O diabetes mellitus tipo 1 (DM1) é associado ao comprometimento cognitivo, sendo capaz de induzir morte neuronal, de alterar o número e a morfologia das células astrocitárias, de aumentar a permeabilidade da barreira hematoencefálica (BBB) e de promover dano neurovascular. O exercício físico, por outro lado, possui efeitos benéficos sobre o sistema nervoso central (SNC), induzindo plasticidade e melhorando o processo de aprendizagem, de memória e a atividade locomotora. Em nosso primeiro estudo, investigamos os efeitos de cinco semanas de exercício aeróbico sobre a prevenção ou reversão do déficit de memória espacial produzido pelo diabetes, e sobre alterações bioquímicas e imuno-histoquímicas de astrócitos no hipocampo, em ratos machos Wistar com DM1 induzido por estreptozotocina. Foram utilizados quatro grupos: controle não treinado (NTC); controle treinado (TC); diabético não treinado (NTD); e diabético treinado (TD). Neste estudo demonstramos que o exercício reverteu o dano na memória espacial causado pelo DM1, aumentou os níveis de glutationa (GSH) e de glutamina sintetase (GS) nos animais TC, mas não no grupo TD; aumentou a densidade de astrócitos GFAP positivos nos grupos TC e TD, e promoveu ramificação astrocitária no grupo TD. Não observamos nenhuma alteração na captação de glicose e de glutamato entre todos os grupos. No segundo estudo, com os mesmos grupos experimentais, avaliamos os efeitos do exercício sobre a memória de reconhecimento do novo objeto, sobre o comportamento motor no rotarod, e sobre a expressão das proteínas claudina-5 e aquaporina-4 (AQP4), proteínas associadas à integridade da BBB, no hipocampo e no estriado de animais diabéticos. Observamos que o exercício melhorou a memória não espacial e a habilidade motora nos animas TC e TD. O diabetes produziu uma diminuição da expressão da claudina-5 no hipocampo e no estriado, e reduziu os níveis de AQP4 hipocampal. O exercício preservou os níveis de claudina-5 no estriado dos animais TD, mas não no hipocampo, e não alterou os níveis reduzidos de AQP4 hipocampal produzidos pelo diabetes. Nossos resultados indicam que o exercício físico reverte o déficit de memória espacial induzido pelo DM1, melhora a memória de reconhecimento do novo objeto, e a atividade motora, induz importantes alterações morfológicas nas células astrocitárias, e afeta importantes componentes da BBB no estriado. Nossos dados contribuem para a compreensão dos benefícios comportamentais, motores, histofisiológicos e neuroquímicos do exercício físico no DM1. / Type 1 diabetes mellitus (T1DM) affects cognitive domains, induces neuronal death, changes in the number and in morphology of astrocytes, increases blood brain barrier (BBB) permeability and promotes neurovascular impairment. Physical exercise, on the other hand, has beneficial effects on brain functions, inducing brain plasticity and improving learning, memory and locomotor activity. In our first study, we investigated the effects of five weeks of aerobic exercise to prevent or reverse spatial memory deficits produced by diabetes and some biochemical and immunohistochemical changes in hippocampal astrocytes of streptozotocin-induced T1DM in male Wistar rats. The rats were divided in four groups: trained control (TC), non-trained control (NTC), trained diabetic (TD) and non-trained diabetic (NTD). In this study, we demonstrated that exercise reversed spatial memory impairments generated by T1DM, increased glutathione (GSH) and glutamine synthetase (GS) levels in TC animals, but not in TD rats; increased the density of GFAP immunoreactive astrocyte in TC and TD groups, and increased astrocyte ramification in TD group. Glucose and glutamate uptake were not affected. In the second study, using the same experimental groups, we evaluated the effects of exercise on novel object recognition task, on motor behavior in rotarod test, and on the expression of proteins related to BBB integrity, such as claudin-5 and aquaporin-4 (AQP4) in the hippocampus and striatum in diabetic rats. We showed that exercise enhanced the non-spatial memory performance and rotarod ability in the TC and TD animals. Diabetes produced a decrease in claudin-5 expression in the hippocampus and striatum and reduced AQP4 in the hippocampus. Physical exercise preserved the claudin-5 content in the striatum of TD rats, but not in the hippocampus, and the reduction of AQP4 levels produced by diabetes was not reversed by exercise. Our findings indicate that physical exercise reverses the cognitive deficits present in T1DM, improves novel object recognition task retention, enhances motor performance, induces important morphological astrocytic changes, and affects important structural components of the striatal BBB. Our date could enhance the knowledge regarding the behavioral, locomotor, histophysiological and neurochemical benefits of exercise in diabetes.

A hemorragia intracerebral (HIC) é uma das principais causas de mortalidade em todo mundo, desencadeando eventos adversos e déficits neurológicos graves. A partir disso, essa tese teve como objetivo avaliar as respostas celulares e suas interações envolvidas na HIC e investigar os possíveis mecanismos que contribuem para os déficits sensório-motores relacionados, principalmente, à habilidade dos membros anteriores dos animais. Para isso foram realizados dois experimentos. Em ambos os animais de 90 dias foram submetidos à HIC induzida por colagenase no estriado dorsolateral. No primeiro experimento, após 24h, 72h e 7 dias os animais foram avaliados funcionalmente, e histologicamente quanto ao volume da lesão. Ainda, durante 6h, 24h, 72h e 7 dias, o estriado e o córtex foram avaliados quanto ao número de células neuronais, gliais, e em apoptose; a expressão de GFAP e S100B, no estriado e no córtex, a secreção de S100B, no soro e líquido cérebro-espinhal (LCE). A HIC provocou déficits sensório-motores e perda tecidual; induziu morte neuronal e gliose reativa no estriado. O córtex obteve uma resposta astrocitária similar, mas quanto à microglia houve um aumento apenas em 6h. A S100B correlacionou-se positivamente com o número de células gliais; e negativamente com a força e função dos membros anteriores dos animais lesados. No segundo experimento, foram avaliados o estado oxidativo, o nível de TNF-α, a atividade da glutamina sintetase (GS) e a captação de glutamato nos tempos de 6h, 24h, 72h e 7 dias pós-lesão. Após 6h da HIC houve aumento no nível de TNF-α e excitotoxicidade glutamatérgica; entretanto, a função de clearence astrocitário foi restabelecida 7 dias após o dano. A HIC gerou estresse oxidativo e aumento de antioxidantes endógenos, além disso, as espécies reativas de oxigênio (ERO) inibiram a atividade da GS em 24h e 7 dias após a lesão. A partir dos resultados obtidos, podemos concluir que a S100B atua na lesão hemorrágica produzindo respostas distintas, região dependente, contribuindo para o aumento das células gliais no estriado e córtex, correlacionando-se positivamente com os déficits funcionais. Este é o primeiro relato descrevendo a relação da S100B com as alterações celulares e funcionais durante a progressão da HIC experimental. Além disso, os mecanismos envolvidos na HIC demonstraram padrões e respostas envolvendo excitotoxicidade glutamatérgica e inflamação, que colaboraram para o dano oxidativo; em resposta ao estresse houve o aumento de antioxidantes endógenos que podem ter contribuído para o reestabelecimento da função astrocitária. / Intracerebral haemorrhage (ICH) is a major cause of mortality worldwide, triggering adverse events and serious neurological deficits. From this standpoint, this thesis aimed to evaluate the cellular responses and interactions involved in ICH and investigate the possible mechanisms that contribute to sensory-motor deficits, mainly related to the ability of the forelimbs of animals. For this, two experiments were conducted. In both, animals of 90 days of age were subjected to ICH induced by collagenase in dorsolateral striatum. In the first experiment, after 24h, 72h and 7 days, the animals were evaluated functionally, and histologically about the lesion volume. Also, at 6h, 24h, 72h and 7 days, the striatum and the cortex was evaluated as the number of neuronal, glial and apoptotic cells; the expression of GFAP and S100B, the striatum and cortex, S100B secretion in serum and cerebrospinal fluid (CSF). ICH caused sensorimotor deficits and tissue loss; induced neuronal death and reactive gliosis in the striatum. The cortex astrocyte obtained a similar response, but about the microglia there was an increase only at 6h. S100B was positively correlated with the number of glial cells; and negatively correlated with the strength and function of the forelimbs of injured animals. In the second experiment, were evaluated the oxidative state, the level of TNF-α, the activity of glutamine synthetase (GS) and glutamate uptake at 6h, 24h, 72h and 7 days post-injury. After 6h from ICH, there was an increase in TNF-α levels and glutamatergic excitotoxicity; however, the astrocyte clearance function was established 7 days after the damage. HIC generated oxidative stress and increase of endogenous antioxidants, in addition, reactive oxygen species (ROS) inhibited the activity of GS in 24h and 7 days after injury. Based on the results obtained, we can conclude that S100B acts in hemorrhagic lesions producing different responses, region-dependent, contributing to the increase in glial cells in the striatum and cortex, correlating positively with functional deficits. This is the first report describing the relation of S100B with cellular and functional changes during the progression of experimental ICH. Furthermore, the mechanisms involved in ICH displayed patterns and responses involving glutamatergic excitotoxicity and inflammation, that contributed to oxidative damage; in response to stress there was an increase of endogenous antioxidants which may have contributed to the re-establishment of astrocyte function.

Submitted by Ramon Santana (ramon.souza@ufpe.br) on 2015-03-13T14:42:13Z No. of bitstreams: 2 Dissertação completa(David).pdf: 16509548 bytes, checksum: 44c6bbf3d82089ebc82817764572ff34 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-13T14:42:13Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação completa(David).pdf: 16509548 bytes, checksum: 44c6bbf3d82089ebc82817764572ff34 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013 / Fundação de Amparo a Ciências e Tecnologia do Estado de Pernambuco (FACEPE) / Os ácidos graxos essenciais exercem um papel crucial para o desenvolvimento e manutenção do sistema nervoso. Estudos recentes do nosso laboratório têm demonstrado que a restrição dietética crônica destes macronutrientes é capaz de induzir sinais de degeneração e perda de neurônios dopaminérgicos na substantia nigra (SN) de ratos. O presente estudo visa testar a hipótese de que esta restrição dietética é capaz de alterar a distribuição de neurônios GABAérgicos nigrais bem como aumentar a funcionalidade e reatividade de astrócitos na SN e corpo estriado (CE). Ratos Wistar foram divididos em dois grupos de acordo com a dieta materna, a qual foi fornecida a partir do acasalamento e mantida por duas gerações. O grupo controle recebeu dieta balanceada contendo óleo de soja como fonte lipídica; grupo deficiente em ácidos graxos essenciais (DAGEs) recebeu dieta semelhante, mas tendo o óleo de coco como fonte lipídica. A capacidade funcional da glia foi analisada em homogenados do CE e SN a partir da atividade da enzima Glutamina Sintetase (GS). A distribuição dos astrócitos e neurônios GABAérgicos foi analisada a partir de imunohistoquímica utilizando-se anticorpos monoclonais para a Proteína Ácida Fibrilar Glial (GFAP) e parvalbumina, respectivamente. Os níveis protéicos de GFAP foram analisados por Western blot. O perfil de ácidos graxos essenciais em fosfolipídios da SN ou CE foi analisado por cromatografia gasosa. Análise do padrão de complexidade morfológica dos astrócitos foi realizada avaliando-se índices como dimensão fractal, área de arborização e lacunaridade. Os resultados obtidos evidenciaram um aumento significativo (p < 0.01) na atividade da GS no CE de animais jovens (30-40 dias) e adultos (90-110 dias) do grupo DAGES, comparado ao controle. Na SN, um aumento na atividade da GS do grupo DAGES (p<0.001) só foi observado aos 90 dias. Um aumento na dimensão fractal dos astrócitos (p=0.009) foi observado apenas nos animais jovens do grupo DAGES, comparado ao controle. No entanto um aumento da área de arborização dos astrócitos foi detectado no grupo DAGES tanto em animais jovens (p=0.004) como nos adultos (p=0.005). Não houve diferença na lacunaridade tanto nos animais jovens quanto nos animais adultos. Modificações na expressão das isoformas da proteína GFAP foram também induzidas pela dieta experimental nos animais jovens, observando-se um aumento na isoforma de 42 KDa no CE, SN assim como no córtex cerebral. Análise dos astrócitos marcados para GFAP sugere ausência de astrogliose na SN do grupo DAGEs tanto em animais jovens como adultos. Quantificação preliminar realizada em 4 animais adultos do grupo DAGES e 3 animais do grupo controle sugere que o número de neurônios imunorreativos a parvalbumina da SN não difere entre os grupos. Os resultados obtidos sugerem que a restrição dietética em ácidos graxos essenciais por duas gerações induz efeitos adversos sobre a diferenciação e atividade funcional dos astrócitos, evidenciando também uma reatividade diferenciada entre as células da glia da SN e CE. Contudo, a restrição dietética por duas gerações não é capaz de causar astrogliose na SN dos animais jovens e adultos.

Orientadores: Fabio Rogério, Carlos Amilcar Parada / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-18T17:39:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ignarro_RaffaelaSilvestre_M.pdf: 3644274 bytes, checksum: 6e13f812b2d525e18878656d3ec27815 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A injeção de ácido quinolínico (AQ), um agonista glutamatérgico do receptor N-metil-D-aspartato, no estriado de roedores induz morte seletiva de neurônios espinhosos médios, gliose reativa e neurogênese na zona subventricular, acompanhada da migração dos neurônios recém-gerados para o estriado lesado. Tais achados são também descritos na doença de Huntington (DH). Há indícios de que a via de sinalização JAK/STAT esteja envolvida no mecanismo de ação do AQ, bem como na patogênese da DH. A interação das citocinas da família da IL-6 com seus receptores desencadeia a ativação de enzimas da família das Janus-Quinases (JAKs), que por sua vez permitem o recrutamento e a ativação de fatores de transcrição da família das proteínas transdutoras de sinais e ativadoras da transcrição (STATs). Embora as principais características da DH sejam a presença da coréia e déficits na execução de movimentos voluntários, poucos testes são realizados abordando o comportamento locomotor dos animais no modelo de lesão por AQ. Neste trabalho, estudamos o efeito do AG490, um inibidor da JAK2, na gliose, perda neuronal e neurogênese no estriado de camundongos adultos C57BL/6J após a administração estereotáxica unilateral de AQ (30nmol). Imediatamente após a lesão, os animais receberam uma injeção subcutânea de AG490 (10mg/kg) ou veículo (PBS+DMSO), e injeções diárias por 6 dias adicionais. Além disso, investigamos o possível efeito da lesão por AQ na atividade física voluntária diária (AFVD) em rodas de atividade. A distância percorrida pelos camundongos foi monitorada por 28 dias após a injeção unilateral de QA (30nmol) ou PBS no estriado. Cortes coronais do cérebro (40?m) obtidos em criostato foram utilizados para quantificação de neurônios por estereologia e para a análise de expressão protéica, através de imunoistoquímica e Western Blotting para GFAP e doublecortina, marcadores de gliose e neuroblastos, respectivamente. A área total de células doublecortina-positivas (ACDP) e o número de neurônios (NN) no lado lesado (L) e contralateral à lesão (CL) foram avaliados. O Índice de Neurogênese (IN=ACDP(L)/ACDP(CL)) e o Índice de Sobrevivência Neuronal (ISN=NN(L)/NN(CL)) foram calculados. Após a administração de AQ, o estriado ipsilateral apresentou intensa gliose e células doublecortina positivas com características de células migratórias. O Western Blotting para GFAP mostrou uma redução ipsilateral de 19% nos animais tratados com AG490, em comparação aos animais do grupo tratado apenas com veículo (0.82±0.05; 1.010±0.06, n=9, p<0.05). O ISN foi 25% maior nos camundongos que receberam AG490 em comparação aos animais controles (0.75 ± 0.07; 0.60 ± 0.03; n=8, p<0.05). O IN mostrou uma diminuição de 21% no grupo AG490 em relação ao grupo de animais tratados apenas veículo de diluição (1.08±0.06; 1.37±0.09, n=5, p<0.05). A AFVD média, medida em quilômetros por dia, não se alterou nos animais que receberam injeção intra-estriatal de QA (30nmol) em comparação aos animais do grupo controle (3.97±0.34; 3.90±0.21, n=8, p>0.05). Portanto, nossos resultados suportam um papel para a JAK2 na morte neuronal, gliose, e neurogênese estriatais após lesão com AQ. O tratamento com o inibidor AG490 causou neuroproteção e diminuição da gliose, sugerindo que a reação astrocitária pode prejudicar a sobrevivência neuronal neste modelo experimental / Abstract: Injection of quinolinic acid (QA), a N-methyl-D-aspartate receptor agonist, in murine striatum induces death of medium spiny neurons, gliosis and neurogenesis in the subventricular zone with migration of newly synthesized neurons to damaged striatum. Such findings are also described in Huntington's disease (HD). The Janus-kinase (JAK) pathway would take part in QA mechanism of action and HD pathogenesis as well. The interaction of interleukin-6 family of cytokines with its receptor triggers the activation of enzymes of the family of JAKs, which in turn allow the recruitment and activation of transcription factors, known as signal transducers and activators of transcription (STATs). Although the main features of HD are the presence of chorea and deficits in performing voluntary movements, few tests are realized regarding locomotor behavioral on QA model. We studied the effect of AG490, an inhibitor of JAK isoform 2 (JAK2), on gliosis, neuronal loss and neurogenesis in the striatum of adult C57BL/6J mice after unilateral estereotaxic administration of QA (30 nmol). Immediately after injury, animals received a subcutaneous injection of AG490 (10 mg/kg) or vehicle (PBS + DMSO), and then once daily injections for 6 days. Furthermore, in a parallel experiment, we investigated the possible effect of the lesion by AQ on the voluntary daily physical activity (VDPA) in running wheels. The distance traveled by mice was monitored daily for 28 days after unilateral injection of QA (30 nmol) or PBS into the striatum. Frozen brain sections (40?m) were used for neuronal stereological quantification and immunohistochemical and Western Blotting analyses for GFAP and doublecortin, markers of gliosis and neuroblasts, respectively. The total area of doublecortin-positive cells (ADPC) and the number of neurons (NN) in the lesioned (L) and contralateral (CL) sides were evaluated. Neurogenesis index (NI = ADPC in L/ ADPC in CL) and neuronal survival ratio (NSR = NN in L/ NN in CL) were calculated. After QA administration, ipsilateral striatum showed intense gliosis and doublecortin-positive cells with few processes and ovoid bodies, morphological features corroborating a migratory activity. Western Blotting for GFAP showed an ipsilateral decrease of 19% in AG490- vs vehicle-treated animals (0.82 ± 0.05 vs 1.010 ± 0.06; n=9, p<0.05). NSR was 25% higher in mice given AG490 vs controls given vehicle (0.75 ± 0.07 vs 0.60 ± 0.03; n=8, p<0.05). NI showed a decrease of 21% in AG490- vs vehicle-treated mice (1.08 ± 0.06, 1.37 ± 0.09; n=5, p<0.05). The average VDPA, measured in kilometers per day for 28 days, has not changed in animals that received intrastriatal injection of QA (30nmol) compared to animals that received PBS (3.97 ± 0.34, 3.90 ± 0.21, n = 8, p> 0.05). In conclusion, our results support a role for JAK2 in striatal neuronal death, gliosis and neurogenesis determined by QA. AG490 caused neuroprotection and reduced gliosis suggesting that astrocytic reaction may impair neuronal survival in the present experimental model / Mestrado / Fisiologia / Mestre em Biologia Funcional e Molecular

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:50:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-06-25. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-11T03:25:52Z : No. of bitstreams: 1 Publico-10947.pdf: 1984469 bytes, checksum: 2cce63c3d607e63adb499e8742f10eed (MD5) / O envelhecimento é um processo multi-fatorial associado a déficits funcionais, sendo que o cérebro é um dos órgãos com maior susceptibilidade a doenças crônico-degenerativas. Dentre essas, as doenças de Alzheimer e de Parkinson apresentam maior prevalência na população global e levam à incapacitação severa do indivíduo. Assim, o entendimento dos mecanismos dessas doenças que estão relacionados com o envelhecimento é importante para a busca de alternativas de tratamento. Há evidências de que, em doenças neurodegenerativas, ocorrem alterações na homeostase do cálcio (Ca2+), o que pode contribuir para a morte celular por apoptose. No presente trabalho, buscamos investigar fenômenos envolvidos com a tríade Ca2+ -mitocondria- EROs (espécies reativas do oxigênio) (TOESCU, 2005) e a apoptose em corpo estriado de ratos no envelhecimento. Foram avaliadas a sinalização intracelular dinâmica (em tempo real) e estática (biologia molecular), a morfologia celular e ultraestrutural, a morfometria e bioenergética. Utilizando fatias cerebrais de ratos, observamos que os anmais senescentes apresentaram um aumento de Ca2+ citosólico maior que os animais jovens, após a estimulação glutamatérgica. Em seguida, utilizamos antagonistas parciais das duas classes de receptores, os metabotrópicos do grupo I e os ionotrópicos (NMDAR), para estudar os componentes desse aumento de Ca2+. Avaliamos também o aumento de Ca2+ citosólico mediado por agentes que mobilizam esse íon do retículo endoplasmático e da mitocôndria, mostrando que esses estoques de Ca2+ podem estar aumentados no envelhecimento. As medidas do ∆ψm basal mostraram que hei urna diminuição deste parâmetro no envelhecimento, sendo estas alterações condizentes com a inibição mais acentuada do complexo I da cadeia transportadora de elétrons e do aumento na produção de EROs. As alterações funcionais não implicaram em mudanças ultraestruturais da mitocôndria. Foram investigados a expressão gênica e o conteúdo proteíco de Bax e Bcl-2, mostrando um aumento da expressão de bax e uma redução de proteínas Bcl-2, o que pode ter uma relação com o aumento de apoptose encontrado no estriado dos animais senescentes. Desse modo, os resultados indicam que, no envelhecimento, existem alterações no controle intracelular de sinalização de Ca2+ e na bioenergética, que podem contribuir para o aumento de apoptose. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / ConvulsÃes e morte sÃo as principais conseqÃÃncias relacionadas à overdose de cocaÃna (COC). Para determinar os sistemas neurotransmissores envolvidos com as convulsÃes induzidas pela droga camundongos Swiss machos (20-30 g), foram prÃ-tratados (i.p.) 15, 30 ou 60 min antes da administraÃÃo de COC 90 mg/kg com drogas que interferem com vÃrios sistemas de neurotransmissÃo, observados por 30 min e avaliados quanto à latÃncia para o inÃcio da primeira convulsÃo, percentagem de animais que convulsionaram e percentagem de animais que sobreviveram ao tratamento. Dentre as drogas estudadas as GABAÃrgicas (diazepam, fenobarbital e gabapentina) apresentaram melhor resultado, aumentando a latÃncia para o inÃcio da primeira convulsÃo, reduzindo a percentagem de convulsÃes e morte. Das drogas dopaminÃrgicas, o antagonista do receptor D1, SCH23390, melhorou os 3 parÃmetros avaliados, enquanto o antagonista D2 pimozide reduziu a latÃncia. O antagonista muscarÃnico M1, pirenzepina, reduziu a percentagem de animais que convulsionaram. A fluoxetina, um inibidor da recaptaÃÃo da 5HT, reduziu a latÃncia das convulsÃes e a sobrevivÃncia, o mesmo acontecendo com o antagonista do receptor 5HT2, mianserina. A buspirona, agonista parcial do receptor 5HT1A, aumentou a sobrevivÃncia dos animais na menor dose estudada (5 mg/kg). O NMDA reduziu a latÃncia e a sobrevivÃncia dos animais, enquanto a cetamina, antagonista NMDA melhorou os trÃs parÃmetros estudados. Uma reduÃÃo na percentagem de animais que convulsionaram foi vista com o lÃtio, enquanto a vitamina E reduziu a percentagem de animais que convulsionaram e aumentou a percentagem de sobrevivÃncia. O antagonista opiÃide naltrexone reduziu a latÃncia e aumentou a morte. Observou-se que apÃs a overdose de COC alguns animais apresentaram estado de mal epilÃptico (EME), enquanto outros morreram apÃs as convulsÃes. Assim, para a realizaÃÃo dos estudos neuroquÃmicos estes animais foram dissecados para retirada do corpo estriado (CE) e cÃrtex prÃ-frontal (CPF) e divididos em dois grupos, EME e morte. ApÃs EME ocorreu uma reduÃÃo (40 %) e aumento (125 %) nos nÃveis de dopamina (DA), respectivamente em CE e CPF, havendo tambÃm um aumento nos metabÃlitos DOPAC e HVA, respectivamente em CPF e CE. ApÃs a morte os nÃveis de DA reduziram (38 %) em CPF e ambos os metabÃlitos aumentaram em CE. As taxas metabÃlicas para esta monoamina aumentaram apÃs EME no CE e apÃs a morte no CE e CPF. O aumento no metabolismo da DA està relacionado à formaÃÃo de radicais livres. A 5HT aumentou (123 %) apenas no CPF apÃs EME, enquanto seu metabÃlito 5HIAA reduziu no CPF apÃs EME e morte induzida por cocaÃna. A taxa metabÃlica da 5HT reduziu apÃs EME no CPF e apÃs a morte em ambas as Ãreas estudadas. A NA no EME diminuiu (52 %) no CE e aumentou (56 %) no CPF, enquanto na morte aumentou no CE e reduziu em CPF. O EME promoveu reduÃÃo (46 %) no nÃmero de receptores D1-sÃmile em CE e CPF. Esta reduÃÃo foi acompanhada por uma reduÃÃo e aumento, respectivamente da afinidade (Kd) do receptor pelo ligante radioativo. Tanto EME como morte aumentaram (48 % em CPF e 82 % no CE) o nÃmero de receptores D2-sÃmile, com aumento na afinidade no CPF e reduÃÃo no CE. Os receptores M1-sÃmile reduziram no CPF apÃs EME e morte induzida por COC. A atividade da AChE aumentou apÃs EME (CE) e apÃs a morte (CE e CPF). Os receptores 5HT2 aumentaram (em torno de 46 e 460 %, respectivamente, no CPF e CE) apÃs EME e morte. Os receptores GABAÃrgicos e glutamatÃrgicos apresentaram a mesma alteraÃÃo, com reduÃÃo do nÃmero apÃs EME nas duas Ãreas estudadas, e na morte apenas no CPF. Os nÃveis de nitrito/nitrato aumentaram em ambas condiÃÃes experimentais e Ãreas cerebrais que no caso dos receptores GABAÃrgicos e glutamatÃrgicos. Os nÃveis de MDA aumentaram (46 %) no CE apÃs a morte induzida por cocaÃna. Das enzimas antioxidantes a catalase teve sua atividade reduzida pela overdose de COC no CPF e CE e pela COC em baixas doses (10 e 30 mg/kg) apenas no CE. O prÃ-tratamento com diazepam levou a catalase para nÃveis controle. A glutationa reduzida (GSH) aumentou apÃs a morte no CE e CPF. Os resultados mostram que as convulsÃes e morte induzidas por cocaÃna sÃo eventos multimediados e que as Ãreas cerebrais estudadas, CPF e CE tÃm uma importante participaÃÃo neste processo. O estresse oxidativo tambÃm parece estar envolvido neste mecanismo. Estes achados podem ser importantes para a determinaÃÃo de um mecanismo neural para a toxicidade aguda induzida pela cocaÃna. / Seizures and death are the most important toxic consequences related to cocaine (COC) overdose. In order to determine the main neurotransmitter systems involved with cocaine-induced seizures, male Swiss mice (20-30 g) were pretreated (i.p.) 15, 30 or 60 min before COC 90 mg/kg administration with drugs that interferes with various neurotransmitter systems. The animals were observed (30 min) to determine: latency to first seizure, number of seizures, and number of deaths after cocaine overdose. Gabaergic drugs (diazepam, Phenobarbital and gabapentin) were the best ones, increasing latency to 1st seizure and decreasing cocaine-induced seizures and mortality. The D1 receptor antagonist SCH23390 improved the three parameters observed, while the D2 antagonist pimozide (20 mg/kg) decreased latency. Pirenzepine, a M1 receptor antagonist decreased the number of animals that seized. Fluoxetine, an inhibitor of serotonin reuptake, decreased latency to 1st seizure and survival, and the same happened with mianserin, a 5-HT2 receptor antagonist. Buspirone, a partial agonist of 5HT1A receptor increased animals survival, while ketamine, a NMDA receptor antagonist improved all three parameters evaluated. Lithium decreased the number of animals that seized, while vitamin E decreased the number of animals that seized and also mortality. The opioid antagonist naltrexone, decreased latency and increased cocaine-induced death. It was observed that after cocaine overdose some animals presented only status epilepticus (SE), while others died after seizures. Thus, for neurochemical studies these animals were dissected, striatum (ST) and prefrontal cortex (PFC) removed, and divided in two groups, SE and death. SE decreased (40 %) and increased (125 %) DA levels in ST and PFC, respectively. There was also an increase in DA metabolites, DOPAC and HVA in PFC and ST, respectively. After death, DA levels decreased (38%) in PFC and both metabolites increased in ST. Metabolic rates for this monoamine increased after SE in ST and after death in ST and PFC. The increase in DA metabolism is related to free radicals formation. 5HT increased (123 %) only in PFC after SE, while its metabolite 5HIAA decreased in PFC after SE and death induced by cocaine. The metabolic rate for 5HT decreased after SE in PFC and after death in both areas studied. NA decreased (52 %) in ST and increased (56 %) in PFC during SE, while after death increased in ST and decreased in PFC. Dopaminergic D1-like receptors decreased (46 %) in ST and PFC after SE. This reduction was followed by a decrease and increase, respectively, of the affinity (Kd) receptor-radioactive ligand. An increase (48 % in PFC and 82 % in ST) in D2-like receptors number was observed and followed by an increase in affinity in PFC and decrease in ST. Muscarinic M1 receptors decreased in PFC after cocaine-induced SE and death. AChE activity increased after SE (ST) and after death (ST and PFC). Serotonergic 5HT2 receptors increased (around 46 % and 460 %, respectively to PFC and ST) after SE and death. GABAergic and glutamatergic receptors presentes the same alterations, reduction after SE in both brain areas studied and only in PFC after death. Nitrite/nitrate levels increased in all conditions determined for GABAergic and glutamatergic receptors. MDA levels increased (46 %) only after death in ST. From antioxidant enzymes, catalase had its activity decreased after cocaine overdose in ST and PFC, the same happened with cocaine in low doses (10 and 30 mg/kg), only in ST. Pretreatment with diazepam brought catalase levels to control values. Glutathione increased after death in ST and PFC. Taken together these results showed that cocaine-induced seizures and death are multimediated events and that the brain areas studied, PFC and ST are important to this brain process. Oxidative stress also seems to be involved in this mechanism. These findings may be important for determining the neural mechanisms that mediate acute cocaine toxicity.

O transtorno obsessivo compulsivo (TOC) é um transtorno psiquiátrico, caracterizado pela presença de obsessões e / ou compulsões. Estudos de neuroimagem funcional indicam que o TOC é um distúrbio heterogêneo relacionado ao circuito talâmico cortico-estriatal (CSTC) e as áreas que compõem este circuito incluem o nucleus accumbens (NAC), putâmen (PT), núcleo caudado (CN), córtex orbitofrontal (OFC) e o córtex cingulado anterior (ACC). As principais características do CSTC são a inervação do córtex frontal em direção ao estriado e cada pequeno circuito possui características específicas: afetiva/límbica, cognitivo e associativo dorsal e cognitivo ventral e motor. Neste trabalho comparamos o transcriptoma de casos e controles das três áreas estriatais (CN, NAC e PT) separadamente de tecido cerebral post mortem e as redes de co-expressão do striatum e de dois circuitos envolvidos no transtorno. Os resultados mostraram que diferentes processos biológicos, bem como a desregulação da conectividade de rede, são específicos para cada região do estriado e estão de acordo com o modelo tripartido do estriado e contribuem de diferentes formas para a fisiopatologia do TOC. Especificamente, a regulação dos níveis de neurotransmissores, processo pré-sináptico envolvido na transmissão sináptica química foram compartilhados entre NAC e PT. A resposta celular ao estímulo químico, resposta ao estímulo externo, resposta à substância orgânica, regulação da plasticidade sináptica e modulação da transmissão sináptica foram compartilhadas entre CN e PT. A maioria dos genes que possuem variantes comuns e / ou raras previamente associadas ao TOC que são diferencialmente expressas ou que fazem parte de módulos de co-expressão menos preservados em nosso estudo também sugerem especificidade de cada região estriatal. Os módulos de co-expressão preservados e menos preservados nos circuitos afetivo e cognitivo ventral corroboram com as assinaturas transcricionais de cada área e de cada circuito no TOC e nos controles. Este é o primeiro trabalho com a proposta de avaliar a expressão gênica em áreas estriatais, analisadas individualmente, envolvidas com o TOC, bem como as redes de co-expressão do estriado e dos circuitos individualmente / Obsessive compulsive disorder (OCD) is a psychiatric disorder, characterized by the presence of obsessions and/or compulsions. Functional neuroimaging studies indicate that OCD is a heterogeneous disorder related the cortical-striatal thalamic circuitry (CSTC) and the areas that compose this circuitry include the nucleus accumbens (NAC), putamen (PT), caudate nucleus (CN), orbitofrontal cortex (OFC) and subgenual cingulate gyri (ACC). The main characteristics of CSTC is the innervation of the frontal cortex in direction of the striatum and each small circuitries have specific characteristics in the affective, dorsal cognitive and ventral cognitive motor. In this work we compared the cases and controls transcriptome of the three striatal areas (CN, NAC and PT) separately from post mortem brain tissue and the co-expression networks of the striatum and of two circuits involved in the disorder. Results showed that different biological process as well as networks connectivity deregulation were specific for each striatum region according to the striatum tripartite model and contribute in different ways to OCD pathophysiology. Specifically, regulation of neurotransmitter levels, presynaptic process involved in chemical synaptic transmission were shared between NAC and PT. Cellular response to chemical stimulus, response to external stimulus, response to organic substance, regulation of synaptic plasticity, and modulation of synaptic transmission were shared between CN and PT. Most genes harboring common and/or rare variants previously associated with OCD that are differentially expressed or part of a least preserved co-expression modules in our study also suggest striatum sub regions specificity. The co-expression modules preserved and least preserved in affective and ventral cognitive circuitry corroborate with transcriptional signatures of each area and each circuitry in OCD and controls. This is the first work with the proposal to evaluate the gene expression in striatum areas individually, involved with OCD as well evaluate the coexpression networks in striatum and each circuitry

Opióides são substâncias de origem endógena ou sintética, referindo-se a todos os compostos relacionados ao ópio, sendo o protótipo dos agonistas opióides, a morfina, conhecida pela sua capacidade de aliviar a dor intensa com eficácia. A morfina se liga a pelo menos três tipos de receptores conhecidos como &#181;, <font face=\"symbol\">k e <font face=\"symbol\">d. Os opióides parecem ter relação a comportamentos reprodutivos, dentre estes o comportamento maternal (CM). O CM é complexo, instintivo e com características espécie-específicas determinadas por modificações fisiológicas que ocorrem pouco antes ou logo após o parto e deve ajustar-se à uma série de variáveis como disponibilidade de alimentos, por exemplo, e influencia diretamente nos desenvolvimentos físico, neurológico e comportamental das proles, garantindo ou não a perpetuação dessas espécies. Trabalhos mostraram que os estados fisiológico, reprodutivo e a manipulação farmacológica com morfina ao final da gestação de ratas, por si só, são capazes de alterar a habilidade materna, comprometendo o desenvolvimento das proles, bem como podem modular a expressão dos genes que codificam para os receptores opióides em regiões implicadas com o controle do CM, porém são desconhecidos os resultados de ratas tratadas com esse opióide nas fases iniciais da gestação, objetivo deste trabalho, bem como os parâmetros físico e neurocomportamental das proles e na biologia molecular de receptores opióides em diferentes regiões encefálicas tanto nas proles quanto nas mães. Os resultados mostraram que tratamento com morfina no primeiro e segundo terços da gestação de ratas alterou alguns parâmetros do CM como a recuperação dos filhotes, e alterou alguns parâmetros do desenvolvimento físico como o ganho de peso e o desenvolvimento dos órgãos sexuais e desenvolvimento neurocomportamental em ambas as proles, bem como os padrões de expressão gênica e produtos protéicos nas mães e em suas proles no estriado, hipotálamo e PAG. Conclui-se, portanto que o tratamento com morfina durante a gestação de ratas pode alterar o estado fisiológico das mães com implicações diretas nas proles. / Opioids are substances of endogenous or synthetic origin, referring to all related opiate compounds, the prototype of the opioid agonists, morphine, known for its ability to relieve severe pain effectively. Morphine binds to at least three types of receptors known as &#181;, <font face=\"symbol\">d and <font face=\"symbol\">k. Opioids appear to be related to reproductive behaviors among this maternal behavior (CM). The CM is complex, instinctive and species-specific characteristics determined by physiological changes that occur shortly before or after delivery and must adjust to a number of variables such as food availability, for example, and directly influences the physical developments, neurological and behavior of the offspring, or not ensuring the perpetuation of the species. Studies have shown that the physiological and pharmacological manipulation reproductive states with morphine to rats in late pregnancy, by themselves, are capable of altering the maternal ability, affecting the development of the offspring, and can modulate the expression of genes encoding the opioid receptors in regions implicated in the control of CM, are unknown but the results of this opioid-treated rats in the early stages of pregnancy, aim of this work as well as the physical and neurobehavioral parameters of the offspring and molecular biology of opioid receptors in different brain regions both in the offspring as mothers. The results showed that morphine treatment in the first two thirds of pregnancy of rats changed some parameters of the CM as the recovery of the puppies, and changed some of the physical parameters such as weight gain and the development of sex organs and neurobehavioral development in both offspring as well as the patterns of gene expression and protein products in mothers and their offspring in the striatum, hypothalamus and PAG. It follows therefore that treatment with morphine during pregnancy in rats can alter the physiological status of mothers with direct implications in offspring.

A hipoxantina, principal oxipurina envolvida na via de salvação das purinas no cérebro, acumula-se na doença de Lesch-Nyhan, um erro inato do metabolismo das purinas. Os sintomas clínicos manifestam-se precocemente na vida dos pacientes, incluindo alterações motoras e cognitivas, retardo mental e automutilação. Embora os mecanismos subjacentes da disfunção cerebral na doença de Lesch-Nyhan sejam pouco compreendidos, o acúmulo de hipoxantina parece contribuir para os danos neurológicos. O objetivo deste estudo foi investigar os efeitos da administração intraestriatal de hipoxantina em ratos infantis e adultos jovens submetidos à cirurgia estereotáxica. Neste estudo, analisamos primeiramente o efeito da hipoxantina sobre os parâmetros neuroinflamatórios e oxidativos em estriados de ratos infantis e adultos jovens. Foram avaliados também alguns parâmetros neuroenergéticos. Ratos Wistar de 21 e 60 dias de vida foram submetidos à cirurgia estereotáxica e foram divididos em dois grupos: controle (infusão de solução salina 0,9%) e hipoxantina (10 IJM). A administração intraestriatal de hipoxantina aumentou os níveis de IL-6 e TNF-a e o imunoconteúdo da subunidade NF-kB I p65 nuclear em estriado de ambas as idades de ratos. A ativação microglial e astrocitária foram observadas pelo aumento do imunoconteúdo de lba1 e GFAP, respectivamente, no estriado de ratos de 21 dias. Todos os parâmetros oxidativos foram alterados, sugerindo uma forte relação neurotóxica de hipoxantina e estresse oxidativo. Em ratos de 60 dias de vida, a hipoxantina aumentou a atividade da succinato desidrogenase e do complexo 11 e diminuiu a atividade da citocromo c oxidase e seu imunoconteúdo. A injeção de hipoxantina diminuiu a porcentagem marcação de membrana mitocondrial e aumentou marcação de potencial mitocondrial. A hipoxantina também diminuiu o número de células vivas e aumentou o número de células apoptóticas. Em ratos de 21 dias de vida, a hipoxantina alterou alguns parâmetros do metabolismo energético e diminui a atividade de Na+,K+-ATPase, provavelmente por danos às proteínas, visto pela redução de conteúdo de sulfidrilas. Nossos achados mostram que a administração de hipoxantina alterou parâmetros neuroinflamatórios e neuroenergéticos, possivelmente por meio de desequilíbrio oxidativo, sugerindo que esses processos podem estar envolvidos, pelo menos em parte, com os distúrbios neurológicos encontrados em pacientes com doença de Lesch-Nyhan. / Hypoxanthine, the major oxypurine metabolite involved in purine's salvage pathway in the brain, is accumulated in Lesch-Nyhan disease, an in bom errar of metabolism of purine. The clinicai symptoms manifest early in the patients' lives, including motor and cognitiva alterations, mental retardation and self-mutilation. Although the underlying mechanisms of brain dysfunction in Lesch-Nyhan disease are poorly understood, the accumulation of hypoxanthine appears to contribute to neurological damage. The purpose of this study was to investigate the effects of hypoxanthine intrastriatal administration in infant and young adult rats submitted to stereotactic surgery. We firstly analyzed the effect of hypoxanthine on neuroinflammatory and oxidative parameters in striatum of infant and young adult rats. We also evaluated some neuroenergetic parameters. Wistar rats of 21 and 60 days of life underwent stereotactic surgery and were divided into two groups: contrai (infusion of saline 0.9%) and hypoxanthine (10 IJM). lntrastriatal administration of hypoxanthine increased IL- 6 and TNF-a leveis and nuclear immunocontent of NF-KB/p65 subunit in striatum of rats of both ages. Microglial and astrocyte activation was seen by the increase in lba1 and GFAP immunocontent, respectively, in striatum of infant rats. Ali oxidative parameters were altered, suggesting a strong neurotoxic hypoxanthine role on oxidative stress. In 60-day-old rats hypoxanthine increased succinate dehydrogenase and complex 11 activities and diminished cytochrome c oxidase activity and immunocontent. Hypoxanthine injection decreased the percentage of cells with mitochondrial membrana label and increased mitochondrial mass potential labeling. Hypoxanthine also diminished the number of live cells and increased the number of apoptotic cells. In 21-days-old rats hypoxanthine altered some energy metabolism parameters and decreased Na•,K•-ATPase activity probably by protein damage, seen in the reduction of sulfhydryl content. Our findings show that the administration of hypoxanthine altered neuroinflammatory and neuroenergetic parameters, possibly through oxidative imbalance, suggesting that these processes may be involved, at least in part, with the neurological disorders found in patients with Lesch-Nyhan disease.

O transtorno obsessivo compulsivo (TOC) é um transtorno psiquiátrico, caracterizado pela presença de obsessões e / ou compulsões. Estudos de neuroimagem funcional indicam que o TOC é um distúrbio heterogêneo relacionado ao circuito talâmico cortico-estriatal (CSTC) e as áreas que compõem este circuito incluem o nucleus accumbens (NAC), putâmen (PT), núcleo caudado (CN), córtex orbitofrontal (OFC) e o córtex cingulado anterior (ACC). As principais características do CSTC são a inervação do córtex frontal em direção ao estriado e cada pequeno circuito possui características específicas: afetiva/límbica, cognitivo e associativo dorsal e cognitivo ventral e motor. Neste trabalho comparamos o transcriptoma de casos e controles das três áreas estriatais (CN, NAC e PT) separadamente de tecido cerebral post mortem e as redes de co-expressão do striatum e de dois circuitos envolvidos no transtorno. Os resultados mostraram que diferentes processos biológicos, bem como a desregulação da conectividade de rede, são específicos para cada região do estriado e estão de acordo com o modelo tripartido do estriado e contribuem de diferentes formas para a fisiopatologia do TOC. Especificamente, a regulação dos níveis de neurotransmissores, processo pré-sináptico envolvido na transmissão sináptica química foram compartilhados entre NAC e PT. A resposta celular ao estímulo químico, resposta ao estímulo externo, resposta à substância orgânica, regulação da plasticidade sináptica e modulação da transmissão sináptica foram compartilhadas entre CN e PT. A maioria dos genes que possuem variantes comuns e / ou raras previamente associadas ao TOC que são diferencialmente expressas ou que fazem parte de módulos de co-expressão menos preservados em nosso estudo também sugerem especificidade de cada região estriatal. Os módulos de co-expressão preservados e menos preservados nos circuitos afetivo e cognitivo ventral corroboram com as assinaturas transcricionais de cada área e de cada circuito no TOC e nos controles. Este é o primeiro trabalho com a proposta de avaliar a expressão gênica em áreas estriatais, analisadas individualmente, envolvidas com o TOC, bem como as redes de co-expressão do estriado e dos circuitos individualmente / Obsessive compulsive disorder (OCD) is a psychiatric disorder, characterized by the presence of obsessions and/or compulsions. Functional neuroimaging studies indicate that OCD is a heterogeneous disorder related the cortical-striatal thalamic circuitry (CSTC) and the areas that compose this circuitry include the nucleus accumbens (NAC), putamen (PT), caudate nucleus (CN), orbitofrontal cortex (OFC) and subgenual cingulate gyri (ACC). The main characteristics of CSTC is the innervation of the frontal cortex in direction of the striatum and each small circuitries have specific characteristics in the affective, dorsal cognitive and ventral cognitive motor. In this work we compared the cases and controls transcriptome of the three striatal areas (CN, NAC and PT) separately from post mortem brain tissue and the co-expression networks of the striatum and of two circuits involved in the disorder. Results showed that different biological process as well as networks connectivity deregulation were specific for each striatum region according to the striatum tripartite model and contribute in different ways to OCD pathophysiology. Specifically, regulation of neurotransmitter levels, presynaptic process involved in chemical synaptic transmission were shared between NAC and PT. Cellular response to chemical stimulus, response to external stimulus, response to organic substance, regulation of synaptic plasticity, and modulation of synaptic transmission were shared between CN and PT. Most genes harboring common and/or rare variants previously associated with OCD that are differentially expressed or part of a least preserved co-expression modules in our study also suggest striatum sub regions specificity. The co-expression modules preserved and least preserved in affective and ventral cognitive circuitry corroborate with transcriptional signatures of each area and each circuitry in OCD and controls. This is the first work with the proposal to evaluate the gene expression in striatum areas individually, involved with OCD as well evaluate the coexpression networks in striatum and each circuitry