Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-04-30Bitstream added on 2014-06-13T19:28:42Z : No. of bitstreams: 1 sarobo_c_me_botib.pdf: 16211649 bytes, checksum: 30a118d5748c002f23293b2a0b2f92b3 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A próstata é uma glândula associada ao sistema reprodutor que, tanto para seu desenvolvimento quanto para a sua manutenção no adulto, necessita de níveis constantes de andrógenos circulantes. A manutenção e a fisiologia dessa glândula dependem de uma complexa interação entre os compartimentos epitelial e estromal. No organismo masculino, a próstata permanece num crescimento lento até a puberdade, etapa em que ocorre considerável aumento da produção de andrógenos, com consequente crescimento e maturação desta glândula. O contato com fatores exógenos durante a puberdade, tais como a exposição ambiental ao cádmio ativa ou passiva pela fumaça do cigarro, associada à ingestão de bebidas energéticas, as quais contêm relativamente alta concentração de cafeína, podem favorecer o surgimento de lesões prostáticas proliferativas na fase adulta. No Brasil, o câncer de próstata é o segundo mais comum e, no mundo, o mais incidente entre os homens. O avanço nas técnicas de detecção de lesões prostáticas benignas, pré-malignas e malignas favorecem o diagnóstico precoce dessas lesões e a sobrevida dos pacientes. Este projeto teve por objetivo avaliar os efeitos isolados e combinados do cádmio (15ppm) e da cafeína (20ppm) sobre os lobos prostáticos ventral e dorsal do rato Wistar a partir da quinta semana até a 25ª semana de idade pós-natal e o desenvolvimento de lesões proliferativas. Para isso foram empregadas análises citoquímicas, imuno-hitoquímicas (Bcl-2, p-53, Cox-2, Ki-67, AR, GSTP-1, β- catenina e AMACRacemase) e bioquímicas de western bloting (GSTP-1, β-catenina, PCNA, PAR-4, AMACRacemase e beta-actina). Os resultados sobre os efeitos da cafeína isoladamente sobre a próstata mostraram que este composto aumenta os níveis plasmáticos de testosterona e... / Prostate is acessory gland of male reproductive system, in which is dependent of constant levels of androgen for correct development, growth and maintenance. Besides androgen, prostate normal physiology depends on complex interaction between epithelial and stromal compartiments via growth factors. In the humans, after birth, the prostate gland exhibits a low rate of growth until puberty, when a new pick of androgens star to induce a remarckable growth of gland. Puberty can be considered a critical window which exogenous factors, such as environemental exposure to carcinogenous as cadmium ando or dietary factors as caffeine intake, may act as risk factors to develop prostate proliferative lesions in adulthood. In Brazil, prostate cancer is the second most common and word´s most incident câncer in male. Advances in diagnostic techniques favor the early detection of prostate lesions increasing the patien´s life span. In this sense, the aim of this project was to investigate the isolated or combined effects of cadmium (15 ppm) and caffeine (20 ppm) on ventral and dorsal rat prostatic lobe frin fifth to twenty fifth weeks of post-natal age ando n development of prostatic proliferative lesions. For this, prostatic lobes were submitted to histophatological, immuhistochemical and biochemical analysis of proteins and enzymes relatated to prostate cells normal and anormal physiology, such as Bcl-2, p53, Cox-2, Ki-67, AR, GSTP-1, β- catenin e AMACRacemase). The results about caffeine isolated on prostate gland showed that this component increases the plasma levels of testosterone and dihydrotestosterone, ventral prostate absolute and relative weight, proliferation index and androgen receptor tissue expression, while dorsal lobe exhibited no such alterations. Furthermore the prostates from caffeine... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Cleopatra da Silva Planeta / Banca: Roberto DeLucia / Banca: Marcia Gallacci / Resumo: A cafeína é a substância psicoativa mais consumida no mundo. A administração repetida de psicostimulantes pode aumentar ou diminuir o efeito da substância, induzindo sensibilização ou tolerância, respectivamente, dependendo do procedimento de administração. Além da dose e do regime de administração, o ambiente onde a substância é administrada parece modular as mudanças comportamentais que ocorrem após administração repetida. O objetivo do presente estudo foi analisar a influência do contexto ambiental nas respostas comportamentais induzidas pela cafeína após administração repetida dessa substância. Também foi investigado se as alterações comportamentais estavam relacionadas a mudanças nas concentrações teciduais de dopamina e seus metabólitos no córtex pré-frontal medial, núcleo accumbens e caudado putamen. Para tanto, administramos cafeína (15mg/kg) ou salina (1mL/kg) a ratos adultos em dias alternados durante 13 dias (uma injeção a cada 48 horas; 7 administrações no total), o tratamento repetido com cafeína foi realizado de duas formas: 1) pareado ao ambiente onde foi realizado o teste locomotor; 2) não pareado ao ambiente onde foi realizado o teste locomotor. Três dias após a última injeção de cafeína ou salina foi realizado o teste comportamental dos animais. Imediatamente após o registro do comportamento os animais foram decapitados e seus encéfalos foram removidos para determinação das concentrações de dopamina e seus metabólitos por cromatografia líquida de alta resolução. Nossos resultados mostraram que a administração repetida de cafeína induziu sensibilização psicomotora quando as injeções foram pareadas ao ambiente onde foi realizado o teste locomotor dos animais, enquanto tolerância foi observada quando os animais receberam cafeína repetidamente em um ambiente distinto daquele onde o teste locomotor dos animais... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Caffeine is the psychostimulant drug most consumed in the world. Repeated administration of psychostimulants can either decrease or increase the drug effect, inducing tolerance or sensitization, respectively; depending on the administration procedure. Besides dose and regime of drug administrations, the environment where drug is administered seems to modulate the changes in locomotor activity following repeated psychostimulant administration. The purpose of the present study was to examine the influence of the environmental context on caffeine-induced psychomotor stimulation following repeated administration of this drug. We also investigated whether the behavioral alterations were related to changes on dopamine or its metabolites tissue levels in the medial prefrontal cortex, nucleus accumbens and caudate putamen. For this purpose adult rats received caffeine (15mg/kg) or saline (1ml/kg) on alternate days for 13 days (one injection every 48 hours, seven administrations in total), the repeated treatment with caffeine was performed in two ways: 1) paired with the environment where the behavioral test was performed, 2) non-paired with the environment where the the behavioral test was performed. Three days after the last injection of caffeine or saline the behavioral test was performed. Immediately after the behavioral test the animals were killed by decapitation and their brains were removed for determination of dopamine and its metabolites by HPLC. Our results showed that repeated caffeine induces psychomotor sensitization when injections were paired with the environment where the animals were subsequently tested; while tolerance was observed when the animals received caffeine in an environment different from that where tests were performed. Dopaminergic alterations were detected in the medial prefrontal cortex, caudate putamen and nucleus accumbens in response to repeated treatment with... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Sérgio Luis Felisbino / Coorientador: Flávia Karina Delella / Banca: Luis Fernando Barbisan / Banca: Renée Laufer Amorin / Resumo: A próstata é uma glândula associada ao sistema reprodutor que, tanto para seu desenvolvimento quanto para a sua manutenção no adulto, necessita de níveis constantes de andrógenos circulantes. A manutenção e a fisiologia dessa glândula dependem de uma complexa interação entre os compartimentos epitelial e estromal. No organismo masculino, a próstata permanece num crescimento lento até a puberdade, etapa em que ocorre considerável aumento da produção de andrógenos, com consequente crescimento e maturação desta glândula. O contato com fatores exógenos durante a puberdade, tais como a exposição ambiental ao cádmio ativa ou passiva pela fumaça do cigarro, associada à ingestão de bebidas energéticas, as quais contêm relativamente alta concentração de cafeína, podem favorecer o surgimento de lesões prostáticas proliferativas na fase adulta. No Brasil, o câncer de próstata é o segundo mais comum e, no mundo, o mais incidente entre os homens. O avanço nas técnicas de detecção de lesões prostáticas benignas, pré-malignas e malignas favorecem o diagnóstico precoce dessas lesões e a sobrevida dos pacientes. Este projeto teve por objetivo avaliar os efeitos isolados e combinados do cádmio (15ppm) e da cafeína (20ppm) sobre os lobos prostáticos ventral e dorsal do rato Wistar a partir da quinta semana até a 25ª semana de idade pós-natal e o desenvolvimento de lesões proliferativas. Para isso foram empregadas análises citoquímicas, imuno-hitoquímicas (Bcl-2, p-53, Cox-2, Ki-67, AR, GSTP-1, β- catenina e AMACRacemase) e bioquímicas de western bloting (GSTP-1, β-catenina, PCNA, PAR-4, AMACRacemase e beta-actina). Os resultados sobre os efeitos da cafeína isoladamente sobre a próstata mostraram que este composto aumenta os níveis plasmáticos de testosterona e... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Prostate is acessory gland of male reproductive system, in which is dependent of constant levels of androgen for correct development, growth and maintenance. Besides androgen, prostate normal physiology depends on complex interaction between epithelial and stromal compartiments via growth factors. In the humans, after birth, the prostate gland exhibits a low rate of growth until puberty, when a new pick of androgens star to induce a remarckable growth of gland. Puberty can be considered a critical window which exogenous factors, such as environemental exposure to carcinogenous as cadmium ando or dietary factors as caffeine intake, may act as risk factors to develop prostate proliferative lesions in adulthood. In Brazil, prostate cancer is the second most common and word's most incident câncer in male. Advances in diagnostic techniques favor the early detection of prostate lesions increasing the patien's life span. In this sense, the aim of this project was to investigate the isolated or combined effects of cadmium (15 ppm) and caffeine (20 ppm) on ventral and dorsal rat prostatic lobe frin fifth to twenty fifth weeks of post-natal age ando n development of prostatic proliferative lesions. For this, prostatic lobes were submitted to histophatological, immuhistochemical and biochemical analysis of proteins and enzymes relatated to prostate cells normal and anormal physiology, such as Bcl-2, p53, Cox-2, Ki-67, AR, GSTP-1, β- catenin e AMACRacemase). The results about caffeine isolated on prostate gland showed that this component increases the plasma levels of testosterone and dihydrotestosterone, ventral prostate absolute and relative weight, proliferation index and androgen receptor tissue expression, while dorsal lobe exhibited no such alterations. Furthermore the prostates from caffeine... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Sérgio Luis Felisbino / Coorientador: Flávia Karina Delella / Banca: Isabel Cristina Cherici Camargo / Banca: Fernanda Cristina Alcântara dos Santos / Banca: Raquel fantin Domeniconi / Banca: Arielle Cristina Arena / Banca: Glaura Scantamburlo Alves Fernandes / Banca: Wellerson Rodrigo Scarano / Banca: Luis Fernando Barbisan / Resumo: Os efeitos adversos do cádmio, um contaminante ambiental e ocupacional, sobre a próstata do homem e de animais experimentais têm sido bastante investigados, entretanto, a maioria destes trabalhos experimentais in vivo utilizam doses altas. Além disso, a exposição concomitante do cádmio a outros compostos, como por exemplo, a cafeína, um alcalóide presente em várias bebidas e alimentos de consumo mundial, ainda não foram investigados. O período da puberdade pode representar um cenário comum desta co-exposição, pois os indivíduos aumentam a sua exposição ambiental ao cádmio pela fumaça do cigarro, ativamente ou passivamente, associada à ingestão de bebidas energéticas, as quais contêm relativamente alta concentração de cafeína. A fase da puberdade é importante para o desenvolvimento e crescimento prostático, na qual fatores exógenos, que ajam como desreguladores endócrinos, podem favorecer o surgimento de lesões na fase adulta. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi analisar os efeitos do cádmio e/ou da cafeína no processo de maturação e crescimento prostático na puberdade e suas consequências para a morfofisiologia da próstata adulta. Para isto, foram empregadas análises citoquímicas, ultra-estruturais ao microscópio eletrônico de transmissão, análises imunoistoquímicas, bioquímicas de zimografia e western bloting. A exposição ao cádmio aumentou o nível do cádmio bioacumulado na próstata, fígado, rim, testículo e epididímo. A cafeína reduziu os níveis do cadmio em todos os órgãos analisados. Ambos os tratamentos provocaram atrofia epitelial no lobo prostático ventral bem como hiperplasia epitelial focal. Não houve alteração estromais da próstata. Nossos resultados... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The cadmium is an environmental and occupational contaminant and its adverse effects on men and animals prostate have been widely investigated, however, the most of this experimental use high doses. Besides, the contaminant cadmium exposure to other components, for example, caffeine, an alkaloid present on a wide variety of beverages and food consumed worldwide, have not been investigated yet. The puberty can represent a common scenario of this co-exposure, since the people increase their environmental exposure to cadmium by the cigarette smoke, actively or passively, associated with the ingestion of energetic beverages, which contains relatively high caffeine concentrations. The puberty is important to the prostate development, and exogenous factors, which act as endocrine disrupters, may to induce the appearance of lesions on adulthood. Thus, the objective of this study was to analyze the effects of cadmium and/or caffeine, on the prostate, during puberty and its morphological consequences on adult age prostate. For this, were used cytochemical analysis, ultrastructural analysis, immunohistochemical analysis, biochemical zymography and western blotting. The exposure to cadmium has increased the bioaccumulated cadmium level on the prostate, liver, kidney, testicle and epididymis. Caffeine has reduced the cadmium levels on all analyzed organs. Both treatments resulted on epithelial atrophy on ventral prostate lobe as well as focal epithelial hyperplasia. Stromal alterations on the prostate were not observed. Our results suggest that cadmium exposure during puberty age until adulthood can induce a changed environment, disruptor the glandular homeostasis, leading to disorders. The caffeine increase the androgen plasmatic levels and may be related to the prostatic hyperplasia... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O Transtorno do Déficit de Atenção e Hiperatividade (TDAH) é uma desordem neurocomportamental caracterizada por graus variados de desatenção, atividade motora excessiva e impulsividade. Sua etiologia não é completamente conhecida, porém, um grande número de evidências sugere que, além de fatores de risco genéticos, a exposição gestacional ao etanol e a altas doses de cafeína contribuem para a manifestação deste transtorno. O etanol, presente na composição de bebidas alcoólicas, e a cafeína, presente na composição de diversas bebidas (refrigerantes, chás, café, e energéticos), alimentos derivados do cacau e medicamentos estão entre as substâncias neuroativas mais consumidas no mundo. Apesar das evidências epidemiológicas do uso combinado de cafeína e etanol por gestantes, as interações entre estas substâncias têm recebido pouca atenção em estudos experimentais. Este fato é particularmente importante visto que alguns estudos apontam que cafeína é capaz de ampliar alguns aspectos importantes da ação de outras substâncias com potencial neurotóxico. Nesse estudo avaliamos os efeitos da co-exposição à cafeína e ao etanol durante o desenvolvimento na atividade locomotora em camundongos adolescentes. Para tanto, camundongos Suíços foram expostos do primeiro dia gestacional até o vigésimo primeiro dia pós-natal (PN21), a solução de cafeína 0,1g/L (Grupo CAF1, 10 ninhadas), a solução de cafeína 0,3g/L (Grupo CAF3, 10 ninhadas) ou tiveram acesso à água potável (Grupo CAF0, 10 ninhadas). Em dias alternados de PN2 a PN8, os animais de cada ninhada receberam uma injeção intraperitoneal de 0,25 l/g de etanol (grupo ETOH25), 0,5 l/g de etanol (grupo ETOH50) ou de solução salina (grupo ETOH0). Em PN30, a atividade locomotora foi avaliada por 15 minutos no teste de Campo Aberto. A análise dos níveis de etanol sérico, realizada em uma amostra independente de animais em PN8, indicou que, para as duas doses de etanol, a alcoolemia dos animais do grupo CAF3 foi significativamente maior do que as dos grupos CAF0 e CAF1, que não diferiram entre si. No teste de campo aberto, apenas os animais expostos ao etanol apresentaram aumento da atividade locomotora. Tanto o grupo ETOH25 quanto o grupo ETOH50 tiveram a atividade maior que o grupo ETOH0. A exposição à cafeína, por si só, não afetou a atividade locomotora dos animais nem potencializou os efeitos do etanol. No grupo CAF3, a atividade locomotora não foi afetada pela exposição ao etanol. Nossos dados confirmam o papel da exposição precoce ao etanol na manifestação da hiperatividade locomotora. Além disso, a exposição à cafeína durante o desenvolvimento pode exercer um papel protetor para a manifestação da hiperatividade locomotora induzida pela exposição precoce ao etanol. / The attention deficit hyperactivity disorder (ADHD) is a neurobehavioral disorder characterized by varying degrees of inattention, excessive motor activity and impulsivity. This etiology is not fully known, but considerable evidence suggests that, in addition to genetic factors, exposure to ethanol and high doses of caffeine contribute to the manifestation of the disorder. Ethanol, which is present in all alcoholic beverages, and caffeine, which is present in many beverages (sodas, teas, coffee and energetic drinks), food derived from cacao and medications, are two of the most consumed neuroactive drugs in the world. In spite of the epidemiological evidence of the combined use of caffeine and ethanol by pregnant women, the interactions between these two drugs have received little attention in experimental studies. This fact is particularly important since some studies have shown that caffeine is capable of amplifying important aspects of the action of other substances that have neurotoxic potential. In the current study we analyzed the effects of co-exposure to caffeine and ethanol during development on the locomotor activity of pre-pubertal mice. In this sense, Swiss mice were exposed from the first gestational day to the 21st postnatal (PN21) day to one of three solutions: 1) a solution containing caffeine 0.1 g/L (group CAF1, 10 litters); 2) a solution containing caffeine 0.3g/L (group CAF3, 10 litters); 3) filtered tap water (group CAF0, 10 litters). Every other day, from PN2 to PN8, animals in each litter were i.p injected with one of the following solutions: 1) 0.25 l/g ethanol (group ETOH25); 2) 0.5 l/g ethanol (group ETOH50); 3) saline solution (group ETOH0). On PN30, locomotor activity was analyzed for 15 min in the open field. The analysis of the ethanol serum levels, which was carried out in an independent sample of animals at PN8, indicated that levels were significantly higher in the CAF3 group when compared to the other two groups, which did not differ between them. In the open field, the ethanol exposure caused a dose-dependent increase in the locomotor activity. The locomotor activity of the group ETOH0 was lower than that presented by the ETOH25 and the ETOH50 groups. The caffeine exposure was not capable of affecting the locomotor activity. In the group CAF3, the locomotor activity was not affected by the ethanol exposure. Our data corroborate previous studies in that it shows that precocious ethanol exposure results in locomotor hyperactivity. Furthermore, it is possible that caffeine exposure during development have a protective effect on deleterious effects of ethanol.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000437800-Texto+Completo-0.pdf: 2143579 bytes, checksum: 27291e3f6641f7a5b986a21239266159 (MD5) Previous issue date: 2012 / The decaffeination of leaves of yerba mate is economically attractive, since it allows to obtain products of commercial interest and caffeine, a byproduct used in food and pharmaceutical industries. In this work we used the extraction and precipitation with supercritical carbon dioxide to obtain the decaffeinated yerba mate and micro/nanoparticles of the caffeine. The decaffeinated yerba mate and extract were obtained from the dry leaves on automated pilot plant. The mathematical modeling was realized with the extraction curves defining the condition of the pressure and temperature for higher yield and lower caffeine content in yerba mate. For the micronization process based on the use of supercritical carbon dioxide as antisolvent (SAS process, Supercritical AntiSolvent) it was used a semi-continuous pilot plant. The influence of the initial concentration, the temperature and the pressure in the yield, in the particle size, in the morphology and polymorphism were analyzed. The results demonstrated that carbon dioxide is selective for caffeine and the condition which obtains higher yields of extract and less content of the caffeine in the extracted yerba mate was 15. 0 MPa and 323,15 K. The average reduction of caffeine in yerba mate was 40%. The particles were micronized from caffeine solution with dichloromethaneand the analysis of the product showed a narrower range of sizes (2. 5 to 6. 5 μm) in comparison to unprocessed caffeine (12. 2 μm) with an increment of the purity of caffeine. We also found that with proper selection of process parameters such as temperature, pressure and initial concentration, it is possible to produce particles of caffeine with different degrees of crystallinity and distinct quantities of polimorphics. / A descafeinização de folhas de erva-mate é economicamente atrativa, pois possibilita a obtenção de produtos descafeinados de interesse comercial e cafeína, um bioproduto utilizado na indústria alimentícia e farmacêutica. Neste trabalho utilizaram-se a extração e a precipitação supercrítica com dióxido de carbono para obtenção da erva mate descafeinada e de micro/nanopartículas de cafeína. A ervamate descafeinada e o extrato foram obtidos a partir da erva-mate seca em uma planta piloto automatizada. Com as curvas de extração procedeu-se a modelagem matemática definindo qual a condição de pressão e temperatura de extração para maior rendimento e menor teor de cafeína na erva-mate. O processo de micronização baseou-se no uso do dióxido de carbono supercrítico como antisolvente (processo SAS–Supercritical Antisolvent) em uma planta piloto semicontínua. A influência da concentração inicial, temperatura e pressão no rendimento, tamanho de partícula, morfologia e polimorfismo foram analisados. Os resultados demonstraram que o dióxido de carbono é seletivo para a cafeína e que a condição em que se obtém o maior rendimento de extrato e menor quantidade em massa de cafeína na erva-mate extraída é a de 15,0 MPa e 323,15 K. A redução média da cafeína na erva-mate foi de 40%. As partículas de cafeína foram micronizadas a partir de soluções com diclorometano. A análise do produto apresentou uma faixa mais estreita de tamanhos (2,5 a 6,5 μm) em comparação com a cafeína não processada (12,2 μm), com aumento de pureza da cafeína. Foi encontrado também que com adequada seleção dos parâmetros do processo como temperatura, pressão e concentração inicial, é possível produzir partículas de cafeína com distintos graus de cristalinidade e diferentes quantidades dos polimórficos.

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.

Resumo não disponível.

Os efeitos benéficos da administração crônica de cafeína sobre a memória têm sido observados em diferentes condições e modelos animais, mas os mecanismos subjacentes aos seus efeitos permanecem desconhecidos. Este estudo buscou investigar se a administração crônica de cafeína pode melhorar o desempenho em uma tarefa de memória em ratos adultos e de meia-idade. Além disso, os efeitos da cafeína sobre o imunoconteúdo do fator neurotrófico derivado encéfalo(BDNF) foi analisado para estabelecer uma conexão entre os achados comportamentais e BDNF, uma das neurotrofinas estritamente envolvida na memória e processos de aprendizagem. Além disso, analisou-se o imunoconteúdo do receptor tirosina cinase (Trk B), o precursor do BDNF (proBDNF) e o fator de transcrição CREB. Ratos Wistar adultos (2 meses) e de meia-idade (12 meses de idade) receberam água ou cafeína (1 mg / mL) na água de beber durante 30 dias. Ambos os grupos foram submetidos às tarefas de avaliação da atividade locomotora e esquiva inibitória. Ratos de meia-idade apresentaram uma diminuição da atividade locomotora em relação aos adultos e o tratamento com cafeína não modificou esse parâmetro em nenhuma das idades. Na tarefa de esquiva inibitória, a memória de curta e longa duração foi avaliada. Ratos de meia-idade apresentaram um comprometimento total da memória de curta duração em relação aos adultos. Quando a memória de longa duração foi avaliada, os ratos de meia-idade apresentaram uma diminuição do seu desempenho em relação aos adultos, e tratamento de cafeína foi capaz de melhorar esse desempenho. Análise de Western blot do hipocampo de ratos tratados com cafeína revelou um aumento do imunoconteudo de BDNF no hipocampo em ratos de meia-idade, um efeito atenuado pelo tratamento crônico de cafeína. Além disso, o tratamento com cafeína aumentou o imunoconteúdo de pro-BDNF e CREB em ambas as idades, e, ainda, foi encontrado um aumento do imunoconteúdo de CREB em ratos de meia-idade. O imunoconteúdo de TrkB diminuiu no hipocampo de ratos de meia-idade quando comparados aos adultos, e o tratamento com cafeína foi capaz de diminuir o imunoconteúdo de TrkB em ambas as idades. Os dados encontrados indicam uma estreita associação entre a modificação do desempenho da memória e imunoconteúdo BDNF. Portanto, nossos dados sugerem que a cafeína é capaz de normalizar o desempenho da memória durante o envelhecimento e pode estar relacionada à capacidade da cafeína de normalizar os níveis de BDNF. / The beneficial effects of chronic caffeine administration in memory performance have been observed in different conditions and animal models but the underlying mechanisms remain unknown. This study was designed to investigate whether chronic caffeine administration could improve the performance in different memory tasks used in adult and middle-aged rats. In addition, the effects of caffeine on brain derived neurotrophic factor (BDNF) immunocontent was analyzed to establish a connection between the behavioral findings and BDNF, one of the neurotrophins strictly involved in memory and learning processes. Moreover, it was analyzed the immunocontent of tirosine kinase receptor (Trk B), the precursor of BDNF (proBDNF) and the transcription factor CREB. Adult (2 months old) and middle-aged (12 months old) Wistar rats received either drinking water or caffeine (1 mg/mL) during 30 days. 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 improve it. Western blot analysis of hippocampus from caffeine-treated rats revealed that BDNF increased by aging and caffeine treatment prevented it. 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.

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.