O objetivo principal dessa tese foi avaliar se o tratamento com ceftriaxona e um macrolídeo leva a melhores desfechos quando comparada a monoterapia com ceftriaxona em pacientes hospitalizados com HIV/AIDS e pneumonia adquirida na comunidade (PAC). 227 adultos com HIV hospitalizados por uma suspeita de PAC foram randomizados numa proporção 1:1 para receber um dos dois regimes, ceftriaxona mais macrolídeo ou ceftriaxona mais placebo. Houve 2 exclusões após a randomização, um paciente retirou consentimento para uso de seus dados e outro paciente já havia sido incluído previamente no estudo, perfazendo um total de 225 pacientes analisados (112 receberam ceftriaxona mais placebo e 113 receberam ceftriaxona mais macrolídeo). Os pacientes tinham HIV há um longo tempo (período mediano de 10 anos) e a maioria não fazia uso regular de terapia antirretroviral. Somente 32/202 pacientes (16%) tinham carga viral menor que 50 cópias/mL e 146/202 (72%) tinham contagem de linfócitos T CD4+ menor que 200 células/mm³. A frequência do desfecho primário, letalidade durante a internação, não foi estatisticamente distinta entre os regimes estudados: 12/112 (11%) pacientes que receberam ceftriaxona mais placebo e 17/113 (15%) que receberam ceftriaxona mais macrolídeo foram a óbito durante a hospitalização (HR: 1.22, 95% CI: 0.57-2.59). Não foram encontradas diferenças entre os regimes para os desfechos secundários: letalidade em 14 dias (RR: 2.38, 95% CI: 0.87-6.53), uso de drogas vasoativas (OR: 1.18, 95% CI: 0.60-2.29) e ventilação mecânica (OR: 1.24, 95% CI: 0.64- 2.40). A etiologia das infecções pulmonares adquiridas na comunidade nesses pacientes com infecção pelo HIV também foi estudada e determinada prospectivamente. Essa investigação também buscou analisar a contribuição de diferentes métodos diagnósticos e o impacto de diferentes abordagens de investigação microbiológica. Além disso, os achados microbiológicos foram analisados levando em consideração a contagem de linfócitos T CD4+, gravidade da doença e a situação da vacina pneumocócica. 224 pacientes foram submetidos a investigação microbiológica estendida e 143 (64%) tiveram uma etiologia determinada. Por outro lado, a investigação microbiológica de rotina foi capaz de determinar o agente etiológico em 92 (41%) pacientes. Métodos baseados na reação em cadeia da polimerase foram essenciais para o diagnóstico de bactérias atípicas e vírus, além de melhorar a detecção de Pneumocystis jirovecii. Entre os 143 pacientes com uma etiologia determinada, Pneumocystis jirovecii foi o principal agente, detectado em 52 (36%) casos, seguido pelo Mycobacterium tuberculosis responsável por 28 (20%) casos. Streptococcus pneumoniae e Rhinovírus foram diagnosticados em 22 (15%) casos cada e Influenza em 15 (10%) casos. Entre as bactérias atípicas, Mycoplasma pneumoniae foi responsável por 12 (8%) e Chlamydophila pneumoniae por 7 (5%) casos. Infecções mistas ocorreram em 48 casos (34%). Streptococcus pneumoniae foi associado com maiores escores de gravidade, sem associação com o estado vacinal. A análise de agentes etiológicos baseada na contagem de linfócitos T CD4+ demonstrou que a etiologia da pneumonia nos pacientes que estavam gravemente imunossuprimidos (CD4+ < 200 células/mm³) foi similar aos que não estavam. Pneumocystis jirovecii foi o único agente mais frequente no primeiro grupo, um achado esperado levando em consideração os critérios diagnósticos empregados / The main purpose of this thesis was to evaluate if treatment with ceftriaxone and a macrolide improved patient outcome when compared with monotherapy with ceftriaxone in hospitalized patients with HIV/AIDS with community acquired pneumonia (CAP). 227 adult patients with HIV hospitalized due to suspected CAP were randomized to receive one of two regimens, ceftriaxone plus macrolide or ceftriaxone plus placebo, at a 1:1 proportion. We had 2 exclusions after randomization, one patient who withdrew consent for data inclusion and use and one that had previously been included, leaving a total of 225 patients to analyse (112 received ceftriaxone plus placebo and 113 received ceftriaxone plus macrolide). Patients had prolonged HIV infection, the median period was twelve years, and most of them did not make regular use of antiretroviral therapy. Only 32/202 patients (16%) had viral load below 50 copies/mL and 146/202 (72%) had a CD4+ T cell count below 200 cells/mm³. The frequency of the primary outcome, in-hospital mortality, was not statistically different between the studied regimens: 12/112 (11%) patients who received ceftriaxone plus placebo and 17/113 (15%) who received ceftriaxone plus macrolide died during hospitalization (HR: 1.22, 95% CI: 0.57-2.59). We did not find differences between the regimens for the secondary outcomes: mortality within 14 days (RR: 2.38, 95% CI: 0.87-6.53), need for vasoactive drug (OR: 1.18, 95% CI: 0.60-2.29) or mechanical ventilation (OR: 1.24, 95% CI: 0.64-2.40). The etiology of community-acquired pulmonary infections in these hospitalized patients with HIV was also studied and determined prospectively. This investigation also aimed to analyze the contribution of different diagnostic methods as well of the impact of different approaches to microbiological evaluation and to evaluate the microbiological findings in relation to the CD4+ T cell count, the severity of disease and pneumococcal vaccine status. 224 patients underwent the extended microbiological investigation of which 143 (64%) had an etiology determined. On the other hand, the microbiological routine investigation was able to determine the etiological agents in 92 (41%) patients. Polymerase chain reaction-based methods were essential for the diagnosis of atypical bacteria and viruses, besides contributing to ameliorate Pneumocystis jirovecii detection. Among the 143 patients with a determined etiology, Pneumocystis jirovecii was the main agent, detected in 52 (36%) cases and followed by Mycobacterium tuberculosis accounting for 28 (20%) cases. Streptococcus pneumoniae and Rhinovirus were diagnosed in 22 (15%) cases each and Influenza in 15 (10%) cases. Among atypical bacteria, Mycoplasma pneumoniae was responsible for 12 (8%) and Chlamydophila pneumoniae for 7 (5%) cases. Mixed infections occurred in 48 cases (34%). Streptococcus pneumoniae was associated with higher severity scores and not associated with vaccine status. Performing an analysis of causative agents based on CD4+ T cell count, we found that the etiology of pneumonia in those severely immunosuppressed (CD4+ < 200 cells/mm³) was similar to those who were not. Pneumocystis jirovecii is the only agent more frequent in the former group, an expected finding considering our diagnostic criteria

Os esteroides anabolizantes androgênicos (EAA) como o decanoato de nandrolona (ND) são hormônios sintéticos derivados da testosterona. Sabe-se que um dos efeitos mais marcantes da administração abusiva destes esteroides é o aumento do comportamento agressivo. Evidências indicam que altas doses de EAA alteram a morfologia e causam hiperativação de sinapses glutamatérgicas, o que se correlaciona com um fenótipo agressivo exacerbado. Fisiologicamente o glutamato é considerado o principal neurotransmissor excitatório no cérebro de mamíferos, entretanto, em níveis elevados, pode causar hiperexcitabilidade neuronal mediada pelos receptores glutamatérgicos ionotrópicos do tipo N-metil-d-aspartato (NMDAr) e, consequentemente alterações no metabolismo mitocondrial. A terminação da sinalização excitatória glutamatérgica é realizada majoritariamente por transportadores existentes em astrócitos. Neste sentido, o transportador astrocitário de glutamato GLT-1 é responsável por mais de 90% da remoção do glutamato da fenda sináptica, contribuindo significativamente, para a manutenção da homeostasis da sinalizacão glutamatérgica. A administração do antibiótico β-lactâmico ceftriaxona (CEF) aumenta a expressão de GLT-1 e diminui a hiperexcitabilidade glutamatérgica, o que poderia potencialmente contrapor mecanismos cerebrais associados ao aumento do fenótipo agressivo induzidos pelo decanoato de nandrolona (ND). Entretanto, estas possíveis interacões moleculares e comportamentais ainda não foram exploradas. Assim, o objetivo primário deste trabalho foi investigar se o aumento da expressão do transportador astrocitário GLT-1 modula mecanismos glutamatérgicos envolvidos na agressividade induzida pelo ND, e a atividade mitocondrial. Para tanto, camundongos CF-1 machos de 60 dias de idade foram divididos em 4 grupos: veículo oleoso (VEH), nandrolona (ND), ceftriaxona (CEF) e nandrolona+ceftriaxona (ND/CEF). A nandrolona foi injetada por via subcutânea (15mg/Kg) por 19 dias. A ceftriaxona (200mg/Kg) ou solução salina foram administradas intraperitonealmente por 5 dias. Após a última injeção foi avaliada a latência para o primeiro ataque e o número de ataques no teste do intruso. Os animais foram sacrificados logo após o teste, e homogeneizados de córtex foram utilizados para imunoquantificação do GLT-1 e da fosforilação da subunidade pNR2Bser1232 do NMDAr. A atividade mitocondrial foi avaliada em sinaptossoma de cérebro total. Os níveis de glutamato foram medidos no líquido cefalorraquidiano. Comparado com o veículo, o tratamento com ND diminuiu significativamente a expressão do GLT-1, aumentou os níveis de glutamato e a expressão da subnidade pNR2Bser1232 o que foi mecanisticamente associado ao aumento do fenótipo agressivo; diminuicão da latência e aumento do número de ataques ao intruso. Ainda, a ND diminuiu o controle respiratório mitocondrial. A administração de CEF aumentou significativamente a expressão do GLT-1 e diminuiu os níveis de glutamato em relação ao grupo ND, enquanto que os níveis de pNR2Bser1232 e a agressividade foram similar ao grupo controle. No grupo ND/CEF o immunoconteúdo de GLT-1 e de pNR2Bser1232, os níveis de glutamato e o fenótipo agressivo, foram significativamente menores que no grupo ND, e similares ao grupo controle. Ainda, a CEF foi capaz de atenuar o prejuízo no controle respiratório mitocondrial causado pela ND. Nossos resultados demonstram que a interação bidirecional entre o transportador astrocitário GLT-1 e a subunidade pNR2Bser1232 neuronal mediada pelo glutamato, exercem um impacto regulatório no fenótipo agressivo induzido pela ND, e no controle respiratório mitocondrial. Desta maneira, este modelo reforça a importância da homeostasia funcional da sinapse tripartide glutamatérgica no fenótipo agressivo. / Anabolic androgenic steroids (AAS) such as nandrolone decanoate (ND) are synthetic hormones derived from testosterone. It is known that one of the most important adverse effects of abusive administration of these steroids is the increase in aggressive behavior. Evidence indicates that high doses of AAS alter morphology and cause hyperactivation of glutamatergic synapses which correlates with an aggressive exacerbated phenotype. Physiologically, glutamate is considered the main excitatory neurotransmitter in the mammalian brain. At high glutamate levels, occurs neuronal hyperexcitability mainly trhough the ionotropic N-methyl-d-aspartate (NMDAr) type of glutamatergic receptors and, consequently, changes in mitochondrial metabolism. Existing transporters in astrocytes predominantly perform the termination of glutamatergic excitatory signaling. In this sense, the GLT-1 glutamate astrocytic transporter is responsible for more than 90% of glutamate removal from the synaptic cleft, contributing significantly to the maintenance of glutamatergic signaling homeostasis. Administration of the β-lactam antibiotic ceftriaxone (CEF) increases GLT-1 expression and decreases glutamatergic hyperexcitability, which could potentially counteract brain mechanisms associated to increased aggressive phenotype mediated by nandrolone decanoate (ND). However, a possible molecular and behavioral interaction has not yet been explored in context. Thus, the primary objective of this work was to investigate whether increased expression of the GLT-1 astrocyte transporter modulates the glutamatergic mechanisms involved in ND-induced aggressive phenotype, and mitochondrial activity. Sixty-day-old male CF-1 mice were divided into 4 groups: oil vehicle (VEH), nandrolone (ND), ceftriaxone (CEF) and nandrolone + ceftriaxone (ND / CEF). Nandrolone was injected subcutaneously (15mg / kg) for 19 days. Ceftriaxone (200mg / kg) or saline solution were administered intraperitoneally for 5 days. After the last injection, the latency for the first attack and the number of attacks on the intruder test were evaluated. The animals were sacrificed after the test, and homogeinized cortex were used for immunoquantification of GLT-1 and phosphorylation of the NMDAr pNR2Bser1232 subunit. Mitochondrial activity was evaluated in total brain sinaptossomes. Glutamate levels were measured in the cerebrospinal fluid. Compared to the vehicle group, treatment with ND significantly decreased the expression of GLT-1, increased glutamate levels and expression of the pNR2Bser1232 which was mechanistically associated with an increase in the aggressive phenotype; decrease in the latency and increase in the number of attacks. Also, ND decreased mitochondrial respiratory control. Administration of CEF significantly increased GLT-1 expression and decreased glutamate levels relative to the ND group, whereas pNR2Bser1232 levels and aggressive phenotype were similar to the control group. In the ND / CEF group the expression of GLT-1 and pNR2Bser1232, glutamate levels and aggressive phenotype were significantly lower than in the ND group, and similar to the control group. Furthermore, CEF was able to attenuate the alteration in the mitochondrial respiratory control caused by ND. Our results demonstrated that the levels of glutamate astrocytic transporter GLT-1 and pNR2Bser1232 are important mechanism behind the increased aggressive phenotype induced by ND, and decreased mitochondrial respiratory control. Also, this model reinforces the importance of glutamate levels and astrocytic molecular targets in the regulation of the aggressive phenotype.

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Os esteroides anabolizantes androgênicos (EAA) como o decanoato de nandrolona (ND) são hormônios sintéticos derivados da testosterona. Sabe-se que um dos efeitos mais marcantes da administração abusiva destes esteroides é o aumento do comportamento agressivo. Evidências indicam que altas doses de EAA alteram a morfologia e causam hiperativação de sinapses glutamatérgicas, o que se correlaciona com um fenótipo agressivo exacerbado. Fisiologicamente o glutamato é considerado o principal neurotransmissor excitatório no cérebro de mamíferos, entretanto, em níveis elevados, pode causar hiperexcitabilidade neuronal mediada pelos receptores glutamatérgicos ionotrópicos do tipo N-metil-d-aspartato (NMDAr) e, consequentemente alterações no metabolismo mitocondrial. A terminação da sinalização excitatória glutamatérgica é realizada majoritariamente por transportadores existentes em astrócitos. Neste sentido, o transportador astrocitário de glutamato GLT-1 é responsável por mais de 90% da remoção do glutamato da fenda sináptica, contribuindo significativamente, para a manutenção da homeostasis da sinalizacão glutamatérgica. A administração do antibiótico β-lactâmico ceftriaxona (CEF) aumenta a expressão de GLT-1 e diminui a hiperexcitabilidade glutamatérgica, o que poderia potencialmente contrapor mecanismos cerebrais associados ao aumento do fenótipo agressivo induzidos pelo decanoato de nandrolona (ND). Entretanto, estas possíveis interacões moleculares e comportamentais ainda não foram exploradas. Assim, o objetivo primário deste trabalho foi investigar se o aumento da expressão do transportador astrocitário GLT-1 modula mecanismos glutamatérgicos envolvidos na agressividade induzida pelo ND, e a atividade mitocondrial. Para tanto, camundongos CF-1 machos de 60 dias de idade foram divididos em 4 grupos: veículo oleoso (VEH), nandrolona (ND), ceftriaxona (CEF) e nandrolona+ceftriaxona (ND/CEF). A nandrolona foi injetada por via subcutânea (15mg/Kg) por 19 dias. A ceftriaxona (200mg/Kg) ou solução salina foram administradas intraperitonealmente por 5 dias. Após a última injeção foi avaliada a latência para o primeiro ataque e o número de ataques no teste do intruso. Os animais foram sacrificados logo após o teste, e homogeneizados de córtex foram utilizados para imunoquantificação do GLT-1 e da fosforilação da subunidade pNR2Bser1232 do NMDAr. A atividade mitocondrial foi avaliada em sinaptossoma de cérebro total. Os níveis de glutamato foram medidos no líquido cefalorraquidiano. Comparado com o veículo, o tratamento com ND diminuiu significativamente a expressão do GLT-1, aumentou os níveis de glutamato e a expressão da subnidade pNR2Bser1232 o que foi mecanisticamente associado ao aumento do fenótipo agressivo; diminuicão da latência e aumento do número de ataques ao intruso. Ainda, a ND diminuiu o controle respiratório mitocondrial. A administração de CEF aumentou significativamente a expressão do GLT-1 e diminuiu os níveis de glutamato em relação ao grupo ND, enquanto que os níveis de pNR2Bser1232 e a agressividade foram similar ao grupo controle. No grupo ND/CEF o immunoconteúdo de GLT-1 e de pNR2Bser1232, os níveis de glutamato e o fenótipo agressivo, foram significativamente menores que no grupo ND, e similares ao grupo controle. Ainda, a CEF foi capaz de atenuar o prejuízo no controle respiratório mitocondrial causado pela ND. Nossos resultados demonstram que a interação bidirecional entre o transportador astrocitário GLT-1 e a subunidade pNR2Bser1232 neuronal mediada pelo glutamato, exercem um impacto regulatório no fenótipo agressivo induzido pela ND, e no controle respiratório mitocondrial. Desta maneira, este modelo reforça a importância da homeostasia funcional da sinapse tripartide glutamatérgica no fenótipo agressivo. / Anabolic androgenic steroids (AAS) such as nandrolone decanoate (ND) are synthetic hormones derived from testosterone. It is known that one of the most important adverse effects of abusive administration of these steroids is the increase in aggressive behavior. Evidence indicates that high doses of AAS alter morphology and cause hyperactivation of glutamatergic synapses which correlates with an aggressive exacerbated phenotype. Physiologically, glutamate is considered the main excitatory neurotransmitter in the mammalian brain. At high glutamate levels, occurs neuronal hyperexcitability mainly trhough the ionotropic N-methyl-d-aspartate (NMDAr) type of glutamatergic receptors and, consequently, changes in mitochondrial metabolism. Existing transporters in astrocytes predominantly perform the termination of glutamatergic excitatory signaling. In this sense, the GLT-1 glutamate astrocytic transporter is responsible for more than 90% of glutamate removal from the synaptic cleft, contributing significantly to the maintenance of glutamatergic signaling homeostasis. Administration of the β-lactam antibiotic ceftriaxone (CEF) increases GLT-1 expression and decreases glutamatergic hyperexcitability, which could potentially counteract brain mechanisms associated to increased aggressive phenotype mediated by nandrolone decanoate (ND). However, a possible molecular and behavioral interaction has not yet been explored in context. Thus, the primary objective of this work was to investigate whether increased expression of the GLT-1 astrocyte transporter modulates the glutamatergic mechanisms involved in ND-induced aggressive phenotype, and mitochondrial activity. Sixty-day-old male CF-1 mice were divided into 4 groups: oil vehicle (VEH), nandrolone (ND), ceftriaxone (CEF) and nandrolone + ceftriaxone (ND / CEF). Nandrolone was injected subcutaneously (15mg / kg) for 19 days. Ceftriaxone (200mg / kg) or saline solution were administered intraperitoneally for 5 days. After the last injection, the latency for the first attack and the number of attacks on the intruder test were evaluated. The animals were sacrificed after the test, and homogeinized cortex were used for immunoquantification of GLT-1 and phosphorylation of the NMDAr pNR2Bser1232 subunit. Mitochondrial activity was evaluated in total brain sinaptossomes. Glutamate levels were measured in the cerebrospinal fluid. Compared to the vehicle group, treatment with ND significantly decreased the expression of GLT-1, increased glutamate levels and expression of the pNR2Bser1232 which was mechanistically associated with an increase in the aggressive phenotype; decrease in the latency and increase in the number of attacks. Also, ND decreased mitochondrial respiratory control. Administration of CEF significantly increased GLT-1 expression and decreased glutamate levels relative to the ND group, whereas pNR2Bser1232 levels and aggressive phenotype were similar to the control group. In the ND / CEF group the expression of GLT-1 and pNR2Bser1232, glutamate levels and aggressive phenotype were significantly lower than in the ND group, and similar to the control group. Furthermore, CEF was able to attenuate the alteration in the mitochondrial respiratory control caused by ND. Our results demonstrated that the levels of glutamate astrocytic transporter GLT-1 and pNR2Bser1232 are important mechanism behind the increased aggressive phenotype induced by ND, and decreased mitochondrial respiratory control. Also, this model reinforces the importance of glutamate levels and astrocytic molecular targets in the regulation of the aggressive phenotype.

Os esteroides anabolizantes androgênicos (EAA) como o decanoato de nandrolona (ND) são hormônios sintéticos derivados da testosterona. Sabe-se que um dos efeitos mais marcantes da administração abusiva destes esteroides é o aumento do comportamento agressivo. Evidências indicam que altas doses de EAA alteram a morfologia e causam hiperativação de sinapses glutamatérgicas, o que se correlaciona com um fenótipo agressivo exacerbado. Fisiologicamente o glutamato é considerado o principal neurotransmissor excitatório no cérebro de mamíferos, entretanto, em níveis elevados, pode causar hiperexcitabilidade neuronal mediada pelos receptores glutamatérgicos ionotrópicos do tipo N-metil-d-aspartato (NMDAr) e, consequentemente alterações no metabolismo mitocondrial. A terminação da sinalização excitatória glutamatérgica é realizada majoritariamente por transportadores existentes em astrócitos. Neste sentido, o transportador astrocitário de glutamato GLT-1 é responsável por mais de 90% da remoção do glutamato da fenda sináptica, contribuindo significativamente, para a manutenção da homeostasis da sinalizacão glutamatérgica. A administração do antibiótico β-lactâmico ceftriaxona (CEF) aumenta a expressão de GLT-1 e diminui a hiperexcitabilidade glutamatérgica, o que poderia potencialmente contrapor mecanismos cerebrais associados ao aumento do fenótipo agressivo induzidos pelo decanoato de nandrolona (ND). Entretanto, estas possíveis interacões moleculares e comportamentais ainda não foram exploradas. Assim, o objetivo primário deste trabalho foi investigar se o aumento da expressão do transportador astrocitário GLT-1 modula mecanismos glutamatérgicos envolvidos na agressividade induzida pelo ND, e a atividade mitocondrial. Para tanto, camundongos CF-1 machos de 60 dias de idade foram divididos em 4 grupos: veículo oleoso (VEH), nandrolona (ND), ceftriaxona (CEF) e nandrolona+ceftriaxona (ND/CEF). A nandrolona foi injetada por via subcutânea (15mg/Kg) por 19 dias. A ceftriaxona (200mg/Kg) ou solução salina foram administradas intraperitonealmente por 5 dias. Após a última injeção foi avaliada a latência para o primeiro ataque e o número de ataques no teste do intruso. Os animais foram sacrificados logo após o teste, e homogeneizados de córtex foram utilizados para imunoquantificação do GLT-1 e da fosforilação da subunidade pNR2Bser1232 do NMDAr. A atividade mitocondrial foi avaliada em sinaptossoma de cérebro total. Os níveis de glutamato foram medidos no líquido cefalorraquidiano. Comparado com o veículo, o tratamento com ND diminuiu significativamente a expressão do GLT-1, aumentou os níveis de glutamato e a expressão da subnidade pNR2Bser1232 o que foi mecanisticamente associado ao aumento do fenótipo agressivo; diminuicão da latência e aumento do número de ataques ao intruso. Ainda, a ND diminuiu o controle respiratório mitocondrial. A administração de CEF aumentou significativamente a expressão do GLT-1 e diminuiu os níveis de glutamato em relação ao grupo ND, enquanto que os níveis de pNR2Bser1232 e a agressividade foram similar ao grupo controle. No grupo ND/CEF o immunoconteúdo de GLT-1 e de pNR2Bser1232, os níveis de glutamato e o fenótipo agressivo, foram significativamente menores que no grupo ND, e similares ao grupo controle. Ainda, a CEF foi capaz de atenuar o prejuízo no controle respiratório mitocondrial causado pela ND. Nossos resultados demonstram que a interação bidirecional entre o transportador astrocitário GLT-1 e a subunidade pNR2Bser1232 neuronal mediada pelo glutamato, exercem um impacto regulatório no fenótipo agressivo induzido pela ND, e no controle respiratório mitocondrial. Desta maneira, este modelo reforça a importância da homeostasia funcional da sinapse tripartide glutamatérgica no fenótipo agressivo. / Anabolic androgenic steroids (AAS) such as nandrolone decanoate (ND) are synthetic hormones derived from testosterone. It is known that one of the most important adverse effects of abusive administration of these steroids is the increase in aggressive behavior. Evidence indicates that high doses of AAS alter morphology and cause hyperactivation of glutamatergic synapses which correlates with an aggressive exacerbated phenotype. Physiologically, glutamate is considered the main excitatory neurotransmitter in the mammalian brain. At high glutamate levels, occurs neuronal hyperexcitability mainly trhough the ionotropic N-methyl-d-aspartate (NMDAr) type of glutamatergic receptors and, consequently, changes in mitochondrial metabolism. Existing transporters in astrocytes predominantly perform the termination of glutamatergic excitatory signaling. In this sense, the GLT-1 glutamate astrocytic transporter is responsible for more than 90% of glutamate removal from the synaptic cleft, contributing significantly to the maintenance of glutamatergic signaling homeostasis. Administration of the β-lactam antibiotic ceftriaxone (CEF) increases GLT-1 expression and decreases glutamatergic hyperexcitability, which could potentially counteract brain mechanisms associated to increased aggressive phenotype mediated by nandrolone decanoate (ND). However, a possible molecular and behavioral interaction has not yet been explored in context. Thus, the primary objective of this work was to investigate whether increased expression of the GLT-1 astrocyte transporter modulates the glutamatergic mechanisms involved in ND-induced aggressive phenotype, and mitochondrial activity. Sixty-day-old male CF-1 mice were divided into 4 groups: oil vehicle (VEH), nandrolone (ND), ceftriaxone (CEF) and nandrolone + ceftriaxone (ND / CEF). Nandrolone was injected subcutaneously (15mg / kg) for 19 days. Ceftriaxone (200mg / kg) or saline solution were administered intraperitoneally for 5 days. After the last injection, the latency for the first attack and the number of attacks on the intruder test were evaluated. The animals were sacrificed after the test, and homogeinized cortex were used for immunoquantification of GLT-1 and phosphorylation of the NMDAr pNR2Bser1232 subunit. Mitochondrial activity was evaluated in total brain sinaptossomes. Glutamate levels were measured in the cerebrospinal fluid. Compared to the vehicle group, treatment with ND significantly decreased the expression of GLT-1, increased glutamate levels and expression of the pNR2Bser1232 which was mechanistically associated with an increase in the aggressive phenotype; decrease in the latency and increase in the number of attacks. Also, ND decreased mitochondrial respiratory control. Administration of CEF significantly increased GLT-1 expression and decreased glutamate levels relative to the ND group, whereas pNR2Bser1232 levels and aggressive phenotype were similar to the control group. In the ND / CEF group the expression of GLT-1 and pNR2Bser1232, glutamate levels and aggressive phenotype were significantly lower than in the ND group, and similar to the control group. Furthermore, CEF was able to attenuate the alteration in the mitochondrial respiratory control caused by ND. Our results demonstrated that the levels of glutamate astrocytic transporter GLT-1 and pNR2Bser1232 are important mechanism behind the increased aggressive phenotype induced by ND, and decreased mitochondrial respiratory control. Also, this model reinforces the importance of glutamate levels and astrocytic molecular targets in the regulation of the aggressive phenotype.

O objetivo principal dessa tese foi avaliar se o tratamento com ceftriaxona e um macrolídeo leva a melhores desfechos quando comparada a monoterapia com ceftriaxona em pacientes hospitalizados com HIV/AIDS e pneumonia adquirida na comunidade (PAC). 227 adultos com HIV hospitalizados por uma suspeita de PAC foram randomizados numa proporção 1:1 para receber um dos dois regimes, ceftriaxona mais macrolídeo ou ceftriaxona mais placebo. Houve 2 exclusões após a randomização, um paciente retirou consentimento para uso de seus dados e outro paciente já havia sido incluído previamente no estudo, perfazendo um total de 225 pacientes analisados (112 receberam ceftriaxona mais placebo e 113 receberam ceftriaxona mais macrolídeo). Os pacientes tinham HIV há um longo tempo (período mediano de 10 anos) e a maioria não fazia uso regular de terapia antirretroviral. Somente 32/202 pacientes (16%) tinham carga viral menor que 50 cópias/mL e 146/202 (72%) tinham contagem de linfócitos T CD4+ menor que 200 células/mm³. A frequência do desfecho primário, letalidade durante a internação, não foi estatisticamente distinta entre os regimes estudados: 12/112 (11%) pacientes que receberam ceftriaxona mais placebo e 17/113 (15%) que receberam ceftriaxona mais macrolídeo foram a óbito durante a hospitalização (HR: 1.22, 95% CI: 0.57-2.59). Não foram encontradas diferenças entre os regimes para os desfechos secundários: letalidade em 14 dias (RR: 2.38, 95% CI: 0.87-6.53), uso de drogas vasoativas (OR: 1.18, 95% CI: 0.60-2.29) e ventilação mecânica (OR: 1.24, 95% CI: 0.64- 2.40). A etiologia das infecções pulmonares adquiridas na comunidade nesses pacientes com infecção pelo HIV também foi estudada e determinada prospectivamente. Essa investigação também buscou analisar a contribuição de diferentes métodos diagnósticos e o impacto de diferentes abordagens de investigação microbiológica. Além disso, os achados microbiológicos foram analisados levando em consideração a contagem de linfócitos T CD4+, gravidade da doença e a situação da vacina pneumocócica. 224 pacientes foram submetidos a investigação microbiológica estendida e 143 (64%) tiveram uma etiologia determinada. Por outro lado, a investigação microbiológica de rotina foi capaz de determinar o agente etiológico em 92 (41%) pacientes. Métodos baseados na reação em cadeia da polimerase foram essenciais para o diagnóstico de bactérias atípicas e vírus, além de melhorar a detecção de Pneumocystis jirovecii. Entre os 143 pacientes com uma etiologia determinada, Pneumocystis jirovecii foi o principal agente, detectado em 52 (36%) casos, seguido pelo Mycobacterium tuberculosis responsável por 28 (20%) casos. Streptococcus pneumoniae e Rhinovírus foram diagnosticados em 22 (15%) casos cada e Influenza em 15 (10%) casos. Entre as bactérias atípicas, Mycoplasma pneumoniae foi responsável por 12 (8%) e Chlamydophila pneumoniae por 7 (5%) casos. Infecções mistas ocorreram em 48 casos (34%). Streptococcus pneumoniae foi associado com maiores escores de gravidade, sem associação com o estado vacinal. A análise de agentes etiológicos baseada na contagem de linfócitos T CD4+ demonstrou que a etiologia da pneumonia nos pacientes que estavam gravemente imunossuprimidos (CD4+ < 200 células/mm³) foi similar aos que não estavam. Pneumocystis jirovecii foi o único agente mais frequente no primeiro grupo, um achado esperado levando em consideração os critérios diagnósticos empregados / The main purpose of this thesis was to evaluate if treatment with ceftriaxone and a macrolide improved patient outcome when compared with monotherapy with ceftriaxone in hospitalized patients with HIV/AIDS with community acquired pneumonia (CAP). 227 adult patients with HIV hospitalized due to suspected CAP were randomized to receive one of two regimens, ceftriaxone plus macrolide or ceftriaxone plus placebo, at a 1:1 proportion. We had 2 exclusions after randomization, one patient who withdrew consent for data inclusion and use and one that had previously been included, leaving a total of 225 patients to analyse (112 received ceftriaxone plus placebo and 113 received ceftriaxone plus macrolide). Patients had prolonged HIV infection, the median period was twelve years, and most of them did not make regular use of antiretroviral therapy. Only 32/202 patients (16%) had viral load below 50 copies/mL and 146/202 (72%) had a CD4+ T cell count below 200 cells/mm³. The frequency of the primary outcome, in-hospital mortality, was not statistically different between the studied regimens: 12/112 (11%) patients who received ceftriaxone plus placebo and 17/113 (15%) who received ceftriaxone plus macrolide died during hospitalization (HR: 1.22, 95% CI: 0.57-2.59). We did not find differences between the regimens for the secondary outcomes: mortality within 14 days (RR: 2.38, 95% CI: 0.87-6.53), need for vasoactive drug (OR: 1.18, 95% CI: 0.60-2.29) or mechanical ventilation (OR: 1.24, 95% CI: 0.64-2.40). The etiology of community-acquired pulmonary infections in these hospitalized patients with HIV was also studied and determined prospectively. This investigation also aimed to analyze the contribution of different diagnostic methods as well of the impact of different approaches to microbiological evaluation and to evaluate the microbiological findings in relation to the CD4+ T cell count, the severity of disease and pneumococcal vaccine status. 224 patients underwent the extended microbiological investigation of which 143 (64%) had an etiology determined. On the other hand, the microbiological routine investigation was able to determine the etiological agents in 92 (41%) patients. Polymerase chain reaction-based methods were essential for the diagnosis of atypical bacteria and viruses, besides contributing to ameliorate Pneumocystis jirovecii detection. Among the 143 patients with a determined etiology, Pneumocystis jirovecii was the main agent, detected in 52 (36%) cases and followed by Mycobacterium tuberculosis accounting for 28 (20%) cases. Streptococcus pneumoniae and Rhinovirus were diagnosed in 22 (15%) cases each and Influenza in 15 (10%) cases. Among atypical bacteria, Mycoplasma pneumoniae was responsible for 12 (8%) and Chlamydophila pneumoniae for 7 (5%) cases. Mixed infections occurred in 48 cases (34%). Streptococcus pneumoniae was associated with higher severity scores and not associated with vaccine status. Performing an analysis of causative agents based on CD4+ T cell count, we found that the etiology of pneumonia in those severely immunosuppressed (CD4+ < 200 cells/mm³) was similar to those who were not. Pneumocystis jirovecii is the only agent more frequent in the former group, an expected finding considering our diagnostic criteria

Le développement des méthodes de séquençage de nouvelle génération a permis d’approfondir les connaissances sur le rôle des communautés bactériennes commensales pour la santé de leur hôte, et l’impact négatif de la perturbation de leur équilibre. Les antibiotiques sont les principaux perturbateurs de cet équilibre, mais leur impact n’a pas été quantifié précisément.Nous avons quantifié la relation entre les concentrations fécales d’antibiotiques et la perturbation de la diversité bactérienne au sein du microbiote intestinal, et modélisé le lien entre la perte de diversité bactérienne et la probabilité de décès dans un modèle animal de colite à Clostridium difficile induite par les antibiotiques. Nous avons montré que l’indice de diversité de Shannon et la distance UniFac non pondérée étaient les indices de diversité qui étaient le plus prédictif du décès dans ce modèle d’infection.Chez des volontaires sains, nous avons développé un modèle mathématique semimécanistique de l’évolution de la diversité au sein du microbiote, mesurée par deux indices de diversité, après perturbation antibiotique, et quantifié la relation entre l’exposition individuelle plasmatique et fécale à un antibiotique, et son effet sur la perturbation de la diversité bactérienne au cours du temps. Nous avons également analysé le rôle de la voie d’élimination des antibiotiques pour la limitation de l’impact d’un antibiotique sur le microbiote. Ces travaux nous ont permis de montrer que le microbiote intestinal présente une grande sensibilité aux antibiotiques, et que la voie d’élimination ne semble de ce fait pas jouer un rôle prépondérant dans la perspective de limiter l’impact des antibiotiques sur le microbiote intestinal. / The development of next generation sequencing broadened our knowledge on the role of commensal bacterial communities on their host’s health, and the negative impact of their disruption. Antibiotics are the main disrupting factor, but their impact has not been precisely quantified.We quantified the relationship between antibiotic fecal concentrations and the loss of bacterial diversity in the intestinal microbiota, and modelled the link between the loss of diversity and mortality in a hamster model of antibiotic-induced Clostridium difficile infection. We showed that the Shannon diversity index and the unweighted UniFrac distance are the 2 indices that best predict mortality in this model. In healthy volunteers, we developed a semi-mechanistic model of the evolution over time of bacterial diversity – measured by two indices – after an antibiotic perturbation, and quantified the relationship between antibiotic concentrations in plasma and feces and the loss of bacterial diversity in the intestinal microbiota. We also analyzed the role of the antibiotic elimination pathway in the reduction of their impact on the microbiota. In this work, we showed that the intestinal microbiota is highly susceptible to antibiotics, and that the elimination route doesn’t have a major role, in the perspective of limiting antibiotics’ impact on the intestinal microbiota.

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Drugs which upregulate astrocyte glutamate transport may be useful neuroprotective compounds by preventing excitotoxicity. We set up a new system to identify potential neuroprotective drugs which act through GLT-1. Primary mouse striatal astrocytes grown in the presence of the growth-factor supplement G5 express high levels of the functional glutamate transporter, GLT-1 (also known as EAAT2) as assessed by Western blotting and (3)H-glutamate uptake assay, and levels decline following growth factor withdrawal. The GLT-1 transcriptional enhancer dexamethasone (0.1 or 1 muM) was able to prevent loss of GLT-1 levels and activity following growth factor withdrawal. In contrast, ceftriaxone, a compound previously reported to enhance GLT-1 expression, failed to regulate GLT-1 in this system. The neuroprotective compound riluzole (100 muM) upregulated GLT-1 levels and activity, through a mechanism that was not dependent on blockade of voltage-sensitive ion channels, since zonasimide (1 mM) did not regulate GLT-1. Finally, CDP-choline (10 muM-1 mM), a compound which promotes association of GLT-1/EAAT2 with lipid rafts was unable to prevent GLT-1 loss under these conditions. This observation extends the known pharmacological actions of riluzole, and suggests that this compound may exert its neuroprotective effects through an astrocyte-dependent mechanism.