CARVALHO, M. A. J. Efeito do sildenafil em modelo colinérgico de convulsão em camundongos e de estresse In vitro: abordagem comportamental e neuroquímica. 2016. 103 f. Dissertação (Mestrado em Farmacologia) - Faculdade de Farmácia, Odontologia e Enfermagem, Universidade Federal do Ceará, 2016. / Submitted by Erika Fernandes (erikaleitefernandes@gmail.com) on 2016-07-19T11:57:34Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_majcarvalho.pdf: 1426126 bytes, checksum: 2bf8f7e395ae3f30d2ddf4f50c50f3c2 (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Fernandes (erikaleitefernandes@gmail.com) on 2016-07-19T11:57:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_majcarvalho.pdf: 1426126 bytes, checksum: 2bf8f7e395ae3f30d2ddf4f50c50f3c2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-19T11:57:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_majcarvalho.pdf: 1426126 bytes, checksum: 2bf8f7e395ae3f30d2ddf4f50c50f3c2 (MD5) Previous issue date: 2016-05-27 / Seizures are the transient behavior changes resulting from rhythmic outbreaks, synchronic and disordered populations of brain neurons. Sildenafil is a selective inhibitor of PDE5 which enhances erectile function due to increased cytoplasmic levels of cGMP. Some experimental studies and case reports suggest that sildenafil may exert pro convulsive activity. This work aimed to study the effects of sildenafil on seizure pilocarpine model in mice and on the viability of astrocytes in vitro before the cholinergic stress. Swiss male mice (25-34g) were pre-treated with sildenafil (2.5, 5,. 10 or 20mg / kg, ip, n = 8) and in acute treatment for 7 days. Half an hour after the last dose of sildenafil convulsion was induced in all animals by the administration of pilocarpine 400 mg / kg, ip. (P400). In behavioral analysis, the time to occurrence of the first seizure and death after the tests were dissected three brain areas were recorded (pre-frontal cortex, hippocampus and striatum) to determine the activity of acetylcholinesterase, the degree of lipid peroxidation, by measuring the concentration of malondialdehyde (MDA), the concentration of nitrite and also the participation of glutathione reductase antioxidant defense (GSH). In vitro assay, cell viability was determined cortical astrocytes after treatment with different concentrations of Sildenafil + pilocarpine. Data were analyzed by ANOVA and Student-Newman-Keuls test and post-test, for in vivo tests and ANOVA followed by Bonferroni post-test, for in vitro experiments. It was observed that sildenafil reduced the latency of convulsions and death at doses of 10 and 20 mg / kg in both acute pretreatment such as 7 days. Regarding the parameters of oxidative stress and antioxidant defense, an increase of MDA levels in all areas at doses of 10 and 20 mg / kg in the acute pretreatment, whereas in pretreatment for 7 days there were increasing levels of MDA in the prefrontal cortex at the dose of 20 mg / kg and the hippocampus in the dose of 10 and 20 mg / kg. The nitrite concentration was increased at doses of 10 and 20 mg / kg in the prefrontal cortex and hippocampus in doses of 10 and 20 mg / kg and in the striatum at a dose of 20 mg / kg pre-treatment for 7 days, and in acute pretreatment was increased in the frontal cortex pre dose of 20 mg / kg and in the striatum at a dose of 10mg / kg. Regarding the reduced glutathione did not change in group pretreated with sildenafil compared to P400 + P400 group. The combined treatment of sildenafil (1000, 500, 250, 125, 75, 37 ug / ml) and pilocarpine (IC 50 - Cytotoxicity index to 50% of the cell population study corresponding to 31.83 mM) caused a reduction in viability cells only in the concentration of 1000 ug / mL, suggesting that astrocytes can be involved in the possible neurotoxicity of sildenafil in the convulsive process, requiring further studies.. Our findings suggest sildenafil has a proconvulsivant activity related to cholinergic mechanisms and demonstre oxidizing action in the highest doses studied. / Convulsões consistem em alterações transitórias do comportamento decorrente das deflagrações rítmicas, sincrônicas e desordenadas de populações de neurônios cerebrais. Sildenafil é um inibidor seletivo da PDE5 que potencializa a função erétil devido ao aumento dos níveis citoplasmáticos de GMPc. Alguns estudos experimentais e relatos de caso apontam que o sildenafil pode exercer uma atividade pró-convulsiva. Esse trabalho teve como objetivo estudar os efeitos do sildenafil em modelo de convulsão induzida por pilocarpina em camundongos e sobre a viabilidade de astrócitos in vitro diante do estresse colinérgico. Camundongos Swiss machos (25-34g) foram pré-tratados com o sildenafil (2,5; 5; 10 ou 20mg/kg, ip., n= 8) em tratamento agudo e por 7 dias. Meia hora após a última dose de sildenafil foi induzida a convulsão em todos os animais através da administração de pilocarpina 400 mg/kg, ip. (P400). Na análise comportamental, foram registrados os tempos para ocorrência da primeira convulsão e morte e, após os testes, foram dissecadas três áreas cerebrais (córtex pré-frontal, hipocampo e corpo estriado) para determinar a atividade da acetilcolinesterase, o grau de peroxidação lipídica, pela mensuração da concentração de malondialdeido (MDA), a concentração de nitrito e também a participação da defesa antioxidante glutationa redutase (GSH). No ensaio in vitro, foi determinada a viabilidade celular de astrócitos corticais após o tratamento com diferentes concentrações de sildenafil+pilocarpina. Os dados foram analisados por ANOVA e Student-Newman-Keuls como pós-teste, para os ensaios in vivo, e ANOVA seguido pelo pós-teste de Bonferroni, para as experimentações in vitro. Foi observado que o sildenafil reduziu a latência de convulsão e de morte nas doses de 10 e 20 mg/kg tanto no pré-tratamento agudo como por 7 dias. Em relação aos parâmetros de estresse oxidativo e defesa antioxidante, houve aumento dos níveis de MDA em todas as áreas nas doses de 10 e 20 mg/kg no pré-tratamento agudo, enquanto que no pré-tratamento por 7 dias houve aumento dos níveis de MDA no córtex pré-frontal na dose de 20 mg/kg e no hipocampo nas doses de 10 e 20 mg/kg. A concentração de nitrito foi aumentado nas doses de 10 e 20 mg/kg no córtex pré-frontal e hipocampo nas doses de 10 e 20 mg/kg e no corpo estriado na dose de 20 mg/kg no pré-tratamento por 7 dias e no pré-tratamento agudo houve aumento no córtex pré frontal na dose de 20 mg/kg e no corpo estriado na dose de 10mg/kg. Em relação a glutationa reduzida, não houve alteração nos grupos pré-tratados com sildenafil+P400 em relação ao grupo P400. O tratamento combinado entre sildenafil (1000, 500, 250, 125, 75, 37 μg/mL) e pilocarpina (IC 50 - índice de citotoxicidade para 50% da população celular em estudo que correspondente a 31,83 mM) causou redução da viabilidade das células apenas na concentração de 1000 μg/mL, sugerindo que os astrócitos podem estar envolvidos na possível neurotoxicidade do sildenafil no processo convulsivo, sendo necessário mais estudos. Nossos achados sugerem que o sildenafil possui uma atividade pró-convulsivante relacionado a mecanismos colinérgicos e que apresentou ação oxidante nas doses mais altas estudadas.

O metabolismo cerebral é altamente dependente da glicose, que é derivada a partir da circulação sanguínea e metabolizada pelos astrócitos e outras células neuronais, através de várias vias. A captação da glicose no cérebro não envolve transportadores de glicose insulino-dependentes; no entanto, esse hormônio afeta o fluxo de glicose do cérebro. Alterações nos níveis de S100B (uma proteína derivada de astrócitos) no líquido cefalorraquidiano têm sido associados a alterações no metabolismo da glicose; no entanto, não há evidência que a insulina modula o metabolismo da glicose e a secreção de S100B. Investigamos então o efeito da S100B no metabolismo da glicose, medindo a incorporação de 3H-glicose em dois modelos, em células de glioma C6 e fatias hipocampais agudas, investigando o efeito da insulina sobre a secreção de S100B. Os nossos resultados mostram que: (a) a S100B em níveis fisiológicos diminui a captação de glicose, através da via do receptor multiligante RAGE e através da ativação da via de sinalização da proteína-quinase / ERK, e que (b) insulina estimulada a secreção de S100B via sinalização de PI3K. Os nossos resultados indicam a existência de uma relação insulina-S100B na modulação de glicose no tecido cerebral, o que pode melhorar a nossa compreensão sobre o metabolismo da glicose em várias condições, tais como a cetose, demência induzida por estreptozotocina e exposição farmacológica aos antipsicóticos, onde as mudanças de sinalização da insulina e extracelular celular de S100 foram relatados. / Brain metabolism is highly dependent on glucose, which is derived from the blood circulation and metabolized by the astrocytes and other neural cells via several pathways. Glucose uptake in the brain does not involve insulin-dependent glucose transporters; however, this hormone does affect the brain’s glucose in flux. Changes in cerebrospinal fluid levels of S100B (an astrocyte-derived protein) have been associated with alterations in glucose metabolism; however, there is no evidence as to whether insulin modulates glucose metabolism and S100B secretion. Herein we investigated the effect of S100B on glucose metabolism, measuring 3H-glucose incorporation in two preparations, C6 glioma cells and acute hippocampal slices, and we also investigated the effect of insulin on S100B secretion. Our results showed that: (a) S100B at physiological levels decreases glucose uptake, through via the multiligand receptor RAGE and mitogen-activated protein kinase/ERK signaling, and that (b) insulin stimulated S100B secretion via PI3K signaling. Our findings indicate the existence of insulin-S100B modulated glucose utilization in the brain tissue, and may improved our understanding of glucose metabolism in several conditions such as ketosis, streptozotocin-induced dementia and pharmacological exposure to antipsychotics, where changes of insulin signaling and extracellular cellular of S100 have been reported.

Introdução: A apneia obstrutiva do sono (AOS) ocasiona a hipóxia intermitente (HI), causando doenças cardíacas, vasculares e neurológicas. O modelo de experimentação animal utiliza a HI para simular a AOS, permitindo a avaliação das alterações encefálicas, sendo o hipocampo uma área reconhecidamente influenciada pela hipóxia. A S100B é uma proteína de 21-kDa ligada ao cálcio, produzida e liberada principalmente pelos astrócitos no neurópilo do sistema nervoso central. Sua dosagem tem sido utilizada para compreender o envolvimento de distintos tipos celulares em determinadas condições patológicas. O presente estudo objetiva testar a hipótese de que a HI empregada em um modelo experimental de AOS em camundongos é capaz de alterar o número de astrócitos em diferentes subcamadas hipocampais (CA1, CA3 e DG), além de modificar qualitativamente a reatividade imuno-histoquímica destas células ao S100B. Materiais e Métodos: Camundongos CF-1 foram expostos ou a 35 dias de HI (n = 27) ou a HIS (n = 27), alternando 30 segundos de hipóxia progressiva a um nadir de 7%, seguidos por 30 segundos de normóxia. Durante 8 horas, os animais sofreram um total de 480 ciclos de hipóxia/reoxigenação, equivalente a um índice de apneia de 60/hora. O encéfalo foi dissecado, sendo o hipocampo e suas subcamadas analisados histologicamente pela técnica de imuno-histoquímica com a utilização do anticorpo S100B. Resultados: Foi realizada a análise quantitativa dos astrócitos hipocampais imunorreagentes ao S100B. A média desta foi de 23,85 ± 0,37 astrócitos/0,25 mm2 no grupo HI, enquanto no grupo HIS foi de 21,03 ± 0,50 astrócitos/0,25 mm2 (p < 0,001). Esta diferença também foi também observada de forma global nas subcamadas CA1 e CA3, sendo menos perceptível no DG. A imunorreatividade astrocitária foi maior (+++) no grupo HI, não atingindo tal intensidade no grupo HIS. A análise qualitativa secundária evidenciou a presença de cariorrexe, de picnose neuronal, além de corpos celulares astrocitários discretamente hipertróficos apenas nos animais do grupo HI. Conclusão: A HI aumentou a densidade numérica de astrócitos hipocampais, assim como a imunorreatividade destas células ao S100B, no processo chamado de astrogliose reativa. Alterações neuronais secundárias também foram observadas no grupo HI. Investigações futuras utilizando outras metodologias permitirão uma melhor avaliação dos resultados aqui descritos. / Introduction: Obstructive sleep apnea (OSA) causes intermittent hypoxia (IH), leading to cardiovascular and neurological diseases. The animal experimental studies use IH to simulate OSA, enabling the analysis of brain alterations, with the hippocampus recognized as an area influenced by hypoxia. S100B is a 21-kDa protein bonded to calcium, produced and secreted primarily by astrocytes in the neutrophil of the central nervous system. Levels of the protein have been used to understand the involvement of different cell types in certain pathological conditions. The present study aimed to test the hypothesis that IH used in an experimental design investigating OSA in mice can alter the number of astrocytes in different hippocampal sublayers (CA1, CA3 and dentate gyrus), in addition to quantitatively modifying the immunohistochemical reactivity of these cells. Materials and Methods: CF-1 mice were exposed to 35 days of either IH (n = 27) or SIH (n = 27), alternating 30 seconds of progressive hypoxia with a nadir of 7%, followed by 30 seconds of normoxia. Over a period of 8 hours, the animals were submitted to a total of 48 hypoxia/reoxygenation cycles, equivalent to an apnea index of 60/hour. The brain was dissected and the hippocampus and its sublayers were histologically analyzed by immunohistochemistry using S100B antibodies. Results: A quantitative analysis was performed of hippocampal astrocytes immunoreactive to S100B. The means recorded were 23.85 ± 0.37 astrocytes/0.25 mm2 and 21.03 ± 0.50 astrocytes/0.25 mm2 (p < 0.001) in the IH and SIH (simulated intermittent hypoxia) groups, respectively. This difference was also observed in sublayers CA1 and CA3 overall, and was less noticeable in the dentate gyrus. Astrocyte immunoreactivity was greater (+++) in the IH group and did not achieve this intensity in the SIH group. Secondary qualitative analysis revealed the presence of karyorrhexis, pyknotic neurons, and discretely hypertrophic astrocytes only in animals from the IH group. Conclusion: IH increased the number density of hippocampal astrocytes, as well as their immunoreactivity to S100B, in a process known as reactive astrogliosis. Secondary neuron alterations were also observed in the IH group. Future investigations using alternative methodologies would allow a better assessment of the results described here.

A hiperamonemia é observada tanto em doenças hepáticas quanto em erros inatos do metabolismo. A amônia em altas concentrações atravessa a barreira hematoencefálica e é tida como uma das principais causas para o desenvolvimento das alterações neuropsiquiátricas observadas na Encefalopatia Hepática (HE). Os prejuízos moleculares e fisiológicos causados por este íon são observados principalmente nas células astrocíticas às quais apresentam alterações na atividade de uma série de proteínas e enzimas clássicas de sua função. Entre elas destaca-se a proteína S100B, principalmente expressa e secretada por estas células e muito usada como marcadora de dano cerebral. Um aumento nas concentrações de S100B no soro tem sido observado em pacientes e modelos animais com HE, porém pouco foi visto sobre a indução na secreção da S100B provocado por altas concentrações de amônia no cérebro. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar a secreção desta proteína em uma situação de hiperamonemia ex vivo, em fatias hipocampais e corticais, assim como in vivo em ratos hiperamonêmicos por indução com urease. Além disso, foi realizado a análise de outras funções astrocíticas, ainda controversas na literatura, e pouco analisadas na região hipocampal. A exposição à amônia induziu uma redução no conteúdo extracelular de S100B em fatias de hipocampo, porém não induziu alteração nas fatias de córtex cerebral. No entanto, um aumento na concentração de S100B foi observado no líquor, sem alteração no soro dos ratos com hiperamonemia. O hipocampo se mostrou uma região altamente susceptível aos efeitos da amônia, com redução na captação de glutamato, no conteúdo de GSH e sem alteração na atividade da glutamina sintetase. Além disso, o conteúdo de GFAP está aumentado nos ratos hiperamonêmicos evidenciando uma astrogliose na região hipocampal, o que pode estar contribuindo para patogênese de HE. / Ammonia serum concentration is commonly raised in liver diseases and in inborn errors of urea cycle. High ammonia levels cross the blood brain barrier and is considered one of the main causes for the development of Hepatic Encephalopathy (HE), a neuropsychiatric disease. The molecular and physiological damages are observed mainly in astrocyte cells which present alterations in the activity of a number of proteins and enzymes of their classic function. Among these, stands out the S100B protein, mainly expressed and secreted by these cells and used extensively as a marker of cerebral damage. An increase in S100B serum has been observed in animal models and patients with HE. However, it is not known if ammonia can directly induce S100B secretion in the brain. In this study, we evaluated the secretion of this protein in hyperammonemia condition ex vivo, in hippocampal and cortical slices, and in vivo, in urease treated rats. We also analyzed other astrocyte functions, which are still controversial in the literature and little examined in the hippocampus. We found a reduction in the extracellular S100B content in hippocampal slices exposed to ammonia, but no change was observed in cortical slices. However, an increase in cerebrospinal fluid (CSF) S100B level was found, with no change in serum level of this protein in hyperammonemic rats. The hippocampus revealed a very susceptible area to the ammonia effects, with a reduction in glutamate uptake as in glutathione (GSH) content and no change in glutamine synthetase activity. Moreover, GFAP content was increased in hippocampus of hyperammonemic rats indicating an astrogliosis, which may contribute to pathogenesis of HE.

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.

A isquemia cerebral (IC) ainda é uma das principais causas de mortalidade e deficiência adquirida em humanos. A maioria dos sobreviventes necessita de assistência médica contínua, o que significa que é preciso investigar as vias que levam à reparação e à recuperação da função cerebral atingida. O conhecimento de mecanismos que atuam na fase de recuperação oferece uma maior janela temporal para atuação farmacológica. Assim, o objetivo deste trabalho foi investigar o envolvimento das alterações do metabolismo energético, do sistema glutamatérgico e de parâmetros astrocitários após indução de isquemia focal permanente (FPI) in vivo. Ratos Wistar machos adultos (90 dias) foram divididos em dois grupos: Sham e Isquemia. A isquemia foi induzida por termocoagulação, enquanto os animais Sham foram submetidos apenas à craniotomia. Análises ex vivo foram realizadas em ambos os hemisférios cerebrais, separadamente. Após 2 dias, a isquemia aumentou a captação e a oxidação de glicose, glutamato e lactato no hemisfério ipsilateral à lesão. Tanto a captação de glutamato quanto a oxidação de lactato se mostraram aumentadas também no hemisfério contralateral no mesmo período, indicando que o lactato derivado do glutamato possa ser responsável por manter o metabolismo cerebral logo após FPI. A Análise da captação de [18F]FDG em microPET mostrou que, in vivo, a captação de glicose ipsilateral está prejudicada, sugerindo que a insuficiência de fluxo sanguíneo na região está por trás dessa alteração. A análise por Real Time PCRq mostrou que a expressão de mRNA dos transportadores GLAST e GLT-1 estava diminuída no hemisfério isquêmico. A expressão de GLT-1 também estava diminuída no hemisfério contralateral nos dois tempos analisados, indicando uma regulação diferente para esse transportador. O imunoconteúdo de GLAST mostrou diminuição contralateral, contribuindo para a hipótese de que a GFAP pode ser importante para reter esse transportador na membrana plasmática. Após 2 dias, foi observado um aumento de MCT4 contralateral, enquanto que o MCT2 encontrava-se diminuído. Os níveis proteicos de MCT4 continuaram elevados após 9 dias no hemisfério contralateral, com aumento também no ipsilateral, sugerindo que esse transportador tem um papel mais ativo a curto e a médio prazos após IC. A análise de parâmetros astrocitários por imunohistoquímica demonstrou reatividade na área de peri-infarto e um maior conteúdo de GFAP. O aumento do número de processos centrais primários é o maior responsável pela forma mais radial da astroglia reativa. Em conjunto, nossos resultados sugerem que o metabolismo energético possa estar regulado de forma a conter a expansão do insulto isquêmico e, assim, auxiliar a recuperação metabólica após indução de lesão isquêmica. Além disso, destacamos o envolvimento do lactato como um substrato energético essencial para recuperação do dano isquêmico e, também, para iniciar os mecanismos de compensação no hemisfério contralateral. / Cerebral ischemia (IC) is still a leading cause of death and acquired deficiency in humans. Most survivors need further medical care, which makes essential the investigation of mechanisms that lead to brain repair and recovery. Considering that knowledge of the mechanisms behind brain repair and recovery offers a greater time window for pharmacological manipulation of potential therapeutic targets, the aim of this work was to investigate the involvement of changes in the energy metabolism, glutamatergic system and astrocytic parameters in an animal model of focal permanent ischemia (FPI). Adult male Wistar rats (90 days) were divided in 2 groups: Sham and Ischemia. FPI was induced surgically by themocoagulation, while sham animals were only submitted to craniotomy. Ex vivo analyses were performed in both brain hemispheres separately. At 2 days post-FPI, brain ischemia significantly increased ipsilateral uptake and oxidation of glucose, glutamate and lactate. Interestingly, glutamate uptake and lactate oxidation were also contralateraly augmented, indicating that glutamate-derived lactate may be responsible for maintaining brain metabolism after focal ischemia. MicroPET evaluation showed that in vivo [18F]FDG uptake is impaired, indicating that blockage of cerebral blood flow may be the reason for diminished uptake when compared to the ex vivo analyses. RT-PCRq analysis showed that mRNA expression of glutamate transporters GLAST and GLT-1 was reduced in the ischemic hemisphere. The expression of GLT-1 was also reduced in the contralateral hemisphere in both time points analyzed, indicating a different regulation for this transporter. GLAST immunocontent by western blot showed a contralateral decrease 9 days after FPI, contributing to the possibility that GFAP can be important to retain this transporter in the plasma membrane. We also observed an increase in MCT4 protein levels in the contralateral hemisphere, while MCT2 was decreased, 2 days following FPI. MCT4 levels were still elevated at 9 days, also showing ipsilateral increase, suggesting that this transporter has a more active role in both short and medium term after IC. The analysis on astrocytic parameters presented greater reactivity in the peri-infarct area and a higher content of GFAP in the areas analyzed. Morphological changes, especially due to increased number of primary central processes, are responsible for most radially reactive astroglia. Together, our results suggest that energy metabolism may be regulated to contain the expansion of the ischemic insult and thus help the metabolic recovery after ischemic injury. In addition, we point out the involvement of lactate as an essential energy substrate for the recovery of ischemic damage, and also to start the compensation mechanisms in the contralateral hemisphere.

O diabetes mellitus tipo 1 (DMT1) está associado a disfunções neurocognitivas e à astrogliose. Por outro lado, o exercício físico é capaz de prevenir danos cognitivos e de induzir importantes modificações no sistema nervoso central. Assim, o objetivo de nosso estudo foi investigar o efeito do exercício físico em esteira sobre a memória espacial e sobre a resposta de astrócitos no hipocampo de um modelo de DMT1. Cinqüenta e sete animais foram divididos em quatro grupos: controle treinado (TC) (n=15), controle não-treinado (NTC) (n=13), diabético treinado (TD) (n=14) e diabético não-treinado (NTD) (n=15). Um mês após a indução do diabetes pela estreptozotocina, os grupos treinados foram submetidos a cinco semanas de exercício físico, e então, todos os grupos foram avaliados na tarefa de reconhecimento do objeto reposicionado. A atividade locomotora foi avaliada em campo aberto e analisada pelo programa Anymaze. As expressões da proteína fibrilar glial ácida no hipocampo (GFAP) e da proteína S100B no hipocampo e no líquido cérebro-espinal foram mensuradas através do método de ELISA, e a imunorreatividade para GFAP hipocampal avaliada por imunoistoquímica associada à densitometria. Nossos resultados demonstraram que o exercício físico preveniu e/ou reverteu danos na memória espacial observado nos animais do grupo NTD. Diminuição na atividade locomotora foi observada em ambos os grupos NTD e TD quando comparado aos controles. As análises por ELISA e por imunoistoquímica mostraram que o os animais NTD apresentaram uma redução nos níveis de GFAP no hipocampo. Aumento nos níveis de S100B no líquido cérebroespinal foi observado no grupo NTD quando comparada a todos os demais, indicando que o exercício físico evitou essas alterações. Desse modo, nossos achados indicaram que o exercício físico evitou os déficits cognitivos e as alterações nos astrócitos induzidas pelo DMT1. / Type 1 diabetes mellitus (T1DM) is associated with neurocognitive dysfunction and astrogliosis. Physical exercise prevents cognitive impairments and induces important brain modifications. Thus, the aim of our study was to investigate the effect of treadmill exercise on spatial memory and astrocytic function in the hippocampus of a T1DM model. Fifty-seven Wistar rats were divided into four groups: trained control (TC) (n=15), non-trained control (NTC) (n=13), trained diabetic (TD) (n= 14) and nontrained diabetic (NTD) (n=15). One month after streptozotocin-induced diabetes, exercise groups were submitted to five weeks of physical training, and then, all groups were assessed in the novel object-placement recognition task. Locomotor activity was analyzed in the open field apparatus using Any-maze software. The expression of glial fibrillary acidic protein (GFAP) and S100B in hippocampus and cerebrospinal fluid were measured using ELISA assay, and hippocampal GFAP immunoreactivity was evaluated by means of immunohistochemistry and optical densitometry. The results showed that physical exercise prevents and/or reverts spatial memory impairments observed in NTD animals (P<0.01). Decreased locomotor activity was observed in both the NTD and TD groups when compared with controls (P<0.05). ELISA and immunohistochemistry analyzes showed there was a reduction in GFAP levels in the hippocampus of NTD animals, which was not found in TD group. ELISA also showed an increase in S100B levels in the cerebrospinal fluid from the NTD group (P<0.01) and no such increase was found in the TD group. Our findings indicate that physical exercise prevents and/or reverts the cognitive deficits and astroglial alterations induced by T1DM.

Introdução: A apneia obstrutiva do sono (AOS) ocasiona a hipóxia intermitente (HI), causando doenças cardíacas, vasculares e neurológicas. O modelo de experimentação animal utiliza a HI para simular a AOS, permitindo a avaliação das alterações encefálicas, sendo o hipocampo uma área reconhecidamente influenciada pela hipóxia. A S100B é uma proteína de 21-kDa ligada ao cálcio, produzida e liberada principalmente pelos astrócitos no neurópilo do sistema nervoso central. Sua dosagem tem sido utilizada para compreender o envolvimento de distintos tipos celulares em determinadas condições patológicas. O presente estudo objetiva testar a hipótese de que a HI empregada em um modelo experimental de AOS em camundongos é capaz de alterar o número de astrócitos em diferentes subcamadas hipocampais (CA1, CA3 e DG), além de modificar qualitativamente a reatividade imuno-histoquímica destas células ao S100B. Materiais e Métodos: Camundongos CF-1 foram expostos ou a 35 dias de HI (n = 27) ou a HIS (n = 27), alternando 30 segundos de hipóxia progressiva a um nadir de 7%, seguidos por 30 segundos de normóxia. Durante 8 horas, os animais sofreram um total de 480 ciclos de hipóxia/reoxigenação, equivalente a um índice de apneia de 60/hora. O encéfalo foi dissecado, sendo o hipocampo e suas subcamadas analisados histologicamente pela técnica de imuno-histoquímica com a utilização do anticorpo S100B. Resultados: Foi realizada a análise quantitativa dos astrócitos hipocampais imunorreagentes ao S100B. A média desta foi de 23,85 ± 0,37 astrócitos/0,25 mm2 no grupo HI, enquanto no grupo HIS foi de 21,03 ± 0,50 astrócitos/0,25 mm2 (p < 0,001). Esta diferença também foi também observada de forma global nas subcamadas CA1 e CA3, sendo menos perceptível no DG. A imunorreatividade astrocitária foi maior (+++) no grupo HI, não atingindo tal intensidade no grupo HIS. A análise qualitativa secundária evidenciou a presença de cariorrexe, de picnose neuronal, além de corpos celulares astrocitários discretamente hipertróficos apenas nos animais do grupo HI. Conclusão: A HI aumentou a densidade numérica de astrócitos hipocampais, assim como a imunorreatividade destas células ao S100B, no processo chamado de astrogliose reativa. Alterações neuronais secundárias também foram observadas no grupo HI. Investigações futuras utilizando outras metodologias permitirão uma melhor avaliação dos resultados aqui descritos. / Introduction: Obstructive sleep apnea (OSA) causes intermittent hypoxia (IH), leading to cardiovascular and neurological diseases. The animal experimental studies use IH to simulate OSA, enabling the analysis of brain alterations, with the hippocampus recognized as an area influenced by hypoxia. S100B is a 21-kDa protein bonded to calcium, produced and secreted primarily by astrocytes in the neutrophil of the central nervous system. Levels of the protein have been used to understand the involvement of different cell types in certain pathological conditions. The present study aimed to test the hypothesis that IH used in an experimental design investigating OSA in mice can alter the number of astrocytes in different hippocampal sublayers (CA1, CA3 and dentate gyrus), in addition to quantitatively modifying the immunohistochemical reactivity of these cells. Materials and Methods: CF-1 mice were exposed to 35 days of either IH (n = 27) or SIH (n = 27), alternating 30 seconds of progressive hypoxia with a nadir of 7%, followed by 30 seconds of normoxia. Over a period of 8 hours, the animals were submitted to a total of 48 hypoxia/reoxygenation cycles, equivalent to an apnea index of 60/hour. The brain was dissected and the hippocampus and its sublayers were histologically analyzed by immunohistochemistry using S100B antibodies. Results: A quantitative analysis was performed of hippocampal astrocytes immunoreactive to S100B. The means recorded were 23.85 ± 0.37 astrocytes/0.25 mm2 and 21.03 ± 0.50 astrocytes/0.25 mm2 (p < 0.001) in the IH and SIH (simulated intermittent hypoxia) groups, respectively. This difference was also observed in sublayers CA1 and CA3 overall, and was less noticeable in the dentate gyrus. Astrocyte immunoreactivity was greater (+++) in the IH group and did not achieve this intensity in the SIH group. Secondary qualitative analysis revealed the presence of karyorrhexis, pyknotic neurons, and discretely hypertrophic astrocytes only in animals from the IH group. Conclusion: IH increased the number density of hippocampal astrocytes, as well as their immunoreactivity to S100B, in a process known as reactive astrogliosis. Secondary neuron alterations were also observed in the IH group. Future investigations using alternative methodologies would allow a better assessment of the results described here.

A isquemia cerebral (IC) ainda é uma das principais causas de mortalidade e deficiência adquirida em humanos. A maioria dos sobreviventes necessita de assistência médica contínua, o que significa que é preciso investigar as vias que levam à reparação e à recuperação da função cerebral atingida. O conhecimento de mecanismos que atuam na fase de recuperação oferece uma maior janela temporal para atuação farmacológica. Assim, o objetivo deste trabalho foi investigar o envolvimento das alterações do metabolismo energético, do sistema glutamatérgico e de parâmetros astrocitários após indução de isquemia focal permanente (FPI) in vivo. Ratos Wistar machos adultos (90 dias) foram divididos em dois grupos: Sham e Isquemia. A isquemia foi induzida por termocoagulação, enquanto os animais Sham foram submetidos apenas à craniotomia. Análises ex vivo foram realizadas em ambos os hemisférios cerebrais, separadamente. Após 2 dias, a isquemia aumentou a captação e a oxidação de glicose, glutamato e lactato no hemisfério ipsilateral à lesão. Tanto a captação de glutamato quanto a oxidação de lactato se mostraram aumentadas também no hemisfério contralateral no mesmo período, indicando que o lactato derivado do glutamato possa ser responsável por manter o metabolismo cerebral logo após FPI. A Análise da captação de [18F]FDG em microPET mostrou que, in vivo, a captação de glicose ipsilateral está prejudicada, sugerindo que a insuficiência de fluxo sanguíneo na região está por trás dessa alteração. A análise por Real Time PCRq mostrou que a expressão de mRNA dos transportadores GLAST e GLT-1 estava diminuída no hemisfério isquêmico. A expressão de GLT-1 também estava diminuída no hemisfério contralateral nos dois tempos analisados, indicando uma regulação diferente para esse transportador. O imunoconteúdo de GLAST mostrou diminuição contralateral, contribuindo para a hipótese de que a GFAP pode ser importante para reter esse transportador na membrana plasmática. Após 2 dias, foi observado um aumento de MCT4 contralateral, enquanto que o MCT2 encontrava-se diminuído. Os níveis proteicos de MCT4 continuaram elevados após 9 dias no hemisfério contralateral, com aumento também no ipsilateral, sugerindo que esse transportador tem um papel mais ativo a curto e a médio prazos após IC. A análise de parâmetros astrocitários por imunohistoquímica demonstrou reatividade na área de peri-infarto e um maior conteúdo de GFAP. O aumento do número de processos centrais primários é o maior responsável pela forma mais radial da astroglia reativa. Em conjunto, nossos resultados sugerem que o metabolismo energético possa estar regulado de forma a conter a expansão do insulto isquêmico e, assim, auxiliar a recuperação metabólica após indução de lesão isquêmica. Além disso, destacamos o envolvimento do lactato como um substrato energético essencial para recuperação do dano isquêmico e, também, para iniciar os mecanismos de compensação no hemisfério contralateral. / Cerebral ischemia (IC) is still a leading cause of death and acquired deficiency in humans. Most survivors need further medical care, which makes essential the investigation of mechanisms that lead to brain repair and recovery. Considering that knowledge of the mechanisms behind brain repair and recovery offers a greater time window for pharmacological manipulation of potential therapeutic targets, the aim of this work was to investigate the involvement of changes in the energy metabolism, glutamatergic system and astrocytic parameters in an animal model of focal permanent ischemia (FPI). Adult male Wistar rats (90 days) were divided in 2 groups: Sham and Ischemia. FPI was induced surgically by themocoagulation, while sham animals were only submitted to craniotomy. Ex vivo analyses were performed in both brain hemispheres separately. At 2 days post-FPI, brain ischemia significantly increased ipsilateral uptake and oxidation of glucose, glutamate and lactate. Interestingly, glutamate uptake and lactate oxidation were also contralateraly augmented, indicating that glutamate-derived lactate may be responsible for maintaining brain metabolism after focal ischemia. MicroPET evaluation showed that in vivo [18F]FDG uptake is impaired, indicating that blockage of cerebral blood flow may be the reason for diminished uptake when compared to the ex vivo analyses. RT-PCRq analysis showed that mRNA expression of glutamate transporters GLAST and GLT-1 was reduced in the ischemic hemisphere. The expression of GLT-1 was also reduced in the contralateral hemisphere in both time points analyzed, indicating a different regulation for this transporter. GLAST immunocontent by western blot showed a contralateral decrease 9 days after FPI, contributing to the possibility that GFAP can be important to retain this transporter in the plasma membrane. We also observed an increase in MCT4 protein levels in the contralateral hemisphere, while MCT2 was decreased, 2 days following FPI. MCT4 levels were still elevated at 9 days, also showing ipsilateral increase, suggesting that this transporter has a more active role in both short and medium term after IC. The analysis on astrocytic parameters presented greater reactivity in the peri-infarct area and a higher content of GFAP in the areas analyzed. Morphological changes, especially due to increased number of primary central processes, are responsible for most radially reactive astroglia. Together, our results suggest that energy metabolism may be regulated to contain the expansion of the ischemic insult and thus help the metabolic recovery after ischemic injury. In addition, we point out the involvement of lactate as an essential energy substrate for the recovery of ischemic damage, and also to start the compensation mechanisms in the contralateral hemisphere.

A hiperamonemia é observada tanto em doenças hepáticas quanto em erros inatos do metabolismo. A amônia em altas concentrações atravessa a barreira hematoencefálica e é tida como uma das principais causas para o desenvolvimento das alterações neuropsiquiátricas observadas na Encefalopatia Hepática (HE). Os prejuízos moleculares e fisiológicos causados por este íon são observados principalmente nas células astrocíticas às quais apresentam alterações na atividade de uma série de proteínas e enzimas clássicas de sua função. Entre elas destaca-se a proteína S100B, principalmente expressa e secretada por estas células e muito usada como marcadora de dano cerebral. Um aumento nas concentrações de S100B no soro tem sido observado em pacientes e modelos animais com HE, porém pouco foi visto sobre a indução na secreção da S100B provocado por altas concentrações de amônia no cérebro. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar a secreção desta proteína em uma situação de hiperamonemia ex vivo, em fatias hipocampais e corticais, assim como in vivo em ratos hiperamonêmicos por indução com urease. Além disso, foi realizado a análise de outras funções astrocíticas, ainda controversas na literatura, e pouco analisadas na região hipocampal. A exposição à amônia induziu uma redução no conteúdo extracelular de S100B em fatias de hipocampo, porém não induziu alteração nas fatias de córtex cerebral. No entanto, um aumento na concentração de S100B foi observado no líquor, sem alteração no soro dos ratos com hiperamonemia. O hipocampo se mostrou uma região altamente susceptível aos efeitos da amônia, com redução na captação de glutamato, no conteúdo de GSH e sem alteração na atividade da glutamina sintetase. Além disso, o conteúdo de GFAP está aumentado nos ratos hiperamonêmicos evidenciando uma astrogliose na região hipocampal, o que pode estar contribuindo para patogênese de HE. / Ammonia serum concentration is commonly raised in liver diseases and in inborn errors of urea cycle. High ammonia levels cross the blood brain barrier and is considered one of the main causes for the development of Hepatic Encephalopathy (HE), a neuropsychiatric disease. The molecular and physiological damages are observed mainly in astrocyte cells which present alterations in the activity of a number of proteins and enzymes of their classic function. Among these, stands out the S100B protein, mainly expressed and secreted by these cells and used extensively as a marker of cerebral damage. An increase in S100B serum has been observed in animal models and patients with HE. However, it is not known if ammonia can directly induce S100B secretion in the brain. In this study, we evaluated the secretion of this protein in hyperammonemia condition ex vivo, in hippocampal and cortical slices, and in vivo, in urease treated rats. We also analyzed other astrocyte functions, which are still controversial in the literature and little examined in the hippocampus. We found a reduction in the extracellular S100B content in hippocampal slices exposed to ammonia, but no change was observed in cortical slices. However, an increase in cerebrospinal fluid (CSF) S100B level was found, with no change in serum level of this protein in hyperammonemic rats. The hippocampus revealed a very susceptible area to the ammonia effects, with a reduction in glutamate uptake as in glutathione (GSH) content and no change in glutamine synthetase activity. Moreover, GFAP content was increased in hippocampus of hyperammonemic rats indicating an astrogliosis, which may contribute to pathogenesis of HE.