Os fatores neurotróficos regulam o desenvolvimento neuronal e a plasticidade sináptica e possivelmente têm um importante papel na patofisiologia da esquizofrenia. Os níveis do fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) têm se mostrado alterados no cérebro e no soro de pacientes com esquizofrenia. Tem-se observado que a clozapina, um antipsicótico atípico, pode elevar a expressão do BDNF em nivel cerebral. No atual estudo, medimos os niveis de BDNF sérico em 44 pacientes esquizofrênicos, sendo 20 pacientes em uso de clozapina e 24 em uso de antipsicóticos típicos, além de 25 controles normais. Os grupos estavam pareados para sexo e idade. Os níveis do BDNF sérico dos pacientes e dos controles normais foram analisados por enzima imunoensaio. Os controles normais apresentaram níveis significativamente mais altos do BDNF quando comparado com o grupo de esquizofrênicos (p<0.001), assim como quando comparado com os subgrupos de pacientes em uso de clozapina e de típicos (p<0.001). Os níveis de BDNF dos pacientes em uso de clozapina se mostraram marginalmente superiores aos valores encontrados no grupo de típicos (p=0.056). O BDNF sérico foi fortemente correlacionado com a dose de clozapina (r=0.643; p=0.002), mas não com outras caracteristicas demográficas. Os nossos achados reforçam a idéia de achados em outros estudos em que os niveis séricos de BDNF estão reduzidos em pacientes esquizofrênicos e também sugere um efeito diferencial da clozapina comparada com antipsicóticos típicos em tais níveis.

A fenilcetonúria é um erro inato do metabolismo causado pela deficiência severa da atividade da enzima fenilalanina hidroxilase, a qual converte fenilalanina em tirosina. O bloqueio desta hidroxilação resulta em acúmulo tecidual de fenilalanina e seus metabólitos, ácidos fenilpirúvico, feniláctico e fenilacético. Cabe salientar que a concentração cerebral destes metabólitos está correlacionada positivamente aos níveis plasmáticos de fenilalanina. A doença caracteriza-se por sintomas neurológicos graves tais como retardo mental e convulsões. Apesar de ser uma das aminoacidopatias mais freqüentes e mais estudadas, a neuropatologia da fenilcetonúria ainda não é totalmente compreendida. No presente trabalho, foram investigados os efeitos in vitro dos ácidos fenilpirúvico, feniláctico e fenilacético sobre o estresse oxidativo em homogeneizado de cérebro de ratos jovens, a fim de melhor entender o envolvimento destes metabólitos na disfunção neurológica presente na doença. Foram estudados os seguintes parâmetros: quimiluminescência, substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBA-RS), potencial antioxidante total (TRAP), reatividade antioxidante total (TAR), conteúdo de tióis totais e de grupos carbonila, conteúdo de glutationa (GSH), conteúdo de 2’, 7’ diclorofluoresceína (DCF) e atividade das enzimas antioxidantes: catalase (CAT), superóxido dismutase (SOD) e glutationa peroxidase (GSH-Px). Observamos que o ácido fenilpirúvico aumentou a quimiluminescência, o TBA-RS e o conteúdo de grupos carbonila, de maneira dose-dependente, ainda, este ácido reduziu o TRAP, de maneira dose-dependente, e o conteúdo de GSH. O ácido feniláctico aumentou a quimiluminescência e o TBA-RS, diminuiu o TRAP e o conteúdo de GSH. Já, na presença do ácido fenilacético, houve um aumento significativo do TBA-RS e do conteúdo de DCF. Os três metabólitos testados não alteraram a atividade da enzima antioxidante SOD, porém reduziram a atividade da GSH-Px, de maneira dosedependente, e da CAT. Os resultados obtidos mostram que os metabólitos da fenilalanina alteram parâmetros de estresse oxidativo em cérebro de ratos. Aliados a diversos estudos anteriores em modelo animal e em pacientes com fenilcetonúria, que demonstram que a fenilalanina altera parâmetros de estresse oxidativo, nossos resultados indicam que os metabólitos deste aminoácido também podem estar envolvidos na fisiopatologia dos danos cerebrais observados na fenilcetonúria, sugerindo que o benefício de uma suplementação com antioxidantes à dieta dos pacientes seja estudado a fim de prevenir possíveis danos causados por radicais livres. / Phenylketonuria is an inborn error of metabolism caused by severe deficiency of phenylalanine hydroxylase activity, which converts phenylalanine to tyrosine, leading to tissue accumulation of phenylalanine and its metabolites (phenylpyruvic acid, phenyllactic acid and phenylacetic acid). The concentrations of these metabolites into the brain correlate positively with plasma phenylalanine levels. This disease is characterized by serious neurological features, such as mental retardation and seizures. Although phenylketonuria is one of the most frequent and studied aminoacidopatias, the neuropathology of this disease is poorly understood. In the present work, the in vitro effect of the phenylpyruvic acid, phenyllactic acid and phenylacetic acid on oxidative stress were investigated in brain homogenates of young rats, in order to be better understand the involvement of these metabolites in the neurological dysfunction present in this disease. The following parameters were studied: chemiluminescence, thiobarbituric acid reactive substances (TBA-RS), total radical-trapping antioxidant potential (TRAP), total antioxidant reactivity (TAR), total thiol and carbonyl groups, glutathione (GSH), 2’, 7’ dichlorofluorescein (DCF) and the activities of antioxidants enzymes catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD), and glutathione peroxidase (GSH-Px). We observed that phenylpyruvic acid increased chemiluminescence, TBA-RS and the content of carbonyl groups (in a dosedependent way) and that this acid reduced TRAP (in a dose-dependent way) and GSH levels. Phenyllactic acid increased chemiluminescence and TBA-RS, and reduced TRAP and GSH levels. Phenylacetic acid increased TBA-RS and the measurement of DCF. Any of the metabolites altered the activity of SOD, whereas all of them reduced the activities of GSH-Px (in a dose-dependent way) and CAT. The results show that phenylalanine metabolites alter many parameters of oxidative stress in brain homogenates of young rats. Other studies have been demonstrated that oxidative stress seems to be involved in phenylketonuric animal models and patients. Taking together, these studies and our results suggest that the benefit of an antioxidant supplementation to the diet of these patients might be studied in order to prevent possible damage produced by free radicals.

O ácido quinolínico (QUIN) é um metabólito implicado na patologia de diversas doenças neurodegenerativas, sendo que a injeção intraestriatal com QUIN é um modelo bastante utilizado para o estudo da doença de Huntington (DH). A DH envolve manifestações cognitivas, motoras e neuropsiquiátricas, sendo que a forma juvenil da doença (DHJ) tem uma progressão dos sintomas muito mais rápida e é bem menos estudada que a forma adulta. No presente trabalho desenvolvemos um modelo animal da DHJ, além de utilizarmos abordagens ex vivo e estudos in vitro com o objetivo de avaliar os efeitos do QUIN sobre a homeostase do citoesqueleto, as vias de sinalização direcionadas ao equilíbrio de fosforilação/desfosforilação dos filamentos intermediários (FI) de astrócitos e neurônios e a participação do citoesqueleto das células neurais sobre o dano celular no estriado, cortex cerebral e hipocampo de ratos jovens. Também foram avaliados parâmetros comportamentais no estudo in vivo. Para o estudo in vivo, os ratos foram submetidos a uma injeção intraestriatal de QUIN (150 nmol) ou solução salina (controles) e os parâmetros bioquímicos e comportamentais foram avaliados 1, 7, 14 e 21 dias após a injeção. Para o estudo ex vivo, foram utilizadas fatias de estriado tratadas com QUIN (100 μM) ou tampão fisiológico (controles) durante 50 min e ferramentas farmacológicas foram utilizadas para estudar as vias de sinalização envolvidas nos efeitos causados pela neurotoxina no citoesqueleto. Os estudos in vitro foram desenvolvidos utilizando astrócitos e neurônios estriatais em cultura primária, onde as células foram tratadas com QUIN (10-500 μM) ou apenas com veículo (controles) por 24 h. Os resultados mostraram que os ratos injetados com QUIN apresentaram uma diminuição da captação de glutamato e um aumento na captação de Ca2+ logo após a infusão. Estes efeitos causaram alteração na fosforilação dos FI, propagaram-se do estriado para o córtex cerebral e hipocampo e foram acompanhados de gliose reativa e neurodegeneração no estriado e córtex, mas não no hipocampo. Além disso, os animais apresentaram déficit cognitivo que precedeu as alterações motoras, o que é uma característica da DHJ. O estudo ex vivo mostrou que o QUIN causou hiperfosforilação das subunidades dos neurofilamentos (NF) e da proteína glial fibrilar ácida (GFAP), FI de neurônios e astrócitos, respectivamente. Esses efeitos foram dependentes da ativação de receptores glutamatérgicos ionotrópicos e metabotrópicos, do influxo de Ca2+ através de canais de Ca2+ dependentes de voltagem (VDCC) e da ativação de cinases dependentes e independentes de segundos mensageiros. Além disso, o estudo in vitro mostrou que a alteração da fosforilação dos FI neurais é acompanhada de reorganização do citoesqueleto neuronal e astroglial por mecanismos envolvendo Ca2+. Os efeitos sobre o citoesqueleto neuronal foram totalmente revertidos pelo meio condicionado de astrócitos tratados com QUIN. Ainda, o estudo em co-cultura astrócito/neurônio mostrou que há uma proteção recíproca contra os efeitos do QUIN. O conjunto dos nossos dados evidencia que o dano excitotóxico causado pelo QUIN, através do aumento do influxo de Ca2+ para o citoplasma, pode ser um dos principais responsáveis pela desregulação das cascatas de sinalização intracelulares direcionadas para o citoesqueleto, sendo então o citoesqueleto neural um importante alvo para as ações do QUIN no cérebro de ratos jovens. A formação de um quadro de excitotoxicidade, o rompimento da homeostase do citoesqueleto e a alteração tecidual e celular parecem ser etapas iniciais no dano causado pelo QUIN e podem estar relacionados com os déficits comportamentais observados nos animais. Acreditamos que esses resultados são relevantes para a compreensão dos mecanismos moleculares envolvidos na neurotoxicidade causada pelo QUIN em animais jovens e esperamos que a continuidade desse estudo possa contribuir ainda mais para o estudo das bases moleculares da DHJ. / Quinolinic acid (QUIN) is a neuroactive metabolite considered to be involved in neurodegenerative disorders, and the intrastriatal injection of QUIN is a commonly used model for the study of HD. The disease involves cognitive, motor and neuropsychiatric manifestations, and the juvenile form of the disease (JHD) has a more rapid progression of symptoms and is much less studied. In the present work we developed an animal model of JHD and ex vivo and in vitro approaches to evaluate the effects of QUIN on the homeostasis of the cytoskeleton, signaling pathways targeting the phosphorylation/dephosphorylation equilibrium of astrocyte and neuron intermediate filaments (IF) and the involvement of the cytoskeleton of neural cells on cell damage in the striatum, cerebral cortex and hippocampus of young rats. Behavioral parameters were also evaluated on in vivo study. For the in vivo study, rats were subjected to an instrastriatal injection of QUIN (150 nmol) or saline (controls) and the biochemical and behavioral parameters were evaluated 1, 7, 14 and 21 days after injection. For ex vivo study, striatal slices treated with QUIN (100 μM) or buffer (control) for 50 min and pharmacological approaches were used to study the signaling pathways involved in the effects caused by the neurotoxin on cytoskeleton. In vitro studies were developed using striatal neurons and astrocytes in primary culture, where cells were treated with QUIN (10-500 mM) or vehicle only (controls) for 24 h. The results showed that rats injected with QUIN showed a decrease in uptake of glutamate and increased uptake of Ca2 + after infusion. These effects caused alterations in the phosphorylation of IFs that propagated from striatum to cerebral cortex and hippocampus and were accompanied by reactive gliosis and neurodegeneration in cortex and striatum but not in hippocampus. Furthermore, the animals showed cognitive deficits that preceded motor changes, which is a characteristic of JHD. Ex vivo studies showed that QUIN caused hyperphosphorylation of neurofilament subunits (NF) and glial fibrillary acidic protein (GFAP), IF of neurons and astrocytes, respectively. These effects were dependent on the activation of ionotropic and metabotropic glutamate receptors, Ca2 + influx through voltage-dependent Ca2 + (VDCC) and the kinase-dependent and independent of activation of second messengers. Moreover, in vitro studies showed that the change in phosphorylation of neural IFs is accompanied by reorganization of the neuronal and astroglial cytoskeleton by mechanisms involving Ca2 +. The effects on the neuronal cytoskeleton were completely reversed by the conditioned medium of astrocytes treated with QUIN. Also, the study with co-cultured astrocyte-neuron showed that there is a mutual protection against the effects of QUIN. The set of our data shows that the excitotoxic damage caused by QUIN by increasing the influx of Ca2 + into the cytoplasm can be a major contributor to the misregulation of cascades of intracellular signaling directed to the cytoskeleton, making the cytoskeleton an important target for the actions of QUIN in brain of young rats. The formation of excitotoxicity, the disruption of cytoskeletal homeostasis and changes in cell tissue appear to be steps in the initial damage caused by QUIN and may be associated with behavioral deficits observed in the animals. We believe that these findings have contributed to a better understanding of the molecular mechanisms involved in the neurotoxicity caused by QUIN in young rats and we expect that the continuation of this study can contribute to the better understanding of the molecular basis of JHD.

A hipertirosinemia é uma doença autossômica recessiva do catabolismo da tirosina que se caracteriza pelo acúmulo de tirosina nos tecidos, no fluído cérebro-espinhal, no sangue e na urina de pacientes. Em humanos, três tipos foram identificados: tirosinemia tipo I, que é causada pela deficiência da enzima fumarilacetoacetato hidrolase (FAH); a tipo II, pela deficiência da tirosina aminotransferase (TAT) e a tipo III, devido à deficiência da 4-hidroxifenilpiruvato dioxigenase (4HPPD). A tirosinemia tipo I tem incidência de 1:200.000 nascimentos e é conhecida por ser a forma mais grave da doença, onde a concentração de tirosina varia de 50 a 120 μmol/L. O bloqueio desta enzima (FAH) resulta no acúmulo de metabólitos tóxicos como o maleilacetoacetato (MAA), fumarilacetoacetato (FAA) e succinilacetona (SA), os quais são responsáveis por problemas hepáticos e renais característicos da doença. A tirosinemia tipo II tem incidência de 1:250.000 nascidos vivos e se caracteriza por ter os níveis mais elevados de tirosina (370 a 3420 μmol/L). A deficiência da TAT leva a manifestações clínicas como distúrbios oculares, cutâneos e neurológicos. Estudos recentes mostram que o estresse oxidativo pode estar envolvido na fisiopatologia de doenças hereditárias do metabolismo, onde ocorre acúmulo de aminoácidos e ácidos orgânicos, os quais se supõem serem responsáveis pela produção excessiva de espécies reativas. Considerando que os mecanismos das disfunções neurológica e hepática são pouco conhecidos em pacientes hipertirosinêmicos, o presente estudo investigou o possível papel do estresse oxidativo na neuro e hepatotoxicidade da tirosina a fim de melhor compreender os mecanismos de danos observados no cérebro e no fígado desses pacientes. Para isso, o efeito da administração aguda e crônica da L-tirosina foi investigado sob os seguintes parâmetros de estresse oxidativo em cérebro e/ou fígado de ratos jovens: a atividade das enzimas superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT), glutationa peroxidase (GPx) e glicose 6-fosfato desidrogenase (G6PD); o conteúdo de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBA-RS); o conteúdo de carbonilas protéicas; o conteúdo de 2’7’diclorofluoresceína formado (DCF). Foi observado que no modelo agudo a L-tirosina diminuiu apenas a atividade da CAT e da SOD, sem alterar os outros parâmetros analisados em fígado de ratos, e que no modelo crônico ela foi capaz de diminuir as defesas antioxidantes enzimáticas, alterar a lipoperoxidação e aumentar a produção de radicais em ambos os tecidos estudados. Esses resultados indicam que a hipertirosinemia é uma situação de risco para a célula e sugerem que o estresse oxidativo possa estar envolvido na fisiopatologia da doença, no entanto, mais estudos precisam ser realizados para melhor esclarecer os mecanismos responsáveis pelas disfunções características da hipertirosinemia. / Hypertyrosinemia is an autosomal recessive disease of tyrosine catabolism which is characterized by the accumulation of tyrosine in tissues, cerebrospinal fluid, blood and urine of patients. In humans, three types have been identified: tyrosinemia type I is caused by deficiency of the enzyme fumarylacetoacetate hydrolase (FAH), type II, by deficiency of tyrosine aminotransferase (TAT) and type III, due to the deficiency of 4-hydroxyphenylpyruvate dioxygenase (4HPPD). Tyrosinemia type I has an incidence of 1:200,000 newborns and is known for being the gravest form of the disease, where the concentration of tyrosine varies from 50 to 120 μmol/L. The blockade of this enzyme (FAH) results in the accumulation of toxic metabolites such as maleylacetoacetate (MAA), fumarylacetoacetate (FAA) and succinylacetone (SA), which are responsible for liver and kidney problems characteristic of the disease. Tyrosinemia type II has an incidence of 1:250,000 newborns and is characterized by having the highest level of tyrosine (370 a 3420 μmol/L). The TAT deficiency leads to clinical manifestations such as eye, skin and neurological disturbances. Recent studies have shown that oxidative stress may be involved in the pathophysiology of inherited metabolic disorders where there is an accumulation of amino acids and organic acids, which are supposed to be responsible for the overproduction of reactive species. Whereas the mechanisms of neurological and hepatic dysfunctions are poorly understood in hypertyrosinemic patients, the present study investigated the possible role of oxidative stress in neuro- and hepatotoxicity tyrosine in order to better understand the mechanisms of damage observed in the brain and liver of these patients. For this, the effect of acute and chronic administration of L-tyrosine was investigated under the following oxidative stress parameters in brain and/or liver of young rats: the activity of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPx) and glucose 6-phosphate dehydrogenase (G6PD); the content of thiobarbituric acid reactive substances (TBA-RS); the protein carbonyl content; the content of 2'7'diclorofluorescein formed (DCF). It was observed that in the acute model L-tyrosine decreased CAT and SOD activity only, without changing the other parameters analyzed in liver of rats and that in the chronic model it was able to decrease the enzymatic antioxidant defenses, alter lipid peroxidation and increases the radicals production in both analyzed tissues. These results indicate that hypertyrosinemia is a risk to the cell and suggest that oxidative stress may be involved in the pathophysiology of the disease, however, more studies are needed to better clarify the mechanisms responsible for the dysfunction of hipertirosinemia characteristics.

Os mecanismos fisiopatológicos exatos, responsáveis pelas manifestações clínicas das doenças em que altas concentrações de ácido etilmalônico (EMA) têm sido observadas como a deficiência da atividade das acil-CoA de cadeia curta (SCADD) e a encefalopatia etilmalônica (EE), permanecem ainda desconhecidos. Dessa forma, no presente trabalho, investigamos os efeitos ex vivo da administração intraestriatal de EMA sobre importantes parâmetros do metabolismo energético em estriado de ratos jovens, incluindo a produção de 14CO2 a partir de glicose, as atividades dos complexos I-IV da cadeia respiratória (fosforilação oxidativa), da enzima creatina quinase (CK) (transferência intracelular de ATP) e a atividade da Na+K+-ATPase (NaK) sináptica (neurotransmissão). Avaliamos também o efeito da injeção intraestriatal de EMA sobre os níveis de glutationa reduzida (GSH), uma importante defesa antioxidante cerebral. O EMA reduziu significativamente a produção de 14CO2 a partir de glicose 2 e 24 horas após a injeção intraestriatal, sugerindo que esse metabólito compromete a atividade da via glicolítica e/ou ciclo do ácido cítrico. Além disso, o EMA diminuiu as atividades dos complexos II e II-III da cadeia respiratória apenas 24 horas após sua administração, bem como, a atividade da NaK de membrana sináptica em ambos os tempos. O EMA também diminuiu os níveis de GSH. O pré tratamento de ratos com Nacetilcisteína por 3 dias preveniu a redução nos níveis de GSH, causado pelo EMA, sem modificar a inibição da atividade da NaK. Considerando a importância da via glicolítica, do ciclo do ácido cítrico e do transporte de elétrons através da cadeia respiratória para a transformação de energia e da NaK para a manutenção do potencial de membrana da célula, os dados apresentados indicam que o EMA altera a homeostase energética cerebral e a neurotransmissão. Presume-se que esses mecanismos possam estar envolvidos no dano neuronal encontrado nos pacientes afetados pela SCADD e pela EE. / The pathophysiological mechanism responsible for the clinical manifestations of the diseases in which high concentrations of ethylmalonic acid (EMA) have been observed as short acyl-CoA dehydrogenase deficiency activity (SCADD) and ethylmalonic encephalopathy (EE) are unknown. Therefore, in the present work we investigated the in vivo effects of administration of EMA (2 and 24 hours), on important parameters of energy metabolism in rat cerebral striatum, including 14CO2 production from glucose, enzyme activities of the respiratory chain complexes I-IV (oxidative phosphorylation), creatine kinase (CK) (intracellular ATP transfer), and synaptic Na+K+-ATPase (NaK) (neurotransmission). We also tested the effect of EMA on reduced glutathione (GSH) levels, an important non-enzymatic antioxidant defense. EMA significantly reduced 14CO2 production from glucose 2 and 24 hours after its administration, implying that this compound compromises the citric acid cycle activity. Furthermore, EMA diminished the activities of complex II and II-III of the respiratory chain only 24 hours after administration and synaptic membrane NaK activity in both times. EMA also decreased the levels of GSH. Pretreatment of rats with N-acetylcysteine for 3 days prevented the reduction of GSH levels caused by EMA, without modifying the inhibition of NaK activity. Considering the importance of the citric acid cycle and the glycolytic pathway, the electron flow through the respiratory chain for brain energy transformation and the NaK for the maintenance of the cell membrane potential, the present data indicate that EMA potentially impairs mitochondrial brain energy homeostasis and neurotransmission. We presumed that these pathomecanisms are involved in the neurological damage found in patients affected by SCADD and EE.

Os gliomas representam mais de 70% dos tumores cerebrais primários. Os glioblastomas multiformes são gliomas malignos caracterizados por baixa incidência, mas altas taxas de mortalidade. Apesar da responsividade inicial ao tratamento padrão realizado com o quimioterápico alquilante temozolomida (TMZ), poucos foram os avanços para o prognóstico dos pacientes nos últimos 10 anos. Isso deve-se ao fato desses tumores serem raramente passíveis de ressecção cirúrgica e apresentarem alta taxa de recorrência. Além disso, a eficácia de seu tratamento encontra barreiras como efeitos colaterais indesejáveis e resistência quimioterápica. Nesse cenário, a descoberta de novas substâncias que possam atuar com efeito aditivo ou sinérgico e aumentem a sensibilização de células tumorais ao tratamento, torna-se uma estratégia terapêutica no campo da oncologia. O ditelureto de difenila (DTDF) é um composto orgânico contendo telúrio que apresenta interessantes efeitos biológicos in vitro, como antioxidante, quimioprotetivo, citotóxico e antitumoral. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do DTDF e do quimioterápico TMZ, em regimes isolados e em associação. Para tal foram investigados seus efeitos citotóxicos, após exposição aguda e crônica, em culturas celulares de glioma não-resistente (M059J) e resistente à TMZ (GBM). No ensaio de viabilidade celular a TMZ apresentou citotoxicidade para as linhagens celulares testadas, com valor de IC50 maior na linhagem resistente do que quando comparado à linhagem não-resistente. Este dado foi confirmado pelo teste de duplicação cumulativa de população e, também, pela coloração com laranja de acridina, após o tratamento de 120 h, por observar-se um aumento na frequência de células positivas para a formação de organelas vesiculares ácidas em ambas as linhagens, sendo predominantemente em células GBM. Além disso, foi observado que o tratamento associando DTDF e a TMZ apresentou uma maior citotoxicidade quando comparado aos tratamentos isolados, após 120 h de tratamento. Portanto, o DTDF sensibilizou as células ao tratamento com TMZ. Essa sensibilização ocorreu em níveis aproximados para ambas as linhagens, sendo os efeitos do DTDF independentes do perfil de resistência à TMZ. Em conjunto, os dados desse trabalho sugerem o uso do DTDF em associação à TMZ como uma estratégia para reduzir as doses de TMZ empregadas na clínica e diminuir efeitos colaterais aos pacientes em tratamento de glioma / Gliomas represent more than 70% of primary brain tumors. Malignant gliomas are characterized by low incidence, but high mortality rates. Despite the initial responsiveness to the standard treatment with the chemotherapeutic alkylating temozolomide (TMZ), few advances have been made in the prognosis of patients in the last 10 years. This is due to the fact that these tumors are rarely amenable to surgical resection and have a high rate of recurrence. Moreover, the effectiveness of this treatment encounters barriers such as undesirable side effects and chemotherapeutic resistance. In this scenario, the discovery of new substances that may act with additive or synergistic effect and increase the sensitization of tumor cells to the treatment becomes a therapeutic strategy in the field of oncology. Diphenyl ditelluride (DPDT) is a derivative of tellurium used in various reactions of organic synthesis and has interesting in vitro biological effects, as antioxidant, chemoprotective, cytotoxic and antitumor agent. Therefore this work aimed to evaluate the cytotoxic effects of this organotellurium compound and the chemotherapeutic, TMZ, in isolated and in association regimens, after acute and chronic exposure, of non-resistant (M059J) and TMZ- resistant (GBM) glioma cells. Through the cell viability assay, it was shown that TMZ is cytotoxic for both cell lines tested, showing a higher IC50 value in the resistant line when compared to the other line. This data was confirmed by the cumulative population doubling test. In addition, by the acridine orange staining, it was verified that autophagy might favor the chemoresistance, although not being the main resistance mechanism in the lines tested. It was observed that DPDT clearly has a dose-dependent cytotoxic effect on the M059J and GBM cell lines, in a lower concentration range than that used with TMZ. DPDT sensitized the cells to TMZ treatment as evidenced by the decline in cell viability. It is important to point out that this sensitization occurred in low and approximate IC50 values after both 24 h and 120 h of treatment, being the effects of the DPDT independent of the resistance profile to TMZ. Taken together, data from this work suggest the use of DPDT in association with TMZ as an interesting strategy to reduce the doses of TMZ used in the clinic and to reduce side effects to patients under treatment of glioma.

Orientador: Fernando Cendes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-06T21:33:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Coan_AnaCarolina_M.pdf: 12048096 bytes, checksum: d15d096a9718e3a561f6bbab24d2755e (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Introdução: Inúmeros fatores influenciam a recidiva de crises epilépticas em pacientes em remissão submetidos à retirada da droga anti-epiléptica (DAE). O tipo de síndrome epiléptica e a pesença de anormalidades estruturais são consideradas variáveis importantes. Porém, nenhum estudo demonstrou a influência de alterações em exames de ressonância magnética (RM) no prognóstico de reciva de crises destes pacientes. Objetivo: Determinar a presença e o grau de atrofia hipocampal (AH) e a presença de hipersinal hipocampal em pacientes há pelo menos dois anos livres de crises, que foram submetidos à retirada da DAE, e correlacionar a AH e a hiperintensidade do sinal hipocampal com a recorrência de crises. Métodos: De um grupo de 99 pacientes com epilepsia parcial acompanhados em um protocolo para retirada da DAE após o controle adequado das crises, foi realizado o estudo volumétrico da estrutura hipocampal nos 84 pacientes que puderam ser submetidos a exame de Ressonância Magnética (RM). Todos os pacientes foram acompanhados por um longo período (5,7 a 11 anos). Os volumes hipocampais (VHc) foram determinados em imagens coronais T1-IR de 3 mm através do software NIH, com correção pelo volume intra-cranial total de cada paciente. A intensidade do sinal hipocampal foi determinada através da relaxometria de T2 duplo-eco (realizada em 57 pacientes) através do software NIH. A AH foi caracterizada tanto pelo VHc como pelo índice de assimetria hipocampal (IAHc, razão do menor lado/maior lado) abaixo de dois desvios-padrão da média do grupo controle. A hiperintensidade de sinal foi determinada pelo prolongamento do tempo de T2 pelo menos dois desvios-padrão acima da média do grupo controle. Resultados: Um total de 50/84 pacientes (59,5%) apresentaram recorrência de crises após a retirada da DAE. A AH esteve presente em 39/84 (46%). A presença de AH se relacionou significativamente a uma maior freqüência de recorrência de crises (29/39; 74%) após a retirada da DAE em comparação com os pacientes sem AH (21/45; 47%) (x2, p=0,01) A análise de sobrevivência (Kaplan-Meier) demonstrou uma diferença significativa de recorrência de crises entre pacientes com ou sem AH (Mantel, p=0,006). A probabilidade estimada de permanecer livre de crises 5 anos após a retirada da DAE foi 62% para aqueles sem AH e aproximadamente 28% para aqueles com AH. Relaxometria de T2 com sinal anormal foi mais freqüente em pacientes com recorrência de crises (10/31; 32%) do que naqueles que permaneceram livres de crise (3/26, 11%), apesar desta diferença não ser significativa, (x2, p=0,1) devido ao tamanho da amostra. No entanto, a análise de sobrevivência (Kaplan-Meier) demonstrou uma diferença significativa de recorrência de crises entre pacientes com ou sem sinal anormal à relaxometria de T2 (Tarone-Ware, p= 0,013). A probabilidade estimada de permanecer livre de crises 5 anos após a retirada da DAE foi 62% para aqueles sem sinal hipocampal anormal e aproximadamente 23% para aqueles com sinal hipocampal anormal à relaxometria de T2. Conclusões: A recorrência de crises após a retirada da DAE foi mais frequente entre os pacientes com AH ou sinal hipocampal anormal. A avaliação de imagens de RM deve ser levada em consideração antes da decisão da retirada da DAE em pacientes com epilepsias parciais / Abstract: Background: Various factors influence the proportion of patients with epilepsy who were previously seizure-free under medication, and will present seizure recurrence after antiepileptic drug (AED) withdrawal. Epilepsy syndrome and presence of structural abnormalities are considered important variables. Objective: To determine the presence and degree of hippocampal atrophy (HA) and hyperintense hippocampal signal in patients who were seizure-free for at least two years and underwent AED withdrawal, and to correlate HA and hyperintense hippocampal signal with seizure recurrence. Methods: From a group of 99 patients with partial epilepsy followed in a protocol for AED withdrawal after seizure control, we performed hippocampal volumetric study in 84 patients with available high resolution MRI All patients were followed up for a long period of time. Hippocampal volumes (HcV) were determined using 3 mm Tl-IR coronal images using NIH software, with correction by the variation of total intracranial volumes. Signal intensity of hippocampal structure was determined by double-echo T2 relaxometry (obtained for 57 patients) using NTH software HA was determined for either HcV or hippocampal asymmetry index (HcAI, smaller/larger ratio) below two standard deviations from the mean of the control group. Signal hyperintensity was determined for prolonged T2 relaxation time above two standard deviations from the mean of control group. Results: A total of 50/84 patients (59.5%) had seizure recurrence after AED withdrawal HA was present in 39/84 (46%). The presence of HA was associated with a significant higher frequency (29/39, 74%) of seizure recurrence after AED withdrawal compared to those without HA (21/45; 47%) (x2, p=0.01). Survival analysis (Kaplan-Meier) demonstrated a significant difference of seizure recurrence between patients with or without HA (Mantel, p= 0 006). The estimated probability of remaining seizure free 5 years after AED withdrawal was 62% for those without HA and approximately 28% for those with HA. Abnormal T2 relaxometry was more frequent in patients with seizure recurrence (10/31; 32%) than in those who remained seizure free (3/26; 11%) although this difference was not significant (x2, p=0.1) due to sample size. Survival analysis (Kaplan-Meier) demonstrated a significant difference of seizure recurrence between patients with or without abnormal T2 relaxometry (Tarone-Ware, p= 0.013) The estimated probability of remaining seizure free at 5 years after AED withdrawal was 62% for those without abnormal hippocampal signal and approximately 23% for those with abnormal hippocampal signal. Conclusions: Seizure recurrence after AED withdrawal was more frequent among patients with HA and abnormal hippocampal T2 signal MRI evaluation should be considered before decision for AED discontinuation in seizure-free patients with partial epilepsies / Mestrado / Neurociencias / Mestre em Fisiopatologia Médica

Quais são os conhecimentos necessários à Educação, amparados pelas Neurociências que são efetivos para a construção do conhecimento matemático? As Neurociências têm amparado significativamente a Educação através de conhecimentos que implicam efetivos saberes. Os objetivos do presente estudo é identificar os conhecimentos necessários em relação à Educação e que, embasados nas Neurociências, possam fundamentar estratégias de ensino que estimulem e auxiliem o desenvolvimento dos processos ensino e aprendizagem da matemática. Busca-se, também, compreender como esses saberes podem auxiliar os professores a desenvolverem suas aulas no sentido de levar o estudante a construir um estado de maior conhecimento, de maneira eficiente e proveitosa, evocando suas memórias para consolidar a aprendizagem da matemática. Para concretizar os objetivos propostos, realizou-se uma pesquisa qualitativa, e do tipo aplicada. Foi selecionada uma escola pública na cidade de Caxias do Sul no Rio Grande do Sul. A coleta de dados ocorreu por meio de questionários iniciais, com os estudantes do terceiro ano Ensino Médio. Foram envolvidas três turmas. Uma delas chamada de turma alvo, composta por 27 estudantes. As outras duas turmas, chamadas de turma controle 1 e 2 eram compostas por 30 estudantes cada uma. As turmas controle 1 e 2 apenas participaram da pesquisa na coleta de dados e serviram como parâmetros para a equiparação dos resultados. A metodologia utilizada foi a elaboração de uma Sequência Didática Interativa, dividida em 8 unidades didáticas onde o conteúdo foi abordado de forma estratégica e subsidiada pelas Neurociências, para a melhoria do ensino e da aprendizagem de matemática. O processo de armazenamento vai ser abordado sendo dividido em três sub processos: aquisição, consolidação e evocação. Também foram utilizadas as concepções do estudioso Lev Semenovich Vygotski sobre o desenvolvimento das funções psicológicas superiores da mente e que estão presentes no processo de aprendizagem, entrelaçando-as aos saberes hoje comprovados pela área neurocientífica. Os resultados da investigação de campo sugerem que os estudantes e professores participantes têm apenas o senso comum sobre conhecimentos das Neurociências. Dentre as turmas analisadas, as quais participaram da pesquisa, foi constatado que a turma alvo teve uma melhora significativa após o desenvolvimento de algumas atividades que utilizaram estratégias de ensino e aprendizagem fundamentadas nas Neurociências. / What are the necessary acquirements for Education, supported by the Neurosciences that are effective for the construction of mathematical knowledge? Neurocienses have significantly supported education trough expertise that implies effective lecerning. The objective of present study is identify the necessary knowledge regarding education that , based on Neurociences, may substantiate theaching strategies that stimulate and assist the development of mathematical cal teaching aond learing in order to enchance the memorization. In order to achieve the proposed objectives, a qualitative and applied type research was carried out. A public school was selected in the city of Caxias do Sul in Rio Grande do Sul. Data collection was done through initial questionnaires with third – year high scool students. Three classes were involved. One of the them called target groups was composed of 27 students. The other two classes, called control class 1 and 2, were composed of 30 students each. Control groups 1 and 2 only participated in the research in the data collection and served as parameters for the matching of the results. The methodology used was the elaboration of an Interactive Didactic Sequence, divided into 8 didactic units where the content was approached strategically and subsidized by the neurosciences, for the improvement of the teaching and learning of mathematics. The storage process will be divided into three sub processes: acquisition, consolidation and evocation. The conceptions of the scholar Lev Semenovich Vygotski on the development of superior psychological functions of the mind involved in the learning process, were also asplied by interwining them with theory attested by the neuroscientific area nowadays. The results of the field research suggest that the students and teachers involved detain only the common sense knowledge of Neurosciences. Among the groups analyzed, which took part in the research, it was verified that the target group had a significant improvement after the development of some activities that used teaching and learning strategies based on the Neurosciences.

Orientador: Iscia Lopes Cendes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-08T17:13:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tsuneda_SimoneSayuri_M.pdf: 2324510 bytes, checksum: 4f8bb27d046699e7d41e94c539312be2 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A epilepsia acomete uma considerável parcela da população mundial (0,5 ? 1%). Dentre suas causas destacam-se as epilepsias idiopáticas e as malformações corticais, por possuírem uma base genética bem definida. As epilepsias idiopáticas possuem uma etiologia genética, mas na maioria das vezes nenhuma anormalidade estrutural é identificável. Já as malformações corticais são desordens conseqüentes de falhas no desenvolvimento do córtex cerebral, por isso também denominadas de distúrbios do desenvolvimento cortical (DDC). Analisando pacientes com Epilepsia de Lobo Temporal Lateral Autossômica Dominante (ELTLAD), nosso grupo localizou uma alteração no sítio de splicing no gene LGI1. Nosso grupo também descreveu uma mutação de sentido trocado no gene FLN1, em duas pacientes (mãe e filha) acometidas por Heterotopia Nodular Periventricular, um tipo de DDC. O objetivo principal desse projeto foi caracterizar, em nível molecular, essas alterações gênicas, como um primeiro passo na elucidação dos mecanismos destas desordens genéticas. Além disso, era nosso interesse observar se as alterações moleculares encontradas poderiam explicar a variabilidade clínica observada em nossos pacientes (Sheen et al., 2001; Parrini et al., 2004). Para tal, extraímos o RNAm dos pacientes portadores destas síndromes, convertendo-o em cDNA, que foi amplificado com primers específicos, e posteriormente seqüenciados. O RNAm dos pacientes acometidos por Heterotopia Nodular Periventricular foi extraído de sangue periférico. Já no caso de pacientes com EPADSA, obtivemos amostras de epiderme para obtenção do RNAm. Nossos experimentos indicam que o mecanismo molecular mais provável envolvido na mutação 1159G?C no gene FLN1 é destruição do sítio doador de splicing do intron 6, levando à manutenção do intron 6 durante o processamento do RNAm e a conseqüente aquisição de um codon de parada prematuro que resultaria na síntese de uma proteína truncada. Quanto à análise da mutação IVS7(-2)A?G no gene LGI1, infelizmente não fomos capazes de obter resultados conclusivos. O estudo in silico da proteína truncada que seria formada em decorrência da mutação no gene FLN1 prediz a perda de domínios funcionais essenciais da proteína. Além disso, encontramos evidências experimentais de que as diferenças clínicas encontradas nas duas pacientes que apresentam a mesma mutação em FLN1 (mãe e filha), podem em parte, ser explicadas por alterações no mecanismo de inativação randômica do cromossomo X / Abstract: Epilepsy is a very frequent condition, been present in around 0.5 to 1% of human population. Among the most frequent causes of epilepsy we can identify genetic predisposition to seizures and cortical malformations. The idiopathic epilepsies are regarded as caused by genetic mechanisms, most of them with no structural abnormalities being detected. By the other hand, malformations of cortical development (MCD) are the result of abnormalities during the normal developmental stages of the brain and will generally result in identifiable brain structural abnormalities. We studied patients with a form of temporal lobe named autosomal dominant partial epilepsy with auditory features (ADPEAF) and identified a splicing site mutation in the LGI1 gene. In addition, we identified a point mutation in the FLN1 gene in two patients (mother and daughter) with a type of MCD, periventricular nodular heterotopia. The main objective of this project was to characterize the molecular defect resulting from both mutations, as well as to investigate if these mechanisms could explain the clinical variability observed in our patients. We extracted mRNA from patients carrying both mutations for subsequent synthesis of cDNA. In patients with FLN1 mutation mRNA was obtained from peripheral blood and in patients with LGI1 mutation mRNA extractions were attempted from skin fibroblasts. Our results indicate that the molecular mechanism involved in the FLN1 1159G?C mutation is probably the destruction of the splicing donor site at intron 6, leading to the its transcription during mRNA processing, which, in turn, will add a premature stop codon resulting in a truncated protein. Unfortunately we were unable to obtain conclusive results in the LGI1 experiments. In addition, in silico prediction studies o the truncated FLNI1 protein shows that important functional domains are lost in the resulting mutated form. Furthermore, we found experimental evidence that the clinical variability observed in the two patients with FLN1 mutation could be explained, at least in part, by abnormal skewed X chromosome inactivation / Mestrado / Neurociencias / Mestre em Fisiopatologia Médica

Orientador: Maria Alice da Cruz-Hofling / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-08T19:23:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zago_GabrielaMariotoni_M.pdf: 5451987 bytes, checksum: 84e15c6e492816ce6e4cc4c92760e544 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A barreira hematoencefálica (BHE) é a principal estrutura controladora da manutenção da homeostase do SNC. A perda da integridade da BHE em respostas inflamatórias do SNC, desencadeada por agentes neurotóxicos, têm sido associadas ao desenvolvimento de sinais neurológicos. O veneno da aranha Phoneutria nigriventer (PNV) produz sinais e sintomas excitatórios em humanos e sua ação neurotóxica sugere habilidade potencial em alterar a permeabilidade da BHE. Nesse trabalho, o PNV foi utilizado como ferramenta para avaliar a susceptibilidade da BHE em diferentes regiões anatômicas cerebrais de ratos. Após injeção sistêmica do PNV (0.85 mg/Kg in 0.5 ml), os ratos anestesiados foram perfundidos 1, 2 e 5 h após a injeção, com solução fixadora à qual foi adicionado traçador extracelular eletron-opaco. Córtex motor fronto-parietal, substância cinzenta periaquedutal, núcleos da base e amigdala foram dissecados e processados para microscopia eletrônica de transmissão. O estado funcional da BHE foi avaliado considerando evidências do vedamento da barreira (edema vasogênico e extravasamento do traçador) e a resposta de elementos do tecido circunjacente (astrócitos, terminais sinápticos, populações de células). Além disso, foi investigada a expressão das proteínas GFAP, o principal filamento intermediário dos astrócitos, proteína S100, uma família de proteínas ligantes de cálcio e as citocinas pró-inflamatórias, IFN-? e TNF-a, através de marcação imunohistoquímica, no hipocampo e cerebelo. Logo após a administração do PNV, os animais mostraram sinais indicativos de envolvimento do SNC, SNP e SNA. Nossos resultados mostraram que todas as regiões analisadas apresentaram sinais morfológicos de reação defensiva, tais como migração de micróglia perivascular reativa, pés-vasculares astrocitário edemaciados e macrófagos ativos circulantes. Entretanto, apenas o córtex motor fronto-parietal mostrou número significante de vasos afetados em relação aos controles e às outras áreas anatômicas (1 h p.i.). Nos grupos controle, uma expressão basal de GFAP e S100B foi mantida inalterada durante os períodos de observação, enquanto nenhuma produção fisiológica das proteínas TNFa e INF? ocorreu. Por outro lado, a análise dos grupos tratados com PNV mostrou que, variavelmente, todas as proteínas investigadas aumentaram sua expressão no cerebelo e hipocampo ao longo do tempo após a injeção do veneno. O aumento da GFAP no cerebelo foi mais precoce e mais forte do que no hipocampo. Essa gliose mais evidente no cerebelo, provavelmente justifica estudos prévios, onde o extravasamento do traçador foi menor nessa região do que hipocampo, demonstrando assim, uma maior resistência da BHE do cerebelo. Outros mecanismos moleculares envolvidos poderiam ser a expressão de citocinas pró-inflamatórias TNFa e INF?, cuja modulação diferente em hipocampo e cerebelo de animais tratados com PNV, poderia também ter papel nas diferenças de permeabilidade da BHE vistas em ambas as áreas após PNV. Nosso trabalho dá suporte à hipótese de que os sinais e sintomas apresentados pelos animais durante o intervalo de tempo, após a injeção de PNV e o sacrifício, refletem alterações fisiológicas em curso, que por sua vez se revela ao nível histológico e ultraestrutural no desigual envolvimento da BHE nas diferente regiões cerebrais analisadas. Os vasos do córtex motor fronto parietal foram mais afetados pelo PNV, do que as demais regiões, confirmando a existência de diferenças regionais na capacidade do tecido local de mediar eventos requeridos para que ocorram as alterações da permeabilidade da BHE e para a invasão de populações celulares. O veneno de Phoneutria nigriventer representa uma importante substância natural, cuja complexa composição pode ser explorada em relação à ação de drogas que agem no SNC / Abstract: The blood¿brain barrier (BBB) is of pivotal importance to maintain homeostasis of the CNS, as it closely regulates the composition of the interstitial fluid in the brain. The loss of BBB integrity in CNS inflammatory responses triggered by neurotoxic agents has been associated with the development of neurological signs. Phoneutria nigriventer armed spider venom (PNV) produces excitatory signals and symptoms in humans, and its recognized neurotoxic action suggests a potential ability to alter BBB permeability. In this work, the PNV was used as tool to analyzing the BBB susceptibility of different rat brain anatomic regions. After PNV systemic injection (0.85 mg/ Kg in 0.5 ml) the rats were perfused at 1, 2 and 5 h post-injection (p.i.) with fixative solution to which had been added an electro-opaque extracellular tracer. Frontal-Parietal Motor Cortex, Periaqueductal Gray Matter, Base Nucleus and Amygdala were dissected and processed for routine transmission electron microscopy. The functional state of the BBB was evaluated considering evidences of the tightness of the barrier (vasogenic edema and tracer extravasation) and the response of elements of circumjacent tissue (astrocytes, synaptic endings, cells population). Besides, it was investigated the expression of the GFAP, the major intermediate filament of astrocytes, S100 protein, a family of calcium-binding proteins, and IFN-? and TNF-a pro-inflammatory cytokines, through imunohistochemistry labeling, in the hippocampus and cerebellum. Soon after PNV dministration the animals showed clinical signs indicative of peripheral, autonomic and central nervous system involvement. Our findings showed that all regions analyzed presented morphological signs of defensive reaction, such as migrating reactive perivascular microglia, swollen astrocytes end-feet and circulating active macrophages. However, only FPMC showed significant number of affected vessels in relation to controls and the other anatomic areas (1 h p.i.). A basal expression of GFAP and S100 was maintained unaltered along the periods of observation, whereas none physiologic production of TNFa and INF? proteins has occurred in control groups. In contrast, analysis of the PNV-treated groups showed that all investigated proteins variably enhanced its expression along the time-course after venom injection in cerebellum and hippocampus. The increase of GFAP in cerebellum is more precocious and stronger than in hippocampus. A more prominent reactive gliosis by cerebellum over hippocampus would be supposedly one of the molecular events underlying the previous findings showing to be cerebellum BBB more resistant to leakage than hippocampus. Other possible molecular mechanism involved would be the expression of proinflammatory TNFa and INF? cytokines, whose different modulation in cerebellum and hippocampus of PNV-treated animals could be also involved in differences of permeation of BBB seen in both areas. Our study further support the idea that the symptomatic interval after systemic P. nigriventer spider venom injection is characterized by sequential physiologic changes that are reflected in histological and ultrastructural preparations and reveal that BBB impairment is unequal in different anatomical brain areas. The Fronto-Parietal Motor Cortex vessels are more targeted for PNV, confirming the existence of regional differences in the capacity of the local tissue of mediating the events required for the changes of BBB permeability and for cell invasion. Phoneutria nigriventer venom represents an important natural substance, whose complex composition should be explored in terms of CNS acting drugs / Mestrado / Farmacologia / Mestre em Farmacologia