Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2010 / Bibliografia: f. 90-104 / O presente estudo teve como objetivo caracterizar a influência do UST no tecido adiposo em mulheres. A amostra foi constituída por 54 mulheres saudáveis com idade entre 18 e 52 anos, randomizadas em três grupos. As pacientes foram submetidas à avaliações / The present study aimed to characterize the influence of the TUS in adipose tissue in women. The sample consisted of 54 healthy women aged between 18 and 52 years, randomized into three groups. The patients underwent assessments prior to treatment, throug

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-10-26T13:53:07Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 8487372 bytes, checksum: 18cfe786c01a73ffef90b917ab875211 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-26T13:53:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 8487372 bytes, checksum: 18cfe786c01a73ffef90b917ab875211 (MD5) Previous issue date: 2017-07-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Neste trabalho, utilizando a técnica de pinça óptica, foi possível estudar as alterações das propriedades mecânicas do complexo DNA-cafeína em função da concentração de cafeína na amostra, nos regimes de força iônica alta (concentração total de sódio de 150 mM) e força iônica baixa (concentração total de sódio de 1 mM). Utilizando o modelo de exclusão de vizinhos para ajustar os dados obtidos experimentalmente para o comprimento de contorno, demostramos que a cafeína não possui comportamento de intercalante. Além disso, fomos capazes de observar uma mudança conformacional da molécula de DNA devido a ligação com a cafeína, onde essa mudança ocorre no sentido de transformar o B-DNA em A-DNA. A alteração da força iônica da solução foi capaz de mudar a forma de interação da cafeína ao DNA. Para força iônica alta, a ligação da cafeína ao DNA apresenta cooperatividade positiva, possuindo um coeficiente de Hill (n) igual a 3. No regime de força iônica baixa, a cooperatividade da ligação desapareceu e o coeficiente de Hill diminuiu para 1. Fomos capazes também de estimar o constante de ligação da cafeína ao DNA como sendo Ki= (0,3±0,02)10^⁻1 M^⁻1 para força iônica alta Ki= (7,3±4,0)10^⁻1 M^⁻1 no regime de força iônica baixa. / In this work, by using the optical tweezer method, it was possible to study the changes of the mechanical properties of the DNA-caffeine compound according to the concentration of caffeine in the sample, for the high ionic strength regime (total sodium concentration of 150 mM) and for the low ionic strength regime (total sodium concentration of 1 mM). Using the neighbor-exclusion principle to adjust the data obtained experimentally to the contour length, we showed that the caffeine doesn't presente intercalating behavior. Besides, we were able to observe a conformational change in the DNA molecule due to the bonding with the caffeine, where this change occurs in the sense of changing the B-DNA into A-DNA. For the high ionic strength, the bonding of the caffeine with the DNA presents positive cooperativity, having a Hill coefficient (n) equals to 3. For the low ionic strength regime, the bonding cooperativity disappeared and the Hill coefficient decreased to 1. We were able to estimate the binding constant of the caffeine with the DNA as Ki= (0,3±0,02)10^⁻1 M^⁻1 or the high ionic strength and Ki= (7,3±4,0)10^⁻1 M^⁻1 for the low ionic strength regime

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2018-02-06T17:33:16Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1050507 bytes, checksum: 2ed3a08b0d311d26aa7fb2fbbc6ce9d7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-06T17:33:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1050507 bytes, checksum: 2ed3a08b0d311d26aa7fb2fbbc6ce9d7 (MD5) Previous issue date: 2017-09-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A cafeína é um componente comum na dieta de muitos atletas e praticantes de atividade física, estando presente em alguns alimentos, tais como no chocolate, refrigerantes, bebidas energéticas, café, ou na forma de suplementos alimentares. Essa substância tem sido utilizada como um possível recurso ergogênico nutricional, sendo consumida normalmente de forma aguda, previamente à realização de exercícios físicos com o objetivo de retardar a fadiga e aprimorar o desempenho. Recentemente, uma das formas mais comuns da ingestão de cafeína é através das bebidas energéticas, que contém em sua composição, além da cafeína, substâncias que agem de maneira sinérgica, como a taurina, carboidratos, aminoácidos, vitaminas e minerais, que podem estar associados com a melhora no desempenho físico. A maioria das bebidas energéticas comercializadas apresenta carboidratos em sua composição, o que pode levar a um desequilíbrio nutricional, acarretando um aumento no peso corporal. Sendo assim, como forma de atenuar esse efeito, as bebidas energéticas com característica sugar free surgem como uma opção viável para promover a manutenção do peso corporal e atingir um mesmo desempenho físico quando comparado à bebida energética convencional. Esta dissertação é composta por dois artigos. O primeiro estudo teve como objetivo verificar e comparar o efeito do consumo agudo de cafeína, presente em diferentes tipos de bebidas energéticas sobre o desempenho físico aeróbico, variáveis metabólicas e padrões subjetivos em homens, corredores de resistência. Já no segundo estudo, o objetivo foi verificar e comparar o efeito das e entre bebidas experimentais, sobre o balanço hídrico-eletrolítico. Ambos os estudos, foram duplo cego e crossover randomizado. Foram selecionados 12 homens, corredores de resistência [23 ± 2,6 anos, 177 ± 3,4 cm, 74,4 ± 5,5 kg, VO 2max = 59,8 ± 5,5 ml.(kg.min) -1 ]. Os avaliados ingeriram, 40 minutos antes da sessão de exercício, quantidade correspondente a 3 mg.kg.PC -1 de cafeína presente na bebida energética convencional (BE1) e sugar free (BE2) e um placebo (PL) carboidratado e não cafeinado, sendo as sessões separadas por 7 dias e em ambiente termoneutro (22,81 ± 0,78 °C / 58,08 ± 1,52% UR). Em cada situação experimental a duração da sessão de exercício foi de 60 minutos, divididos em 5 minutos de aquecimento a uma intensidade de 55% do VO 2max , 55 minutos em intensidade entre 65 e 75% do VO 2max , seguidos por um sprint correspondendo a 100% do VO 2max . Para a análise estatística dos dados relacionados ao artigo 1, após a verificação da normalidade pelo teste de Shapiro-Wilk, foi realizada a técnica do Anova Two Way para medidas repetidas com correção de Bonferroni, para a comparação das variáveis dependentes, em especial à distância e o tempo de duração do sprint nas variáveis em cada uma das BE e; 2) Anova Two Way para medidas repetidas com correção de Bonferroni objetivando verificar a interação entre os diferentes tratamentos vs momentos inter bebidas. Já para o artigo 2, a técnica estatística empregada após a verificação da normalidade dos dados, feita pelo teste de Shapiro-Wilk, foi utilizado o Teste t para a verificação dos momentos pré e pós exercício das variáveis relacionadas ao balanço hídrico e estado de hidratação e a técnica do Anova Two Way com correção de Bonferroni para medidas repetidas objetivando verificar a interação entre os diferentes tratamentos vs momentos para a verificação da resposta das análises bioquímicas. bioquímicas. Os principais resultados do primeiro artigo apontam que, o desempenho físico, avaliado pelo tempo em que os avaliados conseguiram se manter no sprint, foi melhor para as bebidas energéticas sendo de 212,1 ± 70,0 segundos (BE1); 211,8 ± 53,2 segundos (BE2) e; 171,5 ± 47,5 segundos (PL). Isto representou uma melhora de 19,80% para a BE1 e 19,04% para a BE2 frente ao placebo, de forma que foi significativa esta diferença comparadas com o placebo (p=0,004 BE1 e p=0,001 BE2). Também foi registrado um menor índice de percepção de esforço (p<0,05) em ambas as bebidas comparadas ao PL. A BE1 aumentou a pressão arterial sistólica (p<0,05) e lactato (p<0,05) durante o exercício quando comparada ao placebo. Comparando com o placebo, a BE2 apresentou valores de quociente respiratório menores nos momentos 0-5 minutos (p<0,001) e 40-45 minutos (p<0,001). Não foi verificada nenhuma diferença nos demais parâmetros na comparação entre as bebidas energéticas (p>0,05). Como conclusão, para uma melhora de desempenho de forma aguda, consumir a BE1 ou BE2 contendo cafeína corresponde uma estratégia ergogênica válida, aprimorando o desempenho com redução da sensação geral de esforço. Os principais resultados do segundo artigo evidenciam que as bebidas experimentais contendo cafeína, não tiveram impacto no equilíbrio hídrico mineral, confirmando assim a teoria que a cafeína não possui efeito diurético. O peso corporal sofreu decréscimo em todos os protocolos, mas sem alteração significativa (p>0,05). Não houve diferença significativa (p>0,05) entre as bebidas nos níveis de Na + , K + e hematócrito, mantendo-se dentro dos níveis de normalidade. Em ambos estudos não foram registrados nenhum efeito ergolítico derivado do consumo das BE, indicando assim ser seguro seu consumo dentro da dosagem adotada. Pode-se concluir que diferentes tipos de BE com cafeína e taurina, contendo ou não carboidratos, não afetam o balanço hidro-eletrolítico de corredores de resistência ao longo de um exercício em ambiente termoneutro. / Caffeine is a common component in the diet of many athletes and practitioners of physical activity, being present in some foods, such as chocolate, soft drinks, energy drinks, coffee, or in the form of dietary supplements. This substance has been used as a possible nutritional ergogenic resource, and is normally consumed acutely, prior to performing physical exercises with the aim of delaying fatigue and improving performance. Recently, one of the most common forms of caffeine intake is through energy drinks, which contain, in addition to caffeine, substances that act synergistically, such as taurine, carbohydrates, amino acids, vitamins and minerals that may be associated with the Improvement of physical performance. Most energy drinks have carbohydrates in their composition, which can lead to a nutritional imbalance, leading to an increase in body weight. Thus, as a way to mitigate this effect, energy drinks with sugar free characteristics appear as a viable option to promote the maintenance of body weight and to achieve the same physical performance when compared to the conventional energy drink. This dissertation is composed of two articles. The first study aimed to verify and compare the effect of acute caffeine intake on different types of energy drinks on aerobic physical performance, metabolic variables and subjective patterns in men, resistance runners. In the second study, which also aimed at the verification and comparison of effects between beverages, the parameters evaluated were the fluid-electrolyte balance and their variations during physical exercise through the previous consumption of caffeine. For both studies, double blinded and randomized crossover, was selected 12 men, resistance runners (23 ± 2,59 anos,177 ± 3,36cm, 74,42 ± 5,50kg, VO 2max = 59,81 ± 5,45ml.kg.min -1 ). The subjects ingested 3mg.kg.PC -1 of caffeine from conventional energy drink (ED1) and sugar free (ED2) and a carbohydrate and non-caffeinated placebo (PL), 40 minutes before the exercise session, with the sessions being separated by 7 days and in a thermoneutral environment (22.81 ± 0.78 ° C / 58.08 ± 1.52% UR). In each experimental situation the duration of the exercise was 60 minutes, divided into 5 minutes of warm-up at 55% of VO 2max and 55 minutes in intensity between 65 and 75% of VO 2max , followed by a sprint corresponding to 100% of VO 2max . For the statistical analysis of the data related to article 1, after verification of normality by the Shapiro-Wilk test, the Anova Two Way technique was performed for repeated measures with Bonferroni correction, in order to compare the dependent variables, especially at a distance and the duration of the sprint in the variables in each BE and; 2) Anova Two Way for repeated measures with Bonferroni correction aiming to verify the interaction between the different treatments vs moments between drinks. For the article 2, the statistical technique used after verification of data normality, made by the Shapiro-Wilk test, was used to verify the pre and post-exercise moments of variables related to water balance and hydration status and the Anova Two Way technique with Bonferroni correction for repeated measures aiming to verify the interaction between the different treatments vs moments for the verification of the biochemical analysis response. biochemical. The main results of the first article indicate that the physical performance, evaluated by the time in which the evaluated ones were able to stay in the sprint, was better for the energy drinks being 212,1 ± 70,0 seconds (BE1); 211.8 ± 53.2 seconds (BE2) and; 171.5 ± 47.5 seconds (PL). This represented an improvement of 19.80% for BE1 and 19.04% for BE2 compared to placebo, so this difference was significant compared with placebo (p = 0.004 BE1 and p = 0.001 BE2).There was also a lower rate of perceived exertion (p <0.05) in both energy drink compared to PL. ED1 increased systolic blood pressure (p> 0.05) and lactate (p> 0.05) during the exercise when compared to the placebo. Compared with the placebo, ED2 had lower respiratory quotient values at 0-5 minutes (p <0.001) and 40-45 minutes (p <0.001). There was no difference in the other parameters in the comparison between energy drinks (p> 0.05). As a conclusion, for an acutely performance improvement consuming ED1 or ED2 containing caffeine corresponds to a valid ergogenic strategy improving performance with reduction of the general sensation of effort. The main results of the second article show that the experimental drinks containing caffeine had no impact on mineral water balance, confirming the theory that caffeine has no diuretic effect. Body weight decreased in all protocols, but did not change significantly (p> 0.05). There was no significant difference between the drinks in the Na + , K + and hematocrit levels, remaining within normal levels. In both studies any ergolytic effects was recorded from the consumption of ED, indicating the consumption is safe in the adopted dosage. It can be concluded that different types of energy drinks, with or without carbohydrates, do not affect the electrolytic balance of resistance runners during an exercise in a thermoneutral environment. It can be concluded that different types of BE with caffeine and taurine, with or without carbohydrates, do not affect the hydroelectrolytic balance of resistance runners during an exercise in thermoneutral environment.

A cafeína é o psicoestimulante mais consumido mundialmente. Sua ação farmacológica consiste em bloquear os receptores de adenosina A1 e A2A. A administração crônica de cafeína previne déficits cognitivos decorrentes da idade e em modelos experimentais da doença de Alzheimer. Esses efeitos preventivos são também observados pela administração do antagonista seletivo do receptor de adenosina A2A. Nesse trabalho investigou-se a participação dos receptores de adenosina A1 e A2A na prevenção dos déficits cognitivos induzidos por escopolamina. Também foi investigado se a manipulação dos receptores A2A teria algum impacto na memória em camundongos naive. Para isso, foram utilizadas três tarefas comportamentais que avaliaram três tipos de memória: a tarefa de reconhecimento de objetos (RO), a esquiva inibitória (EI) e o labirinto em Y. A administração intraperitoneal de escopolamina (1,0 mg/kg) prejudicou o desempenho da memória de curto prazo nas três tarefas utilizadas. O antagonista de receptores A1 (DPCPX, 1,0 mg / kg, i.p.) preveniu a amnésia induzida por escopolamina no RO e na EI, enquanto o antagonista de receptores A2A (SCH 58261, 0,5 mg / kg, i.p.) preveniu a amnésia em todos os testes. Além disso, ambos os antagonistas não apresentaram efeitos sobre a memória ou a locomoção em animais naive. Também foi observado que a ativação dos receptores A2A, a partir da administração de CGS 21680 (0,1 mg/kg, i.p.) antes da sessão de treino, foi suficiente para provocar prejuízos na memória em animais naive também nas três tarefas, e este efeito foi prevenido por meio da administração de SCH 58261 (0,5 mg/kg, i.p.). Por fim, a administração intracerebroventricular (i.c.v) de CGS 21680 (50 nmol) também prejudicou o desempenho dos animais na tarefa de RO. Em conjunto, estes resultados sugerem que a ativação dos receptores A2A é suficiente para provocar déficits de memória e ainda sugerem que os receptores A1 também participam de maneira seletiva no controle dos déficits de memória relacionados ao sistema colinérgico. / Caffeine, a non-selective adenosine receptor antagonist, prevents memory deficits, an effect mimicked by adenosine A2A receptor (A2AR), but not receptor A1 (A1R), antagonists upon aging and Alzheimer´s disease. We tested if A2AR were also necessary for the memory impairment upon direct perturbation of the cholinergic system with scopolamine and if A2AR activation was sufficient to trigger memory deficits in naive mice using 3 tests, to probe for short-term memory, namely the object recognition task, inhibitory avoidance and modified Y-maze. The intra-peritoneal (i.p.) administration of scopolamine (1.0 mg/kg) impaired short-term memory performance in 3 tests, namely the object recognition task, inhibitory avoidance and modified Y-maze. The scopolamine-induced amnesia was prevented by the A2AR (SCH 58261, 0.5 mg/kg, i.p.) as well as by A1R antagonist (DPCPX, 1 mg/kg, i.p.) in all tests, except for the modified Y-maze, and both antagonists were devoid of effects on memory or locomotion in naive rats. Notably, the activation of A2AR with CGS 21680 (0.1 mg/kg, i.p.) before the training session was sufficient to trigger memory impairment in the 3 tests in naive mice, and effect prevented by SCH 58261 (0.5 mg/kg, i.p.). Furthermore, the intracerebroventricular administration of CGS 21680 (50 nmol) also impaired recognition memory in the object recognition task. These results show that A2AR are necessary and sufficient to trigger memory impairment and they further suggest that A1R might also be selectively engaged to control the cholinergic driven memory impairment.

A cafeína é o psicoestimulante mais consumido em todo o mundo, cujos efeitos benéficos nas funções cognitivas têm sido observados em diferentes condições e modelos animais. O consumo de cafeína é difundido entre adultos, idosos, gestantes e mais recentemente, entre crianças e adolescentes. Alguns estudos clínicos e pré-clínicos sugerem que a exposição pré-natal à cafeína apresenta efeitos prejudiciais, como prematuridade, malformações congênitas, baixo peso ao nascer e mesmo teratogenicidade, enquanto outros estudos não demonstraram efeitos deletérios a longo prazo da cafeína. Além disso, poucos estudos têm abordado os efeitos da cafeína nas diferenças de sexo durante a puberdade e/ou adolescência. Devido ao alto consumo de bebidas contendo cafeína por crianças e adolescentes, existe uma grande preocupação a respeito dos seus potenciais efeitos nocivos nessas subpopulações. Assim, considerando que o consumo de cafeína tem crescido nesta população, no primeiro capítulo desta tese investigamos as alterações comportamentais e de proteínas sinápticas em ratos machos e fêmeas púberes expostos à cafeína pelo consumo materno durante a gestação, lactação e na água de beber até o início da puberdade. Ratas Wistar adultas receberam cafeína na água de beber (0.1 e 0.3 g/L) durante o seu ciclo ativo, em dias úteis, duas semanas antes do acasalamento até o desmame, quando então os filhotes passaram a consumir a cafeína até o início da sua puberdade (30-34 dias de idade) A análise comportamental e os níveis de proteínas sinápticas (pró-BDNF, BDNF, GFAP e SNAP-25) foram analisados no hipocampo e córtex cerebral. As fêmeas púberes apresentaram uma atividade locomotora maior e comportamento menos ansioso que os machos. Em ambos os sexos, a cafeína causou hiperlocomoção no campo aberto. Enquanto a cafeína em doses moderadas causou um prejuízo na memória de reconhecimento em fêmeas, foi observado uma melhora na memória de longo prazo em ambas as doses em ratos machos. O comportamento relacionado à ansiedade foi atenuado pela cafeína (0,3 g/L) apenas em fêmeas. Paralelamente com a melhora da memória nos machos, a cafeína aumentou os níveis de pró-BDNF e BDNF no hipocampo e córtex. As fêmeas apresentaram um aumento do pró-BDNF em ambas as regiões avaliadas em comparação aos machos. Embora a proteina GFAP não tenha sido alterada pelas diferenças de sexo e pelo tratamento com cafeína, a cafeína em doses moderadas aumentou o imunoconteúdo de SNAP-25 no córtex das fêmeas. Os resultados demonstram que o consumo de cafeína altera de forma distinta a memória de reconhecimento e o comortamento do tipo ansioso em ratos machos e fêmeas púberes. Além disso, o BDNF e proteínas relacionadas também foram modificados de uma forma dependente do sexo, sugerindo que alterações sinápticas ou de plasticidade podem estar associadas aos efeitos comportamentais Além dos efeitos da cafeína durante a gravidez e a puberdade, têm sido observados efeitos benéficos da cafeína sobre a memória no envelhecimento normal e no prejuízo observado em em modelos animais de doenças neurodegenerativas. Tendo em vista que os mecanismos subjacentes a estes efeitos da cafeína ainda permanecem desconhecidos, no segundo capítulo investigamos se a administração crônica de cafeína poderia melhorar o desempenho na tarefa de memória avaliada pelo teste da esquiva inibitória em ratos adultos e de meia-idade. Como o BDNF está associado com a formação da memória e as ações do BDNF são moduladas pelos receptores de adenosina, os alvos moleculares para as ações psicoestimulantes da cafeína, neste estudo avaliamos os efeitos da administração crônica de cafeína (1 g/L na água de beber durante 30 dias) na memória de curta e longa duração e nos níveis de pró- BDNF, BDNF maduro,o receptor TrkB e o fator de transcrição CREB no hipocampo de ratos machos adultos (3 meses de idade) e de meia-idade (12 meses) Ambos os gruposforam submetidos a tarefa de campo aberto e esquiva inibitória. Os ratos de meia-idade apresentaram diminuição da atividade locomotora em relação aos adultos e a cafeína não teve efeitos sobre a locomoção em ambas idades Na tarefa de esquiva inibitória, avaliou-se a memória de curta e longa duração. Ratos de meia-idade apresentaram um comprometimento total da memória de curta duração, e parcial da memória de longa duração em comparação com ratos adultos. O consumo de cafeína foi capaz de reverter o prejuízo decorrente da idade tanto para a memória de curta quanto de longa duração. O aumento do BDNF hippocampal causado pelo envelhecimento foi prevenido pelo consumo de cafeína, juntamente com um aumento no imunoconteúdo de pró-BDNF e CREB em ambas as idades. Além disso, os níveis de CREB aumentaram com o envelhecimento. Houve uma diminuição no imunoconteúdo de TrkB no hipocampo de ratos de meia-idade quando comparados aos adultos, e a cafeína diminuiu a densidade de TrkB em ambas as idades. Os dados encontrados indicam uma estreita associação entre a modificação do desempenho da memória e imunoconteúdo BDNF. Em conjunto, esses resultados apresentam novos indícios de que o consumo de cafeína promove desfechos comportamentais sexo-específicos em ratos púberes, além de ser capaz de normalizar o desempenho em tarefas de memória e alterações na sinalização do BDNF causadas pelo envelhecimento. / Caffeine is the most consumed psychostimulant worldwide, and the beneficial effects of chronic caffeine administration on cognitive function have been observed in different conditions and animal models. Caffeine consumption is widespread among adults, eldery, pregnant women and more recently, children and adolescents. Some clinical and preclinical studies suggest that prenatal exposure to caffeine presents harmful effects, such as prematurity, congenital malformations, low birth weight and even teratogenicity, whereas others studies demonstrated no long-term harmfull effects of caffeine. Besides that, few studies have addressed the effects of caffeine in a sex dependent manner during puberty and/or adolescence. Also, due to the increase in the consumption of caffeine containing drinks by children and adolescents, the potential harmful effects of caffeine in these subpopulations need to be investigated. Considering that caffeine intake has grown in this population, in the first chapter of the this thesis we investigated the behavioral and synaptic proteins changes in pubescent male and female rats after maternal consumption of caffeine. Adult female Wistar rats started to receive caffeine in drinking water (0.1 and 0.3 g/L; low and moderate dose, respectively) during the active cycle in weekdays, two weeks before mating. The treatment lasted up to weaning (21 days) and offspring continued receiving caffeine until the onset of puberty (30-34 days old). Behavioral analysis and synaptic proteins levels (proBDNF, BDNF, GFAP and SNAP-25) were immunodetected in the hippocampus and cerebral cortex. Pubescent females showed hyperlocomotion and less anxiety behavior as compared to males. In both sexes caffeine caused hyperlocomotion in the open field. While moderate caffeine worsened recognition memory in females, an improvement for long-term memory in both doses was observed in male rats Anxiety-related behavior was attenuated by caffeine (0.3 g/L) only in females. Also, in parallel with memory improvement in males, caffeine increased pro- and BDNF in the hippocampus and cortex. Females presented increased proBDNF in both brain regions as compared to males. While GFAP was not different according to sex or altered by caffeine consumption, moderate caffeine increased SNAP-25 in the cortex of female rats. Our findings revealed that caffeine differently affects recognition memory and anxietyrelated behaviors in pubescent male and female rats. In addition, BDNF and related proteins have also changed in a sex dependent manner, suggesting an association with behavioral outcomes. Beyond caffeine effects during pregnancy and puberty, beneficial effects of caffeine on memory processes have been observed in animal models relevant to neurodegenerative diseases and aging, although the underlying mechanisms remain unknown. In the second chapter we investigated whether chronic caffeine consumption could improve the performance in inhibitory avoidance memory task in adult and middle-aged rats. Because brain-derived neurotrophic factor (BDNF) is associated with memory formation and BDNF’s actions are modulated by adenosine receptors, the molecular targets for the psychostimulant actions of caffeine, we here compare the effects of chronic caffeine (1 mg/mL drinking solution for 30 days) on short- and long term memory and on levels of hippocampal proBDNF, mature BDNF, TrkB and CREB in young (3 month old) and middle-aged (12 month old) male rats. Both groups were submitted to open field and inhibitory avoidance tasks. Middle-aged rats presented decreased locomotor activity as compared to adults and caffeine was devoid of effect at any age. In the inhibitory avoidance task, short- and long-term memory was evaluated Middle-aged rats presented impaired performance compared to adult ones for short-term memory. When long-term memory was evaluated, middle-aged rats showed a decreased in their perfomances compared to adult rats, and caffeine treatment was able to improveit. Western blot analysis showed that BDNF and CREB imunocontent increased in the hippocampus of aged rats and caffeine consumption was able to prevent the changes in BDNF levels. In addition, caffeine treatment increased the pro-BDNF and CREB immunocontent in both ages. Furthermore, CREB densities increased with aging. TrkB immunocontent was decreased in the hippocampus from middle-aged rats when compared to adult ones, and caffeine decreased the density of TrkB in both ages. The present findings indicate a close association between the modification of memory performance and BDNF immunocontent. Therefore, our data suggest caffeine normalyze memory performance upon aging and may be related to the ability of caffeine to normalyze the levels of BDNF. Taken together, these results present new evidence that caffeine consumption promotes sex-specific behavioral outcomes in addition to being able to normalize memory performance during aging and that changes could be related to a modification in BDNF signaling.

Introdução: Estudos em animais e em humanos demonstram que o alto consumo de cafeína pode promover riscos e complicações obstétricas podendo resultar em eventos teratogênicos na prole, como alterações esqueléticas, retardo no crescimento intrauterino e baixo peso ao nascer e a partos prematuros. Embora a relação entre o consumo de cafeína durante a gravidez e seus efeitos tóxicos sobre o desenvolvimento embrionário venham sendo alvo de vários estudos, seus mecanismos ainda não estão totalmente esclarecidos. Objetivos: avaliar os efeitos da utilização crônica de cafeína no período gestacional e neonatal sobre o desenvolvimento da prole, reflexos motores, comportamentos, resposta nociceptiva, atividade e expressão em hipocampo da acetilcolinesterase e, atividade de ectonucleotidases em medula espinhal de ratos. Métodos: o ciclo estral das ratas com aproximadamente 90 dias (peso 200-300 g) foi avaliado por meio de esfregaço de lavado vaginal. Sendo a prenhez confirmada, as ratas foram divididas em 3 grupos experimentais: (1) controle; (2) cafeína; e (3) abstido de cafeína. As ratas controles recebiam somente água, as do grupo cafeína recebiam 0,3 g/L de solução de cafeína diluída em água e as abstidas recebiam a mesma solução até o 7º dia de vida pós-natal (P7) da prole, sendo após substituída por água. O dia do nascimento foi considerado P0, padronizou-se 8 machos por ninhada. O comportamento de endireitamento postural e resposta a geotáxia negativa foram avaliados do P1 até P14 e utilizados como parâmetros dos reflexos motores da prole. No final do tratamento (P14) foram avaliados: (1) o limiar nociceptivo, utilizando aparelho de tail-flick; (2) a atividade locomotora no campo aberto (3) a funcionalidade dos receptores de adenosina, por meio da administração de agonistas e antagonistas adenosinérgicos; (4) hidrólise de nucleotídeos em sinaptossomas de medula espinhal; e (5) a atividade e a expressão gênica da enzima acetilcolinesterase em hipocampo. Os dados foram expressos em Média+Erro Padrão da Média (EPM), e analisados utilizando ANOVA de uma via/Tukey e ANOVA de duas vias de medidas repetidas/Tukey de acordo com cada experimento, as diferenças foram consideradas significativas quando P<0,05. Resultados: os animais dos grupos cafeína e abstido apresentaram um atraso no desenvolvimento dos reflexos neurológicos ao longo dos 14 dias de vida quando comparados ao grupo controle. No campo aberto, os animais do grupo cafeína apresentaram diminuição no tempo total de locomoção e cruzamentos externos em relação ao controle. O grupo abstido aumentou cruzamentos internos e diminuiu rearing. No teste de tail-flick, não observou-se diferença entre os grupos. Apesar de não haver diferença entre os grupos na resposta nociceptiva basal no teste de tail-flick, quando avaliamos a funcionalidade dos receptores de adenosina do tipo A1, observou-se que o grupo cafeína teve sua resposta diminuída ao agonista adenosinérgico (CPA) e o grupo abstido apresentou este efeito parcialmente revertido, demonstrando não ser um efeito de longa duração. No entanto, não foram observadas diferenças entre os grupos nas atividades de NTPDases e de 5’nucleotidase. Adicionalmente, observamos uma diminuição significativa na atividade da acetilcolinesterase (AChE) em hipocampo dos animais cafeínados comparados aos controles sem diferenças em sua expressão gênica, sugerindo assim que a baixa atividade desta enzima esta relacionada a mudanças pós-traducionais. Conclusão: Nossos resultados demonstram que o uso de cafeína durante a gestação e lactação pode trazer prejuízos ao desenvolvimento da prole, salientando a importância da restrição de alimentos e preparações que contenham esta substancia durante estes períodos. / Introduction: Studies in animals and humans show that high consumption of caffeine can promote risks and obstetric complications may result in teratogenic events in the offspring, such as skeletal abnormalities, intrauterine growth retardation and low birth weight and premature births. Although the relationship between caffeine consumption during pregnancy and its toxic effects on embryonic development may be the target of several studies, its mechanisms are not fully understood. Objectives: the aim was to evaluate the effects of gestational chronic caffeine intake and neonatal offspring development, neurological reflexes, behavior, nociceptive response, acetylcholinesterase activity and expression in hippocampus and ectonucleotidases activity in spinal cord of rats. Methods: adult female Wistar rats were performed vaginal lavage to verify the estrous cycle. Mating was confirmed by sperm presence in vaginal smears. On the first day of pregnancy, rats were divided into three groups: (1) control, (2) caffeine and (3) washout. Control animals received only water; caffeine group received caffeine solution 0.3 g / L diluted with water and the washout group received the same caffeine solution until the 7th day (P7), which was replaced by water. The birth date was considered P0, animals were standardized at 8 male animals per group. The righting reflex (RR) and negative geotaxis (NG) behaviors were measured from P0 to P14 and were using as motor reflexes. At P14 were evaluated: (1) the nociceptive response by tail-flick latency (TFL); (2) locomotor activity by open field test (OF); (3) functionality of A1 adenosine receptors by agonist and an antagonist administration of DPCPX and CPA; (4) nucleotides and nucleoside hydrolysis by spinal cord synaptosomes and (5) acetylcholinesterase (AChE) activity and gene expression in hippocampus. Data were expressed as mean ± SEM and analyzed using one-way ANOVA / Tukey and repeated measures ANOVA/Tukey, values were considered significant if P<0.05. Results: caffeine and washout groups presented a delay in the development of neurological reflexes over the 14 days of life when compared to the control group. In the open field, caffeine group showed a decrease in the total time of locomotion and outer crossing in relation to control. The washout group presented increase in inner crossing and decrease in rearing behavior. In the tail-flick test, no difference was observed between groups. Although there is no difference between the groups in baseline nociceptive response in the tail-flick test, when evaluating the functionality of A1 adenosine receptors, caffeine group presented a decreased response to adenosinergic agonists (CPA) and the washout group presented partially reversed of this effect, demonstrating it is not a long duration effect. However, no differences were observed between groups in the activities of NTPDase and 5'nucleotidase. Additionally, we observed a significant decrease in the activity of acetylcholinesterase in hippocampus of caffeine group compared to controls without differences in their gene expression, suggesting that the low activity of this enzyme is related to post-translational changes. Conclusion: Our results demonstrate that caffeine intake during pregnancy and lactation can bring harm to the offspring developing. Therefore, it becomes increasingly important restriction of food and caffeine-containing preparations during the embryonic period.

MAIA, José Robson. Estudo da cafeína anidra sob condições extremas através de Espectroscopia Raman. 2010. 82 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2010. / Submitted by francisco lima (admir@ufc.br) on 2014-06-30T17:14:06Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_jrmaia.pdf: 2070388 bytes, checksum: 91f8d25cd08ec0e46e3c280ebd10e9d0 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2014-08-06T17:23:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_jrmaia.pdf: 2070388 bytes, checksum: 91f8d25cd08ec0e46e3c280ebd10e9d0 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:23:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_jrmaia.pdf: 2070388 bytes, checksum: 91f8d25cd08ec0e46e3c280ebd10e9d0 (MD5) Previous issue date: 2010 / In this work anidrous cafeine (C8H10N4O2) crystals were investigated through the Raman spectroscopy technique, with change of temperature and pressure, in the spectral region between 30 and 3200 cm-1 In the temperature experiments the thermodynamic parameter changed from 23 and 170 0C. From them it was possible to realize that anidrous cafeine undergoes a structural phase transition at about 140 0C, as pointed by the disappearance of three bands associated to external modes. After sample goes back to room temperature, it is observed that the original Raman spectrum was not recovered, indicating that the transition is not reversible. Thermal analysis experiment confirms the structural phase transition undergone by cafeine. In order to perform high pressure experiments we have used a diamond anvil cell, being possible to arrive to pressures up to 10.6 GPa. In the high pressure Raman experiments it was possible to observe a phase transition at about 1 GPa, as indicated by the appearance of a band at 37 cm-1 as well as a second phase transition between 6.2 and 7.5 GPa. This last phase transition was characterized by the discontinuity in the frequency band of two low energy. In the pressure range 7.3-10.6 GPa, the Raman scattering experiments performed on anidrous cafeine showed indicious of lost of long range order, which was interpreted as a possible amorphization of the sample. / No presente trabalho policristais de cafeína anidra (C8H10N4O2), foram investigados por meio de experimentos de espectroscopia Raman, com variação dos parâmetros termodinâmicos temperatura e pressão, em uma região espectral entre 30 e 3200 cm-1. Nos experimentos de espectroscopia Raman realizados variando a temperatura entre 23 e 170 °C, verificou-se que a cafeína anidra sofreu uma transição de fase estrutural em torno de 140 °C, acompanhada pelo desaparecimento de três dos modos externos. A análise dos espectros Raman obtidos após o retorno a temperatura ambiente revelaram que a cafeína não recupera a fase beta. O experimento de análise térmica confirma a transição de fase estrutural sugerida pelos experimentos de espectroscopia Raman a altas temperaturas. Nos experimentos de altas pressões utilizando-se uma célula de pressão a extremos de diamantes os cristais foram submetidos a pressões de até 10,6 GPa. Em tais experimentos pode-se observar uma transição de fase, em torno de 1 GPa devido ao surgimento de uma banda Raman em aproximadamente 37 cm-1 e uma outra transição em um intervalo de pressão compreendido entre 6,2 e 7,5 GPa, relacionado a uma descontinuidade na freqüência de duas bandas de baixa energia. Para o intervalo de pressão entre 7,3 e 10,6 GPa os experimentos de espectroscopia Raman realizadas sobre policristais de cafeína anidra mostraram fortes indícios de perda da ordem de longo alcance o que foi interpretado como uma possível amorfização da amostra.

O consumo de cafeína tornou-se popular em adolescentes devido ao aumento da ingestão de bebidas comercializadas na forma de bebidas energéticas. Alguns estudos consideram que os efeitos benéficos da cafeína são atribuídos a uma reversão dos sintomas de abstinência. Neste estudo, foram investigados os efeitos da administração crônica de cafeína em ratos desde a adolescência (40 dias de idade) até à idade adulta (3 meses de idade) na memória de reconhecimento e BDNF e proteínas relacionadas a sua sinalização nas regiões do córtex e hipocampo. A cafeína (0,3 e 1,0 g/L) foi administrada na água de beber durante o ciclo de ativo dos animais (ciclo escuro) e retirada durante os fins de semana. Este protocolo foi desenvolvido a fim de mimetizar o consumo humano. Para as experiências de privação (abstinência),a administração crônica foi interrompida 24 ou 48 h antes do teste de tarefa de reconhecimento de objetos. Na tarefa de reconhecimento de objetos, foi possível observar os efeitos positivos da cafeína sobre a memória de reconhecimento, pois os animais tiveram um bom desempenho na tarefa. Entretanto, mesmo após a interrupção do tratamento os animais continuaram desempenhando bem a tarefa, dessa forma a abstinência de um tratamento crônico com cafeína não influencia a memória de reconhecimento. A cafeína na sua dose mais alta (1,0 mg / mL) e 24 h após a retirada, causou uma diminuição nos níveis de BDNF no hipocampo e nenhum efeito sobre as proteínas proBDNF e TrkB. Em contrapartida, no córtex a cafeína em ambas as doses diminuui os níveis de BDNF, um efeito que persistiu apenas para a dose mais elevada em ambos os tempos de retirada. O ProBDNF teve seus níveis diminuídos pela cafeína (1,0 mg / mL) após 48 horas da retirada, enquanto a cafeína em ambos os tempos de retirada aumentou receptores TrkB. Como mencionado anteriormente, estes resultados mostraram que a cafeína administrada durante a adolescência até a idade adulta, seguida da sua retirada não afeta a memória de reconhecimento. Estes efeitos poderiam ser atribuídos ao desenvolvimento da tolerância por tratamento crónico. Além disso, o aumento de receptores de TrkB seguido por diminuição de BDNF pode ser contribuído para a ausência de efeitos de abstinência de cafeína na memória de reconhecimento. / The caffeine consumption has become popular among adolescents due to increased intake of beverages marketed as energy drinks. Some studies consider that the beneficial effects of caffeine are attributable to a reversal of withdrawal symptoms. This study investigated the effects cronic administration caffeine in rats since adolescent period (40 days old) until adulthood (3 months old) on recognition memory and BDNF-related proteins and their signalling in the regions of the cortex and hipocampus. Caffeine (0.3 and 1.0 g/L) was administered in drinking water during the light cycle and discontinued at weekends. This protocol was developed to mimic human consumption. For withdrawal experiments, cronic administration of caffeine was interrupted 24 or 48 h before the test session on object recognition task. In the task, we observed the positive effects of caffeine on recognition memory once that animals learned the task. However, even after treatment interuption animals continued performing the task, so the withdrawal of chronic treatment with caffeine has no effect on recognition memory. Caffeine at its highest dose (1.0 mg / mL) after 24 h and after removal, showed a decrease in BDNF levels in the hippocampus and no effect on protein proBDNF and its receptor TrkB. In contrast, in the cortex caffeine decreased BDNF levels at both doses, an effect which persisted for only the highest dose at both time of withdrawal. ProBDNF levels had decreased by caffeine (1.0 mg / mL) after 48 hours of removal, while the caffeine in both periods of increased withdrawal TrkB receptors. As mentioned earlier, these results showed that caffeine administered during adolescence to adulthood, followed by its removal does not affect recognition memory. These effects could be attributed to the development of tolerance for chronic treatment. Furthermore, the increase of TrkB receptors followed by a decrease in BDNF may be contributed to the absence of withdrawal effects of caffeine in recognition memory.

Resumo não disponível.

Durante o envelhecimento há um declínio acentuado na capacidade antioxidante celular principalmente no tecido cerebral, o que leva a um desbalanço na homeostase redox gerando danos oxidativos. O extrato de Paullinia cupana Mart possui efeitos metabólicos e propriedades farmacológicas bem descritas. Neste trabalho nós investigamos o efeito do extrato comercial de guaraná (ECG) na função cognitiva, parâmetros bioquímicos e modulação da senescência em ratos Wistar de meia-idade. Os animais foram divididos em três grupos de acordo com o tratamento (solução salina: 0,9%, ECG: 21 mg/kg/dia e cafeína: 0,83 mg/kg/dia). As soluções foram administradas diariamente por gavagem. Os testes comportamentais foram realizadas antes e após o tratamento. As análises bioquímicas foram realizadas no Sistema Nervoso Central bem como no rim, fígado e coração. Nossos dados em Campo Aberto demonstraram aumento na atividade exploratória e diminuição no comportamento de ansiedade nos animais que receberam cafeína, esse comportamento não foi observado no grupo ECG. As análises do hipocampo e estriado indicam que a ECG e/ou a cafeína alteraram parâmetros analisados de modo tecido específico. O tratamento crônico com guaraná elevou a atividade enzimática da Glutationa S-transferase assim como os carbonilação de proteínas no tecido cardíaco. O tratamento com Paullinia cupana alterou parâmetros hematológicos e reduziu os níveis de gordura gonadal nos animais tratados. Em contraste a administração de cafeína isolada foi capaz de aumentar o imunoconteúdo de Sirt1 em ambos os tecidos, renal e cardíaco. Nossos dados sugerem que ECG não melhora o desenvolvimento cognitivo, mas modifica a maquinaria de estresse oxidativo e vias de sinalização neurodegenerativa, inibindo moléculas relacionadas a vias de sobrevivência no hipocampo e estriado. Isto pode contribuir para o desenvolvimento de microambientes desfavoráveis no cérebro e distúrbios neurodegenerativos. Além disso, os resultados demonstram que os principais efeitos benéficos remetem a cafeína, além de demonstrar que ao contrário da crença popular, a administração crônica do guaraná não gerou melhora nos parâmetros avaliados referentes a cognição e senescência em ratos de meia idade. / During aging there is a marked decline in cellular antioxidant capacity mainly in brain tissue, which leads to an imbalance in redox homeostasis generating oxidative damage. The extract of Paullinia cupana Mart has well-described metabolic effects and pharmacological properties. In this work we investigated the effect of commercial guarana extract (CGE) on cognitive function, biochemical parameters and modulation of senescence in middle-aged Wistar rats. The animals were divided into three groups according to the treatment (saline, CGE or caffeine). The solutions were administered daily by oral gavage. Behavioral tests were performed before and after treatment. Biochemical analyzes were performed in the Central Nervous System as well as in the kidney, liver and heart. Our data in Open Field showed an increase in the exploratory activity and decrease in the behavior of anxiety in the animals that received caffeine, this behavior was not observed in the CGE group. Hippocampus and striatum analyzes indicate that CGE and/or caffeine altered parameters analyzed in a tissue-specific fashion. Chronic treatment with guarana increased the enzymatic activity of Glutathione S-transferase as well as carbonylation of proteins in cardiac tissue. Treatment with Paullinia cupana altered haematological parameters and reduced levels of gonadal fat in treated animals. In contrast, administration of caffeine alone was able to increase the immunocontent of Sirt1 in both renal and cardiac tissues. Our data suggest that CGE does not improve cognitive development but modifies the machinery of oxidative stress and neurodegenerative signaling pathways by inhibiting molecules related to survival pathways in the hippocampus and striatum. This may contribute to the development of unfavorable microenvironments in the brain and neurodegenerative disorders. In addition, the results demonstrate that the main beneficial effects refer to caffeine, in addition to demonstrating that contrary to popular belief, chronic administration of guarana did not improve the parameters evaluated for cognition and senescence in middle-aged rats.