A histidinemia é um erro inato do metabolismo de aminoácidos causado pela deficiência na atividade da enzima histidase no fígado e na pele, levando ao acúmulo de histidina no plasma e nos tecidos. É uma doença de caráter autossômico recessivo usualmente considerada inofensiva aos pacientes e a seus filhos; entretanto, alguns pacientes e crianças nascidas de mães histidinêmicas apresentam leves alterações neurológicas. Considerando que a histidinemia é uma das mais frequentes doenças metabólicas, no presente estudo nós investigamos o efeito da sobrecarga de L-histidina a ratas fêmeas durante a gestação e a lactação em alguns parâmetros do metabolismo energético em córtex cerebral e hipocampo da prole. As atividades da piruvatoquinase e da creatinaquinase citosólica e mitocondrial diminuíram em córtex cerebral e hipocampo dos ratos da prole aos 21 dias de idade e esse padrão permaneceu em ambas as estruturas aos 60 dias de idade. Além disso, a atividade da adenilatoquinase foi reduzida em córtex e hipocampo da prole aos 21 dias, enquanto a atividade aumentou nos dois tecidos aos 60 dias de vida. Estes resultados sugerem que a administração de L-histidina às ratas fêmeas no curso da gravidez e da amamentação prejudica a homeostasia energética em córtex cerebral e hipocampo dos ratos nascidos de mães tratadas. Considerando que a histidinemia é geralmente uma condição benigna e que pouca atenção tem sido dada à histidinemia materna, parece importante que mais estudos sejam realizados em crianças nascidas de mães histidinêmicas. / Histidinemia is an inborn error of metabolism of amino acids caused by deficiency of histidase activity in liver and skin with consequent accumulation of histidine in plasma and tissues. Histidinemia is an autosomal recessive trait usually considered harmless to patients and their offspring, but some patients and children born from histidinemic mothers have mild neurologic alterations. Considering that histidinemia is one of the most frequently identified metabolic conditions, in the present study we investigated the effect of L-histidine load to female rats during pregnancy and lactation on some parameters of energy metabolism in cerebral cortex and hippocampus of the offspring. Pyruvate kinase, cytosolic and mitochondrial creatine kinase activities decreased in cerebral cortex and in hippocampus of rats at 21 days of age and this pattern remained in the cerebral cortex and in hippocampus at 60 days of age. Moreover, adenylate kinase activity was reduced in the cerebral cortex and in hippocampus of the offspring at 21 days of age, whereas the activity was increased in the two tissues at 60 days of age. These results suggest that administration of L-histidine to female rats in the course of pregnancy and lactation impaired energy homeostasis in the cerebral cortex and hippocampus of the offspring. Considering that histidinemia is usually a benign condition and little attention has been given to maternal histidinemia, it seems important to perform more studies in the children born from histidinemic mothers.

β–alanina é um β-aminoácido derivado da degradação da pirimidina uracila. Em altas concentrações desenvolve uma desordem muito rara da via de degradação das pirimidinas, conhecida como β–alaninemia. O acúmulo do β–aminoácido pode causar consequências bioquímicas como: depleção dos níveis de taurina, aumento de espécies reativas e excreção aumentada de GABA. Essas alterações levam a um distúrbio no desenvolvimento neurológico, contribuindo para a patologia da doença. A β–alanina também é utilzada como suplemento nutricional por atletas visando melhor desempenho físico. Em nosso estudo avaliamos o efeito in vitro e in vivo da β–alanina sobre alguns parâmetros de estresse oxidativo em córtex cerebral e cerebelo de ratos Wistar de 21 dias de idade. Os animais receberam três injeções subcutâneas de β–alanina (300 mg/Kg de peso corporal) e os controles receberam o mesmo volume de solução salina (NaCl 0.85%) em intervalos de três horas. Nos experimentos in vitro verificamos a influência de diferentes concentrações de β–alanina (0,5 e 1.0 mM), onde observamos que o β–aminoácido possui capacidade de alterar a homeostasia das enzimas antioxidantes CAT e SOD, pois em ambos tecidos estudados a atividades da CAT foi inibida e da SOD aumentada na concentração mais alta (1,0 mM). Verificamos que a β–alanina in vitro diminui a oxidação do DCFH em cerebelo e aumenta o conteúdo total de GSH em cortéx cerebral, não alterando os outros parâmetros analisados, entretanto, não foi o observado na administração aguda de β–alanina. Nos experimentos in vivo observamos que o DCFH juntamente com o conteúdo total de tióis aumentaram nos dois tecidos estudados. Não observamos diferença significativa quanto aos níveis de GSH e TBARS. O mecanismo de ação da β–alanina sobre a atividade das enzimas antioxidantes foi diferente nos dois experimentos, pois no modelo agudo a atividade da CAT aumentou, no entanto, a atividade da SOD foi inibida pela β–alanina em cortéx cerebral e cerebelo. Portanto, observamos que a β–alanina altera a atividade das enzimas antioxidantes, aumentando com isso o conteúdo de espécies reativas e gerando possivelmente estresse oxidativo. Esses achados podem contribuir em partes com as alterações neurológicas encontrada em pacientes com β–alaninemia. Além disso, os possíveis efeitos secundários da suplementação nutricional de β-alanina necessitam de mais atenção. / β–alanine is an β-amino acid derived from the degradation of pyrimidine uracil. In high concentrations develops a very rare disorder of pyrimidine degradation pathway, known as β-alaninemia. The accumulation of β-amino acid can cause biochemical consequences such as: depletion of taurine levels, increase of reactive species and increased excretion of GABA. These conditions may cause neurological disturbances, contributing to the pathology of the disease. The β-alanine is also used as a nutritional supplement by athletes seeking to improve physical performance. In this study we evaluated the in vitro and in vivo effects of β-alanine on some parameters of oxidative stress in cerebral cortex and cerebellum of 21-day-old rats. The animals received three peritoneal injections of β-alanine (300 mg /Kg of body weight) and the controls received the same volume of saline solution (NaCl 0.85%) at 3 hours intervals. In vitro experiments verified the influence of different concentrations of β-alanine (0.5 and 1.0 mM), where we observe that the β-amino acid has the ability to alter the homeostasis of enzymes SOD and CAT antioxidant, since in both tissues studied was inhibited activities of CAT and SOD increased at the highest concentration (1.0 mM). We found that the in vitro β-alanine decreases the oxidation of DCFH in cerebellum and increases the total content of GSH in cerebral cortex, without altering other parameters, however, was not observed in the acute administration of β-alanine. In vivo experiments we observed that the DCFH along with the entire content of thiols increased in both tissues studied. No significant difference in the levels of GSH and TBARS. The mechanism of action of β-alanine on the activity of the antioxidant enzymes was different in the two experiments, in acute model of CAT activity increased, however, SOD activity was inhibited by β-alanine in cerebral cortex and cerebellum. Therefore, we found that β-alanine alters the activity of enzymes antioxidants, thus increasing the content of reactive species and possibly generating oxidative stress. These findings may in part contribute to the neurological alterations found in patients with β-alaninemia. Besides, possible side effects of the nutritional supplementation of β-alanine need more attention.

Um possível mecanismo de dano ao tecido induzido por hiperglicemia persistente na diabetes mellitus é a formação de produtos avançados de glicação (AGEs). Endogenamente, açúcares reduzidos reagem não enzimaticamente com grupos amino de proteínas, lipídeos e ácidos nucléicos através de uma série de reações que formam bases de Shiff seguida da formação de produtos de Amadori para a produção de AGEs. O glioxal e o metilglioxal são espécies reativas de carbonilas com ação de glicação, formados pela degradação de proteínas glicadas, intermediários glicolíticos e peroxidação lipídica e reagem com proteínas para formar os AGEs. No presente estudo nós avaliamos os efeitos dos glioxais in vitro sobre o metabolismo dos aminoácidos glicina, leucina e alanina, bem como sobre o metabolismo da glicose, lactato, acetato e glutamina em córtex cerebral de ratos Wistar de 10 dias de idade pós-natal e aos 3 meses de idade pós natal. Para verificar estes efeitos na incorporação à proteínas, síntese lipídica e produção de CO2 utilizamos os seguintes substratos: 0,2 mM de alanina, 0,2 mM glicina, 0,2 mM leucina, 2,0 mM glutamina, 5mM de glicose, ou 10mM de lactato ou 1mM de acetato As fatias de córtex cerebral foram incubadas com os substratos descritos a 37ºC em ambiente fechado. O CO2 captado foi determinado em contador de cintilação líquida. O homogeneizado foi lavado com TCA 10% para a extração dos lipídios com Clorofórmio:Metanol (2:1), e acrescentado o líquido de cintilação, a radioatividade incorporada foi determinada em contador de cintilação líquida. O precipitado resultante foi dissolvido em ácido fórmico para medida de incorporação a proteínas. Concluímos que os efeitos do glioxal foram superiores aos efeitos do metilglioxal sobre o metabolismo dos aminoácidos estudados; Os glioxais (glioxal e metilglioxal) não tiveram efeitos sobre os parâmetros estudados no metabolismo da glicose, lactato e acetato; Os glioxais não alteraram o metabolismo da glicina e da glutamina em córtex cerebral de ratos adultos; A utilização de antioxidantes (N-acetilcisteína e trolox) no meio de incubação não modificou os efeitos dos glioxais sobre o metabolismo dos aminoácidos; A N-acetilcisteína e a penicilamina exerceram um acentuado efeito sobre o metabolismo dos aminoácidos. O estudo não estabeleceu um mecanismo para os efeitos do glioxal. Especulamos que a quantidade do antioxidante trolox usada não foi suficiente. A N-acetilcisteína e a penicilamina tiveram um efeito próprio que impossibilitou uma conclusão. / A possible way of tissue damage induced by persistent hyperglycemia in diabetes mellitus is the production of advanced glycation end products (AGEs). Endogenously, reduced sugar, like glucose, react not enzimatically with amino groups of proteins, lipids and nucleic acids trough a plenty of reactions which form Shiff bases follow the formation of Amadori products to the next production of AGEs. The glyoxal and mthylglyoxal are reactive carbonyl species with a potential glycation action. They are formed by the degradation of glycated proteins, glycolitic intermediates and lipid peroxidation and react with protein to form AGEs. In the present study we evaluate the effects of the glyoxals in vitro on the metabolism of the amino acids glycine, leucine and alanine and on the metabolism of glucose, lactate, acetate and glutamine in cerebral cortex of Wistar mouse with 10 day old and with 3 months old. To verify this effect on the protein incorporation, lipid synthesis and production of CO2, we used the follow substrates: 2 mM of alanine, or glycine, or leucine, or glutamine, or 5mM of glucose, or 10 mM of lactate or 1mM of acetate. The slices of cerebral cortex were incubated with those substrates at 37ºC. The CO2 captured was determined in a liquid-scintillation counter. The homogenized was washed with TCA 10% for the extraction of lipids with Clorform:Methanol (2:1), and it was add scintillation liquid, the radioactivity incorporated was determined in a liquid-scintillation counter The result precipitate was dissolved in formic acid to the measure of the incorporation to protein. We could conclude that the effects of glyoxal were higher to the effects of methylglioxal on the metabolism of the amino acids studied; Glyoxal and Methylglyoxal didn't show effects on the metabolism of glucose, lactate and acetate; Glyoxals didn't change the metabolism of glycine and glutamine in cerebral cortex of adults Wistar mouse; The utilization of anti-oxidants (N-acetylcysteine and trolox) didn't change the effects of the glyoxals on the metabolism of the amino acids; N-acetylcysteine and penicillamine showed an accentuate effect on the metabolism of the amino acids. This data didn't establish a mechanism for the effects of glyoxal. We speculate that the amount of the antioxidant trolox used in the research wasn't sufficient. The N-acetilcysteine and penicilaminne showed an own effect the reason why we could not find a conclusion.

A homocistinúria (HHCY) é uma desordem metabólica causada algum tipo de deficiência no metabolismo da metionina, folato ou vitamina B12, resultando no acúmulo tecidual de homocisteína (Hcy) e de metionina. Os pacientes afetados por essa doença apresentam principalmente retardo mental, isquemia cerebral, convulsões e aterosclerose. Vários mecanismos têm sido propostos para explicar a relação entre HHCY e desordens no sistema nervoso, entre eles podemos destacar mecanismos glutamatérgicos, mobilização de Ca+2 e envolvimento de espécies reativas de oxigênio (ROS). Considerando que o citoesqueleto é um importante alvo para a sinalização celular em inúmeras doenças neurodegenerativas, nosso estudo investigou os possíveis efeitos tóxicos da Hcy sobre alguns parâmetros bioquímicos do citoesqueleto neural. Ratos submetidos a um tratamento crônico com Hcy apresentam uma marcada seletividade na alteração da expressão gênica das subunidades dos filamentos intermediários (FIs) estudados, tanto no extrato tecidual total como na fração citoesquelética de hipocampo e córtex cerebral, refletindo uma maior susceptibilidade do hipocampo nessas alterações. Estudos in vitro mostraram que a Hcy 100 e 500 μM, relacionadas a homocistinuria (HHCY) moderada e grave respectivamente, são capazes de causar hiper (Hcy 100 μM) ou hipofosforilação (Hcy 500 μM) das subunidades dos neurofilamentos e da proteina glial fibrilar ácida, FIs do citoesqueleto de neurônios e astrócitos respectivamente. Estes efeitos são dependentes da idade dos ratos e da estrutura cerebral, manifestando-se em hipocampo de ratos de 17 dias de idade. Resultados em fatias de hipocampo mostraram que a ação das duas concentrações de Hcy é mediada por mecanismos dependentes do influxo de Ca2+ por receptores NMDA e por canais de Ca2+ dependentes de voltagem, assim como da liberação de Ca2+ dos estoques intracelulares, enfatizando a alta suscetibilidade e complexidade das vias de sinalização ativadas por Ca2+ no hipocampo. Além disso, estudos morfológicos em astrócitos e células de glioma C6 mostraram que células glias em cultura também são alvo para as ações da Hcy, reorganizando seu citoesqueleto e alterando o sistema fosforilante associado ao mesmo através de mecanismos envolvendo excitotoxicidade, estresse oxidativo e mecanismos glutamatérgicos. Estes estudos mostram que a integridade estrutural do citoesqueleto é da maior importância para o funcionamento neuronal e qualquer distúrbio na dinâmica desta estrutura poderia ativar processos de reparação plástica manifestados como alterações na expressão, localização e metabolismo das proteínas do citoesqueleto. No entanto, os mecanismos através dos quais o desequilíbrio do citoesqueleto é capaz de induzir a disfunção neural ainda não foram esclarecidos e a exata dimensão destas alterações precisa ser determinada. / The homocystinuria (HHCY) is a metabolic disorder caused by deficiency in the metabolism of methionine, vitamin B12 or folate, which leads to tissue accumulation of homocysteine (Hcy) and methionine. Homocystinuric patients usually present mental retardation, cerebral ischemia, seizures, and atherosclerosis. Several mechanisms have been proposed to explain the relationship between HHCY and nervous system disorders, among them we can highlight glutamatergic mechanisms, mobilization of Ca+2 and involvement of reactive oxygen species (ROS). Considering that the cytoskeleton is an important target for cellular signaling in many neurodegenerative diseases, our study investigated the possible toxic effects of Hcy on some biochemical parameters of the neural cytoskeleton. Initially, we demonstrated that rats subjected to chronic model of Hcy showed a marked selectivity in alterations of gene expression, total immunocontent and cytoskeletal fraction of subunits of intermediate filaments (IFs) studied, reflecting a greater susceptibility of the hippocampus in these changes. In vitro studies showed that 100 and 500 μM Hcy associated with moderate and severe HHCY respectively, was able to induced hyperphosphorylation (Hcy 100 μM) and hypophosphorylation (Hcy 500 μM) of neurofilaments subunits and glial fibrillary acidic protein, IFs of neuronal and astrocytic cytoskeleton. These effects are dependentents of age and cerebral structure of rats: hippocampus of 17 day old rats are sensible. Results in slices of hippocampus showed that the action of Hcy is mediated by mechanisms dependent of influx of Ca2+ by NMDA receptors and Ca2+ channels voltage-dependent and release of Ca2+ from intracellular stores, emphasizing the high susceptibility and complexity of signaling pathways activated by Ca2+ in the hippocampus. In addition, glial cells were also target for the actions of Hcy, reorganizing their cytoskeleton and changing the phosphorylation system associated to cytoskeleton through mechanisms involving excitotoxicity, oxidative stress and glutamatergic mechanisms. The cytoskeleton may represent a target to HHCY and your dysfunction can have an important role in neurodegeneration characteristic of the disease. However, the mechanisms by which disruption of the cytoskeleton proteins is able to induce neural dysfunction have not yet been clarified and the exact extent of these changes need to be determined.

A hiperprolinemia tipo II é uma doença autossômica recessiva causada pela deficiência severa na atividade da enzima ∆1 – pirrolino-5-carboxilato desidrogenase, o que resulta em acúmulo tecidual de prolina. Muitos pacientes apresentam manifestações neurológicas como epilepsia e retardo mental. Embora as manifestações neurológicas sejam encontradas em um considerável número de pacientes hiperprolinêmicos, os mecanismos pelos quais estas ocorrem são pouco compreendidos. O estresse oxidativo é um importante processo que vem sendo relatado na patogênese de algumas condições que afetam o sistema nervoso central (SNC), como é o caso das doenças neurodegenerativas, epilepsia e demência. Este fato torna-se facilmente compreensível, visto que o SNC é altamente sensível ao estresse oxidativo, em face do alto consumo de oxigênio; do alto conteúdo lipídico, principalmente de ácidos graxos poliinsaturados, dos altos níveis de ferro e da baixa defesa antioxidante. Considerando que: a) pouco se sabe a respeito dos altos níveis de prolina no SNC, b) a prolina ativa receptores NMDA e é epileptogênica e c) o estresse oxidativo está associado com doenças que afetam o SNC, no presente estudo investigamos os efeitos in vivo e in vitro da prolina sobre alguns parâmetros de estresse oxidativo, como a quimiluminescência, o potencial antioxidante total (TRAP), e sobre as atividades das enzimas antioxidantes catalase (CAT), glutationa peroxidase (GSH-Px) e superóxido dismutase (SOD) em córtex cerebral de ratos Wistar. Os resultados mostraram que a administração aguda de prolina aumentou significativamente a quimiluminescência e reduziu o TRAP em córtex cerebral de ratos de 10 e 29 dias. Em contraste, a administração crônica de prolina não alterou estes parâmetros. Todavia, a presença de prolina no homogeneizado de córtex cerebral de ratos de 10 e 29 dias aumentou significativamente a quimiluminescência e reduziu o TRAP em concentrações de prolina semelhantes àquelas encontradas nos tecidos de pacientes hiperprolinêmicos (0,5 – 1,0 mM). Nossos resultados também mostraram que a administração aguda de prolina não alterou as atividades das enzimas GSH-Px e SOD em córtex cerebral de ratos de 10 e 29 dias, mas diminuiu significativamente a atividade da CAT em ratos de 29 dias. Por outro lado, a administração crônica de prolina não alterou a atividade da enzima SOD, mas significativamente aumentou a atividade da CAT e reduziu a atividade da GSH-Px. Em adição, a presença de prolina no homogeneizado de córtex cerebral reduziu significativamente a atividade da SOD em ratos de 10 dias, permanecendo as atividades da CAT e GSH-Px inalteradas. Todavia, as atividades das enzimas antioxidantes não foram alteradas na presença de prolina no homogeneizado de córtex cerebral de ratos de 29 dias. Os resultados obtidos em nosso trabalho sugerem que o estresse oxidativo induzido pela prolina pode estar envolvido na disfunção cerebral observada na hiperprolinemia tipo II.

Orientadores: Fernando Cendes, Iscia Lopes Cendes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-07-29T05:39:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Etchebehere_ElbaCristinaSadeCamargo_D.pdf: 22865104 bytes, checksum: e4a95fbe4b8de8ba158cebe76e656bd6 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: A doença de Machado-Joseph (DMJ) é a ataxia espinocerebelar autossômica dominante mais freqüente no Brasil e na maior parte do mundo ocidental. Não há relatos sobre o uso do SPECT cerebral com HMPAO_99mTce da ressonância magnética (RM) para avaliação de pacientes com o diagnóstico molecular da mutação responsável pela DMJ (DMJ/AEC3). Os objetivos deste trabalho foram utilizar o SPECT cerebral e a RM para avaliar a função e estrutura do sistema nervoso central em pacientes com DMJ/AEC3; determinar se existe correlação entre a magnitude das anormalidades metabólicas e estruturais encontradas nos pacientes com DMJ/AEC3 e a duração da doenç~ os sinais esintomas, e características moleculares da mutação para DMJ/AEC3 -tamanho da repetição CAG. Foram estudados 12 pacientes com DMJ/AEC3, sendo 8 masculinos e 4 femininos, idades variando de 22 a 67 anos, média 39 anos. Os pacientes foram submetidos ao SPECT cerebral e RM no mesmo dia. O grupo controle do SPECT cerebral foi constituído de 42 voluntários normais, 22 femininos e 20 masculinos, com idades variando de 22 a 66 anos, média 32,6 anos. O grupo controle da RM foi constituído de 17 voluntários normais, 13 femininos e 4 masculinos, com idades variando de 21 a 62 anos, média 32,2 anos. O SPECT cerebral foi realizado injetando-se HMPAO_99mTcem repouso e as imagens adquiridas em uma câmara de cintilação computadorizada. As imagens nos planos transversal, coronal e sagital foram submetidas às análises visual e semiquantitativa. Para esta última, foram utilizados os tálamos como referênc~ com a colocação de áreas de interesse nos córtices cerebral e cerebelar. As imagens de RM foram obtidas em um sistema de 2 Tesla com aquisições nos planos coronal, sagital e transversal e 3D (volumétrica). Determinou-se o volume dos hemisférios cerebelares e vérmis. Houve correlação entre as alterações perfusionais identificadas à análise visual no SPECT cerebral nos lobos parietais e vérmis com as alterações estruturais na RM. O SPECT cerebral identificou, na análise visual, maior número de alterações nas porções inferiores dos lobos frontais, nas porções mesial e lateral dos lobos temporais, núcleos da base e hemisférios cerebelares. A RM identificou mais alterações na ponte e nas porções superiores dos lobos frontais. Atrofia das olivas foi evidenciada à RM. Na análise semiquantitativ~ observou-se uma diferença significativa da perfusão nas porções inferiores e superiores dos lobos frontais, porções laterais dos lobos temporais, lobos parietais, núcleos da base esquerdos, hemisférios cerebeIares e vérmis quando comparados com o grupo controle. Houve uma diferença significativa entre os volumes do vérmis e dos hemisférios cerebelares dos pacientes em relação ao grupo controle, na RM. Não houve correlação entre o grau de ataxia ou o tipo clínico com alterações perfusionais ou de volume nos pacientes com DMJ/AEC3. Não se observou correlação significativa entre as alterações da perfusão do vérmis e o volume dos hemisférios cerebeIares dos pacientes e a duração da doença, porém houve uma tendência de relação inversa entre as alterações da perfusão dos hemisférios cerebeIares e o volumedo vérmis dos pacientes e a duração da doença. Observou-se correlação significativaentre a presença de síndrome extra-piramidal e a perfusão do lobo parietal esquerdo. Não houve correlação entre o tamanho da repetição CAG e a perfusão dos córtices cerebral e cerebeIar e o volume do vérmis, entretanto houve uma tendência de relação inversa entre as alterações do volume dos hemisférios cerebeIares com o tamanho da repetição CAG. O SPECT cerebral e a RM foram capazes de demonstrar alterações perfusionais e estruturais nos córtices cerebral e cerebeIar dos pacientes com DMJ/AEC3. O SPECT cerebral e a RM são métodos não invasivos capazes de identificar alterações sub-clínicasnestes pacientes / Abstract: Machado-Joseph disease (MJD) is the most frequently encountered autossomal dominant spinocerebellar ataxia in Brazil and in most parts of the eastem world. There are no reports on brain SPECT imaging with 99mTc-HMPAOand magnetic resonance imaging (MRI) in patients with genetically proven MJD (MJD/SCA3). Objectives : The purpose of this report was to perform brain SPECT imaging with 99mTc-HMPAOand 1 / Doutorado / Medicina Interna / Doutor em Ciências Médicas

Orientadores: Iscia Lopes-Cendes, Fernando Cendes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-03T18:21:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Torres_FabioRossi_M.pdf: 7583190 bytes, checksum: 82a86de9b55790740b827b62023fd6b1 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Os distúrbios do desenvolvimento cortical (DDC) são uma das principais causas de deficiência mental e epilepsia e podem ter uma etiologia genética predominante. Extensos estudos determinaram genes envolvidos nos DDC como a heterotopia nodular periventricular (HNP), o espectro da lissencefalia/heterotopia subcortical em banda (LIS/HSB) e a esquizencefalia. Os objetivos deste projeto foram: 1) pesquisar mutações nos quatro principais genes responsáveis por DDC (FLN1, LIS1, DCX e EMX2) em um grupo de pacientes com diferentes formas de malformações corticais e 2) estabelecer correlações entre as mutações encontradas e características de neuroimagem. Todos indivíduos participantes deste estudo possuíam exames de tomografia computadorizada (TC) ou ressonância magnética (RM). Nossa amostra foi dividida em três grupos: a) pacientes com heterotopias nodulares, b) portadores do espectro LIS/HSB e c) pacientes com esquizencefalia. Os pacientes foram genotipados pela técnica da reação em cadeia da polimerase (PCR) utilizando-se primers descritos na literatura. Os produtos de PCR foram analizados pela técnica de single strand conformation polymorphism (SSCP) e subsequentemente sequenciados manualmente ou por sequenciamento automático. Foram analisados 58 indivíduos com DDC. Nove possuíam heterotopias nodulares, 15 tinham o espectro LIS/HSB e 34 eram portadores de esquizencefalias. Também genotipamos 50 indivíduos normais pertencentes a um grupo controle. A pesquisa de mutações do gene FLN1 no grupo da heterotopias nodulares revelou uma mutação 1159G®C em 2 indivíduos relacionados apresentando o padrão clássico de HNP. Além disso, encontramos uma variante neutra IVSV + 519C®G em 3 pacientes (1 com padrão clássico e outros 2 com padrão atípico de HNP). No grupo das LIS/HSB 7 indivíduos mostraram-se portadores da substituição 1805C ® T também presente em 9 indivíduos normais. Um outro indivíduo com agiria/paquigira possui uma mutação 1385A®C levando a substituição de uma histidina por uma prolina na posição 277 da proteína. Além disso, uma variante normal rara IVSV + 19G®A no gene DCX foi encontrada em uma paciente com agiria/paquigiria. No grupo das esquizencefalias foram identificados 4 indivíduos com a alteração 796C®A que não leva a troca de uma arginina por outro aminoácido. Esta mesma alteração foi detectada em 4 controles normais. Concluímos que: a) pacientes com padrões atípicos de HNP não possuem mutação nos primeiros 6 exons codificantes do gene FLN1 e confirmamos a alta incidência de mutações no gene FLN1 em casos familiares de HNP; b) mutações de sentido trocado no gene LIS1 são raras em pacientes com LIS/HSB; c) a substituição 1805C®T é o mesmo polimorfismo descrito por KOCH et al. (1996); d) mutações de sentido trocado em LIS1 e sua localização em domínios WD terminais não estão associados com graus leves de lissencefalia; e) a substituição IVSV+19G®A no gene DCX é uma variante rara; f) a ausência de mutações no gene DCX pode ser explicada pela pequena amostra de pacientes com HSB, mosaicismo somático ou baixa estringência quanto as características de neuroimagem; g) as esquizencefalias parecem não ter base genética no gene EMX2 já que detectamos apenas polimorfismos neutros neste gene / Abstract: Cortical development malformations (CDM) are one of the most important causes of epilepsy and developmental delay. Extensive molecular genetic studies have resulted in gene discovery for CDM such as periventricular nodular heterotopia (PNH), lisencephaly/ subcortical band heterotopia spectrum (LIS/SBH) and schizencephaly. The main goals of this project were 1) to screen for mutations in the four main genes responsible for abnormal cortical development (FLN1, LIS1, DCX and EMX2) in a large cohort of patients with different types of cortical malformations and 2) to perform phenotype-genotype correlations. All patients included in this study had CT scans or high resolution MRI scans. We have divided our patients in three groups: a) individuals with nodular heterotopia, b) individuals with the LIS/HSB spectrum and c) individuals with schizencephaly. Mutation screening was performed by the polymerase chain reactions (PCRs). PCR products were analyzed by single strand conformation polymorphism (SSCP) and were subsequently sequenced using standard manual sequencing or an automatic sequencer. We have studied a total of 58 patients with CMDs. Nine had nodular heterotopia, 15 had the LIS/HSB spectrum and 34 individuals had schizencephaly. In the group of nodular heterotopias we have detected a 1159G®C mutation in the FLN1 gene in two related patients with classical HNP and a neutral variant IVS5 + 519C®G in three patients (1 with typical and 2 with atypical imaging findings). In the LIS/SBH group 7 patients had a 1805C® T substitution in the beginning of the untranslated 3'region that is also present in 9 control individuals. One patient with agyria/pachygyria had a 1385A®C transversion which changes a histidine for a proline in amino acid 277 of the LIS1 protein. Furthermore, We detected a rare polymorphism in the DCX gene, a IVSV+19G®A, in a female with agyria/pachygyria. In the group of the schizencephalies we have detected 4 individuals with a 796A®C substitution that does not change the identity of the wild type arginine. The same alteration was found in 4 individuals of the control group. We conclude that: a) patients with atypical PNH do not have mutations in the first six coding exons of the FLN1 gene and there is a high incidence of FLN1 mutations in classical familial PNH; b) missense mutations in the LIS1 gene are a rare finding in patients with the LIS/SBH spectrum and its localization in latter WD domains are not always related with less severe LIS; c) the substitution 1805C®T is the same polymorphism previously described by KOCH et al. (1996); d) the absence of mutations in the DCX gene in patients with SBH could be explained by our small sample of patients with this pattern of malformation, somatic mosaicism or low stringency for the neuroimage findings; e) the substitution IVSV+19G®A found in the DCX gene is a rare polymorphism (idiomorphism) f) schizencephalies appear not to have genetic background in the EMX2, since our study detected only a neutral polymorphism in these patients / Mestrado / Ciencias Biomedicas / Mestre em Ciências Médicas

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:01:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo4241_1.pdf: 679441 bytes, checksum: 0342bff85ec533fb1fe2e965af7ce73b (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Influências genéticas e ambientais atuam sobre o Sistema Nervoso Central (SNC) durante o processo de desenvolvimento. Uma nutrição adequada é essencial para a formação do SNC, organização funcional e para desenvolvimento do organismo. Estudos utilizando dietas semi-sintéticas foram desenvolvidos para reproduzir em animais de laboratório características clínicas, bioquímicas e patológicas, observadas em humanos desnutridos. A dieta básica regional (DBR) foi proposta para estudar a desnutrição característica dos habitantes de baixa renda da zona da mata de Pernambuco. O presente estudo avaliou o perfil morfológico (densidade e número de células neuronais) do córtex visual de ratos Wistar submetidos a dois tratamentos nutricionais: dieta padrão de biotério (Labina®, 23% de proteína) e dieta hipoprotéica (DBR, 8% de proteína), originando 6 grupos experimentais: N5, N7 e N9 - animais nutridos com Labina® durante 5º., 7º. e 9º. meses respectivamente, e D5, D7 e D9 - animais desnutridos por DBR durante os mesmos períodos. Após o tratamento nutricional, os animais foram sacrificados e os cérebros retirados, processados histologicamente e avaliados através de estudos morfométricos. Observou-se que a desnutrição induzida por DBR provocou uma redução significativa na massa corporal dos animais de todos os grupos. A redução foi decrescente ao longo da idade, pois aos 5 meses os animais DBR pesavam, em média, apenas 27,7% do peso total do animal normonutrido, aos 7 meses, 29,1% e por fim aos 9 meses os animais DBR pesavam cerca de 32% do peso dos normonutridos. A comparação feita entre os grupos mostrou que o peso cerebral também foi visivelmente reduzido nos animais desnutridos. A maior redução no peso cerebral ocorreu no grupo D9 onde a média do peso dos cérebros desse grupo correspondia a 81,55% do peso cerebral do grupo N9. Não houve diferença significativa em relação ao número de neurônios por campo e nem em relação à média da área do soma dos neurônios. Tais achados indicaram que a desnutrição induzida pela DBR no pós-desmame embora não cause alterações na citomorfologia do córtex cerebral tem repercussões sobre a evolução ponderal e encefálica

Os esteroides anabólicos androgênicos (EAA) são derivados sintéticos da testosterona. Nas últimas décadas, a importância dada à aparência corporal cresceu drasticamente, assim como o consumo das chamadas "drogas da imagem corporal", onde se incluem os EAA. O objetivo deste estudo foi analisar os efeitos do uso crônico dos EAA, observando sua influência na quantidade de células nervosas, nas áreas límbica, motora e sensitiva do córtex cerebral e nas áreas Ca1, Ca2 e Ca3 do hipocampo de camundongos. Foram utilizados, 32 camundongos machos da linhagem Swiss, divididos em 4 grupos (n=8): G1: Controle, G2: tratado com o anabolizante Durateston® (propionato de testosterona, fempropionato de testosterona, isocaproato de testosterona, decanoato de testosterona), G3: tratado com o anabolizante Deca Durabolin® (decanoato de nandrolona) e G4: tratado com os dois anabolizantes, concomitantemente. Os camundongos foram tratados durante dois (2) meses, com 83,3 mg/Kg/semana de Durateston® e 16,6 mg/Kg/semana de Deca Durabolin® e praticando natação três vezes por semana. Após a eutanásia, os encéfalos foram retirados, lavados e armazenados em formaldeído a 4%. Os fragmentos foram processados seguindo-se a sequência padronizada nos procedimentos histológicos convencionais, coloração pelo violeta cresil e posterior análise das lâminas utilizando a metodologia de contagem aleatória simples. Os resultados mostram uma redução significativa no número de corpos de neurônios nas áreas límbica, sensitiva e motora do córtex cerebral e nas regiões Ca1 e Ca2 do hipocampo. Os resultados sugerem que o uso crônico de EAA pode ser prejudicial ao sistema nervoso, visto que a redução de corpos de neurônios pode trazer prejuízos estruturais e funcionais para o cérebro. / Anabolic androgenic steroids (AAS) are testosterone synthetic derivatives. In recent decades, the importance given to body image has grown dramatically, as well as the consumption of so-called "body image drugs", which include ASS. The aim of this study was to analyze the effects of AAS chronic use in the amount of limbic, motor, sensory and Ca1, Ca2, Ca3 hippocampal areas nerve cells of mice. Were used, 32 male mice divided into 4 groups (n=8): G1: control, G2: treated with anabolic steroid Durateston® (testosterone propionate, testosterone fempropionate, testosterone isocaprionate, testosterone decanoate), G3: treated with steroid anabolic Deca Durabolin® (nandrolone decanoate) and G4: treated with both steroids concomitantly. The mice were treated for two (2) months, receiving 83.3 mg / kg / week of Durateston® and 16.6 mg / kg / week of Deca Durabolin and swimming three times a week. After euthanasia their brains were removed, washed and stored in 4% formaldehyde. The fragments were processed according to standard histological procedures in conventional sequence; cresyl violet staining and subsequent analysis using to simple random count methodology. The results show a significant reduction in number of neuron bodies in limbic, motor and sensory areas of cerebral cortex and the hippocampus Ca1 and Ca2 areas. The results suggest that chronic use of AAS can be harmful to nervous system, since the reduction of neuron bodies can bring structural and functional damage to the brain. / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - FAPEMIG

A sulfito oxidase (SO) é uma enzima que catalisa a última reação na rota de degradação de aminoácidos sulfurados, a oxidação de sulfito a sulfato. A deficiência da SO é um erro inato do metabolismo que pode ser causado tanto pela deficiência isolada da enzima como por defeitos na síntese do seu cofator molibdênio, cuja principal característica bioquímica é o acúmulo tecidual e a excreção urinária aumentada de sulfito, tiossulfato e S-sulfocisteína. Os pacientes acometidos pela doença têm sintomatologia predominantemente neurológica, e exames de imagem evidenciam encefalomalácia cística, atrofia cerebral e edema, perda neuronal e astrogliose, os quais se concentram na região cortical. Pouco se sabe sobre os mecanismos envolvidos nos danos encontrados na deficiência da SO, porém dados apontam para uma ação tóxica dos metabólitos acumulados. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi o de investigar os efeitos in vitro do sulfito e do tiossulfato sobre a neurotransmissão glutamatérgica e parâmetros de estresse oxidativo em fatias de córtex cerebral de ratos. As fatias foram expostas ao sulfito ou tiossulfato (10 – 500 μM) durante 1 ou 3 h para a realização dos experimentos, nos quais medimos a captação de glutamato dependente de sódio, a atividade da enzima glutamina sintetase, os níveis de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBA-RS), o conteúdo de glutationa (GSH) e de sulfidrilas, a formação de carbonilas e as atividades das enzimas antioxidantes glutationa peroxidase (GPx), glutationa redutase (GR), glutationa S-transferase (GST) e glicose-6-fosfato desidrogenase (G6PDH). Também avaliamos a viabilidade celular através dos testes liberação da lactato desidrogenase e a redução do MTT. Foi observado que o sulfito diminui a captação de glutamato e que o tiossulfato diminui a atividade da glutamina sintetase. Uma tendência quase significativa de que o sulfito diminui a atividade da glutamina sintetase também foi verificada. Quanto à homeostase redox, verificamos que o sulfito, na concentração de 10 μM, aumentou os níveis de TBA-RS e diminuiu as concentrações de GSH, sem alterar a formação de carbonilas. Já o tiossulfato não teve nenhum efeito significativo sobre esses parâmetros. Ainda verificamos que 500 μM de sulfito aumentaram o conteúdo de grupamentos sulfidril em córtex cerebral de ratos e o conteúdo de GSH em um meio sem amostra biológica, o que pode ser explicado pela capacidade do sulfito em reduzir pontes dissulfeto a grupos sulfidril. Ao medir as atividades das enzimas antioxidantes GPx, GR, GST e G6PDH, não houve diferença com qualquer dos metabólitos durante 1 h de incubação, porém, ao realizarmos os mesmos experimentos com amostras incubadas por 3 h com sulfito, observamos inibição das atividades da GPx, da GST e da G6PDH. Finalmente, observamos que o sulfito não alterou a redução do MTT e a liberação de lactato desidrogenase, indicando que os resultados encontrados não são devidos à morte celular. Pode ser concluído que um prejuízo na neurotransmissão glutamatérgica e estresse oxidativo causados pelos metabólitos acumulados na deficiência da SO estão envolvidos, pelo menos parcialmente, na disfunção neurológica observada nessa doença. / Sulfite oxidase (SO) is the enzyme that catalyzes the oxidation of sulfite to sulfate, which is the last step in the pathway of degradation of sulfur-containing amino acids. SO deficiency is an inborn error of metabolism caused either by isolated deficiency in this enzyme, or by defects in the synthesis of its molybdenum cofactor. The main biochemical characteristic of this disorder is the tissue accumulation and high urinary excretion of sulfite, thiosulfate and cysteine-S-sulfate. Patients present predominantly neurological symptoms and brain abnormalities, such as cystic encephalomalacia, brain atrophy and swelling and neuronal loss, which prevail in the cortical region. Although available data point towards a toxic mechanism of the accumulating metabolites, little is known about the exact pathomechanisms exerted by these compounds. Therefore, our objective in this study was to investigate the in vitro effects of sulfite and thiosulfate on glutamatergic neurotransmission and oxidative stress parameters in rat cerebral cortex slices, a system with preserved integrity. Slices were exposed to sulfite or thiosulfate (10 – 500 μM) for 1 or 3 h. After the incubation, we measured sodium-dependent glutamate uptake, glutamine synthetase activity, thiobarbituric acid-reactive substances (TBA-RS) levels, glutathione (GSH) and sulfhydryl content, carbonyl formation and the activities of the antioxidant enzymes glutathione peroxidase (GPx), glutathione reductase (GR), glutathione S-transferase (GST) and glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PDH). Lactate dehydrogenase and MTT reduction were also evaluated. We verified that sulfite reduced the glutamate uptake and that thiosulfate inhibited glutamine synthetase activity. A pronounced trend toward glutamine synthetase inhibition caused by sulfite was also seen. Regarding redox homeostasis, 10 μM sulfite increased TBA-RS levels and decreased GSH concentrations, without altering protein carbonyl formation. Moreover, thiosulfate had no effect on these parameters. Five hundred micromolar sulfite also increased sulfhydryl content in rat cerebral cortex slices and increased GSH content in a medium devoid of biological samples, which can be explained by the fact that sulfite is able to directly reduce disulfide bonds to thiol groups. We further verified that sulfite did not alter the activities of the enzymes GPx, GR, GST and G6PDH when cortical slices were incubated in the presence of sulfite during 1 h. However, after an incubation of 3 h, sulfite decreased the activities of GPx, GST and G6PDH. Finally, sulfite did not change MTT reduction and lactate dehydrogenase release, suggesting that the effects observed were not due to cell death. Therefore, it is concluded that glutamatergic neurotransmission impairment and oxidative stress induced by the accumulating metabolites in SO deficiency may contribute to the neurological dysfunction observed in this disorder.