A homocistinúria é uma desordem metabólica causada pela deficiência da enzima cistationina β-sintase, resultando no acúmulo tecidual de homocisteína e de metionina. Os pacientes afetados por essa doença apresentam principalmente retardo mental, isquemia cerebral, convulsões e aterosclerose. Entretanto, os mecanismos fisiopatológicos responsáveis por essas manifestações são pouco conhecidos. O sistema colinérgico apresenta papel importante na função cognitiva do qual as colinesterases, acetilcolinesterase e butirilcolinesterase, são constituintes ubíquos. Similarmente à acetilcolinesterase, a butirilcolinesterase hidrolisa a acetilcolina e está presente no soro, coração, endotélio vascular e no sistema nervoso. Estudos têm mostrado que as colinesterases estão inibidas no córtex cerebral de pacientes com a doença de Alzheimer. Adicionalmente, há evidências na literatura mostrando que as colinesterases são inibidas por radicais livres. A Na+,K+-ATPase é uma enzima fundamental responsável pela manutenção do gradiente iônico necessário para a excitabilidade neuronal e consome de 40 a 60% do ATP formado no cérebro. Recentes estudos têm demonstrado que essa enzima é inibida por radicais livres e também que sua atividade está diminuída na isquemia cerebral, epilepsia e em doenças neurodegenerativas como a doença de Alzheimer. Além disso, nosso grupo demonstrou que a homocisteína inibe a atividade da Na+,K+-ATPase cerebral. Considerando que: a) pouco se sabe sobre os mecanismos responsáveis pelas manifestações neurológicas que ocorrem na homocistinúria, b) a administração de homocisteína prejudica a memória, c) as colinesterases são importantes para as funções cognitivas, d) a atividade da Na+,K+-ATPase está diminuída na isquemia cerebral, e) a homocisteína inibe a atividade dessa enzima in vitro e f) as atividades da butirilcolinesterase e da Na+,K+-ATPase em tecidos periféricos podem ser consideradas marcadores de alterações que ocorram no sistema nervoso central, no presente estudo determinamos o efeito in vitro da homocisteína sobre as atividades da butirilcolinesterase e da Na+,K+-ATPase em soro e plaquetas de ratos, respectivamente. Também determinamos o efeito da administração aguda e crônica de homocisteína sobre a atividade da butirilcolinesterase sérica e a influência das vitaminas E e C sobre os efeitos inibitórios causados pela homocisteína. Os resultados mostraram que a homocisteína diminuiu significativamente a atividade da butirilcolinesterase em soro de ratos de 60 dias in vitro. A homocisteína inibiu essa enzima de forma competitiva com a acetilcolina como substrato. Também foi verificado que a homocisteína reduziu significativamente as atividades da butirilcolinesterase e da Na+,K+-ATPase em soro e plaquetas de ratos de 29 dias, respectivamente. Nossos resultados também mostraram que a administração aguda de homocisteína diminuiu significativamente a atividade da butirilcolinesterase em soro de ratos de 29 dias. Adicionalmente, verificou-se que o pré-tratamento com as vitaminas E e C não alterou per se a atividade da butirilcolinesterase, mas preveniu a redução da atividade dessa enzima causada pela administração aguda de homocisteína. Por fim, determinou-se que a administração crônica desse aminoácido diminuiu significativamente a atividade da butirilcolinesterase. Os resultados obtidos em nosso trabalho sugerem que a redução das atividades da butirilcolinesterase e da Na+,K+-ATPase pode estar associada à disfunção neurológica presente em pacientes homocistinúricos, uma vez que a determinação dessas enzimas em sistemas periféricos represente um marcador para a ação neurotóxica da homocisteína.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Sporotrichosis is an implantation mycose, caused by species complex Sporothrix spp., considered the subcutaneous mycosis with higher occurrence and importance in the Americas, this thermally dimorphic fungus induces a chronic inflammatory granulomatous response in their hosts. The cholinesterase, acetylcholinesterase (AChE) and butyrylcholinesterase (BChE) are the "key" enzimes signal in inflammatory and immune processes, for regulating the levels of ACh, the main neurotransmitter "cholinergic antiinflammatory pathway". The cholinesterase activity has been demonstrated in various inflammatory conditions; however, there is no evidence of his participation in sporotrichosis. The objective of this study was to report a case of feline sporotrichosis by natural infection; evaluate the activities of AChE in the lymphocytes and whole blood; evaluate the activity of BChE; cytokines (IL1, IL6, TNF, and IL-10 INFγ) and immunoglobulins (IgA, IgG, IgM, IgE) in serum of rats experimentally infected with S. schenckii. Sixty-three rats were divided into three groups, control group (CG), group by subcutaneous infection (GSC) and group by intraperitoneal infection (GIP). Blood collection for activities evaluation of cholinesterase, cytokines and immunoglobulins were held on 15, 30 and 40 post-infection (PI). The GIP, had an increase in the activity of AChE in the blood in all experimental times, the increase in lymphocytes occurred only on 30 and 40 days PI. The increase of the enzyme suggests a decrease in the levels of ACh with consequently increased IL-1, IL-6, TNF-α, INF-γ, as observed in this study. In the acute phase of infection wants an intense inflammatory response in an attempt to remove the agent. However, with the chronicity of infection if the stimulus is maintained can lead to remarkable tissue injury. Regarding the chronic process observed in GIP, 30 and 40 days PI, that IL-10 was shown to be increased, but not enough to contain inflammation, as pro cytokines, continued high levels. Conversely, what happened in the GIP, the SC group had reduced levels of IL-10 at all times PI, this decrease can lead to tissue damage by not blocking the inflammatory response. The activity of AChE in the GSC only statistically increased in lymphocytes, at 40 days PI. There was no significant activity when assessing the BChE, in both groups, except in the GSC 40 days PI. The BChE is not efficient in Ach s hydrolysis in low concentrations, but it can replace the AChE when itself is inhibited. High levels of immunoglobulins in all groups and at all times, shows the induction of humoral immune response in sporotrichosis. Thus, the increase in the AChE activity in whole blood and lymphocytes, together with high levels of serum immunoglobulins and cytokines, suggesting the involvement of cholinesterases, and in immune cell response against infection by S. schenckii. / A esporotricose é uma micose de implantação, causada pelo complexo de espécies Sporothrix spp., considerada a micose subcutânea com a maior ocorrência e importância nas Américas, esse fungo termodimórfico induz uma resposta inflamatória granulomatosa crônica em seus hospedeiros. As colinesterases, acetilcolinesterase (AChE) e butirilcolinesterase (BChE) desempenham um papel chave na sinalização de processos inflamatórios e imunes, por regular os níveis de ACh, o principal neurotransmissor da via colinérgica antiinflamatória . A atividade das colinesterases tem sido demonstrada em várias condições inflamatórias, contudo, não há evidencias de sua participação na esporotricose. O objetivo deste estudo foi relatar um caso de esporotricose felina por infecção natural; avaliar as atividades da AChE em linfócitos e no sangue total; avaliar a atividade da BChE; citocinas (IL1, IL6, TNFα, INFγ e IL10) e imunoglobulinas (IgA, IgG, IgM, IgE) no soro de ratos infectados experimentalmente por S. schenckii. Foram utilizados sessenta e três ratos distribuídos em três grupos, grupo controle (GC), grupo por infecção subcutânea (GSC) e grupo por infecção intraperitoneal (GIP). A coleta de sangue para avaliação das atividades das colinesterases, citocinas e imunoglobulinas foram realizadas nos dias 15, 30 e 40 pós-infecção (PI). No GIP, ocorreu um aumento na atividade das AChE no sangue em todos os tempos experimentais, nos linfócitos o aumento ocorreu apenas nos dias 30 e 40 dias PI. O aumento dessa enzima sugere uma diminuição nos níveis de ACh, com consequentemente aumento das IL-1, IL-6, TNFα, INFγ, como observado neste estudo. Na fase aguda da infecção deseja-se uma resposta inflamatória intensa na tentativa de eliminar o agente. Porém, com a cronicidade da infecção, se o estímulo for mantido pode acarretar marcante lesão tecidual. Com relação ao processo crônico observou no GIP, aos 30 e 40 dias PI, que a IL-10 mostrou-se aumentada, porém não sendo suficiente para conter a inflamação, pois as citocinas pró, continuaram com altos níveis. Inversamente o que aconteceu no GIP, o grupo SC obteve níveis reduzidos de IL 10 em todos s tempos PI, este decréscimo pode levar a danos teciduais pelo não bloqueio da resposta inflamatória. A atividade da AChE, no GSC só se mostrou estatisticamente aumentada nos linfócitos, aos 40 dias PI. Não houve atividade estatística significativa ao avaliar a BChE, em ambos os grupos, exceto no GSC 40 dias PI. A BChE não é eficiente em hidrolisar ACh em baixas concentrações, mas ela pode substituir a AChE na hidrolise da ACh quando a mesma estiver inibida. Os altos níveis evidenciados das imunoglobulinas em ambos os grupos e em todo os tempos, demonstra a indução da resposta imune humoral na esporotricose. Assim, o aumento na atividade da AChE em sangue total e em linfócitos, juntamente com os elevados níveis de citocinas e imunoglobulinas séricas, sugere-se o envolvimento dessa colinesterase, na resposta imune e celular frente a infecção por S. schenckii.

Alzheimer´s disease (AD) is a neurodegenerative disorder responsible for the largest number of cases of dementia in the elderly. The brain regions associated with the frontal cortex and the hippocampus are the most affected by the changes arising from the AD, resulting in loss of neuronal function, and the loss of memory and cognitive ability. In the cellular level, AD is associated with reduced levels of acetylcholine (ACh) in the synaptic process, decreasing cortical cholinergic neurotransmission. ACh is a neurotransmitter found in the brain and at(in the) neuromuscular junctions, forming part of the parasympathetic nervous system, your activity and staying in the synaptic cleft is regulated by hydrolysis catalyzed by acetylcholinesterase (AChE) and butyrylcholinesterase (BuChE) enzymes that modulate the levels of Ach in the nervous system. The outlook for new targets cholinesterase inhibitors has stimulated research using bioactive compounds of natural products and also the use of an animal model that provides better understanding of the mechanisms of cognitive development. Because they are microorganisms that produce secondary given this, metabolites of great importance for bioprospecting, a study of the anticholinesterase activity of compounds isolated from the endophytic fungus Phomopsis sp. (PE) associated with mangabeira (Hancornia speciosa). Furthermore, it was investigated the effect of menthol on the adult zebrafish memory in the passive avoidance test. The menthol was selected taking to account the screening conducted by our research group in previous work, where this compound showed potent anticholinesterase activity. In the search for promising compounds to anticholinesterase drugs, the present study aimed to evaluate the in vitro activity of the crude extract of the fungus, as well as their isolated compounds 5-methyl mellein (1), nectriapyrone (2), tyrosol (3) and tryptophol (4) in AChE and BuChE in vivo evaluation the effect of menthol on the acquisition of learning and memory consolidation. In all assays were obtained encouraging results. The crude extract of PE and its isolated compounds were effective to inhibit cholinesterase, and the tryptophol (4) was the most promising because it showed dual action on the enzymes being selective to BuChE. The study of exposure to menthol zebrafish showed that this compound produces no effect on memory. On the other hand, at all doses tested menthol reverses amnesia induced by scopolamine. This study, therefore, demonstrated the potencial use of these compounds isolated from PE as source of novel agents for the treatment of AD and that menthol may be indicated as therapeutic alternative for the treatment of memory deficits. / A doença de Alzheimer (DA) é uma desordem neurodegenerativa responsável pelo maior número de casos de demência em idosos. As regiões cerebrais associadas ao córtex frontal e ao hipocampo são as mais comprometidas pelas alterações decorrentes da DA, resultando em perda da função neuronal, além de perda progressiva da memória e declínio cognitivo. Em nível celular, a DA está associada à redução das taxas de acetilcolina (ACh) no processo sináptico, diminuindo aneurotransmissão colinérgica cortical. A ACh é um neurotransmissor encontrado no cérebro e nas junções neuromusculares, compondo parte do sistema nervoso parassimpático, sua atividade e permanência na fenda sináptica são reguladas por hidrólise catalisadapela acetilcolinesterase (AChE) e pela butirilcolinesterase (BuChE) enzimas que modulam os níveis de ACh no sistema nervoso. A perspectiva por novos alvos inibidores das colinesterases tem estimulado pesquisas utilizando compostos bioativos de origem natural e também a utilização de modelo animal que proporcione melhor compreensão dos mecanismos do desenvolvimento cognitivo. Diante disso, pelo fato deserem microrganismos produtores de metabólitos secundários de grande importância para bioprospecção, foi realizado um estudo da atividade anticolinesterásica de compostos isolados do fungo endofítico Phomopsis sp. (PE) associado à mangabeira (Hancornia speciosa Gomes). Além disso, foi investigado o efeito do mentol sobre a memória de zebrafishadulto através do teste da esquiva passiva. O mentol foi selecionado tomando-se como base o screening realizado por nosso grupo de pesquisa, onde esse composto apresentou potente atividade anticolinesterásica. Na busca por compostos promissores a fármacos anticolinesterásicos, opresente trabalho teve como objetivo a avaliação in vitroda atividade do extrato bruto do fungo, e de seus compostos isolados 5-metil meleína (1), nectriapirona (2), tirosol (3) e triptofol (4) frente às enzimas AChE e BuChE, assim como a avaliação in vivodo efeito do mentol sobre a aprendizagem e consolidação da memória. O extrato bruto do PE e os seus compostos isolados apresentaram efeito na inibição das colinesterases, sendo o triptofol (4) o mais promissor, pois apresentou ação dual sobre as enzimas sendo seletivo para BuChE. O estudo da exposição de zebrafishao mentol revelou que este composto não produz efeito sobre a memória. Por outro lado, em todas as concentrações testadas o mentol foi capaz de reverter a amnésia induzida por escopolamina. Diante dos resultados, conclui-se que os compostos isolados do PE podem ser considerados como alternativas para o desenvolvimento de novos fármacos anticolinesterásicos e que o mentol pode ser indicado como alternativa terapêutica para tratamento de déficits de memória.

Aquatic environments are ecosystems that most affected impacts caused by anthropogenic action, since it is the final compartments of various products produced by human activity. This study evaluated the fish specie Serrasalmus brandtii (pirambeba), collected at two sites in the Itaparica reservoir (Brazil) during March/12 to January/2013 through biochemical and genotoxic biomarkers. Around the reservoir resettlement areas exist with agricultural practices using agrochemicals. Thus, the study aimed to use S. brandtii as specie sentinel for this region of the Sao Francisco river. There was no significant difference in the physicochemical parameters measured such as temperature and dissolved oxygen over the sample period. Among the morphological parameters, the masses of the specimens varied between sampling period. Acetylcholinesterase (AChE) and butyrylcholinesterase (BChE) activities were quantify on the brain and muscle specimens collected from the two sites. Brain AChE from pirambeba collected at site 1 showed a significant decay in specific activity over the study period, however protein content did not show the same profile. Brain BChE specific activity had significant variation during the sampling period. On the contrary, pirambeba collected at site 2 showed no significant difference in the brain AChE specific activity and protein content. Brain BChE of these specimens showed significant variation on the specific activity values. On muscle tissue, pirambeba collected at site 1 showed significant variation in the values of AChE specific activity as well as on the protein content during the sample period. BChE specific activity on the muscle also had significant variation. Pirambeba collected at site 2 showed significant variation on muscle AChE specific activity and protein content values over the analyzed period. For muscle BChE activity,values, the results showed pattern similar to the one observed on site 1. Genotoxicity assays were performed on pirambeba erythrocyte cells collected at two sites. The results showed frequency of micronuclei (MN) and significant variation between the mean frequencies of MN over the study period was observed. Nuclear abnormalities (NA) were also analyzed and the results indicated that pirambeba the site 1 had higher nuclear abnormalities frequencies than the pirambeba from site 2. The Comet assay indicated that majority of erythrocyte nuclei analyzed from both sites shown class 1damage indicating slight DNA damage. In vitro studies were also performed for the characterization of brain AChE from pirambeba and kinetic assays showed values of 0.324 ± 0.04 mmol /L and 0.709 ± 0.014 mmol / min-1.mg protein for the apparent kinetic constants Kmapp and Vmáxapp respectively. Brain AChE inhibitory assays showed that muscle AChE (0.362±0.2 μM) was more sensitive to carbamate eserine that brain AChE (0.887 ± 0.1 μM) AChE and when compared brain AChE between eserine (0.887 ± 0,1μM) and glyphosate (2,276 ± 0,02μM), there was a greater sensitivity for brain AChE with eserine. We conclude that among the biomarkers genotoxic tested, the results showed that the MN test was considered the most sensitive; S. brandtii specie can be a specie sentinel for the submedium San Francisco region, since was present in all samples of the river, even during the most severe period of drought and low water level, but also by having a direct relationship with the AChE activity and forming MN. / Ambientes aquáticos são ecossistemas que mais sofrem impactos causados pela ação antropogênica, uma vez que constitui compartimentos finais de vários produtos gerados pela atividade humana. O presente trabalho avaliou a espécie de peixe Serrasalmus brandtii (pirambeba), coletada em dois sítios no reservatório Itaparica (Brasil) durante o período de março/12 a janeiro de 2013 através de biomarcadores bioquímicos e genotóxicos. No entorno do reservatório existem reassentamentos com práticas agrícolas empregando agroquímicos. Desta forma, o trabalho visou a utilização de S. brandtii como sentinela no rio Sao Francisco. Não houve diferença marcante nos parâmetros físico-químicos temperatura e oxigênio dissolvido mensurados ao longo do período amostral. Entre os parâmetros morfológicos, as massas dos espécimes variaram entre os meses de amostragem. Foi realizada quantificação de atividade acetilcolinesterase (AChE) e butirilcolinesterase (BChE) cerebral e muscular de espécimes coletados nos dois sítios. AChE cerebral de pirambeba coletada no sítio 1 apresentou decaimento significativo na atividade específica ao longo do período estudado, no entanto o conteúdo protéico não mostrou o mesmo perfil. A atividade específica BChE cerebral mostrou variação significativa durante o período de amostragem. Todavia, pirambeba coletada no sítio 2 não mostrou diferença significativa na atividade específica de AChE cerebral e conteúdo protéico. BChE cerebral nesses espécimes apresentou variação significativa nos valores de atividade específica. No tecido muscular, pirambeba coletada no sítio 1 apresentou variação significativa nos valores de atividade específica AChE, bem como conteúdo protéico durante período amostrado. A atividade específica de BChE muscular também teve variação significativa. Espécimes coletadas no sítio 2 apresentaram variação significativa na atividade específica da AChE muscular e no conteúdo protéico ao longo do período estudado. Para valores de atividade de BChE muscular, os resultados apresentaram um padrão semelhante ao observado no sítio 1. Os ensaios genotóxicos foram realizados em eritrócitos de pirambeba coletadas nos dois sítios. Os resultados mostraram frequência de micronúcleos (MN) e variação significativa entre as freqüências de MN foi observada ao longo do período estudado. Anormalidades nucleares (AN) também foram analisadas e resultados indicaram que espécimes do sítio 1 tiveram maiores freqüências de AN do que espécimes do sítio 2. O ensaio Cometa indicou que a maioria dos núcleos de eritrócitos analisados nos dois sítios apresentou dano na classe1, indicando danos leves no DNA das células. Estudos in vitro foram também realizados para caracterização de AChE cerebral de pirambeba e ensaios cinéticos mostraram valores de 0,324±0,04 mmol/L e 0,709±0,014 mmol/min-1.mg de proteína para constantes cinéticas aparentes Kmapp e Vmáxapp, respectivamente. Ensaios inibitórios de AChE mostraram que AChE muscular (0,362±0,2) foi mais sensível ao carbamato de eserina que a AChE cerebral (0,887±0,1) e quando comparados AChE cerebral entre a eserina (0.887±0,1μM) e o glifosato (2,276±0,02μM), verificou-se uma maior sensibilidade para a AChE cerebral com eserina. Concluímos que dentre os biomarcadores genotóxicos testados, os resultados mostraram que teste de MN foi considerado o mais sensível; a espécie S. brandtii pode ser a espécie sentinela para a região do submédio São Francisco, visto que esteve presente no rio em todas as coletas, mesmo durante o período mais rigoroso de estiagem e baixo nível da água, como também por apresentar relação direta com a atividade de AChE e a formação de MN.

O uso da cocaína e do crack tornou-se um problema de saúde pública importante no Brasil por conta de prejuízos significativos do ponto de vista médico, psicológico e social que ele acarreta. Estudos de gêmeos e, em famílias, sugerem que a dependência de cocaína é uma doença complexa, com participação importante de fatores genéticos. Os estudos genéticos sobre usuários de cocaína são poucos e padecem de problemas metodológicos, tais como, amostras pequenas, com alto grau de miscigenação populacional e um número limitado de marcadores genéticos pesquisados. Além disto, há pouco sendo feito no sentido de verificar como os genes já associados à dependência de cocaína interagem entre si, ou seja, de investigações sobre a epistasia genética. Com o intuito de aprofundar a investigação dos aspectos biológicos da dependência de cocaína, nós estudamos, através de um estudo casocontrole, uma amostra de inicial de 746 pacientes dependentes de crack/cocaína hospitalizados em clínicas especializadas para o tratamento de dependência química na cidade de São Paulo, que foram comparados a 891 controles normais, sem história prévia de abuso ilegal de substâncias. Os objetivos desta tese foram: 1) verificar a associação de três polimorfismos (rs1803274, rs4263329, rs4680662) para o gene da butirilcolinesterase (BCHE), uma enzima envolvida na metabolização da cocaína no desenho do tipo gene candidato; 2) testar a hipótese de interação entre o marcador funcional Val158Met do gene para a enzima catecol-O-metiltransferase (COMT) e os marcadores do tipo VNTR das regiões 3´UTR e Intron8 do gene do transportador da dopamina (DAT1) e; 3) numa análise de caráter exploratório, verificar a interação gene-gene de 40 polimorfismos em 12 genes com plausibilidade biológica para a dependência da cocaína. A análise estatística fez uso de modelos de regressão logística para a interação de marcadores nos dois genes, COMT e DAT1 e, do programa Multifactor Dimensionality Reduction (MDR) para a análise multivariada. A análise envolvendo os marcadores para o gene BCHE não se mostraram associados ao fenótipo da dependência de cocaína porém, encontrou-se uma associação do marcador funcional rs1803274 (p=0,001; OR=5,83; IC95%=2,10 - 16,16) nos usuários exclusivos de crack, a forma cheirada da cocaína quando comparados aos grupos de uso exclusivo da cocaína na forma cheirada ou, de uso das duas formas de administração. Os marcadores do tipo VNTR da DAT1 não interagiram em um modelo de regressão logística com o marcador Val158Met da COMT. Finalmente, os modelos construídos pelo programa MDR não forneceram interações gene-gene que tivessem uma previsibilidade além do acaso. Dentro de uma perspectiva genética, os estudos futuros para a dependência de cocaína devem aprimorar a caracterização fenotípica, por meio de subgrupos divididos por sintomas clínicos e pelo uso de fenótipos intermediários, fazer um rastreio minucioso dos marcadores ao longo dos genes de interesse e, usar de métodos analíticos para as interações gene-gene e gene-ambiente / The use of crack/cocaine has become a major public health problem in Brazil due to its manifold problems in the medical, psychological and social realms. Twin and family studies have documented the role played by genetic factors and environment in cocaine addiction. Genetic association studies in cocaine addiction are few and have methodological problems: small sample size, population stratification and a paucity of genetic markers have been studied so far. There is also a lack of knowledge on how the genes already shown to be associated with cocaine addiction interact, that is, genetic epistasis. In order to advance the knowledge of biological factors in cocaine addiction we investigated, by means of a case-control study, 746 patients with crack/cocaine dependence admitted to specialized clinics for the treatment of drug addiction in the city of São Paulo. They were compared to 891 control subjects with no previous history of illegal drug abuse. The objectives of this thesis were: 1) investigate the association of three SNPs (rs1803274, rs4263329, rs4680662) in the butirilcholinesterase gene (BCHE) that encodes an enzyme involved in cocaine metabolism; 2) test the hypothesis of an interaction between the functional marker Val158Met of the catechol-o-metiltransferase enzyme (COMT) gene and two VNTRs markers, 3´UTR and Intron8, of the dopamine transporter gene (DAT1) and, 3) in an exploratory analysis, investigate the gene-gene interaction of 40 polymorphisms in 12 genes with a biological plausibility for cocaine addiction. Logistic regression was used to assess COMT*DAT1 gene-gene interaction and, the Multifactor Dimensionality Reduction (MDR) program was used for the other multivariate analysis. Genetic variants for the BCHE gene were not associated with cocaine addiction but, an association was found between the functional marker rs1803274 (p=0,001; OR=5,83; IC95%=2,10 - 16,16) and crack users compared to those that snorted cocaine or used both forms of administration. The DAT1 VNTRs did not interact with the COMT Val158Met marker. Finally, the models generated by the MDR program did not provided any predictive gene-gene interaction better than chance. Future studies investigating genetic risk factors for cocaine dependence should improve phenotype characterization (clinically derived subgroups and use of endophenotypes) and should also make a thorough scan of the genetic markers along the genes of interest including gene-gene and gene-environment analysis

O uso da cocaína e do crack tornou-se um problema de saúde pública importante no Brasil por conta de prejuízos significativos do ponto de vista médico, psicológico e social que ele acarreta. Estudos de gêmeos e, em famílias, sugerem que a dependência de cocaína é uma doença complexa, com participação importante de fatores genéticos. Os estudos genéticos sobre usuários de cocaína são poucos e padecem de problemas metodológicos, tais como, amostras pequenas, com alto grau de miscigenação populacional e um número limitado de marcadores genéticos pesquisados. Além disto, há pouco sendo feito no sentido de verificar como os genes já associados à dependência de cocaína interagem entre si, ou seja, de investigações sobre a epistasia genética. Com o intuito de aprofundar a investigação dos aspectos biológicos da dependência de cocaína, nós estudamos, através de um estudo casocontrole, uma amostra de inicial de 746 pacientes dependentes de crack/cocaína hospitalizados em clínicas especializadas para o tratamento de dependência química na cidade de São Paulo, que foram comparados a 891 controles normais, sem história prévia de abuso ilegal de substâncias. Os objetivos desta tese foram: 1) verificar a associação de três polimorfismos (rs1803274, rs4263329, rs4680662) para o gene da butirilcolinesterase (BCHE), uma enzima envolvida na metabolização da cocaína no desenho do tipo gene candidato; 2) testar a hipótese de interação entre o marcador funcional Val158Met do gene para a enzima catecol-O-metiltransferase (COMT) e os marcadores do tipo VNTR das regiões 3´UTR e Intron8 do gene do transportador da dopamina (DAT1) e; 3) numa análise de caráter exploratório, verificar a interação gene-gene de 40 polimorfismos em 12 genes com plausibilidade biológica para a dependência da cocaína. A análise estatística fez uso de modelos de regressão logística para a interação de marcadores nos dois genes, COMT e DAT1 e, do programa Multifactor Dimensionality Reduction (MDR) para a análise multivariada. A análise envolvendo os marcadores para o gene BCHE não se mostraram associados ao fenótipo da dependência de cocaína porém, encontrou-se uma associação do marcador funcional rs1803274 (p=0,001; OR=5,83; IC95%=2,10 - 16,16) nos usuários exclusivos de crack, a forma cheirada da cocaína quando comparados aos grupos de uso exclusivo da cocaína na forma cheirada ou, de uso das duas formas de administração. Os marcadores do tipo VNTR da DAT1 não interagiram em um modelo de regressão logística com o marcador Val158Met da COMT. Finalmente, os modelos construídos pelo programa MDR não forneceram interações gene-gene que tivessem uma previsibilidade além do acaso. Dentro de uma perspectiva genética, os estudos futuros para a dependência de cocaína devem aprimorar a caracterização fenotípica, por meio de subgrupos divididos por sintomas clínicos e pelo uso de fenótipos intermediários, fazer um rastreio minucioso dos marcadores ao longo dos genes de interesse e, usar de métodos analíticos para as interações gene-gene e gene-ambiente / The use of crack/cocaine has become a major public health problem in Brazil due to its manifold problems in the medical, psychological and social realms. Twin and family studies have documented the role played by genetic factors and environment in cocaine addiction. Genetic association studies in cocaine addiction are few and have methodological problems: small sample size, population stratification and a paucity of genetic markers have been studied so far. There is also a lack of knowledge on how the genes already shown to be associated with cocaine addiction interact, that is, genetic epistasis. In order to advance the knowledge of biological factors in cocaine addiction we investigated, by means of a case-control study, 746 patients with crack/cocaine dependence admitted to specialized clinics for the treatment of drug addiction in the city of São Paulo. They were compared to 891 control subjects with no previous history of illegal drug abuse. The objectives of this thesis were: 1) investigate the association of three SNPs (rs1803274, rs4263329, rs4680662) in the butirilcholinesterase gene (BCHE) that encodes an enzyme involved in cocaine metabolism; 2) test the hypothesis of an interaction between the functional marker Val158Met of the catechol-o-metiltransferase enzyme (COMT) gene and two VNTRs markers, 3´UTR and Intron8, of the dopamine transporter gene (DAT1) and, 3) in an exploratory analysis, investigate the gene-gene interaction of 40 polymorphisms in 12 genes with a biological plausibility for cocaine addiction. Logistic regression was used to assess COMT*DAT1 gene-gene interaction and, the Multifactor Dimensionality Reduction (MDR) program was used for the other multivariate analysis. Genetic variants for the BCHE gene were not associated with cocaine addiction but, an association was found between the functional marker rs1803274 (p=0,001; OR=5,83; IC95%=2,10 - 16,16) and crack users compared to those that snorted cocaine or used both forms of administration. The DAT1 VNTRs did not interact with the COMT Val158Met marker. Finally, the models generated by the MDR program did not provided any predictive gene-gene interaction better than chance. Future studies investigating genetic risk factors for cocaine dependence should improve phenotype characterization (clinically derived subgroups and use of endophenotypes) and should also make a thorough scan of the genetic markers along the genes of interest including gene-gene and gene-environment analysis