O uso da cocaína e do crack tornou-se um problema de saúde pública importante no Brasil por conta de prejuízos significativos do ponto de vista médico, psicológico e social que ele acarreta. Estudos de gêmeos e, em famílias, sugerem que a dependência de cocaína é uma doença complexa, com participação importante de fatores genéticos. Os estudos genéticos sobre usuários de cocaína são poucos e padecem de problemas metodológicos, tais como, amostras pequenas, com alto grau de miscigenação populacional e um número limitado de marcadores genéticos pesquisados. Além disto, há pouco sendo feito no sentido de verificar como os genes já associados à dependência de cocaína interagem entre si, ou seja, de investigações sobre a epistasia genética. Com o intuito de aprofundar a investigação dos aspectos biológicos da dependência de cocaína, nós estudamos, através de um estudo casocontrole, uma amostra de inicial de 746 pacientes dependentes de crack/cocaína hospitalizados em clínicas especializadas para o tratamento de dependência química na cidade de São Paulo, que foram comparados a 891 controles normais, sem história prévia de abuso ilegal de substâncias. Os objetivos desta tese foram: 1) verificar a associação de três polimorfismos (rs1803274, rs4263329, rs4680662) para o gene da butirilcolinesterase (BCHE), uma enzima envolvida na metabolização da cocaína no desenho do tipo gene candidato; 2) testar a hipótese de interação entre o marcador funcional Val158Met do gene para a enzima catecol-O-metiltransferase (COMT) e os marcadores do tipo VNTR das regiões 3´UTR e Intron8 do gene do transportador da dopamina (DAT1) e; 3) numa análise de caráter exploratório, verificar a interação gene-gene de 40 polimorfismos em 12 genes com plausibilidade biológica para a dependência da cocaína. A análise estatística fez uso de modelos de regressão logística para a interação de marcadores nos dois genes, COMT e DAT1 e, do programa Multifactor Dimensionality Reduction (MDR) para a análise multivariada. A análise envolvendo os marcadores para o gene BCHE não se mostraram associados ao fenótipo da dependência de cocaína porém, encontrou-se uma associação do marcador funcional rs1803274 (p=0,001; OR=5,83; IC95%=2,10 - 16,16) nos usuários exclusivos de crack, a forma cheirada da cocaína quando comparados aos grupos de uso exclusivo da cocaína na forma cheirada ou, de uso das duas formas de administração. Os marcadores do tipo VNTR da DAT1 não interagiram em um modelo de regressão logística com o marcador Val158Met da COMT. Finalmente, os modelos construídos pelo programa MDR não forneceram interações gene-gene que tivessem uma previsibilidade além do acaso. Dentro de uma perspectiva genética, os estudos futuros para a dependência de cocaína devem aprimorar a caracterização fenotípica, por meio de subgrupos divididos por sintomas clínicos e pelo uso de fenótipos intermediários, fazer um rastreio minucioso dos marcadores ao longo dos genes de interesse e, usar de métodos analíticos para as interações gene-gene e gene-ambiente / The use of crack/cocaine has become a major public health problem in Brazil due to its manifold problems in the medical, psychological and social realms. Twin and family studies have documented the role played by genetic factors and environment in cocaine addiction. Genetic association studies in cocaine addiction are few and have methodological problems: small sample size, population stratification and a paucity of genetic markers have been studied so far. There is also a lack of knowledge on how the genes already shown to be associated with cocaine addiction interact, that is, genetic epistasis. In order to advance the knowledge of biological factors in cocaine addiction we investigated, by means of a case-control study, 746 patients with crack/cocaine dependence admitted to specialized clinics for the treatment of drug addiction in the city of São Paulo. They were compared to 891 control subjects with no previous history of illegal drug abuse. The objectives of this thesis were: 1) investigate the association of three SNPs (rs1803274, rs4263329, rs4680662) in the butirilcholinesterase gene (BCHE) that encodes an enzyme involved in cocaine metabolism; 2) test the hypothesis of an interaction between the functional marker Val158Met of the catechol-o-metiltransferase enzyme (COMT) gene and two VNTRs markers, 3´UTR and Intron8, of the dopamine transporter gene (DAT1) and, 3) in an exploratory analysis, investigate the gene-gene interaction of 40 polymorphisms in 12 genes with a biological plausibility for cocaine addiction. Logistic regression was used to assess COMT*DAT1 gene-gene interaction and, the Multifactor Dimensionality Reduction (MDR) program was used for the other multivariate analysis. Genetic variants for the BCHE gene were not associated with cocaine addiction but, an association was found between the functional marker rs1803274 (p=0,001; OR=5,83; IC95%=2,10 - 16,16) and crack users compared to those that snorted cocaine or used both forms of administration. The DAT1 VNTRs did not interact with the COMT Val158Met marker. Finally, the models generated by the MDR program did not provided any predictive gene-gene interaction better than chance. Future studies investigating genetic risk factors for cocaine dependence should improve phenotype characterization (clinically derived subgroups and use of endophenotypes) and should also make a thorough scan of the genetic markers along the genes of interest including gene-gene and gene-environment analysis

O uso da cocaína e do crack tornou-se um problema de saúde pública importante no Brasil por conta de prejuízos significativos do ponto de vista médico, psicológico e social que ele acarreta. Estudos de gêmeos e, em famílias, sugerem que a dependência de cocaína é uma doença complexa, com participação importante de fatores genéticos. Os estudos genéticos sobre usuários de cocaína são poucos e padecem de problemas metodológicos, tais como, amostras pequenas, com alto grau de miscigenação populacional e um número limitado de marcadores genéticos pesquisados. Além disto, há pouco sendo feito no sentido de verificar como os genes já associados à dependência de cocaína interagem entre si, ou seja, de investigações sobre a epistasia genética. Com o intuito de aprofundar a investigação dos aspectos biológicos da dependência de cocaína, nós estudamos, através de um estudo casocontrole, uma amostra de inicial de 746 pacientes dependentes de crack/cocaína hospitalizados em clínicas especializadas para o tratamento de dependência química na cidade de São Paulo, que foram comparados a 891 controles normais, sem história prévia de abuso ilegal de substâncias. Os objetivos desta tese foram: 1) verificar a associação de três polimorfismos (rs1803274, rs4263329, rs4680662) para o gene da butirilcolinesterase (BCHE), uma enzima envolvida na metabolização da cocaína no desenho do tipo gene candidato; 2) testar a hipótese de interação entre o marcador funcional Val158Met do gene para a enzima catecol-O-metiltransferase (COMT) e os marcadores do tipo VNTR das regiões 3´UTR e Intron8 do gene do transportador da dopamina (DAT1) e; 3) numa análise de caráter exploratório, verificar a interação gene-gene de 40 polimorfismos em 12 genes com plausibilidade biológica para a dependência da cocaína. A análise estatística fez uso de modelos de regressão logística para a interação de marcadores nos dois genes, COMT e DAT1 e, do programa Multifactor Dimensionality Reduction (MDR) para a análise multivariada. A análise envolvendo os marcadores para o gene BCHE não se mostraram associados ao fenótipo da dependência de cocaína porém, encontrou-se uma associação do marcador funcional rs1803274 (p=0,001; OR=5,83; IC95%=2,10 - 16,16) nos usuários exclusivos de crack, a forma cheirada da cocaína quando comparados aos grupos de uso exclusivo da cocaína na forma cheirada ou, de uso das duas formas de administração. Os marcadores do tipo VNTR da DAT1 não interagiram em um modelo de regressão logística com o marcador Val158Met da COMT. Finalmente, os modelos construídos pelo programa MDR não forneceram interações gene-gene que tivessem uma previsibilidade além do acaso. Dentro de uma perspectiva genética, os estudos futuros para a dependência de cocaína devem aprimorar a caracterização fenotípica, por meio de subgrupos divididos por sintomas clínicos e pelo uso de fenótipos intermediários, fazer um rastreio minucioso dos marcadores ao longo dos genes de interesse e, usar de métodos analíticos para as interações gene-gene e gene-ambiente / The use of crack/cocaine has become a major public health problem in Brazil due to its manifold problems in the medical, psychological and social realms. Twin and family studies have documented the role played by genetic factors and environment in cocaine addiction. Genetic association studies in cocaine addiction are few and have methodological problems: small sample size, population stratification and a paucity of genetic markers have been studied so far. There is also a lack of knowledge on how the genes already shown to be associated with cocaine addiction interact, that is, genetic epistasis. In order to advance the knowledge of biological factors in cocaine addiction we investigated, by means of a case-control study, 746 patients with crack/cocaine dependence admitted to specialized clinics for the treatment of drug addiction in the city of São Paulo. They were compared to 891 control subjects with no previous history of illegal drug abuse. The objectives of this thesis were: 1) investigate the association of three SNPs (rs1803274, rs4263329, rs4680662) in the butirilcholinesterase gene (BCHE) that encodes an enzyme involved in cocaine metabolism; 2) test the hypothesis of an interaction between the functional marker Val158Met of the catechol-o-metiltransferase enzyme (COMT) gene and two VNTRs markers, 3´UTR and Intron8, of the dopamine transporter gene (DAT1) and, 3) in an exploratory analysis, investigate the gene-gene interaction of 40 polymorphisms in 12 genes with a biological plausibility for cocaine addiction. Logistic regression was used to assess COMT*DAT1 gene-gene interaction and, the Multifactor Dimensionality Reduction (MDR) program was used for the other multivariate analysis. Genetic variants for the BCHE gene were not associated with cocaine addiction but, an association was found between the functional marker rs1803274 (p=0,001; OR=5,83; IC95%=2,10 - 16,16) and crack users compared to those that snorted cocaine or used both forms of administration. The DAT1 VNTRs did not interact with the COMT Val158Met marker. Finally, the models generated by the MDR program did not provided any predictive gene-gene interaction better than chance. Future studies investigating genetic risk factors for cocaine dependence should improve phenotype characterization (clinically derived subgroups and use of endophenotypes) and should also make a thorough scan of the genetic markers along the genes of interest including gene-gene and gene-environment analysis

INTRODUÇÃO: A dependência química engloba alterações comportamentais, cognitivas e fisiológicas. A impulsividade está presente em muitos transtornos psiquiátricos. Sobre a impulsividade na dependência química de cocaína, os estudos existentes são relativamente novos. A Estimulação Magnética Transcraniana de repetição (EMTr) é um método capaz de neuromodular o cérebro. Este estudo avaliou os efeitos da EMTr sobre a impulsividade em dependentes de cocaína. MÉTODOS: Em um estudo randomizado, duplamente encoberto, 25 pacientes diagnosticados pelo DSM-IV-TR foram tratados com EMTr de alta frequência ativa (1250 pulsos/dia) ou EMTr placebo. O tratamento consistiu em 1 mês de aplicação de EMTr seguido de 2 meses em acompanhamento ambulatorial semanal em um grupo de prevenção de recaídas. Os pacientes foram avaliados antes do início do tratamento com EMTr (T0) e após o término das aplicações (T1), através dos instrumentos: The Shorter PROMIS Questionnaire, The Schalling Impulsivity Scale e The Leeds Dependence Questionnaire. RESULTADOS: 25 pacientes foram tratados e a análise dos dados demonstraram redução nos índices de impulsividade em ambos os grupos ao longo do tempo, porém, quando comparados entre si, os valores de interação não se mostraram significativos. CONCLUSÃO: Os efeitos da EMTr não diferiram em eficácia terapêutica na redução da impulsividade em dependentes de cocaína, com o efeito ativo correspondendo com o placebo / INTRODUCTION: Chemical addiction involves behavioral, cognitive and physiological alterations. Impulsivity is present in many psychiatric disorders. Studies about impulsivity and cocaine chemical addiction are relatively new. Transcranial Magnetic Stimulation (EMTr) is a method capable of neuromodulation the brain. This study evaluated the effects of EMTr over impulsivity in cocaine addicts. METHODS: This is a randomized doubly covert study with 25 patients diagnosed by the DSM-IV-TR who were treated with active high frequency EMTr (1250 pulses/day) or placebo. Treatment was consisted of one month of application of EMTr followed by 2 months of clinical follow-up in a relapse prevention group. Patients were evaluated before the treatment with EMTr (T0) and after the end of the applications (T1), through the instruments: The Shorter PROMIS Questionnaire, The Schalling Impulsivity Scale and The Leeds Dependence Questionnaire. RESULTS: 25 patients were treated and data analysis showed a reduction in the levels of impulsivity in both groups throughout the time. However, group comparisons did not show statistical differences. CONCLUSION: EMTr\'s effects did not differ in terms of therapeutical efficacy in the reduction of impulsivity in cocaine addicts

Estudos reportando que a autoadministração repetida de drogas de abuso causa mudanças comportamentais, e na expressão de FosB, diferentes às causadas pela administração passiva repetida da mesma droga, em conjunto com estudos de discriminação de estímulos, têm sido chaves para compreender a dependência às drogas. Neste estudo se apresentam resultados de 3 experimentos que avaliaram diferenças gênicas e comportamentais entre a autoadministração de morfina e cocaína sob uma contingência operante, e a administração passiva destas drogas sob uma contingência Pavloviana, usando um modelo de administração de drogas acoplado e um protocolo de transferência operante-Pavloviana (PIT) seletiva em ratos. Os sujeitos foram distribuídos em três grupos: Administração por Contingência Operante (CO), Administração por Contingência Pavloviana (CP) e Controle (Ctr). No Experimento 1, cada sujeito do grupo CO foi exposto a sessões de autoadministração endovenosa de morfina. Depois, a expressão do gene FosB foi medida utilizando uma técnica imuno-histoquímicas em diferentes áreas do cérebro. No Experimento 2 os ratos foram expostos a um protocolo de PIT, treinando de forma inicial as contingências operante e Pavloviana separadamente, em associação a S1, utilizando infusões de morfina como reforçador. Em seguida foi treinado um encadeado de respostas (busca e administração) e finalmente, os sujeitos foram testados para avaliar o controle de estímulos que S1 adquiriu sobre as respostas de busca e administração. O Experimento 3 foi realizado utilizando os métodos dos primeiros dois experimentos, utilizando cocaína como reforçador. Em conjunto, os dados imunohistoquímicos e comportamentais sugerem que a maior expressão de FosB em subáreas envolvidas na dependência às drogas, em comparação entre os grupos CO e CP, está relacionada ao controle de estímulos estabelecido por S1 pelas diferentes contingências de aprendizagem. Ainda, os resultados apontam que estas áreas em que se encontrou uma expressão de FosB diferencial por diferentes contingências de administração de drogas coincidem com algumas das reportadas como envolvidas na PIT. Os resultados estão em concordância com estudos que reportam que a administração repetida de uma droga em contingências operantes ou pavlovianas alteram diferencialmente estruturas cerebrais envolvidas nos processos da dependência às drogas e apoiam a literatura que reporta que o estabelecimento de controle de estímulos que caracteriza a dependência se pode estabelecer por processos de aprendizagem na contingência operante e Pavloviana / Studies reporting that repeated drug self-administration produces behavioral changes, and in FosB expression, different from those produced by repeated passive administration of the same drug have been very important, together with stimulus control studies, have been the key to understand mechanisms underlying drug abuse. This study presents results from 3 experiments evaluating gene and behavioral differences between self-administration of morphine and cocaine under an operant contingency, and passive administration of these drugs under a Pavlovian contingency, using a yoked drug administration model and a selective Pavlovian to instrumental transfer (PIT) protocol in rats. Subjects were divided into three groups: Operant Contingency Administration (CO), Pavlovian Contingency Administration (CP) and Control (Ctr). In Experiment 1, each subject in the CO group was exposed to intravenous morphine self-administration sessions. Then, expression of FosB gene was measured using an immunohistochemical technique in different areas of the brain. In Experiment 2 rats were exposed to a PIT protocol, initially training the operant and Pavlovian contingencies separately in association with S1, using morphine infusions as a reinforcer. Then a chain of responses (seeking and taking) was trained and finally, subjects were tested to evaluate S1 stimulus control over search and administration responses. Experiment 3 was performed using the methods from the first two experiments, using cocaine as a reinforcer. Together, immunohistochemical and behavioral data interact and suggest that a higher expression on FosB expression in subareas involved in drug dependence, in comparison between CO and CP groups, is related to stimuli control established by S1 through the different learning contingencies. Moreover, results point out these same areas in which different FosB expression was found by different drug administration contingencies match some of those reported as being involved in PIT. Results are in agreement with studies reporting that repeated administration of a drug in operant or pavlovian contingencies differentially alter brain structures involved in drug dependence processes and support literature reporting the establishment of stimulus control characterizing addiction can be establish by learning processes in the operant and Pavlovian contingencies

O consumo de cocaína e crack no Brasil é um problema de saúde pública, ainda mais grave quando realizado por gestantes, que colocam em risco a sua vida e a do feto. A identificação dessas substâncias através de cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas e utilizando como matriz biológica o mecônio, é uma técnica eficiente para detecção da exposição fetal à cocaína. O mecônio apresenta algumas vantagens em relação às outras matrizes biológicas como uma ampla janela de detecção dos analitos e de fácil coleta por ser não-invasiva. Diante disso, o objetivo do presente estudo foi desenvolver e validar uma metodologia de preparo do mecônio para identificação de cocaína, benzoilecgonina, cocaetileno e o éster metilanidroecgonina em seus extratos, usando a cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas (CG-EM). Os analitos foram inicialmente extraídos com metanol, sendo posteriormente, purificados usando cartuchos de extração em fase sólida do tipo Bond Elut Certify I. A determinação desses analitos foi realizada usando um CG-EM do tipo íon trap, no modo full scan de detecção. O método foi validado, segundo critérios estabelecidos pela ANVISA, na faixa de linearidade de 20 a 1000 ng/g para a cocaína e o cocaetileno; 40 a 1500 ng/g para a benzoilecgonina e 60 a 1500 ng/g para o éster metilanidroecgonina, usando 0,5 g de mecônio por análise. A resposta do detector apresentou-se linear na faixa estudada e o limite de detecção encontrado foi de 10ng/g para a cocaína; 20ng/g para o cocaetileno; 30ng/g para a benzoilecgonina e 40 ng/g para o éster metilanidroecgonina. O coeficiente de variação intra-ensaio variou de 3,01% a 10,15% e o inter-ensaio variou entre 5,31% a 11,12%; a exatidão variou entre 91,47% e 105,31%. A recuperação encontrada foi superior a 56,30%. A especificidade foi determinada para os seguintes interferentes: AAS (ácido acetilsalicílico), alprazolam, anfetamina, cafeína, dipirona, efedrina, fenilefrina, fluoxetina, metoclopramida, nicotina, sulfato ferroso e THC (tetraidrocanabinol). Após o término da validação, o método foi aplicado em amostras de mecônio coletadas de recém-nascidos no Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (HCFMRP USP). A coleta destas amostras foi realizada após a autorização das mães em participarem da pesquisa, através da assinatura do Termo de Consentimento Livre e Esclarecido, e após preencherem um questionário sobre consumo de drogas. O método desenvolvido e validado mostrou ser eficiente na identificação de cocaína, metabólitos e derivados em mecônio. / Cocaine and crack use is an important public health problem in Brazil, even though when this is made by pregnants, risking the babies lives besides their own. The identification of such substances through gas chromatograph-mass spectrometry using meconium as biological matrix is highly efficient on detecting fetal exposure to cocaine. The meconium presents some advantages in comparison with other matrices such as analite wide window detection and collection facilities by non-invasive methods. The purpose of this study was to develop and validate a method for meconium sample preparation for a gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) confirmation of meconium extracts for cocaine, benzoylecgonine, cocaethylene and anhydroecgonine methyl ester. The analytes were initially extracted from the matrix by methanol. Then, a solid-phase extraction with Bond Elut Certify I cartridges was applied. Analytes were determined in a GC-MS ion trap, full scan mode. The method was validated in the range of 20 -1000 ng/g for cocaine and cocaethylene; 40 -1500 ng/g for benzoylecgonine and 60 -1500 ng/g for anhydroecgonine methyl ester, using 0.5 g of meconium per assay. The detector response was linear in the studied range and limit of detection were found to be 10ng/g to cocaine; 20ng/g to cocaethylene; 30ng/g to benzoylecgonine and 40 ng/g to anhydroecgonine methyl ester. Intra-batch coefficients of variation oscillated between 3.01% and 10.15% and inter-batch oscillated between 5.31% and 11.12%; accuracy were in range 91.47% - 105.31%. The recoveries were higher than 56.30%. Selectiviy was determined for these interferents: AAS (acetylsalicylic acid), alprazolam, amphetamine, caffeine, dipyrone, ephedrine, phenylephrine, fluoxetine, metoclopramide, nicotine, iron sulfate and THC (tetrahydrocanabynol). Finally, the method was applied to analysis of meconium collected from newborns in the Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (HCFMRP USP). The sample collections were made after mothers´s authorization, and after they signed a term and answered a self-report about use of drugs. The developed and validated method was efficient on identification of cocaine, metabolites and derivatives in meconium.

O uso da cocaína na forma de crack vem crescendo nos últimos anos quando comparado às demais vias de administração. Contribuem para esse fato a obtenção quase imediata de efeitos e a maior facilidade de uso, que dispensa a necessidade de material injetável. O usuário de crack sofre os efeitos não só da cocaína, mas também de seu produto de pirólise, a metilecgonidina (AEME). Existem evidências de que a cocaína leva à neurodegeneração, entretanto a participação da AEME nesse processo ainda não foi estudada. A proposta deste estudo foi investigar a participação da AEME no processo neurodegenerativo utilizando cultura primária de hipocampo realizada a partir de fetos de ratos. Foram realizados ensaios de viabilidade celular (MTT) e da atividade da lactato desidrogenase (LDH), além da avaliação morfológica por microscopia de fluorescência. Foi estudada também a participação do dano oxidativo no processo de neurodegeneração, como a formação de aduto de DNA; atividade das enzimas antioxidantes glutationa peroxidase (GPx), glutationa redutase (GR) e glutationa S-transferase (GST); e a produção de malonaldeído (MDA), um biomarcador de peroxidação lipídica. Tanto a cocaína quanto a AEME mostraram-se neurotóxicas. A partir dos ensaios de viabilidade e da avaliação morfológica foi possível inferir que, em células hipocampais, a cocaína leva à morte celular tanto por necrose quanto por apoptose e que a provável via envolvida na neurodegeneração da AEME é a apoptose. A AEME não causou lesão direta ao DNA, uma vez que não foi observada a formação de adutos nem com a desoxiguanosina (d-G), a base nitrogenada mais reativa, nem com DNA comercial. Mais ainda, nossos resultados mostraram que a AEME e a cocaína, nas concentrações de 1 e 2 mM, respectivamente, foram equipotentes e a incubação concomitante das duas substâncias nessas concentrações apresentou efeito aditivo após 48 horas de exposição. A morte de células hopocampais evidenciada a partir de 24 horas de exposição foi precedida pela diminuição da atividade da GPx após 3 horas de incubação tanto com a AEME e a cocaína, quanto com a associação entre essas substâncias. A atividade da GST também diminuiu, no entanto, somente após 6 horas de exposição, antecedendo a morte celular. Não foi observada alteração na atividade da GR. Houve um aumento, porém, não estatisticamente significativo, de MDA após 48 horas de incubação. Nossos resultados sugerem uma maior susceptibilidade à neurodegeneração com o uso de crack do que com a cocaína isoladamente. / Smoking crack has increased in the last years when compared to the other routes of cocaine administration. Its advantage is the quicker and stronger high effects and its ease of use without the need of needles. Smoking crack involves inhaling not only cocaine, but also its pyrolysis product, methylecgonidine (AEME). There are evidences that cocaine causes neurodegeneration, but AEME involvement in this process has not been studied yet. The aim of this study was to investigate AEME participation in neurodegeneration using a primary hippocampus culture made from rat fetuses. Cellular viability assays (MTT), lactate dehydrogenase activity (LDH) and morphological evaluations with fluorescence microscopy were performed. The involvement of oxidative injury in the neurodegeneration process was also studied through DNA adduct formation; the evaluation of antioxidants enzymes activities as glutathione peroxidase (GPx), glutathione reductase (GR) and glutathione S-transferase (GST); and the production of malonaldehyde (MDA), a lipoperoxidation biomarker. Both cocaine and AEME showed neurotoxic effects. Through viability assays and morphologic evaluations we can suggest that, in hippocampal cells, cocaine cell death mechanism involves not only necrosis, but also apoptosis and that AEME pathway involved in neurodegeneration is only apoptosis. AEME did not produce a direct DNA injury, as no DNA adduct was observed with desoxyguanosine (d-G), the most reactive nitrogenous base, nor with commercial DNA. Moreover, our results showed that 1 and 2 mM of AEME and cocaine, respectively, were equipotent and the concomitant incubation of both compounds in those concentrations showed additive effect after 48 hours of exposure. Hippocampal cell death at 24 hours was preceded by a decrease in GPx activity after 3 hours of incubation with AEME, cocaine and association between these two compounds. GST activity also decreased but only after 6 hours of exposure, also before cell death. There was no alteration in GR activity. There was an increase, although not statistically significant, in MDA after 48 hours of exposure. As smoking crack abusers are exposed to both cocaine and AEME, our results suggest a higher susceptibility to neurodegeneration in smoking crack than with cocaine alone.

O consumo de drogas de abuso é grave problema de saúde pública em todo o mundo. No Brasil observa-se aumento no número de usuárias em idade fértil, levando a crescente preocupação com relação à exposição fetal. Efeitos deletérios como diminuição do peso e crescimento fetal, parto prematuro, déficits neurológicos e comportamentais estão associados ao uso de cocaína e cannabis durante a gestação. Portanto, é importante obter informações acerca do consumo de drogas durante a gravidez, permitindo intervenções médicas e psicológicas adequadas. Os relatos fornecidos pelas gestantes são relevantes, porém muitas vezes resultam em dados subestimados devido à omissão de informações por medo de ações punitivas. Desta forma, a confirmação por meio de análises toxicológicas em amostras biológicas se faz necessária. O mecônio, primeiras fezes do recém-nascido, tem sido proposto como matriz adequada para avaliação da exposição fetal, pois apresenta coleta não invasiva, fácil obtenção e fornece informações de longo prazo (2º e 3º trimestre de gestação). Entretanto, é uma matriz complexa, exigindo diversas etapas de purificação para posterior análise. No presente trabalho, métodos analíticos foram desenvolvidos visando à detecção dos biomarcadores da exposição fetal à cocaína e ao tetraidrocanabinol em amostras de mecônio por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (GC-MS). Para ambos os métodos, a extração acelerada por solvente (ASE) foi utilizada para o isolamento dos analitos de interesse de amostras de mecônio, já que esta apresenta vantagens frente às técnicas convencionais, devido sua maior eficiência e menor manipulação da amostra. Associada à ASE, a extração em fase sólida (SPE) foi empregada para purificação e concentração dos analitos de interesse. Na etapa de desenvolvimento, inicialmente foram estabelecidos os procedimentos de derivatização e as condições cromatográficas a serem empregadas nas análises. Posteriormente, realizou-se a otimização dos procedimentos empregados na ASE, através de análise de superfície de resposta. Os métodos foram validados de acordo com o preconizado por referências internacionais, estabelecendo-se os limites de detecção e quantificação, recuperação, linearidade, precisão intra e interensaio e exatidão. O método para detecção dos biomarcadores da cocaína foi aplicado em 342 amostras de mecônio, provenientes do Hospital Universitário da Universidade de São Paulo (HU-USP). Destas, 19 (5,6%) apresentaram resultado positivo para um ou mais biomarcadores da exposição fetal à cocaína. Além disto, foi observada redução estatisticamente significante do peso ao nascimento, comprimento e perímetro cefálico entre os recém-nascidos expostos à cocaína durante a gestação. O método para a detecção da exposição fetal ao tetraidrocanabinol foi aplicado em 6 amostras positivas, obtidas do HU-USP, mostrando a aplicabilidade da técnica desenvolvida. / The use of illicit drugs is a relevant public health problem in the world. In Brazil, the number of women users in fertile age is increasing, which leads to a growing concern regarding fetal drug exposure. Adverse outcomes such as low birth weight, intra-uterine growth restriction, preterm birth, neurobehavioral and developmental deficits are associated with cocaine and cannabis use during pregnancy. Consequently, it would be important to obtain data related to drug misuse during gestation with the aim to plan medical and psychological interventions. Self-report drug use by pregnant women is often inaccurate due to feelings of guilt or fear of punitive actions. Therefore, confirmation by toxicological analysis in biological matrices must be accomplished. Meconium, the first stool of the newborn, has been proposed as a proper matrix to evaluate fetal exposure because it is collected by an easy and non-invasive way and enables the achievement of long-term information regarding fetal exposure. However, meconium is a complex matrix, which requires extensive sample cleaning previously to the analytes identification. In the present research, analytical methods were developed aiming the determination of cocaine and tetrahydrocannabinol biomarkers in meconium samples through gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). Accelerated solvent extraction (ASE) was used for analytes isolation due to its advantages over conventional techniques, such as greater extraction efficiency and minor sample handling. In order to achieve proper analytes selectivity and detectability, solid phase extraction (SPE) was employed for post-extraction clean-up. Initially, the derivatization procedure and chromatographic parameters were established for the development of the methods. Afterwards, ASE procedure was optimized through response surface methodology. The analytical methods were validated in accordance to international references. Limits of detection and quantification, recovery, linearity, precision and accuracy were obtained. The developed method for cocaine was applied in 342 meconium samples collected from the University Hospital of University of São Paulo (HU-USP). Among them, 19 (5.6%) showed positivity result for cocaine biomarkers. Additionally, newborns from mothers exposed to cocaine exhibited statistical significant lower birth weight, length and head circumference when compared with newborns from non-consumer mothers. For the method of tetrahydrocannabinol, applicability and importance was demonstrated by analyzing 6 positive samples from HU-USP.

Atualmente os dados epidemiológicos sobre a exposição ao crack no Brasil são preocupantes, principalmente entre crianças e adolescentes na capital de São Paulo. É sabido que o crack apresenta um potencial maior que o correspondente a outras formas de uso da cocaína para causar dependência. Apesar de haver numerosos estudos e métodos validados para identificação e quantificação de cocaína em fluidos biológicos, o mesmo não ocorre para a caracterização de seu uso na forma de crack. Todos os métodos descritos para diferenciação de exposição ao crack empregam equipamentos de alto custo e que nem sempre são viáveis para a realidade econômica dos laboratórios públicos brasileiros. Este trabalho objetivou desenvolver e aplicar um método eficiente e viável economicamente para identificação e quantificação dos indicadores de uso do crack em amostras de urina provenientes do Núcleo de Toxicologia Forense do Instituto Médico-Legal de São Paulo. O método mostrou-se linear na faixa de interesse (intervalo dinâmico de 0,2 a 20 µg/mL) para éster metilanidroecgonina. Os limites de detecção e quantificação foram de 0,1 e 0,2 µg/mL respectivamente e os testes de estabilidade mostraram-se satisfatórios (degradação menor que 10% após 30 dias). Foram analisadas trinta e sete amostras de urina sendo que onze foram positivas para o indicador escolhido mostrando a utilidade do método no esclarecimento de ocorrências no âmbito forense, no sentido de indicar se a intoxicação da cocaína se deu por esta forma de exposição (utilização de crack). / At the present time, epidemiologic data on the prevalence of crack in Brazil is alarming, principally as it concerns young children and teenagers in the capital city of São Paulo of São Paulo State. It is known that with crack there is a greater potential for dependency than that corresponding to other forms of cocaine use in causing dependency. Although numerous studies and methods have been validated for the identification and quantification of cocaine in biological fluids, the same is not true for the characterization of its use in the form of crack. All the methods described for differentiating the exposure to crack employ very expensive equipment, which is not always viable to the economic reality of the Brazilian public laboratories. This study had as its objective the development and application of a method that is efficient and economically viable for the identification and quantification of products of crack biomarkers in urine samples from the Forensic Toxicology Lab of the Legal Medicine Institute of São Paulo. The method showed to be linear in the interest range (dynamic range from 0.2 to 20 µg/mL ) for anhydroecgonine methyl ester. The limits of detection and quantification were 0.1 and 0.2 µg/mL respectively, and the stability tests proved to be satisfactory (less than 10% lost after 30 days). Thirty seven urine samples were analyzed such that these 11 were positive for the chosen biomarker, showing the usefulness of the method for clarification purposes in the forensic environment, in the sense of indicating whether the intoxication from cocaine was of this form of exposition (crack use).

Considerando a relevância dos trabalhos onde se utiliza eletrodos quimicamente modificados e o pequeno número de estudos envolvendo cocaína e seus interferentes (cafeína, teobromina e lidocaína), por técnicas eletroquímicas ou piezelétricas, este estudo tem como objetivo o desenvolvimento de eletrodos de ouro e platina quimicamente modificados com compostos da classe das cucurbiturilas (CB[5], CB[6] e CB[7]) para a detecção de cocaína. A técnica de microbalança de cristal de quartzo foi empregada a fim de se estudar cocaína padrão e seus interferentes, em fase gasosa. Os eletrodos de ouro foram quimicamente modificados com cucurbiturilas e o modificador CB[6] apresentou os melhores resultados. Medidas por voltametria cíclica foram realizadas utilizando-se um potenciostato Autolab III acoplado a um computador, com eletrodo de ouro e platina atuando como eletrodo de trabalho, Ag/AgCl como eletrodo de referência e eletrodo espiral de platina como eletrodo auxiliar, com velocidade de varredura de 0,1 V.s-1 (100 mV.s-1). Os parâmetros voltamétricos foram otimizados para tornar as análises mais rápidas e sensíveis sem perda de qualidade ou intensidade do sinal voltamétrico. O eletrodo de platina quimicamente modificado com filme de cucurbit[6]urila apresentou aumento da corrente de pico catódica quando estudado frente à cocaína, teobromina e lidocaína. Análises com eletrodo de platina sem modificador químico apresentaram limite de detecção de 4,14.10-6 mol.L-1 e limite de quantificação de 1,38.10-5 mol.L-1 , para a cocaína, e na presença do modificador químico CB[6] apresentou limite de detecção de 1,36.10-6 mol.L-1 e limite de quantificação de 4,54.10-6 mol.L-1 . Eletrodos de ouro com ou sem a presença de modificadores químicos não apresentaram sinal para nenhum analito. / Considering the importance of chemically modified electrodes and the small amount of the cocaine study and their interfering (caffeine, theobromine and lidocaine) using electrochemical and piezoelectric techniques, this study aims to investigate the development of the gold and platinum electrodes chemically modified by cucurbiturils (CB[5], CB[6] and, CB[7]) in order to detect cocaine. The Quartz Crystal Microbalance technique was employed in order to study in gas phase the standard samples of cocaine and their interfering. Gold electrode was chemically modified with cucurbiturils films and the CB[6] modifier showed the best results. The cyclic voltammetric measurements were performed using a Autolab III potentiostat coupled to a computer, being gold and platinum as the working electrode, Ag/AgCl as the reference electrode and platinum wire as counter electrode, using a scan rate of 0,1 V.s-1 (100 mV.s-1). The voltammetric parameters were optimized in order to make the analysis faster and more sensitive without loss of intensity and quality of the voltammetric signal. The platinum electrode modified by cucurbit[6]uril film showed an increase of cathodic current peak when electrode was exposed to cocaine, theobromine and lidocaine. Analysis employed platinum working electrode without chemical modifier showed a detection limit of 4.14 . 10-6 mol.L-1 and quantification limit of 1.38 . 10-5 mol.L-1 for cocaine and with chemical modifier CB[6] showed a detection limit of 1.36 . 10-6 mol.L-1 and quantification limit of 4.54 . 10-6 mol.L-1 . Gold electrodes with or without chemical modifiers showed no response for any analyte.

INTRODUÇÃO: Uma das formas de uso (ilegal) da cocaína é a forma fumada, através da queima de uma base de cocaína na forma de \"pedras\" (cocaína \"crack\"). O uso da cocaína \"crack\" pode causar alterações de caráter crônico ou agudo no trato respiratório. Neste estudo foram investigados os efeitos da inalação crônica de cocaína \"crack\" no aparelho respiratório de camundongos. MÉTODOS: Quarenta camundongos Balb/c machos com 60 dias de idade (10 animais controles e 30 expostos) foram usados no estudo. Dez animais foram usados para determinar o nível de cocaína sérica após uma única exposição. Vinte animais foram expostos à fumaça de \"crack\" em uma câmara de inalação, 5 dias por semana, durante 2 meses. Os dez animais controles foram mantidos no biotério. Análises morfométricas quantitativas de cortes histológicos de nariz e pulmão foram realizadas através da microscopia óptica. Foram quantificados a espessura e quantidade de muco no epitélio nasal e brônquico, a hemossiderina pulmonar, a espessura da parede e o índice de vasoconstrição de artérias pulmonares de pequeno calibre e a densidade de macrófagos e neutrófilos nas regiões alveolares e peribrônquicas. O grupo exposto e controle foram comparados entre si e as diferenças foram consideradas significativas quando p<0,05. RESULTADOS: No epitélio nasal observou-se um aumento de muco (p<0,001) e diminuição de sua espessura (p<0,001) no grupo exposto. No epitélio brônquico não houve alteração da quantidade de muco (p=0,075) entre os grupos, mas observou-se significante diminuição da espessura epitelial (p<0,001) no grupo exposto. Houve aumento da hemossiderina pulmonar (p<0,001) no grupo exposto. Nas artérias pulmonares de pequeno calibre não houve aumento da espessura da parede (p=0,782) entre os grupos, mas o índice de vasoconstrição foi significativamente maior (p=0,034) no grupo exposto. A densidade celular dos macrófagos foi maior tanto na região alveolar (p=0,001) como na região peribrônquica (p=0,001). A densidade celular de neutrófilos foi maior na região alveolar (p=0,002) do grupo exposto sendo que na região peribrônquica a diferença não foi significante (p=0,419) entre os grupos. CONCLUSÕES: Nossos resultados mostram que a inalação do \"crack\" causa alterações no aparelho respiratório, afetando desde a mucosa nasal até o parênquima pulmonar. Este estudo contribui para uma melhor compreensão dos efeitos adversos do uso crônico da cocaína \"crack\" no trato respiratório. / INTRODUCTION: One of the illegal ways of using cocaine is smoking its rock through a burning cocaine basis shaped resin (crack cocaine). The use of crack cocaine may cause chronic and severe alterations in the respiratory system. In this research, the chronic inhalation effects of \"crack\" cocaine in mice respiratory systems were studied. METHODS: Forty male Balb/c mice, 60-days-old (10 control animals and 30 exposed) were utilized in this study. Ten of them were chosen to determine the level of silky cocaine after one single exposition. Twenty animals were exposed to crack smoke in an inhalation chamber, 5 days a week, during 2 months. All the control animals were kept in the housing unit. Quantitative morphometric analysis of histological cuts in the nose and lung were realized across by the optical microscopy. The following were quantified: the thickness, likewise the amount of mucus in nasal and bronchial epitheliums, lung hemosiderin, ply of the sheet and the rate of vasoconstriction in lung arteries of small diameter, in addition to the density of macrophages and neutrophiles inside of alveolar and peribronchial regions. A comparison between the high-risk and control group was established. The differences were considered significant when p<0,05. RESULTS: In the nasal epithelium, an increase of mucus was observed (p<0,001), as well as a decrease of its thickness (p<0,001) in the high-risk group. In the bronchial epithelium, there was no alteration in the amount of mucus (p=0,075) between the groups, but there was a significant decrease in the epithelial ply (p<0,001) inside of the exposed group. There was an increase of lung hemosiderin (p<0,001) in the exposed group. In arteries of small diameter, there was no expansion of the thickness in the sheet (p=0,782) between the groups, although the level of vasoconstriction was significantly higher (p=0,034) in the exposed group. The cellular density of macrophages was higher in the alveolar region (p=0,001), as in the peribronchial one (p=0,001). The cellular density observed in neutrophiles was higher in the alveolar site (p=0,002) of the exposed group, since that in the peribronchial region the difference was not significant (p=0,419) between the groups. CONCLUSIONS: Our results show that crack inhalation may cause alterations in the respiratory system, affecting from the nasal mucus until the lung parenchyma. This research contributes for a better comprehension of the adverse effects originating from a chronic use of crack cocaine in the respiratory tract.