As hiperprolinemias são doenças causadas por altas concentrações de prolina no plasma e tecidos, que podem apresentar diversas manisfestações clínicas em crianças, dentre elas neurológicas. Considerado que essas mesmas crianças estão frequentemente expostas a diversos tipos de infecções, o presente estudo teve como objetivo avaliar os efeitos da administração crônica de prolina sozinha e quando administrada concomitantemente a um lipopolissacarídeo altamente utilizado para induzir inflamação sistêmica e no sistema nervoso central. Para isso analisamos alguns parâmetros de estresse oxidativo, a atividade de algumas enzimas da rede de fosforiltransferência e a atividade dos complexos da cadeia respiratória mitocondrial. Os animais foram divididos em quatro grupos (salina, prolina, lipopolissacarídeo e prolina+lipopolissacarídeo) e a administração consistiu em 2 doses diárias, do 7º ao 21º dia de vida. Todos os animais foram eutanasiados no 22º dia de vida por decapitação sem anestesia e córtex cerebral e cerebelo foram removidos para análise. A administração de prolina sozinha não alterou nenhum dos parâmetros analisados. Enquanto a administração de lipopolissacarídeo foi capaz de aumentar a conteúdo de S100B e da proteína ácida fibrilar glial, os conteúdos das substâncias reativas do ácido tiobarbitúrico e sulfidrilas e a atividade da catalase em ambos os tecidos. Além disso, aumentou a atividade da adenilato cinase e a atividade da creatina cinase mitocondrial, tanto no córtex cerebral quanto no cerebelo. Além disso, a isoforma citosólica da creatina aumentou somente no córtex cerebral. A atividade da hexocinase diminuiu em ambos os tecidos. Em adição a isso, o lipopolissacarídeo diminuiu a atividade dos complexos IV e succinato desidrogenase da cadeia respiratória mitocondrial. Em contrapartida a administração de prolina+lipopolissacarídeo preveniu os efeitos causados pelo lipopolissacarídeo em todos os parâmetros nos dois tecidos. Caso esses efeitos sejam confirmados em humanos a prolina poderia ser utilizada como um agente anti-inflamatório e antioxidante associado a terapias destinadas a doenças neurológicas envolvendo inflamação. / Hyperrpolinemias are diseases caused by high concentrations of proline in plasma and tissues that may present several clinical manifestations in children, among them neurological. Whereas these same children are often exposed to various types of infections the objective the present study was to evaluate the effects of chronic proline administration alone, in cerebral cortex and cerebellum, and when administered concomitantly to a lipopolysaccharide highly used to induce systemic and central neurvous system inflammation. For this we analyze some parameters of oxidative stress, the activity of some enzymes of the phosphoryltransfer network and the activity of the mitochondrial respiratory chain enzime complexes. Animals were divided into 4 groups: control, saline proline, lipopolisaccharide and lipopolisaccharide plus proline. Administration consisted of 2 daily doses from 7º to 21º day of life. All animals were euthanized at 22 days of age by decapitation without anesthesia and the brain cortex and cerebellum were removed for chemical determinations. The administration of alone proline did not alter any of the analyzed parameters. While the administration of lipopolisaccharide was able to increase content of S100B and the GFAP, content of the thiobarbituric acid reactive substances of and sulfhydril and activity of catalase in both tissues. Besides that, lipopolisaccharide increased adenilate kinase activity and mitochondrial creatine kinase in cerebral cortex and cerebellum. However, cytosolic isoform of creatine increased only in cerebral cortex. Hexokinase activity decreased in both tissues. In addition to this, lipopolisaccharide administration decreased complexes IV and succinate dehydrogenase activities of mitochondrial respiratory chain. In contrast, administration of proline+lipopolisaccharide prevent effects caused by the lipopolisaccharide in all parameters, in both tissues. If these proline effects were confirmed in humans, it would be a powerful antioxidant and anti-inflammatory agent associated with therapies for neurological disease involving inflammation.

A asfixia perinatal está entre as principais causas diretas de óbito neonatal, sendo um grande determinante de morbidade e comprometimento neurológicos. Sua origem é associada à inadequada perfusão e oxigenação tecidual. Assim, o tipo de dano causado pela asfixia tem relação com o tempo de duração e com a fase do desenvolvimento fetal. Respostas fisiológicas adaptativas, tais como o direcionamento do fluxo sanguíneo para órgãos vitais e o aumento do metabolismo anaeróbico, nem sempre são suficientes para evitar a ocorrência de alterações significativas nas reservas energéticas, na atividade da enzima Na+/K+-ATPase e na concentração de glutamato extracelular. Fêmeas de ratos Wistar, no 22° dia de prenhes foram submetidas à cesariana para a remoção dos dois cornos uterinos. Naquele com menor número de fetos foi realizada a incisão imediata para obtenção dos animais controles. O outro corno uterino foi isolado e mantido em solução salina a 37°C por 15 min para ocasionar a asfixia intra-uterina. Alguns controles foram decapitados imediatamente (controle agudo) enquanto outros foram estimulados a respirar e mantidos a 34°C, por 60 min, em normóxia (controle com recuperação). Ao término da asfixia, alguns neonatos foram imediatamente decapitados (asfixiado agudo) e os restantes foram mantidos a 34°C, por 60 min, em normóxia (asfixiado com recuperação). No presente estudo, foram determinados os níveis de lactato plasmático, de glicemia, a quantidade de glicogênio no fígado, no músculo esquelético, no córtex cerebral e no hipocampo. Também foram avaliados os níveis de ATP no córtex cerebral e a captação de glutamato no córtex cerebral. A avaliação da atividade da Na+/K+-ATPase foi realizada somente no córtex cerebral, nos sinaptossomas obtidos deste tecido e no hipocampo dos grupos agudo. Os resultados indicam que a asfixia perinatal causou aumento significativo na lactacidemia e na glicemia dos animais asfixiados do grupo agudo e do grupo asfixiado com recuperação. Houve redução significativa na quantidade de glicogênio do fígado e do músculo esquelético dos demais grupos em relação ao grupo controle agudo. No córtex cerebral, foi identificada redução significativa de glicogênio no grupo asfixiado agudo e no grupo asfixiado com recuperação em relação aos respectivos grupos controle. Não foi encontrada redução significativa nos níveis de glicogênio do hipocampo nos grupos asfixiado agudo e com recuperação, em relação aos grupos controle. A concentração de ATP diminuiu significativamente no grupo asfixiado e no grupo asfixiado com recuperação em relação ao controle agudo. Não houve diferença significativa na captação de glutamato, no córtex cerebral dos asfixiados agudo e com recuperação. A atividade da enzima Na+/K+-ATPase não foi alterada significativamente nos grupos asfixiado agudo. Conclui-se que a asfixia perinatal causou alterações no metabolismo dos animais, as quais perduraram após 60 min de recuperação. Os resultados sugerem que o córtex cerebral possui uma grande capacidade adaptativa frente à asfixia, o que poderia explicar a manutenção do transporte de glutamato mesmo com uma redução significativa nos níveis de ATP neste tecido. Estudos adicionais serão necessários para identificar estes mecanismos adaptativos que parecem causar diferentes efeitos após a asfixia no córtex cerebral e no hipocampo. / Perinatal asphyxia is among the major direct causes of neonatal death, being a great determinant of morbidity and neurological impairment. Its origin is associated with inadequate tissue oxygenation and perfusion. Thus, the type of damage caused by asphyxia is related to its duration and stage of fetal development. Physiological responses promote adaptation across the perinatal asphyxia, such as the blood flow’s shunting to vital organs and anaerobic metabolism increasing. However, sometimes adaptive responses are not enough to compensate effects of asphyxia, causing significant changes in energy reserves, Na+/K+-ATPase enzyme activity and glutamate extracellular concentration. Female Wistar rats on day 22° of pregnant were subjected to cesarean section and both uterine horns were removed. Control animals fetuses were obtained through immediate incision of one uterine horn. The other one was isolated and maintained in 0.9 % saline solution at 37°C, for 15 min, to obtain asphyxiated neonates. Some controls were immediately decapitated (acute control), while others were stimulated to breathe and kept at 34°C, for 60 min, in normoxia (control with recovery). At the end of asphyxia, some neonates were immediately decapitated (acute asphyxia) and the remaining were kept at 34°C, for 60 min, in normoxia (asphyxia with recovery). In this study, the levels of lactate, glucose, the amount of glycogen in the liver, skeletal muscle, cerebral cortex and hippocampus were determined. ATP levels so as glutamate uptake in the cerebral cortex were also evaluated. Then, the Na+/K+-ATPase activity assay from acute groups was performed in hippocampal tissue, cerebral cortex and synaptosomes obtained from cerebral cortex. These results indicate that perinatal asphyxia caused in acute asphyxia group and asphyxia with recovery group significant increases plasmatic lactate and glucose. In cerebral cortex, acute asphyxia and asphyxia with recovery group showed significant glycogen reduction compared to respective control groups. Differently, it was not observed in hippocampus. ATP concentrations decreased in acute asphyxia and asphyxia with recovery group compared to acute control. There was no significant difference in glutamate uptake of cerebral cortex in acute asphyxia and asphyxia with recovery. Na+/ K+-ATPase enzyme activity was not altered in acute asphyxia related to acute control group. In conclusion, perinatal asphyxia caused changes in animal metabolism, which persisted after 60 min of recovery. Moreover, cerebral cortex after asphyxia, even with a significant reduction in ATP levels, is more capable to maintain glutamate transport compared to hippocampus. More studies are necessary to identify mechanisms that cause different effects in cerebral cortex and hippocampus.

Made available in DSpace on 2013-08-07T19:03:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000422572-Texto+Completo-0.pdf: 3424347 bytes, checksum: 36fe9a880d15795a75e960a4f9bbd750 (MD5) Previous issue date: 2010 / Introduction: There are individuals who have a progressive language deficit without presenting cognitive deficits in other areas, these patients usually have primary progressive aphasia (APP). The first symptom in these patients is anomia. Objectives: Identify using diffusion tensor imaging (DTI) and by measuring cortical volume brain areas that when injured, when suffering atrophy or when its connection system presents changes leads to anomia. Methods: Four patients with APP were evaluated using DTI, and by measuring cortical volumes in temporal area, these patients were compared with two normal controls. The APP group was also evaluated with neuropsychological testing. Results: There is a trend to difference in the number and volume of fibers in the arcuate fasciculus, and the inferior fronto-occiptal fasciculus between control group and the patients with APP. Comparing the cortical volume of temporal areas between PPA group and control group we found a tendency to a smaller volume in PPA patients. Conclusion: We found alterations in cortical volumes in temporal lobes and in the number and volume of tracts involved in speech. / Introdução:Existem indivíduos que apresentam um deterioro progressivo da linguagem sem apresentar déficits em outros domínios cognitivos, estes pacientes em geral apresentam afasia primária progressiva. Este quadro geralmente é iniciado por anomia. Objetivos: Identificar, pela imageneologia, áreas cerebrais que quando lesadas, quando sofrem atrofia, ou quando seu sistema de conexões apresenta alterações, levam a anomia. Métodos: Foram avaliados quatro pacientes com afasia primária progressiva através de testagem neuropsicológica, ressonância nuclear magnética utilizando imagem tensor de difusão (DTI) e a medida do volume cortical em áreas de interesse previamente definidas. Estes pacientes foram comparados quanto à imageneologia com um grupo controle constituído de dois pacientes. Resultados: Existe uma tendência a diferença no número e volume de fibras na DTI entre os pacientes e os controles principalmente no fascículo arqueado e no fascículo longitudinal inferior. Quanto ao volume cortical existe uma tendência a um menor volume principalmente dos giros temporais esquerdos nos casos, não houve relação entre as variáveis de imagem e a avaliação neuropsicológica. Conclusão: Foram identificadas alterações de volume cortical em lobo temporal e alterações no número e volume de fibras dos tratos envolvidos na linguagem.

Made available in DSpace on 2013-08-07T19:04:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000390126-Texto+Completo-0.pdf: 1072080 bytes, checksum: 51366b8be1a9f9666d0b753c07db3091 (MD5) Previous issue date: 2007 / A recent studies about functional neuroimage, brain image and neurosurgery are showing a possibility of Frontal Orbital Cortex (FOC ) to be related to Compulsive Obssesive Disorder (OCD) phisiopathology. Although related studies are in initial stages, the frontal disorder could take them to a poor performance in neuropsychological tests during frontal functions analysis. Due to that, we could have some influential autonomic alterations, by the somatic mark theory, when they have to make some decisions and use work memory. Goal: The present studies have the following aims: 1) To analyse autonomic answers through Skin Electrical Conduntance (SEC) under relax and individual stress with OCD and controls 2) To check individual performances during neuropsychological tests and also possible relations among OCD answers, relaxing and stress. 3) To check the relations between autonomic intensity and results from neuropsychological tests. 4) To analyse the connection between OCD and autonomic answers under relax and stress. 5) To check the relation between OCD intensity and results during neuropsychological avaliations. Patients and methods: We studied 58 persons, 28 with OCD method, by the DSM – IV criteria and 30 controls. All submited to anamnese interviews, diagnostic interviews, critical OCD, Depression and anxiety and also neuropsychological frontal function avaliations (FAZ, Stroop, WCST, Trail and Concentrated Attention), stress and relax. Statistic tests matching OCD groups and SEC groups, performance neuropsychological tests and psychiatrist scales. Also the relations between using medicines during the process or not comparing with psychiatrist scales and connections with OCD groups. Connections among neuropsychological test results and OCD intensity, use of medication during the process. Results: We could see a considerable average improvement over the stress comparing to relax in both groups: OCD (P= 0,038), Controls (P=0,001) there was no difference between relax (P=0,950) and stress (P=0,744) in both groups. About the neuropsychological tests, only WCST performance with OCD patients was poor comparing to group Control (P=0,002). Neither groups OCD or Control there was considerable relation during tests. No relations among SEC and scores (nr. of symptoms) on YBOCS scale, Hamilton Anxiety Scale (HAMA). Hamilton Depression Scale (HAMD) neither OCD persons or controls. No relation during the process and SEC, in both relax (P=0,778) and setress (P=0,760).Conclusion: There was a Phisiologycal Alteration of the autonomic function comparing with OCD patients, it seems they concentrated in specific tasks, specially the ones connecting with impetuous inhibition and strategic changes, analyzed by WCST. At the same time the process time does not have any influence on SEC and neuropsychological tests it is possible (OCD), will have a potential balance alterations on somatic markers due to frontal alterations. / Estudos recentes de neuroimagem funcional, imagem cerebral e neurocirurgia vêm revelando a possibilidade do Córtex Orbital Frontal (COF) estar relacionado a fisiopatologia do Transtorno Obsessivo Compulsivo (TOC). Porém, o estudo destas relações ainda está num estágio inicial. Da mesma forma esta disfunção frontal levaria estes indivíduos a terem urna performance mais pobre em testes neuropsicológicos que avaliam funções frontais. Devido a isto, haveria alterações autonômicas que influenciariam, segundo a teoria dos marcadores somáticos, em dificuldades na tomada de decisões e memória de trabalho. Objetivo: o presente estudo elegeu os seguintes objetivos: 1) avaliar as respostas autonômicas, através da Condutância Elétrica da Pele (CEP), sob relaxamento e sob estresse, em indivíduos com TOC e controles. 2) Verificar a performance destes indivíduos nos testes neuropsicológicos, assim como, as possíveis relações entre estas performances com as respostas da CEP sob relaxamento e sob estresse. 3) lnvestigar a existência de relação entre a intensidade de resposta autonômica com os resultados dos testes neuropsicológicos que avaliam funções executivas. 4) Investigar a existência de relação entre a severidade do TOC e resposta autonômica sob relaxamento e estresse. 5) Averiguar a existência de relação entre severidade do TOC e resultados em avaliação neuropsicológica que avaliam funções executivas. Pacientes e métodos: foram estudados 58 indivíduos. 28 com TOC, segundo critérios do DSM-IV e 30 controles. Todos os sujeitos foram submetidos a urna entrevista de anamnese, entrevista diagnostica, a escalas de severidade de TOC, Depressão e de Ansiedade, bem como avaliação neuropsicológica de funções frontais (FAZ, Stroop, WCST, Trail e Atenção Concentrada) e de CEP sob relaxamento e estresse. Testes estatísticos compararam o grupo com TOC e o Controle quanto a CEP, a performance dos testes neuropsicológicos e as escalas psiquiátricas. Também foram feitas correlações entre a CEP com os testes neuropsicológicos, com as escalas psiquiátricas, com o uso ou não de medicação, o período da doença e com as variáveis sócio-demográficas do grupo TOC. Também foram avaliadas as correlações entre os resultados dos testes neuropsicológicos com a severidade do TOC, uso de medicação e período da doença. Resultados: Houve um aumento significativo da media da condutância sob stress em comparação com o relaxamento, tanto no grupo TOC (p=0,038), quanto nos Controles (p=0,00l). Por outro lado, não houve diferença significativa entre as condutâncias em repouso (p=0,95O) e nem sob estresse (p=0,744) entre os dois grupos. Com relação aos testes neuropsicológicos somente no Wisconsin (WCST) a performance dos sujeitos com TOC mostrou-se significativamente mais pobre do que a do grupo Controle (p=0,002). Nem no grupo TOC e nem no grupo Controle houve uma correlação significativa entre os parâmetros de condutância e o desempenho nos testes. Não foram observadas correlações significativas entre a CEP e os escores (número de sintomas) na escala YBOCS, Escala Hamilton para Ansiedade (HAMA), Escala Hamilton para Depressão (HAMD), nem nos indivíduos com TOC e, naturalmente, nem nos controles. Não houve correlação significativa entre a duração da doença e a CEP, tanto em relaxamento (p=0,778) quanto em estresse (p=0,760). Da mesma forma, não foi observada, correlação com o desempenho nos testes. Conclusão: Existe uma modificação fisiológica da função autonômica mensurada pela (CEP), tanto nos indivíduos com TOC quanto nos controles, quando submetidos a uma situação de estresse.O prejuízo das funções executivas nos sujeitos com TOC parecem se concentrar em tarefas mais Especificas, especialmente ligadas a inibição de impulsos e mudança de estratégias, conforme examinadas pelo WCST. Da mesma forma, o per lodo de duração e intensidade do sintoma da doença não influencia na CEP e nos testes neuropsicológicos. E possível que a marcada participação de sistemas relacionados a ansiedade no TOC contrabalance potenciais alterações nos marcadores somáticos decorrentes de alterações frontais.

Made available in DSpace on 2013-08-07T19:04:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000434381-Texto+Completo-0.pdf: 15803288 bytes, checksum: a9594fd605ca8c7edf167f9acbc0b6d2 (MD5) Previous issue date: 2010 / Background: Focal cortical dysplasias (FCD) are the most common etiological substrate in pediatric epilepsy surgery. Type I FCD patients frequently have hippocampal sclerosis (HS) but the mechanisms underlying hippocampal damage in such patients is unknown. We performed a clinical-pathological study to identify the pathogenic mechanisms of hippocampal damage in children with refractory temporal lobe epilepsy (TLE) associated with FCD. Methods: We included patients with refractory epilepsy operated on the temporal lobe (LT) whose neuropathological examination revealed FCD (FCD type I and II groups). As comparison groups, we included patients with temporal low-grade tumors (LGT group), patients with TLE without neocortical lesions with or without hippocampal sclerosis (HS/NNL group), and autopsy controls (Autopsy group). Clinical variables were correlated with the presence of hippocampal damage evaluated by MRI, histopathology and neuronal densities. Results: A total of 108 children were included in the study, 41 patients in the HS/NNL group (38%), 32 in FCD type I group (29. 6%), 20 patients in LGT group (18. 5%), 5 patients in FCD type II group (4. 6%), and 10 autopsy cases (9. 3%). The prevalence of an initial precipitating injury (IPI) was low in LGT group, intermediate in FCD type I and II groups, and high in HS/NNL group (P<0. 001). Half patients in the FCD type I group had hippocampal damage in qualitative studies and lower neuron densities in several hippocampal subfields when compared with Autopsy group. The analysis showed that in FCD type I and HS/NNL groups the presence of an IPI was associated with lower neuronal densities in fascia dentate (FD) and Sommer’s sector [CA1 and prosubiculum (PRO)].Conclusion: Our results support the view that, similar to mesial temporal lobe epilepsy associated HS (MTLE-HS) patients, the mechanism of hippocampal damage frequently seen in type I FCD patients appears to be related to an IPI. / Introdução: As displasias corticais focais (DCF) são o substrato etiológico mais comum na cirurgia da epilepsia pediátrica. Pacientes com DCF tipo I frequentemente apresentam esclerose hipocampal (EH), porém os mecanismos subjacentes à lesão hipocampal em tais pacientes são desconhecidos. Realizamos um estudo clínicopatológico para identificar os mecanismos patogênicos da lesão hipocampal em crianças com epilepsia do lobo temporal (ELT) refratária associada à DCF.Métodos: Foram incluídos pacientes com epilepsia refratária operados no lobo temporal (LT) cujo exame neuropatológico revelou DCF (grupos DCF tipo I e II). Como grupos de comparação, foram incluídos pacientes com tumores de baixo grau (grupo TBG), pacientes com ELT sem lesões neocorticais com ou sem esclerose hipocampal (grupo EH/SLN) e controles de autópsia (grupo Autópsia). As variáveis clínicas foram correlacionadas com a presença de danos no hipocampo (avaliados através de ressonância magnética, exame histopatológico e densidades neuronais).Resultados: Um total de 108 crianças foi incluído no estudo: 41 pacientes no grupo EH/SLN (38%), 32 pacientes no grupo DCF tipo I (29,6%), 20 pacientes no grupo TBG (18,5%), 5 pacientes no grupo DCF tipo II (4,6%) e 10 casos de necrópsia (9,3%). A prevalência de uma injúria precipitante inicial (IPI) foi pequena no grupo TBG, intermediária nos grupos DCF tipos I e II e alta no grupo EH/SLN (P <0,001). Quando comparados ao grupo Autópsia, metade dos pacientes do grupo DCF tipo I apresentou danos hipocampais. A análise mostrou que, nos grupos DCF tipo I e EH/SLN, a presença de um IPI foi associada a uma menor densidade neuronal na fascia dentada (FD) e setor de Sommer [CA1 e prosubiculo (PRO)].Conclusão: Nossos resultados suportam a visão de que, semelhante aos pacientes com epilepsia do lobo temporal associada a esclerose hipocampal (ELTM-EH), o mecanismo de lesão hipocampal em pacientes com DCF tipo I parece estar relacionado a um IPI.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:41:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000431309-Texto+Completo-0.pdf: 274622 bytes, checksum: 3b80439f799e873c987cac63d42f75ee (MD5) Previous issue date: 2011 / Studies with organisms models demonstrated that cellular, structural and behavioral changes induced by environmental enrichment are related to increased levels of BDNF in the brain. These evidences suggest that BDNF could be an interesting biomarker of the effects of lifestyle on cognition and other behavioral parameters in humans. To test this hypothesis, we analyzed the effects of environmental enrichment on long term memory for object recognition and on BDNF levels of hippocampus, frontal cortex and serum of rats exposed to an experimental protocol that could be more easily translated to human intervention studies. Animals were maintained for 10 weeks in a social (standard laboratory conditions) or enriched (increased opportunity for physical exercise an learning experiences) condition. In the 7th week they were submitted to behavioral testing (open field and novel object memory task) and at the end of the 10th week they were killed and BDNF levels were analyzed. Animals maintained in the enriched condition showed enhanced performance on the memory task in the absence of any significant alteration in central or peripheral BDNF levels. The results of this study are important to highlight the need to develop experimental protocols using animal models that more closely resemble the characteristics of studies with humans and motivate more investigations to determine the conditions under which BDNF could be a biomarker of the effects of environment enrichment. / Estudos com modelos de organismos demonstraram que o ambiente enriquecido induz mudanças celulares, estruturais e comportamentais, e aumento nos níveis do fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) no sistema nervoso central. Essas evidências sugerem que BDNF possa ser um interessante marcador biológico dos efeitos de estilo de vida na cognição e outros parâmetros comportamentais em humanos. Para testar esta hipótese, analisamos os efeitos do ambiente enriquecido na memória de longa duração, através do reconhecimento do objeto, e os níveis de BDNF no hipocampo, córtex frontal e soro de ratos expostos a um protocolo experimental que pode ser mais facilmente relacionado com estudos de interação com humanos. Os animais foram mantidos durante dez semanas em condição social (condições padronizadas de laboratório) ou enriquecido (aumento da oportunidade para exercícios físicos e experiências de aprendizado). Na sétima semana os animais foram submetidos a testes comportamentais (campo aberto e teste do reconhecimento do objeto) e no final da décima semana foram eutanisados para análise dos níveis de BDNF. Os animais mantidos na condição enriquecida mostraram melhora na performance no teste de memória, mas em contrapartida não apresentaram alteração significativa nos níveis centrais e periféricos de BDNF. Os resultados deste estudo são importantes para destacar a necessidade de desenvolver protocolos experimentais usando o modelos animais que se assemelham mais próximo às características dos estudos com seres humanos e motivar mais investigações para determinar as circunstâncias sob que BDNF poderia ser um marcador biológico dos efeitos do enriquecimento do ambiente.

O exercício físico moderado e regular é considerado uma estratégia neuroprotetorapromissora.Os mecanismos pelos quais o exercício físico altera a função cerebral não foram completamente esclarecidos. Recentemente, nosso grupo demonstrou que o exercício físico alterou a atividade de enzimas relacionadas à acetilação de histonas, Histona Acetiltransferase (HAT) eHistona Desacetilase (HDAC), em hipocampo de ratos Wistar, o que pode estar relacionado às propriedades neuroprotetoraslevando ao remodelamento da cromatina. Nossa hipótese de trabalho é de que o exercício físico moderado em esteira ergométrica altera a atividade destas enzimas em diferentes estruturas cerebrais. O objetivo do estudo foi investigar o efeito do exercício agudo (sessão única) e crônico (duas semanas) sobre a atividade da HAT eda HDAC em estriado e córtex frontal de ratos. Ratos Wistar machos adultos foram distribuídos em um grupo não-exercitado (sedentário) e grupos exercitados em esteira ergométrica, utilizando diferentes protocolos: sessão única de exercício (corrida de 20 minutos) e treinamento crônico de exercício (corrida de 20 minutos, uma vez por dia, durante duas semanas). Os efeitos do exercício na atividade da HAT e HDAC foram determinados imediatamente e 1 h após a sessão única ou após a última sessão do treinamento crônico de exercício. A sessão única de exercício aumentou a atividade da HAT em córtex frontal de ratos 1 h após o exercício. O protocolo crônico de exercício reduziu a atividade da HDACno córtex frontal imediatamente e 1 h após a última sessão de treino. No estriado, o protocolo crônico de exercício aumentou a atividade da HAT e diminuiu a atividade da HDAC imediatamente após o treino.O exercício físico alterou a atividade das enzimas Histona HAT e HDAC,sugerindo um estado de hiperacetilação de histonas em córtex e estriado de ratos Wistar e assim é possível inferir que altere o estado conformacional dacromatina. / There is abundant evidence that the practice of regular physical activity modulates different brain functions. The neuroprotective properties of physical exercise have been widely described;howeverits mechanism of action is not yet fully elucidated. Recently, we demonstrated that the exercise was able to alter the activity of enzymes histone acetyltransferase (HAT) and histone deacetylase (HDAC) in hippocampus from Wistar rats. Our working hypothesis was that theexercise would result in changes on HAT and HDAC activities in different brain areas.The aim of this study was to investigate the effect of different protocols of treadmill running on the global activity of the enzymes HAT and HDAC in frontal cortex and striatum of rats.Male Wistar rats were randomly distributed in sedentary and exercised groups. The animals were submitted to exercise were divided into different groups: sedentary, single bout of exercise (running 20 min) and chronic exercise protocol (running once daily for 20 min, for 2 weeks).The effects of exercise on the activity of HAT and HDAC were measured immediately and 1 h after a single session or after the last session of chronic exercise protocol using specific ELISA kits. The single session of exercise increased the HAT activity in the frontal cortex of rats 1 h after exercise.The protocol of chronic exercise reduced the activity of HDAC immediately and 1 h after the last training session in the frontal cortex. In the striatum, the chronic exercise protocol increased the activity of HAT and decreased HDAC activity. Our exercise protocol modified the activity of both enzymes HAT and HDAC in cortex and striatum of rats, suggesting a state of hyperacetylation of histones.

O glutamato, quando em altas concentrações na fenda sináptica, é excitotóxico, podendo levar à morte celular devido à hiper-estimulação de seus receptores. Seu efeito neurotóxico tem sido relacionado a várias doenças agudas e crônicas do SNC, tais como isquemia, epilepsia, Alzheimer e Parkinson. A manutenção dos níveis de glutamato abaixo de seus níveis excitotóxicos é realizada através de um mecanismo de transporte de alta afinidade dependente de sódio. Os principais transportadores de glutamato, GLAST e GLT-1, estão presentes nos astrócitos. Alguns estudos demonstram que a captação de glutamato parece variar de acordo com o período de desenvolvimento e envelhecimento; entretanto, poucos estudos avaliam este parâmetro em animais imaturos, maduros e velhos utilizando uma única metodologia. Neste trabalho, nós traçamos um perfil ontogenético da captação de glutamato in vitro, durante o desenvolvimento e envelhecimento, usando fatias de estriado, hipocampo e córtex de ratos com 10, 21 e 60 dias, 15 e 26 meses. Também analisamos se a captação de glutamato era sensível à presença de guanosina. Em todas as estruturas a captação de glutamato foi maior em animais jovens decaindo então, até ratos velhos (15 meses) em estriado e hipocampo ou ratos adultos jovens (60 dias) em córtex. Em estriado e hipocampo observamos um aumento parcial e total, respectivamente, na captação em ratos muito velhos (26 meses). O efeito da guanosina parece ser idade e estrutura dependentes, visto que a mesma aumentou a captação basal de glutamato somente em fatias de córtex de ratos de 10 dias. A diminuição da captação de glutamato observada em animais com 15 meses em estriado e hipocampo pode estar relacionada às diversas desordens neurodegenerativas que ocorrem em idosos, e a recuperação deste parâmetro em ratos muito velhos (26 II meses), tanto parcial como total, parece ser um mecanismo de adaptação compensatório que pode estar ocorrendo durante o processo de envelhecimento.

Glicose é o principal substrato energético no SNC de mamíferos adultos, contudo o cérebro também é capaz de utilizar outros substratos, incluindo manose, frutose, galactose, glicerol, corpos cetônicos e lactato. Glicose é quase totalmente oxidada a CO2 e H2O, mas ela também é precursora de neurotransmissores, tais como glutamato, GABA e glicina. O metabolismo energético do SNC varia ontogeneticamente, visto o fato de que nas primeiras 2 horas após o nascimento, lactato é o seu principal substrato, glicose e corpos cetônicos servem como substratos nos 21 dias subseqüentes e, após este período, somente glicose predomina. A utilização de nutrientes é regulada de várias maneiras, tais como o transporte através das células endoteliais capilares, transporte através da membrana plasmática, variações na atividade enzimática e variações nas concentrações de nutrientes plasmáticos. Está bem estabelecido que a atividade funcional do SNC aumenta o metabolismo energético. Tal evento pode ser dependente da atividade da bomba Na+,K+-ATPase, a qual é requerida para restabelecer a homeostase iônica. O aumento da concentração de potássio extracelular de um nível basal 8-12 mM provoca excitação neuronal fisiológica. A concentração de potássio pode atingir 50-80 mM durante convulsões, isquemia ou hipoglicemia. O potássio liberado pela atividade elétrica é captado nos astrócitos através de processos dependentes e não dependentes de ATP. Neste estudo, observamos o efeito de diferentes concentrações de potássio extracelular (2.7, 20 e 50 mM), sobre a oxidação de glicose, frutose, manose e lactato a CO2 e a conversão a lipídios em córtex cerebral de ratos jovens (10dias) e adultos (60 dias). Considerando que a captação de deoxiglicose está relacionada com a atividade glicolítica, testamos a influência do potássio extracelular sobre este parâmetro. Os efeitos da ouabaína sobre a oxidação de glicose e captação de deoxiglicose foram testados para determinar se a influência de potássio extracelular era dependente da atividade da bomba Na+,K+-ATPase. Os efeitos da monensina (ionóforo de Na+) e bumetanide (inibidor do transportador de Na+/K+/2Cl-) foram também testados. O aumento da concentração de potássio extracelular aumentou a oxidação de glicose, frutose, e manose a CO2 em córtex cerebral de ratos adultos, contudo, este fenômeno não foi observado em ratos jovens. A oxidação de lactato aumentou com o aumento da concentração de potássio extracelular em ambos ratos jovens e adultos. Não houve diferença na oxidação de glicose e sobre a captação de deoxiglicose na presença de ouabaína. Monensina aumentou a captação de deoxiglicose em 2 minutos de incubação. Contudo, esta captação diminuiu em períodos de incubação de 1 hora e 10 minutos. Além disso, não houve efeito do bumetanide sobre o aumento causado pela alta concentração de potássio extracelular na oxidação de glicose.

A deficiência da desidrogenase das acilas-CoA de cadeia curta / ramificada (SBCAD), também conhecida como deficiência da 2-metilbutiril-CoA desidrogenase, é uma doença de herança autossômica recessiva que afeta o catabolismo da isoleucina. Este distúrbio é bioquimicamente caracterizado pelo acúmulo tecidual e elevada excreção urinária do ácido 2-metilbutírico (2MB) e da 2-metilbutirilglicina (2MBG), além da 2-metilbutirilcarnitina. Apesar de a doença apresentar predominantemente sintomas neurológicos, tais como retardo mental, convulsões e letargia, e imagens de ressonância magnética evidenciarem dano cortical, a fisiopatologia desse distúrbio ainda não foi estudada. Portanto, o presente estudo teve como objetivo investigar os efeitos in vitro do 2MB e da 2MBG sobre importantes parâmetros de estresse oxidativo em córtex cerebral de ratos jovens. Para tanto, foram preparados sobrenadantes de córtex cerebral, os quais foram incubados na ausência ou na presença dos metabólitos em concentrações que variaram de 0,1 a 5 mM por 1 h a 37° C. Após a incubação, alíquotas foram retiradas para a avaliação dos parâmetros bioquímicos. Nossos resultados mostram que a 2MBG, mas não o 2MB, aumentou as substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBA-RS), sugerindo indução de peroxidação lipídica. A 2MBG também causou oxidação de grupamentos sulfidrilas e reduziu as concentrações de glutationa (GSH), refletindo uma diminuição das defesas antioxidantes, enquanto o 2MB não alterou esses parâmetros. Por outro lado, o 2MB e a 2MBG não alteraram a formação de carbonilas. Além disso, foi verificado que o aumento nos níveis de TBA-RS e a redução nas concentrações de GSH causados por 2MBG foram prevenidos por antioxidantes, indicando que espécies reativas estavam envolvidas nesses efeitos. Ainda foi demonstrado que a redução dos níveis de GSH provocada pela 2MBG não foi devido a uma ação oxidativa direta do metabólito, pois este não alterou o conteúdo de grupamentos tióis de uma solução comercial de GSH na ausência de tecido cerebral. Finalmente, visto que a produção de óxido nítrico não foi alterada por estes metabólitos, presume-se que espécies reativas de oxigênio estejam principalmente envolvidas nos efeitos mediados pela 2MBG. Os resultados sugerem que a 2MBG induz dano oxidativo lipídico e reduz as defesas antioxidantes não-enzimáticas em cérebro de ratos pelo aumento na geração de espécies reativas de oxigênio. Portanto, o estresse oxidativo induzido pela 2MBG pode estar envolvido, pelo menos em parte, na fisiopatologia da disfunção neurológica encontrada nos pacientes afetados pela deficiência da SBCAD. / Short/branched-chain acyl-CoA dehydrogenase (SBCAD) deficiency, also known as 2-methylbutyryl-CoA dehydrogenase deficiency, is an autosomal recessive disorder of isoleucine metabolism. This disorder is biochemically characterized by high tissue accumulation and urinary excretion of 2-methylbutyrylglycine (2MBG) and 2-methylbutyric acid (2MB), as well as 2-methylbutyrylcarnitine. Although patients present predominantly neurological symptoms, such as mental retardation, seizures and lethargy, and magnetic resonance imaging reveals cortical damage, the pathophysiology of this disorder has not been studied. Therefore, this study aimed to investigate the in vitro effects of 2MB and 2MBG on important parameters of oxidative stress in cerebral cortex of young rats. Cortical supernatants were incubated in the absence or in the presence of the metabolites at concentrations ranging from 0.1 to 5 mM for 1 h at 37° C. Our results show that 2MBG, but not 2MB, increased thiobarbituric acid-reactive substances (TBA-RS), suggesting induction of lipid peroxidation. 2MBG also induced oxidation of sulfhydryl groups and reduced the concentrations of glutathione (GSH), reflecting a decrease of non enzymatic antioxidant defenses, whereas 2MB did not alter these parameters. In contrast, 2MB and 2MBG did not alter carbonyl formation. In addition, increased levels of TBA-RS and reduction of GSH levels induced by 2MBG were prevented by antioxidants, indicating that reactive species were involved in these effects. Furthermore, the reduction of GSH levels induced by 2MBG were not due to a direct oxidative action, since this metabolite did not alter the sulfhydryl content from a commercial solution of GSH in the absence of cerebral tissue. Finally, since nitric oxide production was not altered by these metabolites, it is presumed that reactive oxygen species possibly underlay 2MBG effects. The results suggest that 2MBG induces lipid oxidative damage and reduces non enzymatic antioxidant defenses in rat brain mediated by generation of reactive oxygen species. We can therefore assume that oxidative stress induced by 2MBG is involved, at least in part, in the pathophysiology of neurological dysfunction found in patients affected by SBCAD deficiency.