Parte da população mundial sofre com distúrbios relacionados ao controle muscular de membros superiores e inferiores que, em muitos casos, podem ter sua origem devido a interrupção da comunicação sensório-motora entre o cérebro e os grupos musculares. Estes fatores podem estar relacionados à idade, doenças neuro-degenerativas ou acidentes vasculares cerebrais (AVC). Dessa forma, devido ao gradativo envelhecimento da população, em função do aumento da expectativa de vida e consequentemente da demanda por tratamentos de reabilitação, diversos estudos da literatura utilizam equipamentos de biofeedback na reabilitação do controle muscular, não havendo, porém, uma ferramenta simples e unificada que permita a elaboração de protocolos motores para diversas patologias em uma única plataforma. Sendo assim, o objetivo deste trabalho é apresentar o desenvolvimento de uma ferramenta de biofeedback visual, baseada em plataformas de força para membros inferiores e aquisição de imagem para membros superiores. Este sistema conta com duas interfaces: a primeira, programável em alto nível, é destinada ao profissional da saúde para elaboração do treino motor conforme a necessidade do paciente; a segunda é a interface do jogo, ou serious game, com o qual o paciente interage realizando a série de atividades programadas em um jogo de exercícios, ou exergames. A proposta deste estudo é fornecer uma plataforma de reabilitação programável de acordo com a necessidade específica de cada paciente, mantendo características motivacionais e de interatividade, que proporcionem entretenimento associado às atividades, reduzindo assim a evasão dos tratamentos, que costumam ser realizados por longos períodos. Ainda, neste estudo foram apresentados alguns testes, aprovados pelo comitê de ética, com voluntários, em que é aplicado um protocolo motor a um grupo de jovens saudáveis e comparando os resultados com um grupo de voluntários idosos. Os resultados deste estudo foram obtidos a partir de duas análises: a primeira é interna à sessão, em tempo real, e diz respeito à pontuação dos voluntários no jogo; a segunda é externa à sessão, utiliza os dados armazenados ao longo de um teste estabilométrico e compara medidas posturográficas do grupo de jovens e idosos saudáveis. Ainda, para complementar a validação do equipamento desenvolvido, foi realizada uma comparação dos resultados das análises posturográficas obtidas, com os resultados obtidos a partir de um baropodômetro comercial. Os resultados demonstram que o sistema permite a obtenção da estimativa da estabilometria e atividades de serious games. / The cases of disorders related to upper and lower limbs control directly affect the population. These problems may have its origin due to interruption of sensorimotor communication between the brain and the muscle groups. These factors may be related to aging, neurodegenerative diseases or stroke. Thus, due to the gradual aging of the population, the increase in life expectancy and hence the demand for rehabilitation treatments, several studies in the literature are using biofeedback to rehabilitation of muscle control. However, there is no unified tool that allows the development of exercise protocols for several diseases in a single platform. The aim of this work is to present the development of a visual biofeedback tool, based on force platforms for lower limbs and image acquisition for upper limbs. This system has two interfaces: the first, programmable in high-level, is intended for health professionals to prepare the motor training as needed by the patient; the second is the serious game interface, with which the patient interacts performing the series of activities planned in an exercise games (exergames). The purpose of this study is to provide a programmable rehabilitation platform according to the specific needs of each patient, keeping motivational and interactive features that provide fun activities to reduce evasion of treatments, which are usually carried out for long periods. Moreover, this study shows some tests, approved by the Ethics Committee, with volunteers, applying an exercise protocol to a group of healthy young and comparing the results with a group of elderly volunteers. The results of this study are obtained from two experimental setups: the first is internal to the session in real time, and concerns the scores of volunteers in the game; the second is external to the session, uses the data stored over a stabilometry and compare posturographic data between control and study group. Furthermore, in order to complement the assessments of the developed system, the posturographic data is compared to those obtainded from a commercial baropodometer. Results show that the system is able to perform the estimative of the stabilometry and serious game activities.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / ABSTRACT - CHAPTER I Actomyosin from rat testis was obtained by freezing the soluble fraction and myosin II was isolated from this actomyosin. Testis was homogenized in a buffer extract, centrifuged, and the 40,000g x 40 supernatant frozen at -20°C for 48 hours. The supernatant was thawed at 4°C, centrifuged at 45.000g x 45 and the precipitate washed twice with imidazole buffer (pH 7.0 and 9.0, respectively). The resulting precipitate was enriched in 3 polypeptides: p205, p43 and one that migrated together with the front of the gel. These polypeptides were solubilized in pH 10.8 buffer at 27°C. When isolated in a Sephacryl S-400 column, p205 cosedimented with F-actin in the absence, but not in the presence, of ATP and was marked with anti-myosin II. Although the testis preparation expressed low K/EDTA-ATPase activity, a similar preparation obtained from skeletal muscle exhibited high K/EDTA-ATPase activity. In this study, myosin II was isolated from an actomyosin preparation obtained by freezing the soluble fraction of testis. ABSTRACT - CHAPTER II Actomyosin from swine, bovine and chicks brain was obtained by freezing the soluble fraction and myosin II and V was precipitate together, and myosin II from swine brain was partially isolated from this actomyosin. Brain was homogenized in a buffer extract, centrifuged, and the 40,000g x 40 supernatant frozen at -20°C for 48 hours. The supernatant was thawed at 4°C, centrifuged at 45.000g x 45 and the precipitate washed twice with imidazole buffer (pH 7.0 and 10.0, respectively). The resulting precipitate was enriched in 3 polypeptides: p205, p53, p43 and own high Mg2+-ATPase activity. These polypeptides were solubilized in pH 10.2 buffer at 27°C, with addition of ATP, Mg and NaCl. The p205 from swine brain was partially isolated in a Sephacryl S-500 column. This polypeptide of 205 kDa was marked with antibody anti-myosin II and V. Although the brain preparation expressed low K/EDTA-ATPase activity, we observed Co2+- ATPase activity and a stimulation of the Mg2+-ATPase activity by Tween 20. In this study, showed a precipitation together of myosin II and V, and partially isolated this myosin from swine brain from actomyosin preparation obtained by freezing the soluble fraction of brain. / RESUMO GERAL - Miosinas são proteínas motoras que translocam sobre filamentos de actina e atualmente constituem uma superfamília com 20 classes. Algumas são conhecidas apenas a estrutura primária através de seqüência gênica, outras já estão bem caracterizadas bioquimicamente, como as miosinas I, II e V. São amplamente distribuídas em todas as células eucarióticas. Apresentam como características bioquímicas: alta atividade ATPase na presença de EDTA e alta concentração de potássio (atividade K/EDTA-ATPase) e uma baixa atividade Mg2+-ATPase, que é estimulada por F-actina. Preparação de actomiosina é obtida a partir da precipitação de fração solúvel de cérebro tanto em baixa quanto em alta força iônica e esse processo de precipitação constitui um passo importante para purificar e caracterizar miosina II e V a partir de fração solúvel de cérebro. Miosina II é precipitada quando a fração solúvel de cérebro é dializada contra tampão de baixa força iônica, enquanto que, miosina V é precipitada seletivamente em relação à miossina II, quando a fração solúvel de cérebro é tratada com alta força iônica, sendo postulado que essa precipitação de miosina (II e V) seja resultado de sua interação com actina e vesículas. Recentemente temos obtido a precipitação de actomiosina a partir do congelamento de fração solúvel de cérebro ou testículo de rato. Neste trabalho mostramos a purificação de miosina II de testículo de rato e a obtenção de actomiosina de cérebro de suino, bovino e pintainho através do congelamento de fração solúvel de cérebro e testículo. RESUMO - CAPÍTULO I Actomiosina de testículo de rato foi obtida através do congelamento de fração solúvel e miosina II foi isolada a partir dessa actomiosina. Testículos foram homogeneizados em tampão de extração, centrifugado e o sobrenadante 40.000g x 40 foi congelado a -20oC por 48 horas. O sobrenadante foi descongelado a 4oC, centrifugado a 45.000g x 45 e o precipitado foi lavado duas vezes com tampão imidazol (pH 7,0 e 9,0, respectivamente). O precipitado resultante é enriquecido em três polipeptídeos: p205, p43 e um que migra junto com a frente do gel. Esses polipeptídeos foram solubilizados em tampão pH 10,8 a 27oC. O p205, isolado em Sephacryl S-400, co-sedimenta com F-actina na ausência, mas não na presença, de ATP e foi marcado com anti-miosina II. Embora a preparação de testículo, praticamente, não expressou atividade K/EDTA-ATPásica, uma preparação similar obtida a partir de músculo esquelético apresentou alta atividade K/EDTA-ATPásica. Nesse trabalho, miosina II foi isolada a partir de uma preparação de actomiosina obtida pelo congelamento de fração solúvel de testículo. RESUMO - CAPÍTULO II Actomiosina de cérebro de suino, bovino e pintainho foi obtida através do congelamento de fração solúvel e miosina II e V foram precipitadas conjuntamente, sendo que miosina de cérebro de suino foi parcialmente isolada a partir dessa actomiosina. Os cérebros foram homogeneizados em tampão de extração, centrifugado e o sobrenadante 40.000g x 40 foi congelado a -20oC por 48 horas. O sobrenadante foi descongelado a 4oC, centrifugado a 45.000g x 45 e o precipitado foi lavado duas vezes com tampão imidazol (pH 7,0 e 10, respectivamente). O precipitado resultante é enriquecido em três polipeptídeos: p205, p53, p43 e possui alta atividade Mg2+-ATPase. Esses polipeptídeos foram solubilizados em tampão pH 10,2 a 27oC, com adição de ATP, Mg e NaCl. O p205 de cérebro de suino foi parcialmente isolado em Sephacryl S-500. Esse polipeptídeo de 205 kDa foi marcado com anticorpos anti-miosina II e V. Embora a preparação de cérebro, praticamente, não expressou atividade K/EDTAATPásica, apresentou atividade Co2+-ATPase e uma estimulação da atividade Mg2+-ATPase por Tween 20. Nesse trabalho mostramos a precipitação conjunta de miosina II e V e o isolamento parcial dessas miosinas de cérebro de suino a partir de uma preparação de actomiosina obtida pelo congelamento de fração solúvel de cérebro. / Mestre em Genética e Bioquímica

Submitted by JOHNNY MARQUES DE JESUS null (johmaje@gmail.com) on 2018-04-09T02:47:38Z No. of bitstreams: 1 Texto de Defesa (Versão final para encadernação).pdf: 723363 bytes, checksum: 6192f37e9e645d08a9a466ffd66aea46 (MD5) / Approved for entry into archive by Satie Tagara (satie@marilia.unesp.br) on 2018-04-09T17:22:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 jesus_jm_me_mar.pdf: 723363 bytes, checksum: 6192f37e9e645d08a9a466ffd66aea46 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-09T17:22:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 jesus_jm_me_mar.pdf: 723363 bytes, checksum: 6192f37e9e645d08a9a466ffd66aea46 (MD5) Previous issue date: 2018-02-02 / Não recebi financiamento / Neste trabalho iremos avaliar a natureza e implicações da tese de que o tempo fenomenológico é um fenômeno emergente/auto-organizado neural, corporificado, ativo e situado. A idéia aqui é analisar qual tipo de compreensão do tempo fenomenológico é possível elaborar mediante uma perspectiva neural/corporificada/pragmática/situada (abreviando: NCPS). O que significa conceber a hipótese de que o tempo vivido subjetivamente é uma estrutura dinâmicocomplexa que emerge da, e contribui com a regulação da, auto-organização do sistema temporal global do corpo pragmático e situado? Quais as linhas teóricas fundamentais que podem ser delineadas e investigadas para que tal hipótese possa ser desenvolvida e quais linhas de argumentação probatória podem fornecer fundamentação, verificação e justificação de tal hipótese? Com o objetivo de aplainar o terreno desta investigação, propomos partir de um paradigma histórico-filosófico fornecido pelo modelo de Guyau acerca do tempo psicológico, para posteriormente correlacioná-lo com modelos filosóficos/psicológicos/neurológicos do processamento/vivência temporal, com modelos contemporaneamente propostos acerca da corporificação situada/pragmática do tempo vivido e com modelos contemporâneos acerca da cognição, emoção, ação e mente que, embora não diretamente focados na modelagem do tempo vivido, são relevantes para o nosso caso. Nesse contexto, propusemos de início 6 proposições como eixo de coordenadas conceituais para nossas argumentações: (1) a temporalidade afetiva está estruturalmente articulada à temporalidade sensório-motora; (2) da dinâmica espaço-temporal afetivo-motora emerge o tempo neurofenomenológico; (3) ao nível neural, a emergência do tempo neurofenomenológico no, e enquanto regulador do, espaço de trabalho global (espaço de integração informacional Φ (TONONI 2008)) implica que ele não só recebe inputs dos, mas também exerce ações causais circulares descendentes (top-down) e paralelas sobre, os mecanismos neurais das temporalidades afetivo-sensorimotoras mais básicas, contribuindo para redução do espaço probabilístico de incertezas das trajetórias do corpo ativo no mundo, ao contribuir com a construção e regulação de padrões espaço-temporais afetivo-motores mais complexos dos que os fornecidos em processamentos subconscientes; (4) quando o animal está processando informações temporais no ambiente, ele só pode fazer isso se processar informações temporais auto-relacionadas e autoespecificadoras, que indicam, regulam e constituem a existência individual do corpo em oposição e complementariedade à existência de individualidades e eventos externos, sendo que (4.1) tal individualidade corporal não é dada isoladamente, mas sim é uma constituição espaço-temporal operada no interior da dinâmica do sistema ecológico animal-ambiente; (5) a identidade corporal proto-narrativa é auto-especificada e auto-produzida nas sínteses passivas temporais contínuas de estados afetivos processados/vivenciados na microescala de integração temporal emocional (na microescala episódica temporal proposta por Lewis (2000)); (5.1) mas esta proto-narrativa envolve também processamentos/vivências proprioceptivos/cinestésicos auto-relacionados e autoespecificadores, portanto, a auto-individuação espaciotemporal corporal é um processo de integração temporal auto-relacionada e auto-especificadora gerado em sínteses diacrônicas de estados sucessivos afetivos/proprioceptivos/cinestésicos; (6) o tempo pragmático primordial é uma dinâmica auto-organizada baseada numa causalidade circular entre uma intencionalidade afetivomotora do tempo (no sentido fenomenológico da direcionalidade ou referência à exterioridade) e uma forma de síntese auto-referencial de estados corporais espaço-temporais constituindo uma identidade anoética primordial. / In this work we will to evaluate the nature and implications of the thesis that phenomenolgical time is a emergent/self-organizing neural, embodied, active and situated phenomena. The idea here is to analyse what understanding of phenomenological time comes out from a possible neural/embodied/active/situated (for short, NEAS) perspective. What does it mean to conceive the hypothesis that subjectively lived time is a dynamic-complex structure that emerges from and contributes to the regulation of the self-organization of the global temporal system of the pragmatic and situated body? What are the fundamental theoretical lines that can be delineated and investigated so to make possible such hypothesis and which lines of argumentation can provide substantiation, verification and justification of such hypothesis? In order to prepare the terrain of this research, we propose a historical-philosophical paradigm provided by Guyau's model of psychological time, and later to correlate it with philosophical/psychological/neurological models of temporal processing/experiencing, with contemporaneous models about the situated/pragmatic embodiment of lived time and with contemporary models about cognition, emotion, action, and mind that, while not directly focused on the modeling of lived time, are relevant to our case. In this context, we first propose 6 propositions as the axis of conceptual coordinates for our arguments: (1) The affective temporality is structurally articulated with sensorimotor temporality; (2) from the primordial affective-motor temporal structures emerges neurophenomenological time; (3) the emergence of neurophenomenological time from, and as regulator of, the global workspace dynamics (space of informational integration Φ) implies that it exerts top-down and lateral constrains on the more basic affective-sensorimotor temporalities, contributing to the uncertainty reduction in the trajectory of active-body-in-the-world, through its contribution to the formation of more complex affective-motor patterns; (4) When the animal is processing temporal information in the environment, it can only do that if it process self-related temporal information, or proprioespecific temporal information indicating the individual existence of itself as opposed to the existence of external individuals and events. (4.1) Such bodily individuality is not given in egoic isolation, but is also a spatiotemporal constitution operated by the dynamics of the animalenvironment system; (5) A proto-narrative me-ness or ipseity is produced in the continuous temporal passive synthesis of bodily affective states at lower scale of temporal integration (the episodic time scale proposed by Lewis (2000)); (5.1) But this proto-narrative also involves proprioceptive/kineasthetic relf-related processing. Then bodily spatiotemporal self-individuation is a process of self-related temporal integration by synthesis of sucessive affective/proprioceptive/kinaesthetic states; (6) The primordial pragmatic time is a dynamics based on a circular causality between an affective-motor intentionality of time (in the phenomenological sense of referential directionality) and a form of self-referential synthesis of spatiotemporal bodily states constituting a primordial anoetic me-ness.

Resumo não disponível.

Este trabalho analisa a retórica presente nas capas da revista Mente e Cérebro, buscando repre-sentações sociais do cérebro recorrentes em revistas de divulgação científica. É um estudo de caso que descreve como o cérebro é apresentado na articula-ção simbólica que denominamos simbiose ima-gem/palavra no sentido de identificar as estratégias de convencimento a partir dos elementos simbólicos presentes nesta articulação, e não em função do va-lor de verdade discursiva. Procurou-se avaliar como o cérebro é representado para a sociedade e se ele se configura, no periódico, não apenas como um órgão do corpo, mas também como núcleo central do sujei-to humano, comandando suas emoções e controlan-do-lhe a saúde e o viver, podendo ser medicalizado e condicionado para maximizar a vida biológica. Pre-tendeu-se com esta análise, contribuir para o debate sobre o papel relevante das Biociências no imaginário social como dispositivo de produção de verdades so-bre a saúde, o adoecimento e na normatização da vida e do viver na sociedade contemporânea. / This paper analyzes the rhetoric on the covers of Mente e Cérebro Magazine (Brazilian version of Scientific American Mind magazine), to seek social representa-tions of brain on scientific publications. This study describes how the brain is present-ed in a symbolic articulation that we called symbiosis picture/word, to identify the persuasion strategies from the symbolic elements present in this joint, not according to value of truth in the discursive. Sought to evaluate how the brain is represented to society and if it is configured in this magazine chosen, not only as an organ of the body, but also as the core of the human subject, commanding emotions and con-trolling health and living, may be medicalized and conditioned to maximize the bio-logical life. It was intended contribute to the debate on the role of Biosciences in the social imaginary as truths producing device on health, illness and standardization of life and living in contemporary society. / Este trabajo analiza la retórica en portadas de ediciones brasileñas de la re-vista Mente y Cerebro, buscando las representaciones sociales del cerebro recurren-tes en las revistas de divulgación científica. Es un estudio de caso que describe có-mo se presenta el cerebro en la articulación simbólica que llamamos simbiosis ima-gen/palabra para identificar las estrategias de persuasión de los elementos simbóli-cos presentes en esta junta, y no según el valor de verdad discursiva. Buscamos eva-luar cómo se representa el cerebro para la sociedad y si este está configurado, en la revista, no sólo como un órgano del cuerpo, sino también como el núcleo central del sujeto humano, al mando de sus emociones y controlándole su salud y la vida, como puede ser medicalizado y acondicionado para maximizar la vida biológica. Se pretende con este análisis, contribuir al debate sobre el papel de Biociencias en el imaginario social como dispositivo de producción de verdades a respecto de la salud, de la enfermedad y de la normalización de la vida y del viver en la sociedad contemporánea.

O uso de sistemas denominados Brain Computer Interface, ou simplesmente BCI, para controle de dispositivos tem gerado cada vez mais trabalhos de análise de sinais de EEG, principalmente devido ao fato do desenvolvimento tecnológico dos sistemas de processamento de dados, trazendo novas perspectiva de desenvolvimento de equipamentos que auxiliem pessoas com debilidades motoras. Neste trabalho é abordado o comportamento dos classificadores LDA (Discriminante Linear de Fisher) e o classificador Naive Bayes para classificação de movimento de mão direita e mão esquerda a partir da aquisição de sinais eletroencefalográficos. Para análise destes classificadores foram utilizadas como características de entrada a energia de trechos do sinal filtrados por um passa banda com frequências dentro dos ritmos sensório-motor e também foram utilizadas componentes de energia espectral através do periodograma modificado de Welch. Como forma de pré-processamento também é apresentado o filtro espacial Common Spatial Pattern (CSP) de forma a aumentar a atividade discriminativa entre as classes de movimento. Foram obtidas taxas de acerto de até 70% para a base de dados geradas neste trabalho e de até 88% utilizando a base de dados do BCI Competition II, taxas de acertos compatíveis com outros trabalhos na área. / Brain Computer Interface (BCI) systems usage for controlling devices has increasingly generated research on EEG signals analysis, mainly because the technological development of data processing systems has been offering a new perspective on developing equipment to assist people with motor disability. This study aims to examine the behavior of both Fisher's Linear Discriminant (LDA) and Naive Bayes classifiers in determining both the right and left hand movement through electroencephalographic signals. To accomplish this, we considered as input feature the energy of the signal trials filtered by a band pass with sensorimotor rhythm frequencies; spectral power components from the Welch modified periodogram were also used. As a preprocessing form, the Common Spatial Pattern (CSP) filter was used to increase the discriminative activity between classes of movement. The database created from this study reached hit rates of up to 70% while the BCI Competition II reached hit rates up to 88%, which is consistent with the literature.

Resumo não disponível.

Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, da Universidade do Extremo Sul Catarinense - UNESC, para obtenção do título de mestre em Ciências da Saúde. / A meningite pneumocócica é uma infecção grave do sistema nervoso central (SNC), com altas taxas de letalidade, que provoca redução do desempenho psicomotor, ligeira lentidão mental, comprometimento das funções executivas de atenção e deficiência de aprendizagem e memória. O estabilizador de humor de lítio é conhecido como um agente neuroprotetor com muitos efeitos no cérebro. O tamoxifeno é a terapia endócrina usual para o câncer de mama. Pesquisas experimentais demonstraram que o tamoxifeno desempenha papéis neuroprotetores na lesão medular, hemorragia intracerebral, isquemia cerebral e lesão cerebral hipóxico-isquêmica. O objetivo deste estudo foi investigar os efeitos do lítio e do tamoxifeno sobre o fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF), fator neurotrófico derivado de célula da glia (GDNF) e fator de crescimento neuronal (NGF) no hipocampo de animais submetidos ao modelo experimental de meningite pneumocócica. Neste estudo, os animais receberam líquido cefalorraquidiano (LCR) artificial como um placebo ou uma suspensão de Streptococcus pneumoniae na concentração de 5 x 109 unidades formadoras de colônias (UFC/mL). Dezoito horas após a indução, todos os animais receberam ceftriaxona (100 mg/kg via intraperitoneal (i.p.) durante 7 dias). A partir do terceiro ao décimo dia os animais receberam solução salina, lítio (47,5 mg/kg) ou tamoxifeno (1 mg/kg) como tratamento adjuvante e foram separados em seis grupos: controle/salina, controle/lítio, controle/tamoxifeno, meningite/salina, meningite/lítio e meningite/tamoxifeno e foram submetidos aos testes comportamentais. No teste de habituação ao campo aberto, os animais submetidos à meningite não apresentaram diferença entre as sessões de treino e teste, demonstrando comprometimento da memória. Nos grupos controle/salina, controle/lítio, controle/tamoxifeno e meningite/lítio, houve diferença demonstrando memória de habituação nestes animais. Na tarefa de esquiva inibitória, houve diferença entre as sessões de treino e teste nos grupos controle/salina, controle/lítio, controle/tamoxifeno e meningite/lítio, demonstrando memória aversiva de curto e longo prazo nestes grupos. Nos grupos meningite/salina e meningite/tamoxifeno, não houve diferença entre as sessões de treino e teste, demonstrando comprometimento da memória aversiva a curto e longo prazo nestes animais. Após os testes os animais foram mortos e os hipocampos foram removidos para avaliação dos níveis de BDNF, NGF e GDNF. Os níveis de BDNF e GDNF foram restabelecidos no hipocampo dos animais tratados com lítio, no entanto, os níveis de BDNF, NGF e GDNF diminuíram no hipocampo de animais tratados com tamoxifeno. O lítio foi capaz de prevenir o comprometimento da memória e restabelecer a expressão de neurotrofinas no hipocampo em modelo experimental de meningite pneumocócica.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Acetylcholinesterase (AChE) is an important regulatory enzyme that modulates cholinergic synapses by hydrolysis of acetylcholine (ACh), a neurotransmitter involved in many biological processes, especially in memory and cognition. Thus, AChE inhibitors were initially developed for the treatment of cognitive disorders, especially related to Alzheimer's disease. Currently, the inhibitors on the market, such as tacrine, rivastigmine, donepezil, galantamine, although efficient have limitations, such as low bioavailability, gastrointestinal and hepatic side effects. Ebselen, a synthetic organic compound of selenium, is considered a potent pharmacological agent due to its various effects already reported, including antioxidant, anti-inflammatory and neuroprotective effects, and also low toxicity attributed to the molecule. This compound crosses the blood brain barrier and is safe based on cellular toxicity and clinical trials Phase I-III. There is evidence that ebselen inhibits AChE activity ex vivo in brain rats, which generated great interest in further studies about its possible use as a treatment for cognitive dysfunction. In order to increase the knowledge about the mechanisms involved in this action, this study aimed to evaluate the effect of ebselen on the brain AChE activity in vitro by determining its IC50, the kinetic profile via Michaelis-Menten and Lineaweaver-Burk and as reversibility of inhibition by dialysis. The results show that ebselen inhibited AChE activity with an IC50 of 29 μM, similar to the value found for the purified electric eel AChE. Ebselen showed a mixed inhibition due to its increased Km and decreased Vmax. Besides, it was observed a reversible inhibition, because the AChE activity was recovered after 60 min of dialysis. Considering, the results obtained in this study, the use of ebselen as a therapeutic agent for treatment of diseases associated with cholinergic dysfunction should be considered, although behavioral studies of memory are required to support this hypothesis / A acetilcolinesterase (AChE) é uma importante enzima regulatória que modula as sinapses colinérgicas através da hidrólise da acetilcolina (ACh), um neurotransmissor envolvido em diversos processos biológicos, em especial na memória e na cognição. Dessa forma, os inibidores da AChE foram inicialmente desenvolvidos para o tratamento de disfunções cognitivas, principalmente relacionadas com a doença de Alzheimer. Os inibidores da AChE disponíveis no mercado, como, a tacrina, rivastigmina, donepezila, galantamina, apesar de eficientes apresentam limitações, como a baixa biodisponibilidade, e efeitos colaterais a nível gastrointestinal e hepático. O ebselen, um composto orgânico sintético de selênio, é considerado um potente agente farmacológico em função de seus diversos efeitos já reportados, entre eles antioxidante, anti-inflamatório e neuroprotetor, e também pela baixa toxicidade atribuída à molécula. Sabe-se que o ebselen atravessa a barreira hematoencefálica e é seguro com base na toxicidade celular e ensaios clínicos de Fase I-III. Há evidências de que o ebselen inibe a atividade da AChE cerebral em ratos ex vivo, o que gerou grande interesse por estudos mais aprofundados a respeito do seu possível uso como tratamento para disfunções cognitivas. Com o propósito de ampliar o conhecimento sobre os mecanismos envolvidos nesta ação, o presente estudo teve como objetivo avaliar o efeito do ebselen na atividade da AChE cerebral in vitro, determinando sua concentração que inibe a atividade da enzima em 50% (CI50), o perfil cinético via Michaelis-Menten e Lineaweaver-Burk, bem como a reversibilidade da inibição por diálise. Os resultados obtidos demonstraram que o ebselen inibiu a atividade da AChE com a CI50 de 29 μM, semelhante ao valor encontrado para a AChE purificada de enguia elétrica. O ebselen apresentou uma inibição de caráter misto, e reversível, devido ao aumento do Km e diminuição da Vmax. Além disso, observou-se uma inibição reversível, dado que a atividade da AChE foi recuperada após 60 minutos de diálise. Considerando os resultados obtidos neste estudo, o uso do ebselen como um agente terapêutico para o tratamento de doenças associadas às disfunções colinérgicas deve ser considerado, embora estudos comportamentais de memória sejam necessários para fundamentar esta hipótese.

Submitted by Daniele Amaral (daniee_ni@hotmail.com) on 2016-09-12T20:34:22Z No. of bitstreams: 1 TeseMMD.pdf: 2837994 bytes, checksum: 0f8e9168f951c057cd3d2b3582ba6b01 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-13T18:42:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseMMD.pdf: 2837994 bytes, checksum: 0f8e9168f951c057cd3d2b3582ba6b01 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-13T18:42:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseMMD.pdf: 2837994 bytes, checksum: 0f8e9168f951c057cd3d2b3582ba6b01 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-13T18:42:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseMMD.pdf: 2837994 bytes, checksum: 0f8e9168f951c057cd3d2b3582ba6b01 (MD5) Previous issue date: 2015-07-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Decreased levels of estrogen are associated with a decline in brain bioenergetics, which could be associated with a decrease in mitochondrial biogenesis (MB). Endurance training (ET) has been shown to increase markers of MB within the brain. However, the molecular events associated with this process were only investigated for ET but not for resistance training (RT) and hormone replacement therapy (HRT). In the study, we attempted to investigate the effects of ovariectomy (Ovx), RT and HRT on markers of MB (mRNA expression of peroxisome proliferator - activated receptor - γ coactivator 1 (PGC - 1α), nuclear respiratory fator- 1 (NRF - 1), and mitochondrial transcription factor A (TFAM)) in specific brain regions, cortex (CX), hippocampus (HC), and hypothalamus (HT) in rats. Sprague - Dawley adult female rats were grouped into six groups: sham - operated sedentary (Sham - Sed); Ovx - Sed; Sham - RT; Ovx - RT; Ovx – Sed - HRT and Ovx - RT - HRT. The animals in HRT groups received subcut aneously implanted silastic capsules with a solution of 180 μg 17β - estradiol/ml sunflower oil. A 12- week RT period, during which the animals climbed a 1.1 - m vertical ladder with weights attached to their tails, was used. The sessions were performed once every 3 days, with 4 - 9 climbs. Gene expression was analyzed by RT - PCR by the ∆∆Ct method. The Ovx decreased the gene expression of molecules related to BM, PGC - 1α (28%), NRF - 1 (29%) and TFAM (20%) in the HC. These Ovx - induced lower gene expressions were totally restored in this structure by RT. RT increased the markers of MB, PGC - 1a (~33%), NRF - 1 (~31%) and TFAM (~44%) in CX, HC and HT. These findings suggest that OVX decreases brain MB, in our data observed in HC, and RT increases brain MB, which may have important implications with respect to various central nervous system diseases and age - related dementia that are often characterized by mitochondrial dysfunction. Stimulation or enhancement of mitochondrial biogenesis may prove a novel neuroprotective strategy in the future. / A diminuição dos níveis dos hormônios ovarianos está associado a um declínio na bioenergética cerebral, o que poderia estar associado a uma diminuição da biogênese mitocondrial (BM). O treinamento de endurance (TE) foi demonstrado aumentar a expressão gênica dos marcadores da BM em diferentes regiões do cérebro. No entanto, os eventos moleculares da BM ainda não foram investigados em outros tipos de treinamento, como, o treinamento resistido (TR) ou em outros tipos de modelo experimental, como a ovariectomia (Ovx) e a terapia de reposição hormonal (TRH). Assim, o objetivo deste trabalho foi analisar os efeitos da Ovx, do TR e da TRH sobre a expressão gênica dos marcadores chaves da biogênese mitocondrial, o coativador 1α do receptor gama ativado por proliferador de peroxissoma (PGC-1α), o fator respiratório nuclear 1 (NRF-1) e o fator de transcrição mitocondrial A (TFAM) em diferentes regiões do cérebro, córtex (CX), hipocampo (HC) e hipotálamo (HT) de ratas. Trinta e seis ratas adultas Sprague - Dawley foram distribuídas em seis grupos experimentais (n = 6 por grupo): (I) sedentário sham-operação (Sed-Sham); (II) Ovx - Sed; (III) Sham-TR; (IV) Ovx - TR; (V) Ovx – Sed - TRH e (VI) Ovx- TR- TRH. Os animais dos grupos Ovx foram submetidos aos procedimentos cirúrgicos de remoção bilateral dos ovários, dos grupos TRH foram submetidos aos procedimentos cirúrgicos de implantação subcutânea de cápsulas silásticas preenchidas com uma solução de 180 μg de 17 β - estradiol/ml de óleo de girassol e os animais dos grupos TR foram submetidos a doze semanas de treinamento resistido progressivo em escada, sendo as sessões de treinos realizadas uma vez a cada 3 dias. A expressão gênica foi analisada por PCR-RT e determinada pelo método do ∆∆Ct. O grupo Ovx - Sed apresentou uma menor expressão gênica dos marcadores chaves da BM no HC quando comparado ao grupo Sham - Sed. A expressão do PGC - 1α foi 28% menor, do NRF - 1 29% menor e do TFAM 20% menor. Estas menores expressões gênicas no HC foram restauradas nas ratas do grupo Ovx - TR e parcialmente restauradas nas ratas do grupo Ovx – Sed - TRH. Adicionalmente, as ratas do grupo Sham-TR apresentaram maior expressão gênica nas três áreas investigadas (CX, HC e HT), PGC - 1α ~33% maior, NRF - 1 ~31% maior e TFAM ~44% maior. Estes resultados sugerem que o declínio na concentração circulante dos hormônios ovarianos diminui a BM no cérebro, em nossos resultados observados no HC, e que o TR pode aumentar a BM no cérebro, o que pode ter importantes implicações no que diz respeito a várias doenças do sistema nervoso central e demência relacionada com a idade que são frequentemente caracterizadas por disfunção mitocondrial. Sendo assim, a estimulação da BM cerebral estimulada pelo exercício pode ser uma importante estratégia de neuroproteção.