Submitted by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2012-10-30T13:25:06Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_AnaliseComparativaPadroes.pdf: 2406192 bytes, checksum: 6858ce99ece9ddda05ed401668b6c9c9 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2012-10-30T16:10:19Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_AnaliseComparativaPadroes.pdf: 2406192 bytes, checksum: 6858ce99ece9ddda05ed401668b6c9c9 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-10-30T16:10:19Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_AnaliseComparativaPadroes.pdf: 2406192 bytes, checksum: 6858ce99ece9ddda05ed401668b6c9c9 (MD5) Previous issue date: 2012 / O acidente vascular encefálico (AVE) pode ocorrer em qual região do Sistema Nervoso Central (SNC), sendo o córtex cerebral é uma das regiões mais frequentemente afetadas por essa desordem neural aguda, embora inexistam investigações que tenham comparado o padrão lesivo em diferentes regiões corticais após isquemia focal de mesma intensidade. O objetivo desta investigação foi avaliar o padrão degenerativo de diferentes áreas corticais após lesão isquêmica focal. Para isso, induziu-se isquemia focal por microinjeções estereotáxicas de endotelina-1 (ET-1) nos córtices somestésico, motor e de associação de ratos adultos (N=45). Nos animais controle injetou-se o mesmo volume de solução salina estéril (N=27). Os animais foram perfundidos 1, 3, e 7 dias após o evento isquêmico. O encéfalo foi removido, pós-fixado, crioprotegido e seccionado em criostato. A histopatologia geral foi avaliada em secções de 50 coradas pela violeta de cresila. Secções de 20μm foram submetidas à imunoistoquímica para marcação de astrócitos (anti-GFAP), micróglia/macrófagos ativados (anti-ED1) e microglia em geral (anti-Iba1). Avaliou-se os padrões lesivos qualitativamente (por inspeção em microscópio óptico) e quantitativamente (pela contagem do número de células nos lados ipsi e contralateral à lesão), pela estatística descritiva e comparações intra e intergrupos com análise de variância com correção a posteriori de Tukey. Os animais isquêmicos apresentaram conspícua perda tecidual, ativação microglial e astrocitose entre 3 e 7 dias após a indução isquêmica, o que não foi observado nos animais controle. A perda tecidual e a ativação de células gliais foram mais intensas no córtex somestésico, depois no córtex motor, com intensidade reduzida na área de associação, o que foi confirmado por análise quantitativa. Os resultados sugerem que uma lesão isquêmica de mesma intensidade induz um padrão diferencial de perda tecidual e neuroinflamação, dependendo da área cortical, e que as áreas sensoriais primárias e motoras são mais susceptíveis ao processo isquêmico do que áreas de associação. / Stroke can occur in any region of the central nervous system (CNS). The cerebral cortex is one of the most often affected areaby this acute neural disorder, but there are no studies that have compared the damaging pattern in different cortical regions after acomparable focal ischemia. The aim of this investigation was to evaluate the degenerative pattern of different cortical areas after focal ischemic injury. Focal ischemia was induced by stereotaxic microinjections of endothelin-1 (ET-1) into the somatosensory, motor and association cortices of adult rats (N = 45). The control animals were injected with the same volume of sterile saline (N = 27). The animals were perfused 1, 3 and 7 days after the ischemic event. The brain was removed, postfixed, cryoprotected, and sectioned in a cryostat. The general histopathology was evaluated in 50μm sections stained with cresyl violet. 20μm sections were submitted to immunohistochemistry for astrocytes (anti-GFAP), activated microglia / macrophages (anti-ED1) and overall microglial population (anti-Iba1). The damaging patterns werequalitatively evaluated under optical microscopy and quantitatively by counting the number of cells in the ipsilateral and contralateral sides to injury.Descriptive statistics and comparisons within and between groups were performed using analysis of variance with Tukey post-hoc test. Conspicuous ischemic tissue loss, microglial activation and astrocytosis were observed mainly 3 and 7 days after ischemia, which was not observed in control animals. The tissue loss and activation of glial cells were more intense in the somatosensory cortex, followed by the motor cortex. The association cortex displayed less damage compared to other cortical areas, which was confirmed by quantitative analysis. The results suggest that an ischemic lesion of the same intensity induces a differential pattern of tissue loss and neuroinflammation, depending on the cortical area, and that the primary sensory and motor areas are more susceptible to ischemia than association areas.

Diversos estudos sugerem que as células-tronco da medula óssea podem ser úteis no tratamento de lesões do tecido nervoso. O presente estudo investigou se a terapia com células medulares seria capaz de modificar os efeitos comportamentais de lesões no hipocampo. Células mononucleares da medula óssea marcadas com a proteína fluorescente verde (EGFP) foram transplantadas em camundongos C57BL/6 que tiveram o hipocampo dorsal danificado por lesão eletrolítica bilateral. Os resultados da avaliação comportamental no labirinto em cruz elevado mostraram que a lesão hipocampal produziu ansiólise, quadro que foi atenuado nos animais transplantados. Na análise imuno-histoquímica do tecido cerebral, foi observada presença limitada de células EGFP+ no cérebro dos animais lesionados. Dada a não recuperação da citoarquitetura tissular, acredita-se que os benefícios observados sobre o comportamento tenham resultado de um efeito parácrino das células mononucleares, que auxiliaram na ação de mecanismos endógenos para restituição parcial das funções do hipocampo. / Several studies suggest that stem cells from bone marrow may be useful in treating lesions of the nervous tissue. This study investigated if bone marrow cell therapy would be able to modify the behavioral effects of lesions in the hippocampus. Bone marrow mononuclear cells labeled with the enhanced green fluorescent protein (EGFP) were transplanted into C57BL/6 mice which had the dorsal hippocampus damaged by bilateral electrolytic lesion. The results of the behavioral assessment in the elevated plus-maze showed that the hippocampal lesion produced anxiolysis, an effect that was attenuated in transplanted animals. Immunohistochemical analysis of brain tissue revealed, however, a limited presence of EGFP+ cells into the brains of injured animals. Given the non-recovery of the tissue cytoarchitecture, it is believed that the observed benefits on the behavior resulted from a paracrine effect of the mononuclear cells, which possibly helped in the action of endogenous mechanisms for partial reimbursement of the hippocampal functions.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-03-27T14:13:11Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AlteracoesMorfofuncionaisCortex.pdf: 3522594 bytes, checksum: 01c6c7a85167f90f0713989dff653738 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-04-10T13:47:25Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AlteracoesMorfofuncionaisCortex.pdf: 3522594 bytes, checksum: 01c6c7a85167f90f0713989dff653738 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-10T13:47:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AlteracoesMorfofuncionaisCortex.pdf: 3522594 bytes, checksum: 01c6c7a85167f90f0713989dff653738 (MD5) Previous issue date: 2015-10-08 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Dados estatísticos apontam AVE como a segunda maior causa de morte e primeira causa de incapacidade dentre todas as demais doenças no mundo. O AVE isquêmico (AVEi) é responsável por cerca de 87% de incidência dos casos de acidentes vasculares encefálicos. No curso isquêmico, a inflamação atua na contenção do infarto ocasionado pelo AVEi, e em contrapartida a intensidade da resposta inflamatória influencia na neurodegeneração e consequentemente na perda funcional. A terapia celular autóloga, com células mononucleares da medula óssea, promove modulação na neuroinflamação, sendo oportuna durante um evento isquêmico para diminuição de perda tecidual e funcional. No presente trabalho, utilizamos um modelo experimental de AVEi focal para avaliar os efeitos morfofuncionais do implante autólogo de células mononucleres da medula óssea (CMMOs) sobre as alterações morfofuncionais relacionadas ao AVEi. Demonstramos, neste estudo, que os transplantes autólogos de CMMO em períodos agudo ou agudo e subagudo, de evento isquêmico, promoveram neuroproteção e modulação inflamatória capazes de repercutirem em preservação e recuperação funcional em atividades especificas. Demonstramos, também, que o tratamento reforçado em período subagudo, do evento isquêmico, foi capaz de promover aumento das melhoras morfofuncionais promovidas pelo transplante autólogo em período agudo. / Statistical data show stroke as the second leading cause of death and leading cause of disability among all other diseases in the world. The ischemic stroke (ischemic stroke) accounts for about 87% of incidence of strokes. In ischemic stroke, inflammation acts in restraint of infarction caused by ischemic stroke, and on the other hand the intensity of the inflammatory response in neurodegeneration and consequently influence the functional loss. The autologous cell therapy, mononuclear bone marrow cells, promotes modulation in neuroinflammation, being timely during an ischemic event for reduction of tissue loss and functional. In the present study, we used an experimental model of focal ischemic stroke to assess morphological and functional effects of autologous implant mononucleres bone marrow cells (CMMOs) on the morphological and functional changes related to ischemic stroke. We demonstrate in this study that the autologous BM-MNC in acute or acute and subacute periods of ischemic event, promoted neuroprotection and inflammatory modulation able to rebound in preservation and functional recovery in specific activities. We also show that the treatment enhanced in subacute period, the ischemic event, was able to promote increase in morphological and functional improvements promoted by autologous transplantation in acute period.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-03-27T14:16:04Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_FenotiposMicrogliaisTratamento.pdf: 5341802 bytes, checksum: 9c43c6974bd1c1aa2a1870b9a38dd2c2 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-04-10T14:30:37Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_FenotiposMicrogliaisTratamento.pdf: 5341802 bytes, checksum: 9c43c6974bd1c1aa2a1870b9a38dd2c2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-10T14:30:37Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_FenotiposMicrogliaisTratamento.pdf: 5341802 bytes, checksum: 9c43c6974bd1c1aa2a1870b9a38dd2c2 (MD5) Previous issue date: 2016-12-23 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As células microgliais são componentes fundamentais do sistema imune inato que fazem, continuamente, uma varredura completa do parênquima neural em busca de alterações teciduais sutis para a preservação da integridade tecidual. Estes macrófagos residentes do sistema nervoso central (SNC), correspondem a cerca de 20% da população celular encefálica. Em desordens neurais agudas e crônicas, incluindo lesão cerebral e da medula espinhal, acidente vascular encefálico experimental (AVE), doenças de Alzheimer, Parkinson e Huntington, células microgliais são ativadas, o que é refletido em alterações morfológicas e bioquímicas. Nestas doenças, acredita-se que a ativação microglial contribua tanto para neuroproteção como para a exacerbação do processo lesivo. Diversas evidências experimentais sugerem que a ativação microglial excessiva pode contribuir para a exacerbação do processo lesivo após AVE experimental. No entanto, nossos estudos prévios sugerem que as células microgliais podem liberar fatores tróficos após AVE experimental em regiões anatomicamente distintas da população microglial com fenótipos prejudiciais. Inexistem estudos que tenham descrito os padrões de reatividade dos diferentes fenótipos microgliais após isquemia experimental. No presente projeto, investigaremos os padrões de ativação de células microgliais apresentando fenótipos benéficos e prejudiciais, avaliando que populações microgliais são inibidas pela tetraciclina minociclina após isquemia cortical focal. Os animais foram submetidos à isquemia focal no córtex motor por microinjeções de 80 pMol de endotelina-1 (ET-1). Os mesmos foram sacrificados 7, 14 e 30 dias após a indução isquêmica. Foi feita a técnica de imuno-histoquímica para a observação da perda neuronal (NeuN+) e imunofluorescência dupla para avaliar a densidade de células microgliais M1 e M2 na área lesionada. A análise estatística da densidade de células NeuN+ foi feita pelo test t de Student dos grupos de 07 dias de sobrevida controle e tratado enquanto que a análise das células microgliais M1 e M2 foram feitas pela análise de variância dos grupos de 07, 14 e 30 dias sobrevida controle, adotando em todos os testes o nível de significância P<0.05. Foi comprovada uma preservação no numero de neurônios presentes no parênquima lesionado dos animais tratados com minociclina. Foi observada uma diminuição no numero de células microgliais M1 nos animais tratados com minociclina, sugerindo que o fármaco pode apresentar efeitos em vias de expressão dos fenótipos microgliais M1. Entretanto, quando comparados os animais de 07, 14 e 30 dias controle, há um aumento do numero desse fenótipo M1 que se estende do 07 dia até o 30 dia de sobrevida. Concluímos que há um efeito neuroprotetor do fármaco minociclina relacionada ao acidente vascular encefálico, sugerindo que esse fármaco pode estar envolvido na modulação dos fenótipos microgliais necessitando de maiores estudos sobre a sua função nas vias de expressão desses fenótipos. / Microglial cells are fundamental components of the innate immune system that continually make a complete scan of the neural parenchyma in search of subtle tissue changes for the preservation of tissue integrity. These resident macrophages of the central nervous system (CNS) correspond to about 20% of the encephalic cell population. In acute and chronic neural disorders, including brain and spinal cord injury, experimental stroke, Alzheimer's, Parkinson's and Huntington's disease, microglial cells are activated, which is reflected in morphological and biochemical changes. In these diseases, it is believed that microglial activation contributes to both neuroprotection and exacerbation of the injury process. Several experimental evidences suggest that excessive microglial activation may contribute to the increase of the injury process after experimental stroke. However, our previous studies suggest that microglial cells may release trophic factors after experimental stroke in anatomically distinct regions of the microglial population with deleterious phenotypes. There are no studies that have described the reactivity patterns of the different microglial phenotypes after experimental ischemia. In the present project, we will investigate the patterns of activation of microglial cells presenting beneficial and harmful phenotypes, evaluating which microglial populations are inhibited by tetracycline minocycline after focal cortical ischemia. The animals were submitted to focal ischemia in the motor cortex by microinjections of 80 pMol of endothelin-1 (ET- 1). They were sacrificed 7, 14 and 30 days after ischemic induction. The immunohistochemistry technique for the observation of neuronal loss (NeuN +) and double immunofluorescence to evaluate the density of M1 and M2 microglial cells in the lesioned area was used. Statistical analysis of NeuN+ cell density was performed by the Student's t-test from the 7-day of control and treated groups while the analysis of the M1 and M2 microglial cells were done by the analysis of variance in the 07, 14 and 30 control groups, adopting in all tests the level of significance P <0.05. A preservation in the number of neurons in the injured parenchyma of the animals treated with minocycline was confirmed. A decrease in the number of M1 microglial cells in minocycline-treated animals was observed, suggesting that the drug may present effects on expression pathways of M1 microglial phenotypes. However, when the animals of the control group of 07, 14 and 30 are compared, there is an increase in the number of this M1 phenotype that extends from day 7 to day 30. We conclude that there is a neuroprotective effect of the drug minocycline when associated to stroke, suggesting that this drug may be involved in the modulation of microglial phenotypes requiring further studies on its function in the pathways of expression of these phenotypes.

O objetivo desta pesquisa foi avaliar qualitativa e quantitativamente, através de técnicas histológicas e histoquímicas, o córtex cerebral de ratos submetidos a uma subnutrição protéica e posterior recuperação precoce e tardia. Foram utilizados ratos Wistar submetidos às seguintes dietas nutricionais: dieta padrão - normoprotéica - \"AIN-93G\", contendo 20% de proteína (caseína) e dieta hipoprotéica - \"AIN-93G\", contendo 5% desta mesma proteína, durante os períodos experimentais de 42 e 60 dias. Os grupos experimentais foram formados por animais que desde o acasalamento até a eutanásia foram submetidos à dieta normoprotéica (grupos nutridos N42 e N60) e à dieta hipoprotéica (grupos subnutridos S42 e S60). O grupo renutrido precoce (Rp42) foi constituído por animais subnutridos que, a partir do 22º dia passaram a receber a dieta normoprotéica até 42 dias de idade; animais subnutridos que a partir do 43º dia receberam a dieta normoprotéica até 60 dias de idade, constituíram o grupo renutrido tardio (Rt60). Uma vez formado os grupos experimentais no momento do desmame (21 dias) todos os animais foram alojados e assistidos em gaiolas metabólicas. Características comportamentais e físicas foram avaliadas, bem como os seguintes aspectos morfométricos: pesos corporais e encefálicos; comprimento naso-anal, circunferência abdominal, índice de Lee (que avalia o grau de adiposidade) e as dimensões encefálicas. Para as avaliações quantitativas estruturais foram empregadas técnicas histológicas (H.E. e violeta Cresil) e histoquímica (&beta;-Nicotinamide Adenine dinucleotide phosphate - NADPH) para neurônios nitrérgicos. Foram avaliados parâmetros como: número de neurônios, densidade neuronal, área neuronal e o perfil da área dos neurônios corticais e nas camadas corticais. Em linhas gerais, para os parâmetros aqui avaliados, desde o nascimento até o sacrifício inerente a cada grupo experimental (42 e 60 dias), os animais dos grupos subnutridos (S42 e S60) apresentaram valores menores do que os respectivos grupos controle (N42 e N60), exceto no índice de Lee, significativamente maior do que nos animais nutridos. Os grupos renutridos, independentemente se precoce (Rp42) ou tardio (Rt60) conseguem alguma recuperação em alguns parâmetros avaliados como peso encefálico, dimensões encefálicas e espessura cortical; porém outros como o peso corporal, e a área neuronal foram gravemente afetados. Todavia quando se observa a razão peso encefálico/peso corporal, os animais dos grupos subnutridos relativamente aos animais controles nutridos, apesar do peso corporal menor apresentam uma razão maior do que os respectivos controles, sugerindo ser o encéfalo menos afetado pela subnutrição do que o peso corporal. A subnutrição promoveu acentuada diminuição na área dos neurônios corticais e nitrérgicos, não recuperada com a renutrição, independentemente se precoce ou tardia. Portanto, conforme o proposto e com a metodologia utilizada no presente estudo pesquisa, os resultados permitem concluir que frente às condições de subnutrição, o organismo pode sofrer alterações irreparáveis dependendo do momento da vida em que ocorre, e que a renutrição pode promover recuperação ou mesmo adaptações em alguns parâmetros, preferencialmente se ocorrer em fases mais precoces. / The objective of this study was to evaluate qualitative and quantitatively, through histological and histochemical techniques, the cerebral cortex of rats subjected to protein undernutrition subsequent to early and late recovery. Were used Wistar rats fed with standard (normal) diet-\"AIN-93G\" containing 20% of protein (casein), and hypoproteic diet- \"AIN-93G\" containing 5% of casein during experimental periods of 42 and 60 days. The experimental groups were performed by animals fed with normal diet from mating to euthanasia (nourished groups N42 and N60), and to hypoproteic diet (undernourished groups S42 and S60). The early re-nourished group (Rp42) was composed by undernourished animals fed with normal diet from 22nd day, whereas late re-nourished group (Rt60) was composed by undernourished animals fed with normal diet from 43rd to 60 days of age. Once established the experimental groups at weaning (21 days), all animals were housed and assisted in metabolic cages. Physical and behavioral characteristics were examined, as well as, morphometric aspects: body and brain weight; naso-anal length, abdominal circumference, Lee index (evaluation of fat deposit), and brain measures. For quantitative evaluation, histologic techniques (H.E. and Violet Cresyl), and Histochemistry (&beta;-Nicotinamide Adenine dinucleotide phosphate - NADPH) for nitrergic neurons were performed. The number of neurons, neuronal density, neuronal area and profile of cortical neurons in cortical layers area were analyzed. Animals from S42 and S60 groups shown lower average compared to respective controls (N42 and N60), except in the Lee index, that was significantly higher than in nourished animals. Were observed that re-nourished groups either early (Rp42) or late (Rt60) have recovered in some parameters evaluated such as brain weight, brain measures and cortical thickness; however other parameters like body mass, and neuronal area was highly affected. Relatively to the proportion brain weight/body mass, animals from undernourished group although exhibit low body mass, shown higher proportion than respective control nourished, thus suggesting that brain is less affected by undernutrition than body mass. The undernutrition promoted great decreasing of cortical and nitrergic neurons area; the area was not recovered by early and/or late re-nourishment. In the view of the objectives and methodology used in the present study, we can be conclude that in under-nutrition conditions the body can go through irreversible changes depending on period of occurrence; additionally, re-nourishment can promote recovery or adaptations in some parameters preferentially if occur in early phases.

A deficiência da semi-aldeído succínico desidrogenase (SSADH) e a tirosinemia tipo II caracterizam-se pela presença de elevadas concentrações teciduais e plasmáticas de ácido γ-hidroxibutírico (GHB) e tirosina, respectivamente. Tanto os pacientes afetados pela deficiência da SSADH quanto aqueles com tirosinemia tipo II apresentam sinais e sintomas neurológicos. Embora os mecanismos responsáveis pela disfunção neurológica sejam pouco conhecidos, sabe-se que podem estar relacionados ao acúmulo de GHB e tirosina e seus possíveis efeitos tóxicos sobre o sistema nervoso central (SNC). Considerando ainda que o estresse oxidativo parece estar envolvido em diversas doenças ou alterações patológicas que afetam o SNC, os efeitos do GHB e da L-tirosina sobre vários parâmetros de estresse oxidativo foram investigados em homogeneizados de córtex cerebral de ratos jovens. Os efeitos in vivo do GHB, ou de seu precursor 1,4-butanodiol, foram semelhantes. Ambos mostraram comprometimento das defesas antioxidantes não-enzimáticas e indução da lipoperoxidação. Os efeitos in vitro e in vivo da L-tirosina, por sua vez, foram diferentes: in vitro, a L-tirosina provocou dano oxidativo ao DNA, diminuiu as defesas antioxidantes não-enzimáticas e enzimáticas e alterou o estado redox (razão SH/SS), enquanto que a administração aguda de L-tirosina causou dano oxidativo a lipídios e proteínas, modificou a razão SH/SS, diminuiu as defesas antioxidantes não-enzimáticas e estimulou a atividade da glicose-6-fosfato desidrogenase. Esses resultados sugerem que o GHB e a L-tirosina são capazes de promover o estresse oxidativo em córtex cerebral de ratos jovens. Desta forma, caso esses mesmos efeitos ocorrerem em seres humanos, é provável que o estresse oxidativo seja um dos mecanismos responsáveis pela neuropatologia característica da deficiência da SSADH e tirosinemia tipo II. / Succinic semialdehyde dehydrogenase (SSADH) deficiency and tyrosinemia type II are characterized by predominant tissue and blood accumulation of γ-hydroxybutyric acid (GHB) and tyrosine, respectively. Patients with SSADH deficiency and tyrosinemia type II present neurological signs and symptoms. Although mechanisms of brain damage remain unclear, they are probably related to the accumulation of GHB or tyrosine leading to possible noxious effects on central nervous system (CNS) development in those patients. Considering that the damaging consequences of oxidative stress have been implicated in a variety of disorders of CNS, the effect of GHB and L-tyrosine were investigated on some oxidative stress parameters in cerebral cortex homogenates of young rats. The in vitro and in vivo effects of GHB, or its precursor 1,4-butanediol (1,4-BD), were similar. It was observed that GHB or 1,4-BD impairs non-enzymatic antioxidant defenses and induces lipid peroxidation. On the other hand, the in vitro and in vivo effects of L-tyrosine were different. Oxidative damage to DNA was promoted while non-enzymatic and enzymatic antioxidant defenses, and thiol-disulfide redox state (SH/SS ratio) were markedly diminished by L-tyrosine in vitro. In contrast, the acute administration of L-tyrosine causes lipid peroxidation and protein oxidation, decreases non-enzymatic antioxidant defenses, alters SH/SS ratio and stimulates glucose-6-phosphate dehydrogenase activity. Taken together, it may be presumed that GHB and L-tyrosine elicit oxidative stress in cerebral cortex of young rats. If these effects also occur in the brain of patients affected by SSADH deficiency or tyrosinemia type II, it is possible that oxidative stress may contribute, at least in part, to the neurological dysfunction characteristic of these diseases.

A avaliação química das folhas de Psychotria umbellata levou a identificação de quatro alcalóides pertencente ao grupo dos indol monoterpenos glicosilados, sendo psicolatina a substância majoritária. Em estudos subseqüentes, psicolatina apresentou importantes efeitos farmacológicos provavelmente relacionados com a modulação de receptores opióides, serotonérgicos 5-HT2A/C e glutamatérgicos NMDA. Assim, considerando-se a relevância das atividades biológicas descritas para psicolatina e a necessidade do estabelecimento inequívoco das características estruturais e conformacionais de compostos farmacologicamente ativos, os objetivos principais deste trabalho foram a caracterização conformacional de psicolatina e a avaliação do efeito de tratamento agudo e sub-crônico com este composto sobre os níveis de aminoácidos excitatórios e inibitórios e regiões cerebrais de roedores. A avaliação conformacional de psicolatina permitiu a caracterização de quatro confôrmeros caracterizados como mínimos de energia: 1EaCc, 1EaCd, 1EbCc e 1EbCd. As constantes de acoplamento teóricas (3JH,H) calculadas para esses confôrmeros apresentaram boa correlação com os dados experimentais de RMN, sendo que os melhores resultados foram observados para as conformações obtidas por RM1. Não foram verificadas diferenças significativas nos níveis de aminoácidos excitatórios e inibitórios em hipocampos de camundongos e ratos submetidos a tratamento agudo com psicolatina 7,5 mg/kg. No entanto, nos córtices pré-frontais dos roedores submetidos a tratamento agudo foram verificados aumentos estatisticamente significativos nos níveis dos aminoácidos excitatórios e de glutamina. Os camundongos submetidos ao tratamento agudo apresentaram elevações de 42,46 %, 50,93 % e 35,18 % nos níveis de aspartato, glutamato e glutamina, respectivamente. Os ratos submetidos ao mesmo esquema de tratamento, por sua vez, apresentaram aumentos de 43,36 % e de 57,11% nas concentrações de glutamato e glutamina. Assim como observado para o tratamento agudo, o tratamento sub-crônico com psicolatina por um período de 18 dias não provocou alterações significativas nos níveis de aminoácidos excitatórios e inibitórios em hipocampos de camundongos. Em córtices préfrontais, porém, os animais tratados com psicolatina apresentaram diminuição de 28,86 % nos níveis de glutamina. O presente estudo, corroborando dados anteriores sugere que psicolatina administrada por via intraperitoneal apresenta ação sobre o sistema nervoso central, uma vez que provocou alterações no perfil de aminoácidos excitatórios em córtex pré-frontal. / Phytochemical analyses of Psychotria umbellata leaves identified the presence of four monoterpene indole alkaloids, being psychollatine the main compound. In subsequent pharmacological investigations, psychollatine showed some important biological activities, including analgesic, anxiolytic, antidepressive and amnesic effects in mice models. These data indicate that this compound is able to modulate different neurotransmitter systems, including opioid, 5-HT2A/C and NMDA receptors. This way, considering the relevance of the pharmacological activities showed by psychollatine and the necessity of the unequivocally determination of the conformational and structural features of biologically actives compounds, the goals of this work were the conformational characterization of psychollatine and the evaluation of acute and chronic treatment with this compound on the excitatory and inhibitory amino acids levels in hippocampus and prefrontal cortex of rodents. From the conformational analyses, four minimum energy conformations were evaluates for psychollatine: 1EaCc, 1EaCd, 1EbCc e 1EbCd. The theoretical coupling constants calculated for all these conformers (3JH,H) presented a good agreement with the experimental data, mainly for the conformations obtained by RM1. No significant differences were observed on the excitatory and inhibitory amino acids levels in hippocampus of mice and rats submitted to acute treatment with psychollatine 7.5 mg/kg. Nevertheless, in prefrontal cortex of rodents submitted to acute treatment with this compound were observed increases on the excitatory amino acids and glutamine levels. Mice submitted to acute treatment with these alkaloid presented increases of 42.46 %, 50.93 % and 35.18 % on the aspartate, glutamate and glutamine levels, respectively, and rats submitted to acute treatment presented increases of 43.36 % and 57.11% on the glutamate and glutamine levels, respectively. Such as verified for the acute treatment, the chronic treatment with psychollatine 7.5 mg/kg, during 18 days, did not cause significant alterations on the excitatory and inhibitory amino acids levels in mice hippocampus. However, significant decrease on the glutamine levels (28.86 %) was observed in the prefrontal cortex of mice treated with this alkaloid during 18 days. The present work, supporting previous data, suggests that psychollatine presents effects on the central nervous system (CNS), since this compound caused alterations on the amino acids levels on prefrontal cortex.

A tentativa de compreender as consequências do tratamento precoce crônico com metilfenidato é muito importante uma vez que este psicoestimulante tem sido amplamente utilizado em crianças de idade pré-escolar. Além disso, pouco se sabe sobre os mecanismos envolvidos nas alterações persistentes no comportamento e no funcionamento neuronal associada à sua utilização. Neste estudo, nós inicialmente investigamos o efeito do tratamento precoce crônico com metilfenidato sobre o perfil de aminoácidos no líquido cefalorraquidiano. Além disso, foram também avaliados a homeostase glutamatérgica, a Na+,K+-ATPase e o equilíbrio redox no córtex pré-frontal de ratos jovens. Ratos Wistar receberam injeções intraperitoneais de metilfenidato (2,0 mg/kg) ou um volume equivalente de solução salina 0,9% (controles), uma vez por dia, do 15º ao 45º dia de vida. Vinte e quatro horas após a última administração de metilfenidato, os animais foram decapitados e o líquido cefalorraquidiano e o córtex pré-frontal foram obtidos e processados conforme o protocolo para cada uma das análises. Os resultados mostraram que o metilfenidato alterou o perfil de aminoácidos no líquido cefalorraquidiano, aumentando os níveis de glutamato. A captação de glutamato foi diminuída pelo tratamento crônico com metilfenidato, mas o conteúdo dos transportadores, GLAST e GLT-1, não foram alterados por esse tratamento. A atividade e o imunoconteúdo das subunidades catalíticas (α1, α2 e α3) da Na+,K+-ATPase foram diminuídos em córtex pré-frontal de ratos submetidos ao metilfenidato. Alterações na expressão gênica das subunidades α1 e α2 da Na+,K+-ATPase também foram observadas. O conteúdo de sulfidrilas, um marcador inversamente correlacionado com dano proteíco, foi diminuído. A atividade da CAT foi aumentada e a razão SOD/CAT foi diminuída em córtex pré-frontal de ratos. Os demais parâmetros avaliados não apresentaram diferenças significativas quando comparado aos controles. Os nossos resultados, tomados em conjunto, sugerem que o tratamento precoce crônico com metilfenidato promove excitotoxicidade devido, pelo menos em parte, à inibição da captação de glutamato provavelmente causada por perturbações na função da Na+,K+-ATPase e/ou pelo dano à proteína observados no córtex pré-frontal. Esses achados podem contribuir, pelo menos em parte, para uma melhor compreensão dos mecanismos envolvidos nas alterações bioquímicas e comportamentais associadas ao uso crônico de metilfenidato durante o desenvolvimento do sistema nervoso central. / Understanding the consequences of chronic treatment with methylphenidate is very important since this psychostimulant is extensively in preschool age children. Additionaly to this, little is known about the mechanisms involved in persistent changes in behavior and neuronal function related with use of methylphenidate. In this study, we initially investigate the effect of chronic treatment with methylphenidate in juvenile rats on the amino acids profile in cerebrospinal fluid, as well as on glutamatergic homeostasis, Na+,K+-ATPase function and redox balance in prefrontal cortex. Wistar rats at early age received intraperitoneal injections of methylphenidate (2.0 mg/kg) or an equivalent volume of 0.9% saline solution (controls), once a day, from the 15th to the 45th day of life. Twenty-four hours after the last administration of methylphenidate, the animals were decapitated and the cerebrospinal fluid and the prefrontal cortex were obtained and processed according to the protocol for each analysis. Our results showed that methylphenidate altered amino acid profile in cerebrospinal fluid, increasing the levels of glutamate. In the prefrontal cortex, methylphenidate administration was able to decrease the glutamate uptake, with no changes in GLAST and GLT-1; and the activity and immunocontent of catalytic subunits (α1, α2 and α3) of Na+,K+-ATPase. We also observe changes in α1 and α2 gene expression of catalytic α subunits of Na+,K+-ATPase, decrease in sulfhydryl content, CAT activity and SOD/CAT ratio in juvenile rat prefrontal cortex treated with methylphenidate. Taken together, our results suggest that chronic treatment with methylphenidate at early age induces excitotoxicity, at least in part, due to inhibition of glutamate uptake probably caused by disturbances in the Na+,K+-ATPase function and/or protein damage observed in the prefrontal cortex. These findings may contribute, at least in part, to a better understanding of mechanisms involved in the biochemical and behavioral changes associated with chronic use of methylphenidate during the development of the central nervous system.

A deficiência da semi-aldeído succínico desidrogenase (SSADH) e a tirosinemia tipo II caracterizam-se pela presença de elevadas concentrações teciduais e plasmáticas de ácido γ-hidroxibutírico (GHB) e tirosina, respectivamente. Tanto os pacientes afetados pela deficiência da SSADH quanto aqueles com tirosinemia tipo II apresentam sinais e sintomas neurológicos. Embora os mecanismos responsáveis pela disfunção neurológica sejam pouco conhecidos, sabe-se que podem estar relacionados ao acúmulo de GHB e tirosina e seus possíveis efeitos tóxicos sobre o sistema nervoso central (SNC). Considerando ainda que o estresse oxidativo parece estar envolvido em diversas doenças ou alterações patológicas que afetam o SNC, os efeitos do GHB e da L-tirosina sobre vários parâmetros de estresse oxidativo foram investigados em homogeneizados de córtex cerebral de ratos jovens. Os efeitos in vivo do GHB, ou de seu precursor 1,4-butanodiol, foram semelhantes. Ambos mostraram comprometimento das defesas antioxidantes não-enzimáticas e indução da lipoperoxidação. Os efeitos in vitro e in vivo da L-tirosina, por sua vez, foram diferentes: in vitro, a L-tirosina provocou dano oxidativo ao DNA, diminuiu as defesas antioxidantes não-enzimáticas e enzimáticas e alterou o estado redox (razão SH/SS), enquanto que a administração aguda de L-tirosina causou dano oxidativo a lipídios e proteínas, modificou a razão SH/SS, diminuiu as defesas antioxidantes não-enzimáticas e estimulou a atividade da glicose-6-fosfato desidrogenase. Esses resultados sugerem que o GHB e a L-tirosina são capazes de promover o estresse oxidativo em córtex cerebral de ratos jovens. Desta forma, caso esses mesmos efeitos ocorrerem em seres humanos, é provável que o estresse oxidativo seja um dos mecanismos responsáveis pela neuropatologia característica da deficiência da SSADH e tirosinemia tipo II. / Succinic semialdehyde dehydrogenase (SSADH) deficiency and tyrosinemia type II are characterized by predominant tissue and blood accumulation of γ-hydroxybutyric acid (GHB) and tyrosine, respectively. Patients with SSADH deficiency and tyrosinemia type II present neurological signs and symptoms. Although mechanisms of brain damage remain unclear, they are probably related to the accumulation of GHB or tyrosine leading to possible noxious effects on central nervous system (CNS) development in those patients. Considering that the damaging consequences of oxidative stress have been implicated in a variety of disorders of CNS, the effect of GHB and L-tyrosine were investigated on some oxidative stress parameters in cerebral cortex homogenates of young rats. The in vitro and in vivo effects of GHB, or its precursor 1,4-butanediol (1,4-BD), were similar. It was observed that GHB or 1,4-BD impairs non-enzymatic antioxidant defenses and induces lipid peroxidation. On the other hand, the in vitro and in vivo effects of L-tyrosine were different. Oxidative damage to DNA was promoted while non-enzymatic and enzymatic antioxidant defenses, and thiol-disulfide redox state (SH/SS ratio) were markedly diminished by L-tyrosine in vitro. In contrast, the acute administration of L-tyrosine causes lipid peroxidation and protein oxidation, decreases non-enzymatic antioxidant defenses, alters SH/SS ratio and stimulates glucose-6-phosphate dehydrogenase activity. Taken together, it may be presumed that GHB and L-tyrosine elicit oxidative stress in cerebral cortex of young rats. If these effects also occur in the brain of patients affected by SSADH deficiency or tyrosinemia type II, it is possible that oxidative stress may contribute, at least in part, to the neurological dysfunction characteristic of these diseases.

A avaliação química das folhas de Psychotria umbellata levou a identificação de quatro alcalóides pertencente ao grupo dos indol monoterpenos glicosilados, sendo psicolatina a substância majoritária. Em estudos subseqüentes, psicolatina apresentou importantes efeitos farmacológicos provavelmente relacionados com a modulação de receptores opióides, serotonérgicos 5-HT2A/C e glutamatérgicos NMDA. Assim, considerando-se a relevância das atividades biológicas descritas para psicolatina e a necessidade do estabelecimento inequívoco das características estruturais e conformacionais de compostos farmacologicamente ativos, os objetivos principais deste trabalho foram a caracterização conformacional de psicolatina e a avaliação do efeito de tratamento agudo e sub-crônico com este composto sobre os níveis de aminoácidos excitatórios e inibitórios e regiões cerebrais de roedores. A avaliação conformacional de psicolatina permitiu a caracterização de quatro confôrmeros caracterizados como mínimos de energia: 1EaCc, 1EaCd, 1EbCc e 1EbCd. As constantes de acoplamento teóricas (3JH,H) calculadas para esses confôrmeros apresentaram boa correlação com os dados experimentais de RMN, sendo que os melhores resultados foram observados para as conformações obtidas por RM1. Não foram verificadas diferenças significativas nos níveis de aminoácidos excitatórios e inibitórios em hipocampos de camundongos e ratos submetidos a tratamento agudo com psicolatina 7,5 mg/kg. No entanto, nos córtices pré-frontais dos roedores submetidos a tratamento agudo foram verificados aumentos estatisticamente significativos nos níveis dos aminoácidos excitatórios e de glutamina. Os camundongos submetidos ao tratamento agudo apresentaram elevações de 42,46 %, 50,93 % e 35,18 % nos níveis de aspartato, glutamato e glutamina, respectivamente. Os ratos submetidos ao mesmo esquema de tratamento, por sua vez, apresentaram aumentos de 43,36 % e de 57,11% nas concentrações de glutamato e glutamina. Assim como observado para o tratamento agudo, o tratamento sub-crônico com psicolatina por um período de 18 dias não provocou alterações significativas nos níveis de aminoácidos excitatórios e inibitórios em hipocampos de camundongos. Em córtices préfrontais, porém, os animais tratados com psicolatina apresentaram diminuição de 28,86 % nos níveis de glutamina. O presente estudo, corroborando dados anteriores sugere que psicolatina administrada por via intraperitoneal apresenta ação sobre o sistema nervoso central, uma vez que provocou alterações no perfil de aminoácidos excitatórios em córtex pré-frontal. / Phytochemical analyses of Psychotria umbellata leaves identified the presence of four monoterpene indole alkaloids, being psychollatine the main compound. In subsequent pharmacological investigations, psychollatine showed some important biological activities, including analgesic, anxiolytic, antidepressive and amnesic effects in mice models. These data indicate that this compound is able to modulate different neurotransmitter systems, including opioid, 5-HT2A/C and NMDA receptors. This way, considering the relevance of the pharmacological activities showed by psychollatine and the necessity of the unequivocally determination of the conformational and structural features of biologically actives compounds, the goals of this work were the conformational characterization of psychollatine and the evaluation of acute and chronic treatment with this compound on the excitatory and inhibitory amino acids levels in hippocampus and prefrontal cortex of rodents. From the conformational analyses, four minimum energy conformations were evaluates for psychollatine: 1EaCc, 1EaCd, 1EbCc e 1EbCd. The theoretical coupling constants calculated for all these conformers (3JH,H) presented a good agreement with the experimental data, mainly for the conformations obtained by RM1. No significant differences were observed on the excitatory and inhibitory amino acids levels in hippocampus of mice and rats submitted to acute treatment with psychollatine 7.5 mg/kg. Nevertheless, in prefrontal cortex of rodents submitted to acute treatment with this compound were observed increases on the excitatory amino acids and glutamine levels. Mice submitted to acute treatment with these alkaloid presented increases of 42.46 %, 50.93 % and 35.18 % on the aspartate, glutamate and glutamine levels, respectively, and rats submitted to acute treatment presented increases of 43.36 % and 57.11% on the glutamate and glutamine levels, respectively. Such as verified for the acute treatment, the chronic treatment with psychollatine 7.5 mg/kg, during 18 days, did not cause significant alterations on the excitatory and inhibitory amino acids levels in mice hippocampus. However, significant decrease on the glutamine levels (28.86 %) was observed in the prefrontal cortex of mice treated with this alkaloid during 18 days. The present work, supporting previous data, suggests that psychollatine presents effects on the central nervous system (CNS), since this compound caused alterations on the amino acids levels on prefrontal cortex.