It is now clear that estrogen not only modulates the differentiation and function of reproductive systems, but it also profoundly regulates the immune system of normal and autoimmune individuals. An important mechanism by which estrogen regulates the immune system is by altering the secretion and/or response to cytokines. We hypothesized that estrogen may alter the levels and/or response to IFN-g, a prototype Th1 cytokine, that plays a pivotal role in immunity against intracellular infections and in many autoimmune and inflammatory disorders. We found that estrogen treatment tended to upregulate the secretion of IFN-g protein and mRNA expression from Concanavalin-A (Con-A)-activated splenic lymphocytes. Impressively, we found that splenocytes from estrogen-treated mice when activated with Con-A also resulted in increased release of nitric oxide compared to placebo-treated mice. Furthermore, Con-A-activated splenocytes from estrogen-treated mice also had upregulated iNOS mRNA, iNOS protein, and nitric oxide-regulated COX-2 protein when compared to control mice. Blocking co-stimulatory signals mediated through interactions of CD28 and B7 molecules by using CTLA-4Ig markedly decreased not only IFN-g, but also nitric oxide, thereby implying an important role for CD28/B7 interactions in IFN-g/nitric oxide. Estrogen-induced upregulation of iNOS/nitric oxide is mediated through IFN-g since: (i) Estrogen alone did not upregulate iNOS/nitric oxide in IFN-g knockout mice; (ii) addition of rIFN-g to activated splenocytes from estrogen-treated mice further upregulated nitric oxide levels. We next investigated whether estrogen also upregulated IFN-g-inducing cytokines and select IFN-g-inducing transcription factors. Estrogen treatment resulted in increased mRNA and/or protein expression of IFN-g inducing cytokines and their receptors, including: IL-18, IL-15, IL-27, IL-12Rb2, and IL-18Rb. We also found that T-bet, a critical Th1 transcription factor, and STAT-4 phosphorylation, a key molecule in IL-12 signaling were both increased, while IRF-4, an important player in Th2 differentiation, was diminished in Con-A-activated splenocytes from mice treated with estrogen. Altogether, these studies are the first to demonstrate that estrogen regulates IFN-g-dependent iNOS and describes the potential mechanisms of how estrogen alters IFN-g-inducible genes, IFN-g inducing cytokines, and transcription factors in normal C57BL/6 mice. These studies may have profound implications to many autoimmune and inflammatory disorders, where estrogen is known to regulate the course of these diseases. Since estrogen may promote inflammatory disorders by upregulating pro-inflammatory biomolecules including IFN-g, nitric oxide, and COX-2, these studies may help in the design of therapeutic agents that regulate or block secretion and/or response to these inflammatory molecules. / Ph. D.

Nous avons entrepris la caractérisation de la protéine prion pathologique par Western blot à partir d’isolats de petits ruminants et de bovins atteints d’Encéphalopathie Spongiforme Subaiguë Transmissible (ESST) afin d’identifier des signatures moléculaires divergeant de la signature associée à l’ESST affectant habituellement ces animaux ; la tremblante classique pour les petits ruminants et l’ESB classique (ESB-C) pour les bovins. Cette étude a permis d’évaluer la fréquence de phénotypes inhabituels et a contribué à envisager les formes d’ESB atypiques comme sporadiques. Ensuite la transmission des isolats de petits ruminants aux souris C57Bl/6 et TgOvPrP4 a permis d’une part de confirmer l’absence de contamination par l’agent de l’ESB, tout du moins pour les ovins, et d’autre part d’approfondir les connaissances sur la diversité des souches dans les isolats de tremblante. Les travaux de transmission aux souris C57Bl/6 des isolats bovins atteints d’ESB-H ont quant à eux conduit à la description de l’émergence d’une souche présentant les caractéristiques de l’ESB-C suggérant que la forme sporadique d’ESB-H puisse être à l’origine de la contamination initiale des bovins ayant conduit après recyclage par le biais des farines de viande et d’os à l’épizootie d’ESB-C / Molecular characterization using Western blot method has been carried out to identify unusual PrPres pattern from small ruminants and bovines TSE affected. Such analyse allow us to define the frequency of these unusual signature and contribute to consider BSE-H as sporadic form of ruminant TSE. Transmission studies from unusual sheep isolates in C57Bl/6 and TgovPrP4 mice firstly contribute to confirm that none of these sheep isolates was infected by BSE transmission. Secondly, strain characteristics observed through experimental transmission of unusual isolates and classical scrapie affected isolates show results that give some element about strain diversity in both scrapie types. Serial passages of H-BSE in C57Bl/6 mice show the emergence of a prion strain with features similar to classical BSE. Such findings might help to explain the origin of the classical BSE epizootic disease, which could have originated from this kind of sporadic form of BSE

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este estudo teve como objetivo avaliar o papel da administração crônica de cafeína durante a gestação de camundongos C57BL/6 sobre o remodelamento cardíaco e a expressão de componentes do sistema renina-angiotensina (SRA) na prole macho adulta. Fêmeas C57BL/6 grávidas foram divididas em dois grupos (n = 10): grupo controle (C), progenitoras foram injetadas apenas com o veículo (solução salina NaCl 0,9%), e grupo cafeína (CF), progenitoras receberam diariamente uma injecção subcutânea contendo 20 mg/kg de cafeína (1 mg/ml de solução salina). Após o desmame, os filhotes tiveram livre acesso à ração padrão até 90 dias de idade quando foram sacrificados. Rim e ventrículo esquerdo (VE) foram coletados para análise estrutural e western blotting. O grupo cafeína mostrou uma redução significativa no ganho de massa corporal (MC) (-18%; P <0,0001). O grupo cafeína apresentou ainda um aumento da pressão arterial sistólica (+ 48%; P <0,0001) e freqüência cardíaca (+10%; P <0,01) em relação ao grupo controle. A massa do VE corrigida pela MC no grupo da cafeína foi maior que no grupo C (+10%; P <0,01). O grupo cafeína apresentou um aumento na área de cardiomiócitos (+40%; P <0,05), e reduzida densidade capilar (-25%; P <0,05). No rim, as expressões de renina (128%; P <0,05) e dos receptores 1 da angiotensina II (AT1R) (88%; P <0,05) foram significativamente maiores nos animais do grupo cafeína. No VE, o grupo cafeína demonstrou aumento da expressão de ECA (+30%; P <0,05), angiotensina II (+60%; P <0,01), e AT1R (+77%; P <0,01) e diminuição da expressão do receptor 2 de angiotensina II (-46%; P <0,05). Em conclusão, a administração crônica de cafeína durante a gestação, possivelmente programa a expressão de componentes de sistema renina-angiotensina, levando à ativação persistente do SRA renal e cardíaco local, que por sua vez promove o aumento da pressão sanguínea, remodelação e efeitos cardíacos adversos. / This study aimed to evaluate the role of caffeine chronic administration during gestation of C57BL/6 mice on cardiac remodeling and the expression of components of the renin-angiotensin system (RAS) in male offspring as adults. Pregnant C57BL/6 female mice were divided into two groups (n=10): Control group (C), dams were injected with the vehicle only (saline 0.9% NaCl), and Caffeine group (CF), dams received daily a subcutaneous injection containing 20 mg/kg of caffeine/day (1 mg/ml saline). After weaning, pups had free access to the standard chow until 90 days of age when they were killed. Kidney and left ventricle (LV) were collected for structural analysis and Western blot. Caffeine group showed a significant reduction in body mass (BM) gain (-18%;P<0.0001). Caffeine group had increased systolic blood pressure (+ 48%;P<0.0001) and higher heart rate (+10%;P<0.01) than control group. LV mass adjusted by BM in caffeine group was greater than in C group (+10%;P<0.01). Caffeine group had increase in the area of cardiomyocytes (+40%;P<0.05), and reduced capillary density (-25%;P<0.05). In the kidney, the expressions of renin (+128%; P<0.05) and angiotensin II receptor 1(AT1R) (+88%;P<0.05) were significantly greater in caffeine mice. In the LV, caffeine group showed increased expression of ACE (+30%; P <0.05), angiotensin II (+60%;P<0.01), and AT1R (+77%;P<0.01), and decreased expression of angiotensin II receptor 2 (-46%;P<0.05). In conclusion, chronic administration of caffeine during gestation possibly programs the expression of renin-angiotensin system components, leading to persistent activation of local renal and cardiac RAS, which in turn promotes increased BP and adverse cardiac remodeling.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Avaliar os efeitos benéficos do tratamento com óleo de peixe sobre mudanças metabólicas e morfológicas no pâncreas e tecido adiposo de camundongos C57BL/6 alimentados com dieta rica em lipídeos e sacarose (HLS).Camundongos machos da linhagem C57BL/6, foram alimentados com dieta padrão (P) ou dieta HLS. Aos 3 meses de idade, os camundongos do grupo HLS foram separados em grupo não-tratado (HLS) ou grupo tratado com óleo de peixe (HLS-Px, 1,5g/kg/dia). Aos 4 meses de idade os animais foram sacrificados. O grupo HLS apresentou aumento da massa corporal (MC) e no acúmulo do tecido adiposo total, porém o grupo HLS-Px apresentou menor MC e massa de tecido adiposo comparado ao grupo HLS. As concentrações de glicose plasmática e insulina não foram afetadas entre os grupos, no entanto os grupos HLS e HLS-Px apresentaram maior HOMA-IR. Os grupos HLS e HLS-Px apresentaram maiores concentrações plasmáticas do colesterol total e LDL-C, porém o grupo HLS-Px apresentou maior concentração plasmática do HDL-C e redução da concentração de triglicerídeos. Os adipócitos do grupo HLS apresentaram maior diâmetro quando comparado aos grupos controle e HLS-Px. A massa do pâncreas foi menor no grupo HLS-Px e as ilhotas pancreáticas apresentaram maior diâmetro no grupo HLS, quando comparado ao grupo controle. A expressão de insulina, glucagon e GLUT-2 mostrou-se forte em todas as ilhotas pancreáticas do grupo controle, mas o grupo HLS apresentou fraca expressão para o GLUT-2. Entretanto, HLS-Px apresentou maior expressão do GLUT-2. O tratamento com óleo de peixe foi capaz de reduzir o ganho de massa corporal e a concentração de triglicerídeos, assim como reduzir o acúmulo de tecido adiposo,hipertrofia dos adipócitos, das ilhotas pancreáticas, assim como prevenir a redução do GLUT-2 em camundongos C57BL/6. / To evaluate the fish oil treatment upon morphological and metabolic changes in the pancreas and adipose tissue of C57BL/6 mice fed high-fat-high-sucrose (HFHS) diet. Male C57BL/6 mice were fed HFHS chow or standard chow (SC). At 3 mo-old, HFHS mice were separated into untreated group (HFHS) or treated with fish oil (HFHS-Fo, 1.5 g/kg/day). At 4-mo-old animals were sacrificed. HFHS had increase in body mass (BM) and in total body fat, but HFHS-Fo had smaller BM and total body fat in relation to HFHS. Plasma glucose and insulin levels were not affected among the groups, but HFHS and HFHS-Fo had higher HOMA-IR ratio. HFHS and HFHS-FO had increased plasma total cholesterol and LDL-C, but HFHS-Fo increased plasma HDL-C and decreased triglycerides levels. The adipocytes size were greater in HFHS, when compared to SC and HFHS-Fo groups. HFHS-Fo had smaller pancreas mass and HFHS presented higher islet pancreatic diameter, when compared to SC group. SC group showed strong expression for insulin, glucagon and GLUT-2 in all pancreatic islets, and HFHS presented lesser expression for GLUT-2. However, HFHS-Fo presented increase of GLUT-2 expression. Fish oil treatment was able to reduce body mass gain and plasma TG, reduce fat pad adiposity as well as adipocyte and pancreatic islet hypertrophy, prevent decrease GLUT-2 in C57BL/6.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / O objetivo deste trabalho foi estudar a ação do fenofibrato, um agonista do receptor ativador da proliferação peroxissomal alfa, no remodelamento cardíaco e na expressão de componentes do sistema renina-angiotensina (SRA) em um modelo de obesidade induzida por dieta. Camundongos machos C57Bl/6 com três meses de idade foram alimentados durante 11 semanas com dieta controle (grupo C, 3,57 kcal/g de dieta) ou dieta hiperlipídica (grupo HL, 5,40 kcal/g de dieta), em seguida foram separados em quatro grupos e estudados durante cinco semanas: C; HL; C-L (C mais fenofibrato) e HL-F (HL mais fenofibrato). Os animais HL foram mais pesados e apresentaram maior pressão arterial (PA) comparados aos animais C, mas HL-F foram mais leves e tiveram PA menor que HL. A resistência insulínica vista nos camundongos HL foi melhorada com fenofibrato nos camundongos HL-F. Fenofibrato reduziu colesterol total, triglicerídeos e aumentou HDL-c. Os animais HL apresentou um ventrículo esquerdo (VE) mais pesado e com espessura da parede maior, como também cardiomiócitos maiores e uma menor razão cardiomiócito/capilares que os animais C. Fenofibrato foi eficiente em melhorar estas alterações. As expressões cardíacas de Angiotensina II (ANG II) e de seu receptor tipo 1 (AT1R) foram maiores, enquanto que a expressão de seu receptor tipo 2 (AT2R) foi menor nos animais HL que nos animais C, e fenofibrato foi eficiente em atenuar estas diferenças. Como conclusão, a dieta HL lidera para a obesidade, elevação da PA, hipertrofia cardíaca, alterações metabólicas e expressão proteica alterada do SRA em camundongos, sugerindo a participação do SRA nestas alterações. Fenofibrato é eficiente em diminuir a PA e controlar a expressão proteica do SRA, assim como no tratamento da resistência insulínica e do remodelamento cardíaco adverso, diminuindo a hipertrofia dos cardiomiócitos e melhorando a vascularização do miocárdio, desta maneira, diminuindo importantes fatores de risco para doenças cardiovasculares / The aim was to study the action of fenofibrate, a peroxisome proliferator-activated receptor alpha agonist, in cardiac remodeling and protein expressions of RAS components in a model of obesity induced by diet. 3-mo-old C57BL/6 male were fed for 11 weeks with standard chow (SC group, 3.57 kcal/g of chow) or high-fat chow (HF group, 5.40 kcal/g of chow), then they were separated into four groups and studied for five weeks: SC; HF; SC-F (SC plus fenofibrate) and HF-F (HF plus fenofibrate). HF was heavier and had higher blood pressure (BP) than SC, but HF-F was lighter and had lower BP than HF. The insulin resistance seen in HF mice was corrected by fenofibrate in HF-F mice. Fenofibrate reduced total cholesterol, triglycerides and raised the HDL-c. HF had thicker and heavier left ventricle (LV) with bigger LV cardiomyocyte and smaller cardiomyocyte-to-capillaries ratio than SC, and fenofibrate was efficient in treating these alterations. Cardiac expressions of angiotensin II (ANG II) and ANG II receptor 1 were higher, and ANG II receptor 2 was lower in HF than in SC, and fenofibrate was efficient in attenuating these differences. In conclusion, HF diet leads to obesity, BP elevation, cardiac hypertrophy, metabolic changes and altered RAS protein expression in mice, suggesting that RAS is involved. Fenofibrate is efficient in decreasing BP and in controlling RAS protein expressions, and treats the insulin resistance and the adverse cardiac remodeling decreasing the cardiomyocyte hypertrophy and improving the myocardial vascularization, therefore, decreasing important cardiovascular risk factors

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Avaliar os efeitos benéficos do tratamento com óleo de peixe sobre mudanças metabólicas e morfológicas no pâncreas e tecido adiposo de camundongos C57BL/6 alimentados com dieta rica em lipídeos e sacarose (HLS).Camundongos machos da linhagem C57BL/6, foram alimentados com dieta padrão (P) ou dieta HLS. Aos 3 meses de idade, os camundongos do grupo HLS foram separados em grupo não-tratado (HLS) ou grupo tratado com óleo de peixe (HLS-Px, 1,5g/kg/dia). Aos 4 meses de idade os animais foram sacrificados. O grupo HLS apresentou aumento da massa corporal (MC) e no acúmulo do tecido adiposo total, porém o grupo HLS-Px apresentou menor MC e massa de tecido adiposo comparado ao grupo HLS. As concentrações de glicose plasmática e insulina não foram afetadas entre os grupos, no entanto os grupos HLS e HLS-Px apresentaram maior HOMA-IR. Os grupos HLS e HLS-Px apresentaram maiores concentrações plasmáticas do colesterol total e LDL-C, porém o grupo HLS-Px apresentou maior concentração plasmática do HDL-C e redução da concentração de triglicerídeos. Os adipócitos do grupo HLS apresentaram maior diâmetro quando comparado aos grupos controle e HLS-Px. A massa do pâncreas foi menor no grupo HLS-Px e as ilhotas pancreáticas apresentaram maior diâmetro no grupo HLS, quando comparado ao grupo controle. A expressão de insulina, glucagon e GLUT-2 mostrou-se forte em todas as ilhotas pancreáticas do grupo controle, mas o grupo HLS apresentou fraca expressão para o GLUT-2. Entretanto, HLS-Px apresentou maior expressão do GLUT-2. O tratamento com óleo de peixe foi capaz de reduzir o ganho de massa corporal e a concentração de triglicerídeos, assim como reduzir o acúmulo de tecido adiposo,hipertrofia dos adipócitos, das ilhotas pancreáticas, assim como prevenir a redução do GLUT-2 em camundongos C57BL/6. / To evaluate the fish oil treatment upon morphological and metabolic changes in the pancreas and adipose tissue of C57BL/6 mice fed high-fat-high-sucrose (HFHS) diet. Male C57BL/6 mice were fed HFHS chow or standard chow (SC). At 3 mo-old, HFHS mice were separated into untreated group (HFHS) or treated with fish oil (HFHS-Fo, 1.5 g/kg/day). At 4-mo-old animals were sacrificed. HFHS had increase in body mass (BM) and in total body fat, but HFHS-Fo had smaller BM and total body fat in relation to HFHS. Plasma glucose and insulin levels were not affected among the groups, but HFHS and HFHS-Fo had higher HOMA-IR ratio. HFHS and HFHS-FO had increased plasma total cholesterol and LDL-C, but HFHS-Fo increased plasma HDL-C and decreased triglycerides levels. The adipocytes size were greater in HFHS, when compared to SC and HFHS-Fo groups. HFHS-Fo had smaller pancreas mass and HFHS presented higher islet pancreatic diameter, when compared to SC group. SC group showed strong expression for insulin, glucagon and GLUT-2 in all pancreatic islets, and HFHS presented lesser expression for GLUT-2. However, HFHS-Fo presented increase of GLUT-2 expression. Fish oil treatment was able to reduce body mass gain and plasma TG, reduce fat pad adiposity as well as adipocyte and pancreatic islet hypertrophy, prevent decrease GLUT-2 in C57BL/6.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / O objetivo deste trabalho foi estudar a ação do fenofibrato, um agonista do receptor ativador da proliferação peroxissomal alfa, no remodelamento cardíaco e na expressão de componentes do sistema renina-angiotensina (SRA) em um modelo de obesidade induzida por dieta. Camundongos machos C57Bl/6 com três meses de idade foram alimentados durante 11 semanas com dieta controle (grupo C, 3,57 kcal/g de dieta) ou dieta hiperlipídica (grupo HL, 5,40 kcal/g de dieta), em seguida foram separados em quatro grupos e estudados durante cinco semanas: C; HL; C-L (C mais fenofibrato) e HL-F (HL mais fenofibrato). Os animais HL foram mais pesados e apresentaram maior pressão arterial (PA) comparados aos animais C, mas HL-F foram mais leves e tiveram PA menor que HL. A resistência insulínica vista nos camundongos HL foi melhorada com fenofibrato nos camundongos HL-F. Fenofibrato reduziu colesterol total, triglicerídeos e aumentou HDL-c. Os animais HL apresentou um ventrículo esquerdo (VE) mais pesado e com espessura da parede maior, como também cardiomiócitos maiores e uma menor razão cardiomiócito/capilares que os animais C. Fenofibrato foi eficiente em melhorar estas alterações. As expressões cardíacas de Angiotensina II (ANG II) e de seu receptor tipo 1 (AT1R) foram maiores, enquanto que a expressão de seu receptor tipo 2 (AT2R) foi menor nos animais HL que nos animais C, e fenofibrato foi eficiente em atenuar estas diferenças. Como conclusão, a dieta HL lidera para a obesidade, elevação da PA, hipertrofia cardíaca, alterações metabólicas e expressão proteica alterada do SRA em camundongos, sugerindo a participação do SRA nestas alterações. Fenofibrato é eficiente em diminuir a PA e controlar a expressão proteica do SRA, assim como no tratamento da resistência insulínica e do remodelamento cardíaco adverso, diminuindo a hipertrofia dos cardiomiócitos e melhorando a vascularização do miocárdio, desta maneira, diminuindo importantes fatores de risco para doenças cardiovasculares / The aim was to study the action of fenofibrate, a peroxisome proliferator-activated receptor alpha agonist, in cardiac remodeling and protein expressions of RAS components in a model of obesity induced by diet. 3-mo-old C57BL/6 male were fed for 11 weeks with standard chow (SC group, 3.57 kcal/g of chow) or high-fat chow (HF group, 5.40 kcal/g of chow), then they were separated into four groups and studied for five weeks: SC; HF; SC-F (SC plus fenofibrate) and HF-F (HF plus fenofibrate). HF was heavier and had higher blood pressure (BP) than SC, but HF-F was lighter and had lower BP than HF. The insulin resistance seen in HF mice was corrected by fenofibrate in HF-F mice. Fenofibrate reduced total cholesterol, triglycerides and raised the HDL-c. HF had thicker and heavier left ventricle (LV) with bigger LV cardiomyocyte and smaller cardiomyocyte-to-capillaries ratio than SC, and fenofibrate was efficient in treating these alterations. Cardiac expressions of angiotensin II (ANG II) and ANG II receptor 1 were higher, and ANG II receptor 2 was lower in HF than in SC, and fenofibrate was efficient in attenuating these differences. In conclusion, HF diet leads to obesity, BP elevation, cardiac hypertrophy, metabolic changes and altered RAS protein expression in mice, suggesting that RAS is involved. Fenofibrate is efficient in decreasing BP and in controlling RAS protein expressions, and treats the insulin resistance and the adverse cardiac remodeling decreasing the cardiomyocyte hypertrophy and improving the myocardial vascularization, therefore, decreasing important cardiovascular risk factors

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este estudo teve como objetivo avaliar o papel da administração crônica de cafeína durante a gestação de camundongos C57BL/6 sobre o remodelamento cardíaco e a expressão de componentes do sistema renina-angiotensina (SRA) na prole macho adulta. Fêmeas C57BL/6 grávidas foram divididas em dois grupos (n = 10): grupo controle (C), progenitoras foram injetadas apenas com o veículo (solução salina NaCl 0,9%), e grupo cafeína (CF), progenitoras receberam diariamente uma injecção subcutânea contendo 20 mg/kg de cafeína (1 mg/ml de solução salina). Após o desmame, os filhotes tiveram livre acesso à ração padrão até 90 dias de idade quando foram sacrificados. Rim e ventrículo esquerdo (VE) foram coletados para análise estrutural e western blotting. O grupo cafeína mostrou uma redução significativa no ganho de massa corporal (MC) (-18%; P <0,0001). O grupo cafeína apresentou ainda um aumento da pressão arterial sistólica (+ 48%; P <0,0001) e freqüência cardíaca (+10%; P <0,01) em relação ao grupo controle. A massa do VE corrigida pela MC no grupo da cafeína foi maior que no grupo C (+10%; P <0,01). O grupo cafeína apresentou um aumento na área de cardiomiócitos (+40%; P <0,05), e reduzida densidade capilar (-25%; P <0,05). No rim, as expressões de renina (128%; P <0,05) e dos receptores 1 da angiotensina II (AT1R) (88%; P <0,05) foram significativamente maiores nos animais do grupo cafeína. No VE, o grupo cafeína demonstrou aumento da expressão de ECA (+30%; P <0,05), angiotensina II (+60%; P <0,01), e AT1R (+77%; P <0,01) e diminuição da expressão do receptor 2 de angiotensina II (-46%; P <0,05). Em conclusão, a administração crônica de cafeína durante a gestação, possivelmente programa a expressão de componentes de sistema renina-angiotensina, levando à ativação persistente do SRA renal e cardíaco local, que por sua vez promove o aumento da pressão sanguínea, remodelação e efeitos cardíacos adversos. / This study aimed to evaluate the role of caffeine chronic administration during gestation of C57BL/6 mice on cardiac remodeling and the expression of components of the renin-angiotensin system (RAS) in male offspring as adults. Pregnant C57BL/6 female mice were divided into two groups (n=10): Control group (C), dams were injected with the vehicle only (saline 0.9% NaCl), and Caffeine group (CF), dams received daily a subcutaneous injection containing 20 mg/kg of caffeine/day (1 mg/ml saline). After weaning, pups had free access to the standard chow until 90 days of age when they were killed. Kidney and left ventricle (LV) were collected for structural analysis and Western blot. Caffeine group showed a significant reduction in body mass (BM) gain (-18%;P<0.0001). Caffeine group had increased systolic blood pressure (+ 48%;P<0.0001) and higher heart rate (+10%;P<0.01) than control group. LV mass adjusted by BM in caffeine group was greater than in C group (+10%;P<0.01). Caffeine group had increase in the area of cardiomyocytes (+40%;P<0.05), and reduced capillary density (-25%;P<0.05). In the kidney, the expressions of renin (+128%; P<0.05) and angiotensin II receptor 1(AT1R) (+88%;P<0.05) were significantly greater in caffeine mice. In the LV, caffeine group showed increased expression of ACE (+30%; P <0.05), angiotensin II (+60%;P<0.01), and AT1R (+77%;P<0.01), and decreased expression of angiotensin II receptor 2 (-46%;P<0.05). In conclusion, chronic administration of caffeine during gestation possibly programs the expression of renin-angiotensin system components, leading to persistent activation of local renal and cardiac RAS, which in turn promotes increased BP and adverse cardiac remodeling.

The 129S2 inbred mouse strain is often used as a background strain in the production of genetically altered mice (i.e. knockout and transgenic mice). It is important to establish the behavioral phenotype of wild-type mice before making comparisons to genetically altered mice. Also, those comparisons can assist in the evaluation and interpretation of the in vivo effects of drugs. The drug discrimination assay measures the subjective effects of drugs and provides a measure of underlying neuropharmacological mechanisms responsible for the discriminative stimulus properties of drugs. The present study established the atypical antipsychotic drug clozapine as a discriminative stimulus in male 129S2 inbred mice and compared clozapine’s discriminative stimulus properties in 129S2 mice to C57BL/6 and DBA/2 inbred mice. By comparing the discriminative stimulus properties between inbred strains of mice we hope to obtain a fuller picture of the underlying neuropharmacological mechanisms of antipsychotic drugs.

Due to its unique receptor binding profile and its relationship to clozapine, N-desmethylclozapine (NDMC) has been examined as a possible antipsychotic drug (APD). Clozapine has been trained as discriminative stimulus in our lab, but NDMC has not yet been established as a discriminative stimulus. In experiment 1, 12 C57BL/6 mice were trained to discriminate 10.0 mg/kg NDMC from VEH using a standard-two lever operant procedure to assess antipsychotic substitution. The typical APD clozapine fully substituted for NDMC at 2 doses tested (2.5 and 5.0 mg/kg), while typical APD haloperidol failed to substitute for NDMC. In Experiment 2, 11 mice were given repeated administration of NDMC to assess cross-tolerance development to the discriminative stimulus of clozapine. NDMC was successfully trained as a discriminative stimulus and was also shown to induce cross-tolerance to clozapine’s discriminative stimulus, indicating similar underlying pharmacological mechanisms of action between NDMC and clozapine.