POG. A GUO protegeu parcialmente a morte induzida pela POG, mas não foi capaz de reverter a queda da captação de glutamato 24hs pós-insulto. O modelo in vivo de isquemia utilizado foi a hipóxia-isquemia (HI) neonatal. Houve um aumento da captação de glutamato 24hs pós-insulto no hemisfério ipsilateral e uma queda significativa 72hs após nos dois hemisférios. Alterações de GFAP e S100B foram analisadas. Houve um aumento dos níveis de GFAP dependente de idade nos três tempos estudados e nas duas estruturas. Nos animais submetidos à HI, o aumento de GFAP foi significativamente maior no hemisfério ipsilateral e esse foi diferente de seu respectivo controle 48 e 72hs após o insulto. Houve um aumento nos níveis de S100B dependente de idade no córtex, sem diferença entre o grupo controle e o HI. No hipocampo ipsilateral, observamos um aumento de S100B dependente de tempo no grupo HI e HI-GUO, mas somente o grupo HI-GUO foi diferente de seu controle 48 e 72hs após o insulto. A GUO não teve nenhum efeito sobre a captação de glutamato em córtex, sobre os níveis de GFAP em ambas as estruturas e sobre a S100B em córtex. O APDC, um potente agonista de receptor metabotrópico de grupo II, foi testado no modelo in vitro de POG com fatias de hipocampo. Ele foi capaz de evitar, parcialmente, a queda da captação de glutamato e esse efeito foi inibido por APICA, um antagonista de grupo II. Esses dados são preliminares e necessitam de maiores estudos. Podemos concluir que quando se usam diferentes modelos experimentais, tanto in vitro quanto in vivo, estes podem nos fornecer dados distintos sobre um mesmo parâmetro ou uma mesma droga em estudo e, mesmo assim, são importantes, pois cada modelo pode representar uma situação completamente diferente da outra. / Cerebral ischemia is the third leading cause of death in the industrialized countries being the major cause of morbidity and mortality in middle and later life. The reduction in the supply of glucose and oxygen to the brain that occurs in cerebral ischemia leads to a complex cascade of cellular events, resulting in neuronal degeneration and, consequently, in loss of brain functions. It has been shown that stroke and ischemia increase the extracellular glutamate levels due to impairment of glutamate uptake, as well as an increase in glutamate release and reversal of glutamate transporters. The maintenance of extracellular glutamate below neurotoxic levels is an essential role for glial cells and this is achieved through high affinity sodium-dependent glutamate transporters present mainly in astrocytes. Ischemic models in vitro and in vivo were used in this work. In the first chapter, we used a model of oxygen and glucose deprivation (OGD) in hippocampal slices of young and adult rats. OGD decreased glutamate uptake in all reperfusion times and in both ages studied, being this decrease less pronounced in young rats. Hippocampal slices of adult animals seemed to be more resistant to OGD than youngs, since cell damage was first seen in young. Guanosine (GUO) was able to avoid the decrease in glutamate uptake only in young animals 3h after OGD e also to reduce cell damage in both ages. To study glutamate uptake alterations after OGD in organotypic culture of hippocampal slices, we first standardized this method. There is an increase in glutamate uptake after 1h of reperfusion and a decrease 24h later. Cell death was measured by propidium iodide incorporation and it was significative increased from 13h. There is a decrease in GLT1 levels 24h after OGD. GUO was able in partially protect cells from death, but not able in recovering glutamate uptake decrease 24h after the insult. Neonatal hypoxia-ischemia (HI) was the in vivo model used here. There was an increase in glutamate uptake 24h after the insult in the ipsilateral hemisphere and a decrease 72h later in both hemispheres. GFAP and S100B alterations were also analyzed. There was an increase in GFAP levels dependent of age in all times studied and in both structures. In the HI group, the increase of GFAP was significatively higher in the ipsilateral hemisphere and this was different from its control 48 and 72h after the insult. There was an increase in S100B levels dependent of age in cortex, without difference between control and HI group. In the ipsilateral hippocampus, there was an increase of S100B dependent of time in HI and HI-GUO group, but only HI-GUO was different from its control 48 and 72h after the insult. GUO had no effect over glutamate uptake in cortex, GFAP levels in both structures, and S100B in córtex. APDC, a potent agonist of methabotropic receptors of grup II, was tested in the same OGD model used in the first chapter. APDC was able in partially avoid glutamate decrease induced by OGD in hippocampal slices, and this effect was abolished by APICA, a group II antagonist. These results are preliminary and deserve more study. We could conclude that when different experimental models are used, as in vitro or in vivo, these could give us distinct date about the same parameter or about the same drug in study, and even that happens, they are very important since each model might represent a complete different situation.

Várias ervas culinárias e especiarias têm sido relatadas como fonte de agentes neuroprotetores inovadores com base na inibição da acetilcolinesterase (AChE), atividades antioxidante e anti-inflamatória. Neste contexto, estudos recentes têm demonstrado as propriedades neuroprotetoras de espécies da família Lamiaceae. O objetivo deste trabalho foi avaliar a ação antioxidante e neuroprotetora de Ocimum americanum Linn. (Lamiaceae, "alfavaca", "manjericão"), uma espécie de manjericão que é comumente utilizada como condimento. Fatias hipocampais de ratos jovens e envelhecidos foram incubadas com diferentes concentrações do extrato etanólico de Ocimum americanum (EEOA) e submetidas à lesão induzida por peróxido de hidrogênio (H2O2); a atividade mitocondrial e a liberação de lactato de desidrogenase (LDH) foram avaliadas. O efeito do tratamento agudo com EEOA sobre a memória aversiva de curta duração e parâmetros bioquímicos em hipocampo de ratos jovens também foi estudado. Além disso, o efeito da suplementação crônica com EEOA em vários parâmetros bioquímicos em hipocampo de ratos jovens e envelhecidos foi avaliado. O H2O2 reduziu significativamente a atividade mitocondrial em fatias hipocampais de ratos jovens e envelhecidos, e o EEOA reverteu esta redução em fatias hipocampais de ratos jovens. Além disso, o H2O2 aumentou a liberação de LDH por fatias hipocampais de ratos jovens, porém o EEOA reduziu a liberação de LDH em fatias hipocampais de ambas as idades. O tratamento agudo com EEOA não alterou a memória aversiva de curta duração, bem como o conteúdo de radicais livres no hipocampo. A administração de dimetil sulfóxido (DMSO) aumentou a lipoperoxidação (LPO), enquanto que a administração aguda do EEOA (gavagem) reverteu o efeito do DMSO. Observou-se um aumento no conteúdo de radicais livres, mas não houve alterações na LPO no hipocampo de ratos envelhecidos. No entanto, a suplementação crônica com o EEOA diminuiu os níveis de radicais livres e a LPO em ratos envelhecidos. Além disso, a suplementação crônica com o EEOA reduziu o conteúdo de TNF-α no hipocampo de ratos jovens e envelhecidos e diminuiu os níveis de IL-1β em ratos jovens. O tratamento agudo com o EEOA e a suplementação crônica não alteraram a atividade da AChE no hipocampo. Nossos resultados sugerem que o EEOA contém compostos neuroprotetores. Podemos propor que as propriedades antioxidantes, bem como a modulação do processo de neuroinflamação, podem estar relacionadas com o efeito neuroprotetor. / Several culinary herbs and spices have been reported as source of innovative neuroprotective agents based on acetylcholinesterase (AChE) inhibition, antioxidant and anti-inflammatory activities. In this context, recent studies have shown the neuroprotective properties of species of the Lamiaceae family. The aim of this study was to evaluate the antioxidant and neuroprotective action of Ocimum americanum Linn. (Lamiaceae, “alfavaca”, “manjericão”), a basil species which is commonly used for seasoning. Hippocampal slices from young and aged rats were incubated with different concentrations of ethanol extract of Ocimum americanum (EEOA) and submitted to H2O2-induced injury; mitochondrial activity and lactate dehydrogenase (LDH) release were evaluated. The effect of acute treatment with EEOA on short-term aversive memory and biochemical parameters in hippocampus from young rats was also studied. In addition, the effect of chronic supplementation of EEOA on several biochemical parameters in hippocampus from young and aged rats was evaluated. The H2O2 significantly impaired mitochondrial activity in hippocampal slices from young and aged rats, and EEOA reversed this impaired in young rats. Besides, H2O2 enhanced LDH released by hippocampal slices in young rats; however the EEOA reduced the LDH released in both ages. The acute treatment with EEOA did not alter short-term aversive memory, as well as the content of free radicals in the hippocampus. The administration of the dimethyl sulfoxide (DMSO) increased the lipid peroxidation (LPO) whereas the acute administration of EEOA (gavage) reversed the DMSO effect. We observed an increased in free radicals content while there was no changes on LPO in hippocampus from aged rats. However, the chronic supplementation with EEOA decreased the free radical levels and LPO in aged rats. Moreover, EEOA chronic supplementation reduced TNF-α content in the hippocampus from young and aged rats and decreased IL-1β levels in young rats. The acute treatment with EEOA and the chronic supplementation did not alter AChE activity in hippocampus. Our findings suggest that the EEOA contains neuroprotective compounds. We can propose that the antioxidant properties, as well as the modulation on neuroinflammation process, can be related to neuroprotective effect.

Várias ervas culinárias e especiarias têm sido relatadas como fonte de agentes neuroprotetores inovadores com base na inibição da acetilcolinesterase (AChE), atividades antioxidante e anti-inflamatória. Neste contexto, estudos recentes têm demonstrado as propriedades neuroprotetoras de espécies da família Lamiaceae. O objetivo deste trabalho foi avaliar a ação antioxidante e neuroprotetora de Ocimum americanum Linn. (Lamiaceae, "alfavaca", "manjericão"), uma espécie de manjericão que é comumente utilizada como condimento. Fatias hipocampais de ratos jovens e envelhecidos foram incubadas com diferentes concentrações do extrato etanólico de Ocimum americanum (EEOA) e submetidas à lesão induzida por peróxido de hidrogênio (H2O2); a atividade mitocondrial e a liberação de lactato de desidrogenase (LDH) foram avaliadas. O efeito do tratamento agudo com EEOA sobre a memória aversiva de curta duração e parâmetros bioquímicos em hipocampo de ratos jovens também foi estudado. Além disso, o efeito da suplementação crônica com EEOA em vários parâmetros bioquímicos em hipocampo de ratos jovens e envelhecidos foi avaliado. O H2O2 reduziu significativamente a atividade mitocondrial em fatias hipocampais de ratos jovens e envelhecidos, e o EEOA reverteu esta redução em fatias hipocampais de ratos jovens. Além disso, o H2O2 aumentou a liberação de LDH por fatias hipocampais de ratos jovens, porém o EEOA reduziu a liberação de LDH em fatias hipocampais de ambas as idades. O tratamento agudo com EEOA não alterou a memória aversiva de curta duração, bem como o conteúdo de radicais livres no hipocampo. A administração de dimetil sulfóxido (DMSO) aumentou a lipoperoxidação (LPO), enquanto que a administração aguda do EEOA (gavagem) reverteu o efeito do DMSO. Observou-se um aumento no conteúdo de radicais livres, mas não houve alterações na LPO no hipocampo de ratos envelhecidos. No entanto, a suplementação crônica com o EEOA diminuiu os níveis de radicais livres e a LPO em ratos envelhecidos. Além disso, a suplementação crônica com o EEOA reduziu o conteúdo de TNF-α no hipocampo de ratos jovens e envelhecidos e diminuiu os níveis de IL-1β em ratos jovens. O tratamento agudo com o EEOA e a suplementação crônica não alteraram a atividade da AChE no hipocampo. Nossos resultados sugerem que o EEOA contém compostos neuroprotetores. Podemos propor que as propriedades antioxidantes, bem como a modulação do processo de neuroinflamação, podem estar relacionadas com o efeito neuroprotetor. / Several culinary herbs and spices have been reported as source of innovative neuroprotective agents based on acetylcholinesterase (AChE) inhibition, antioxidant and anti-inflammatory activities. In this context, recent studies have shown the neuroprotective properties of species of the Lamiaceae family. The aim of this study was to evaluate the antioxidant and neuroprotective action of Ocimum americanum Linn. (Lamiaceae, “alfavaca”, “manjericão”), a basil species which is commonly used for seasoning. Hippocampal slices from young and aged rats were incubated with different concentrations of ethanol extract of Ocimum americanum (EEOA) and submitted to H2O2-induced injury; mitochondrial activity and lactate dehydrogenase (LDH) release were evaluated. The effect of acute treatment with EEOA on short-term aversive memory and biochemical parameters in hippocampus from young rats was also studied. In addition, the effect of chronic supplementation of EEOA on several biochemical parameters in hippocampus from young and aged rats was evaluated. The H2O2 significantly impaired mitochondrial activity in hippocampal slices from young and aged rats, and EEOA reversed this impaired in young rats. Besides, H2O2 enhanced LDH released by hippocampal slices in young rats; however the EEOA reduced the LDH released in both ages. The acute treatment with EEOA did not alter short-term aversive memory, as well as the content of free radicals in the hippocampus. The administration of the dimethyl sulfoxide (DMSO) increased the lipid peroxidation (LPO) whereas the acute administration of EEOA (gavage) reversed the DMSO effect. We observed an increased in free radicals content while there was no changes on LPO in hippocampus from aged rats. However, the chronic supplementation with EEOA decreased the free radical levels and LPO in aged rats. Moreover, EEOA chronic supplementation reduced TNF-α content in the hippocampus from young and aged rats and decreased IL-1β levels in young rats. The acute treatment with EEOA and the chronic supplementation did not alter AChE activity in hippocampus. Our findings suggest that the EEOA contains neuroprotective compounds. We can propose that the antioxidant properties, as well as the modulation on neuroinflammation process, can be related to neuroprotective effect.