A doença do xarope do bordo é causada pela deficiência na atividade do complexo desidrogenase dos α-cetoácidos de cadeia ramificada, levando ao acúmulo dos aminoácidos de cadeia ramificada leucina, isoleucina e valina e de seus α- cetoácidos correspondentes nos tecidos e fluidos corporais. Os pacientes podem apresentar atraso no desenvolvimento psicomotor e retardo mental. A patofisiologia da doença não é bem compreendida, contudo, o acúmulo do metabólito tóxico leucina induz alterações metabólicas associadas aos sintomas clínicos. Além disso, a capacidade antioxidante está reduzida nestes pacientes. Creatina, piruvato e taurina são potentes antioxidantes em sistemas biológicos e protegem a célula contra os danos causados pelo estresse oxidativo. Portanto, neste estudo, investigamos os efeitos da administração de leucina e da coadministração de creatina mais piruvato e de taurina em alguns parâmetros da rede de fosforiltransferência e de estresse oxidativo em córtex e hipocampo de ratos. A administração de leucina induziu estresse oxidativo com o aumento de radicais livres, e diminuiu a atividade das enzimas piruvato cinase, adenilato cinase, hexocinase, gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase, creatina cinase citosólica e creatina cinase mitocondrial. A coadministração de creatina mais piruvato e de taurina foi capaz de prevenir as alterações causadas pela administração de leucina sobre o estresse oxidativo e as enzimas tiólicas da rede de fosforiltransferência. As correlações significativas entre alguns parâmetros de estresse oxidativo e as enzimas da rede de fosforiltranferência sugerem que a diminuição na atividade das enzimas ocorre devido ao aumento das espécies reativas. Portanto, é possível sugerir que os efeitos nocivos que a leucina causa no cérebro possa contribuir para a disfunção neurológica observada em pacientes com a doença do xarope do bordo, e é possível que a suplementação com creatina, piruvato e taurina possa ser benéfica a estes pacientes. / Maple Syrup Urine Disease is caused by the deficiency of branched-chain α-keto acid dehydrogenase complex activity leading to accumulation of the branched-chain amino acids leucine, isoleucine and valine and their corresponding branched-chain α-keto acids in tissues and body fluids. The affected patients may present psychomotor development delay and mental retardation. The pathophysiology of this disease is not entirely understood. However, the accumulation of toxic metabolite leucine induces profound metabolic alterations and impairment of energy homeostasis associated with clinical symptoms. Moreover, the antioxidant capacity is decreased in these patients. Creatine, pyruvate, and taurine plays a critical role in brain function and are potent antioxidants in biological systems, contributing to cellular protection against oxidative stress. In this study, we investigated the effects of leucine administration and coadministration of creatine plus pyruvate and taurine on some parameters of phosphoryl transfer network and oxidative stress in cerebral cortex and hippocampus of rats. Leucine-induced oxidative stress and diminished the activities of pyruvate kinase, adenylate kinase, hexokinase, glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, cytosolic creatine kinase, and mitochondrial creatine kinase. Coadministration of creatine plus pyruvate and taurine prevented the alterations provoked by leucine administration on the oxidative stress and the thiol-containing enzymes of phosphoryl transfer network. Significant correlations between some parameters of oxidative stress and the enzymes of the phosphoryl transfer network suggest that the diminution of the enzymes activities is possible due to increase in free radicals. It is possible that these effects of leucine may contribute to the neurological dysfunction observed in patients affected by Maple Syrup Urine Disease. In this case, it is possible that creatine plus pyruvate and taurine supplementation could benefit to the patients.

Nos seres humanos o triptofano é metabolizado por várias vias, produzindo compostos biologicamente importantes chamados quinureninas, serotonina, ácidos indólicos, compostos ácidos nicotínicos (niacina) e ácido quinolínico. Em condições normais, pouquíssimo triptofano aparece convertido em ácido nicotínico. Sabe-se que o acúmulo de triptofano e seus metabólitos está relacionado ao dano cerebral encontrado tanto na hipertriptofanemia quanto em doenças neurodegenerativas. Nesse trabalho, nós investigamos o efeito da administração de triptofano sobre vários parâmetros comportamentais no teste de campo aberto e de estresse oxidativo e o efeito de creatina e piruvato, sobre os efeitos do triptofano. Quarenta ratos Wistar, machos, de 60 dias, foram aleatoriamente divididos em 4 grupos: salina; triptofano; piruvato + creatina; triptofano + piruvato + creatina. Os animais receberam 3 injeções subcutâneas de triptofano (2 μmol/g peso corporal cada um em intervalos de 3 horas) e/ou piruvato (200 μg/g peso corporal 1 hora antes do triptofano) e/ou creatina (400 μg/g peso corporal 2 vezes por dia durante 5 dias antes do treino); os controles receberam solução salina (NaCl 0.85g%) nos mesmos volumes (30 μL/g peso corporal) das outras substâncias Uma vez que, a redução progressiva da atividade exploratória no campo aberto pode ser interpretada como um indicador de que os animais reconheceram e lembraram do ambiente nossos resultados mostram que o triptofano aumentou a atividade dos animais, sugerindo a redução da habilidade de habituação ao ambiente e um déficit de aprendizagem/memória causada por este aminoácido. O triptofano também induziu aumento de TBA-RS e a redução de sulfidrilas totais no hipocampo, indicando indução de estresse oxidativo. Os efeitos do triptofano no campo aberto e no estresse oxidativo, foram totalmente prevenidos pelo pré-tratamento com creatina mais piruvato, dois potentes antioxidantes, reforçando a hipótese de estresse oxidativo. Nossos achados, estão de acordo ao que pode ser observado em pacientes afetados pela hipertriptofanemia e doenças neurodegenerativas, ou em outras doenças em que ocorra o acúmulo de triptofano. É possível que o estresse oxidativo possa estar enolvido nos mecanismos que levar à lesão cerebral, sugerindo que a suplementação de creatina e piruvato poderia beneficiar os pacientes afetados por esses transtornos. Estudos adicionais serão necessários para compreensão de como o triptofano é causador de dano, se é pelo seu acúmulo ou pelo acúmulo de seus metabólitos. Além disso, também será necessária uma maior investigação para avaliar se a suplementação com creatina e piruvato é possível de ser recomendada à pacientes com hipertriptofanemia ou doenças degenerativas. / In human, tryptophan is metabolised by multiple pathways, producing several compounds, namely kynurenines, serotonin, indolic acids, nicotinic acid (niacin) compounds and quinolinic acid. Under normal conditions, very little tryptophan appears converted to nicotinic acid. It is known that the accumulation of tryptophan and its metabolites is related to brain damage associated with both hypertryptophanemia and neurodegenerative diseases. In this work, we investigated the effect of tryptophan administration on various parameters of behavior in the open field task and oxidative stress, and the effects of creatine and pyruvate, on the effect of tryptophan. Forty, sixty-day-old male Wistar rats, were randomly divided into 4 groups: saline; tryptophan; pyruvate + creatine; pyruvate + creatine. Animals received 3 subcutaneous injections of tryptophan (2 μmol/g body weight each one at 3 h of intervals) and/ or pyruvate (200 μg/g body weight 1 h before tryptophan) and/or 400 μg/g body weight twice a day for 5 days before tryptophan twice a day for 5 days before training; controls received saline solution (NaCl 0.85 g%) at the same volumes (30 μL/g body weight) than the other substances Since the progressive reduction of exploratory activity in open field ca be interpreted as an indicator that animals recognize and remember the environment ours results showed that tryptophan increased the activity of the animals, suggesting a reduction in the ability of habituation to the environment and a deficit in learning/memory caused by this amino acid. Tryptophan induced increase of TBA-RS and total sulfhydryls in the hippocampus, indicating induction of oxidative stress. The effects of tryptophan in the open field, and in oxidative stress were fully prevented by the combination of creatine plus pyruvate, two powerful antioxidants, reinforcing the idea of oxidative stress. In case these findings also occur in humans affected by hypertryptophanemia or other neurodegenerative disease in which tryptophan accumulates, it is feasible that oxidative stress may be involved in the mechanisms leading to the brain injury, suggesting that creatine and pyruvate supplementation could benefit patients affected by these disorders. Additional studies are needed to understand how tryptophan is causing damage if it is by is accumulation or accumulation of metabolites. In addition, further research is needed to assess whether supplementation with creatine and pyruvate can be recommended to patients with degenerative diseases or hipertriptophanemia.

Made available in DSpace on 2015-06-17T19:34:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-03-06. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-18T12:48:37Z : No. of bitstreams: 1 000835318.pdf: 400100 bytes, checksum: 025cd91960328f842f1157be3c51505c (MD5) / É conhecido que o exercício físico é eficaz no processo de reabilitação de pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC), porém o comportamento de variáveis funcionais e expressão inflamatória a partir de treinamento resistido com tubos elásticos com estes pacientes ainda não estão claros na literatura. Objetivos: Avaliar o comportamento da força, capacidade funcional, estresse muscular e expressão inflamatória entre um treinamento resistido realizado com tubos elásticos e em aparelhos de musculação em indivíduos com DPOC. Métodos: Foram avaliados 19 pacientes com DPOC, randomizados em dois grupos: treinamento resistido com tubos elásticos (GR1:n:9) e treinamento resistido com aparelhos de musculação (GR2:n:10). O treinamento foi realizado três vezes semana durante 12 semanas, com intensidade inicial de 2x15 repetições máximas(RM) progressiva até 4x6RM. Inicialmente foi realizada avaliação inicial e avaliação da função pulmonar. A mensuração da força muscular foi realizada por meio de dinamômetro digital; as coletas sanguíneas para análise da expressão inflamatória de TNF-α, IL-6 e PAI-I e das variáveis metabólicas glicose, triacilglicerol (TAG) e colesterol total foram realizadas nos momentos basal, seis semanas e 12 semanas ( 48 horas após a ultima sessão de treinamento); a capacidade funcional foi realizada por meio do Teste de Caminhada de Seis minutos (TC6) (basal e 12 semanas)e o estresse muscular por meio da mensuração de creatina quinase (CK) (basal, 24, 48 e 72 horas após protocolo) Resultados:Houveram ganhos significativos de força muscular e capacidade funcional em ambos os grupos, com ganhos relativos semelhantes... / It is known that physical exercise is effective in the rehabilitation process of patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD), but the behavior of functional variables and inflammatory expression from resistance training with elastic tubing are not yet clear in the literature in these patients. Objective: To evaluate the strength, functional capacity, muscle stress and inflammatory expression between a resistance training performed with elastic tubing and weight machines in pacients with COPD. Methods: We evaluated 19 patients with COPD randomized into 2 groups: resistance training with elastic tubing (GR1: n: 9) and resistance training with weight machines (GR2: n: 10). The training was performed 3 times weekly for 12 weeks, with initial intensity of 2x15 RM progressive to 4x6RM. Initially we performed initial assessment and evaluation of lung function.The measurement of muscle strength test were performed using a digital dynamometer; blood sampling for analysis of expression of inflammatory TNF-α, IL-6 and PAI-I and the metabolic variables glucose, triacylglycerol (TAG) and total cholesterol were performed at baseline, 6 weeks and 12 weeks (48 hours after the last training session); the functional capacity was done through the Six-minute walk test (6MWT) (baseline and 12 weeks) and the muscle stress through the measurement of creatine kinase (CK) (baseline, 24, 48 and 72 hours after protocol) Results: There were significant gains in muscle strength and functional capacity in both groups, with similar gain deltas. Significant peak in CK levels was observed 24 hours after the end of training on the GR2 (p = 0.027), but with value within the normal range...

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-01-29Bitstream added on 2014-11-10T11:57:43Z : No. of bitstreams: 1 000786360.pdf: 1222171 bytes, checksum: 62128e228f9f36f81eb96b431ec790e9 (MD5) / O objetivo deste estudo foi avaliar a influência das fases de anestro e diestro no diâmetro oocitário, na configuração da cromatina em VG e na competência de oócitos caninos, assim como analisar a cinética da atividade quinase p34cdc2 durante a maturação in vitro de oócitos caninos após 24, 48 e 72 horas de cultivo in vitro. Os ovários foram obtidos de cadelas submetidas à ovário-salpingo-histerectomia eletiva (OSH). Para avaliar o diâmetro e a configuração da cromatina em VG, os complexos cumulus-oócitos (COCs) foram submetidos à solução de hialuronidase 0,2% para a remoção das células do cumulus e corados com Hoechst. A avaliação da configuração nuclear dos oócitos caninos foi realizada após 72h de maturação in vitro. Para a realização do ELISA, foi realizado um extrato de proteínas dos oócitos após 24, 48 e 72 horas de cultivo in vitro. Quanto ao diâmetro médio oocitário, os resultados não demonstraram diferença (p>0,05) entre as fases de anestro e diestro (77,62 μm x 78,64 μm). Comparando-se as fases reprodutivas, maior frequência de oócitos nos estágios de M-I (19,1%) e M-II (14%) foi observada na fase de diestro. Entretanto, essas diferenças não foram significativas (p>0,05). Foram classificados quatro estágios de configuração da cromatina identificados como VG-1, VG-2, VG-3 e VG-4. As alterações observadas na configuração da cromatina foram caracterizadas como, transição de uma cromatina dispersa (VG-1, VG-2) para parcialmente condensada (VG-3) até atingir um estágio totalmente condensado (VG-4). Os resultados evidenciaram diferença (p< 0,05) entre as fases de anestro e diestro, com maior proporção de VG-1 e VG-2 durante o anestro e de VG-3 e VG-4 durante o diestro. A atividade quinase p34cdc2 mostrou-se tempo-dependente, atingindo o pico máximo em 48h de MIV (p<0,01). Após 72h, a atividade demonstrou um decréscimo. Dessa forma, a identificação de fatores ... / The aim of this study was to evaluate the influence of stages of anestrus and diestrus in oocyte diameter, configuration of chromatin in GV stage and competence of canine oocytes, as well as analyze the kinetics of p34cdc2 kinase activity during in vitro maturation of canine oocytes after 24, 48 and 72 hours of in vitro culture. Ovaries were obtained from bitches after elective ovariohysterectomy (OSH). To evaluate the diameter and configuration of chromatin in GV stage, cumulus-oocyte complexes (COCs) were subjected to 0,2% hyaluronidase solution for removal of cumulus cells and stained with Hoechst. The assessment of nuclear configuration of canine oocytes was analysed after 72 hours in vitro maturation. To perform the ELISA was performed an extract of proteins from oocytes after 24, 48 and 72 hours of in vitro culture. For the mean oocyte diameter, the results showed no difference (p> 0.05) between phases of anestrus and diestrus (77,62 μm x 78,64 μm). Comparing the reproductive phases, higher frequency of oocytes in stages of MI (19,1%) and M-II (14%) was observed in the diestrus phase. However, these differences were not significant (p> 0.05). Four stages of chromatin configuration identified as GV-1, GV-2, GV-3 and GV-4 were classified. The observed changes in chromatin configuration been characterized as a transition dispersed chromatin (GV-1, GV-2) for partially condensing (GV-3) until it reaches a fully condensed phase (GV-4). The results showed difference (p<0.05) between phases of anestrus and diestrus, with a higher proportion of GV-1 and GV-2 during anestrus and GV-3 and GV-4 during diestrus. The p34cdc2 kinase activity was shown to be time-dependent, reaching a peak at 48h of IVM (p<0,001). After 72h, the activity showed a decrease. Thus, identification of factors related to the resumption and progression of meiosis in vivo is critical for making appropriate adjustments and improvement of culture conditions

A deficiência de guanidino acetato metiltransferase (GAMT) é um erro inato do metabolismo da creatina caracterizado por hipotonia muscular, movimentos extrapiramidais involuntários e epilepsia. A doença é, bioquimicamente, evidenciada pelo acúmulo de guanidino acetato (GAA) e deficiência de creatina e fosfocreatina nos tecidos dos pacientes afetados. Os mecanismos da disfunção neurológica que ocorrem nessa doença ainda são desconhecidos. A Na+,K+-ATPase, a creatina quinase (CK) e a acetilcolinesterase (AChE) têm um papel fundamental no sistema nervoso central (SNC), e a alteração dessas enzimas, juntamente com a diminuição do metabolimo energético e a indução do estresse oxidativo têm sido associados com algumas doenças que afetam o SNC, como as doenças de Alzheimer, Parkinson e Huntington e isquemia cerebral. Propriedades neurotóxicas do GAA têm sido atribuídas, principalmente, à excitotoxicidade e ao estresse oxidativo. Dessa forma, esse trabalho tem como propósito ampliar o conhecimento sobre os mecanismos fisiopatológicos da deficiência de GAMT, investigando o efeito in vitro e in vivo (administração intra-estriatal de GAA), sobre as atividades da Na+,K+-ATPase, CK, AChE, metabolismo energético, bem como a recaptação de glutamato e a produção de espécies reativas de oxigênio (EROS) em estriado de ratos. Finalmente, investigamos o efeito da administração intra-estriatal de GAA sobre a memória/aprendizagem em estriado de ratos. Nossos resultados mostraram que a administração intraestriatal de GAA diminui as atividades da Na+,K+-ATPase, CK e complexo II e aumenta o TBARS e a atividade da AChE. Além destes, mostramos que o GAA inibe a recaptação de glutamato e induz estresse oxidativo em estriado de ratos. A administração de GAA, também é capaz de prejudicar a memória de ratos adultos. A inibição das atividades da Na+,K+-ATPase, da CK e do complexo II e o aumento do TBA e da atividade da AChE, causados pela administração intraestriatal de GAA, foram prevenidos pelo pré-tratamento (uma semana) com as vitaminas E e C ou taurina. Considerando os resultados apresentados, propõe-se que a inibição da atividade da Na+,K+-ATPase, da CK, do complexo II, bem como da inibição na recaptação de glutamato e de indução de estresse oxidativo causados pelo GAA possam estar envolvidos na disfunção neuronal observada em pacientes com deficiência de GAMT. / Guanidinoacetate methyltransferase deficiency (GAMT-deficiency) is an inborn error of creatine metabolism characterized by muscular hypotonia, involuntary extrapiramidal movements and epilepsy. The disease is biochemically characterized by accumulation of guanidinoacetate and deficiency of creatine and phosphocreatine in tissues of affected patients. However, the mechanisms underlying the neurological dysfunction of GAMTdeficiency patients are not well understood. Na+,K+-ATPase, creatine kinase (CK) and acetylcholinesterase (AChE) play a fundamental role in central nervous system (CNS). Alterations in these enzymes with reduction of energy metabolism and induction of oxidative stress have been associated to neurological diseases such as Alzheimer’s, Parkinson’s, Huntington’s disease and brain ischemia. Neurotoxic properties of GAA have been mainly related to excitotoxicity and oxidative stress. In this study we investigated possible pathophysiologic mechanisms of GAMT-deficiency. We studied the in vitro effect of GAA and the effect of GAA intrastriatal administration on Na+,K+- ATPase, CK and AChE activities, on brain metabolism, on glutamate uptake and on reactive oxidative species (ROS) production in striatum of adult rats. Finally, we investigated the effect of intraestriatal administration of GAA on inhibitory avoidance in adult rats. Our results showed that the intrastriatal administration inhibits Na+,K+-ATPase, CK and complex II activities and increases TBARS and AChE activity. We also showed that GAA in vitro inhibits glutamate uptake and induces oxidative stress. GAA administration also impairs memory in adult rats. The inhibition of Na+,K+-ATPase, CK and complex II activities and increase of TBARS production caused by intrastriatal administration of GAA was prevented by vitamins E and C or taurine pretreatment (for one week). Our findings indicate that inhibition of Na+,K+- ATPase, CK and complex II activities and alterations in glutamate uptake and oxidative stress caused by GAA may contribute to the neurological dysfunction characteristic of GAMT-deficiency patients.

As doenças metabólicas são Erros Inatos do Metabolismo (EIM) que apresentam diferentes aspectos relacionados com sistemas e órgãos distintos, incluindo o cérebro e o coração. Dentre os EIM, as acidemias orgânicas e as aminoacidopatias são os mais freqüentes. Neste trabalho abordaremos a Deficiência de Guanidinoacetato Metiltransferase (GAMT), uma acidemia orgânica, e a Homocistinúria (HCU), uma aminoacidopatia. A Deficiência de GAMT é caracterizada bioquimicamente por acúmulo de guanidino acetato (GAA) e pela deficiência de creatina. Há evidências mostrando que o GAA pode causar excitotoxicidade e induzir estresse oxidativo. A creatina é uma amina de ocorrência natural com um papel muito importante no metabolismo energético, além de apresentar propriedades antioxidantes per se. A hiper-homocisteinemia é um fator de risco para doenças cardiovasculares, aterosclerose e trombose, no entanto, os mecanismos pelos quais a homocisteína (Hcy) desencadeia essas disfunções não são totalmente compreendidos. A Na+,K+-ATPase e a creatina cinase desempenham um papel fundamental no sistema nervoso central, uma vez que a alteração dessas enzimas, juntamente com a diminuição do metabolismo energético e a indução do estresse oxidativo têm sido associados com algumas doenças neurodegenerativas. Dessa forma, os objetivos desse trabalho serão apresentados em duas partes; como segue: Parte I - Ampliar o conhecimento sobre uma possível estratégia de tratamento dos pacientes afetados pela Deficiência de GAMT, investigando o efeito da administração de creatina sobre alterações causadas pela administração intraestriatal de GAA em ratos adultos; Parte II - Investigar o efeito da hiper-homocisteinemia crônica sobre alguns parâmetros de estresse oxidativo em coração de ratos jovens. Para os modelos experimentais mencionados, foram avaliados parâmetros do metabolismo energético (Na+,K+-ATPase, creatina cinase e complexo II da cadeia respiratória), bem como níveis de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), atividade de enzimas antioxidantes denominadas superóxido dismutase e catalase, oxidação de 2',7'-diclorofluoresceína (H2DCF), e níveis de nitritos. Também avaliamos o efeito do ácido fólico sobre as alterações bioquímicas provocadas pela Hcy. Os nossos resultados mostram que a administração de creatina preveniu todos os parâmetros alterados pela administração de GAA. Acreditamos que a prevenção causada pela creatina pode contribuir, pelo menos em parte, para uma melhor compreensão dos mecanismos relacionados com o déficit energético e estresse oxidativo presentes na Deficiência de GAMT. Para o modelo experimental de hiper-homocisteinemia severa, os nossos resultados mostram que a administração crônica de Hcy aumentou a lipoperoxidação e a produção de espécies reativas, diminui as defesas antioxidantes enzimáticas e os níveis de nitritos em coração de ratos jovens. A administração concomitante de ácido fólico, preveniu os efeitos da Hcy provavelmente por suas propriedades antioxidantes, indicando que o estresse oxidativo provocado pela Hcy pode ser um mecanismo que contribui, pelo menos em parte, nas alterações cardiovasculares características dos pacientes hiper-homocisteinêmicos. Se confirmado em seres humanos, nossos dados poderão contribuir para a elucidação dos mecanismos cerebrais e cardiovasculares característicos da Deficiência de GAMT e da HCU, respectivamente, e propor terapias adjuvantes para as alterações pertinentes encontradas no cérebro e no coração dos pacientes afetados por essas doenças metabólicas. / Metabolic diseases are Inborn Errors of Metabolism (IEM) that present different aspects related to different systems and organs including the brain and the heart. Among the IEM, the organic acidemias and the aminoacidopathies are the most frequent. In this work we study the guanidinoacetate methyltransferase deficiency (GAMT), an organic acidemia, and the Homocystinuria (HCU), an aminoacid pathology. The GAMT deficiency is characterized biochemically by the accumulation of guanidineacetate (GAA) and creatine deficiency. There are evidences that the GAA can cause excitotoxicity and induce oxidative stress. Creatine is a naturally occurring amine with a very important role in energy metabolism, besides its antioxidant properties per se. Hyperhomocysteinemia is a risk factor for cardiovascular diseases, atherosclerosis and thrombosis, however, the mechanisms by which homocysteine (Hcy) triggers these disorders are not fully understood. The Na+, K+-ATPase and creatine kinase plays a key role in central nervous system, since alteration of these enzymes, together with the decrease of the energy metabolism and induction of oxidative stress have been associated with some neurodegenerative diseases. Thus, the objectives of this study will be presented in two parts, as follows: Part I - To increase knowledge on a possible treatment strategy of patients affected by GAMT deficiency, investigating the effect of creatine administration on changes caused by intrastriatal administration of GAA in adult rats; Part II – To investigate the effect of chronic hyperhomocysteinemia on some parameters of oxidative stress in the heart of young rats. For the experimental models mentioned were evaluated parameters of energy metabolism (Na+, K+-ATPase, creatine kinase and complex II of the respiratory chain), as well as levels of thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), antioxidant enzymes called superoxide dismutase and catalase, oxidation of 2 ', 7'-dichlorofluorescein (H2DCF) and nitrite levels. We also evaluated the effect of folic acid on the biochemical changes caused by Hcy. Our results show that administration of creatine prevented all the parameters altered by the administration of GAA. We believe that the prevention caused by creatine may contribute, at least in part, to a better understanding of the mechanisms related to the energy deficit and oxidative stress present in GAMT deficiency. For the experimental model of severe hyperhomocysteinemia, our findings show that chronic administration of Hcy increased lipoperoxidation and reactive species generation, decreases the enzymatic antioxidant defenses and levels of nitrite in the heart of young rats. Concomitant administration of folic acid prevented the effects of Hcy probably by its antioxidant properties, indicating that the oxidative stress induced by the Hcy may be one mechanism that contributes at least in part, on cardiovascular features of hyperhomocysteinemic patients. If confirmed in humans, our data may contribute to elucidating the brain and cardiovascular mechanisms characteristics of the GAMT deficiency and of the HCU, respectively, and to propose adjuvant therapies relevant to the amendments found in the brain and heart of patients affected by these metabolic diseases.

Cistinose é um erro inato do metabolismo, associado ao acúmulo de cistina nos lisossomos, causado pelo efluxo defeituoso de cistina. O acúmulo de cistina provoca uma série de sintomas, dependendo do tecido envolvido. Atrofia cortical é uma possível conseqüência do acúmulo de cistina no córtex cerebral. Contudo, os mecanismos pelos quais a cistina é tóxica para os tecidos estão longe de serem esclarecidos. Considerando que a creatinaquinase é uma enzima tiólica crucial para a homeostasia energética, e que dissulfetos como a cistina podem alterar enzimas tiólicas pela troca tiol/dissulfeto, o objetivo do presente estudo foi investigar o efeito da cistina sobre a atividade da creatinaquinase em homogeneizado total e frações citosólica e mitocondrial de córtex cerebral de ratos Wistar de 21 dias de idade. Nós também fizemos estudos cinéticos e investigamos o efeito da glutationa reduzida, um protetor natural de grupos tiólicos, e cisteamina, a droga usada para o tratamento da cistinose, sobre a atividade da creatinaquinase. Os resultados mostraram que a cistina inibe a atividade enzimática nãocompetitivamente de uma maneira tempo e dose dependente. Resultados mostram ainda que a glutationa preveniu e reverteu parcialmente a inibição causada pela cistina, enquanto a cisteamina preveniu e reverteu completamente aquela inibição, sugerindo que a cistina inibe a atividade da creatinaquinase por interação com os grupos sulfidrílicos da enzima. Devido ao envolvimento da creatinaquinase na homeostasia energética do córtex cerebral, estes resultados sugerem um possível mecanismo para a toxicidade da cistina e também um possível efeito benéfico no uso da cisteamina em pacientes cistinóticos.

Tese de Doutorado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde da Universidade do Extremo Sul Catarinense para obtenção do título de Doutor em Ciências da Saúde. / A Esquizofrenia na Infância é rara e pouco estudada. O modelo animal da cetamina está bem estudado em ratos Wistar machos adultos, mas não em animais prepúberes. Foi administrado cetamina ou salina 1x/dia intraperitoneal nas doses de 5 mg/kg, 15 mg/kg (doses de efeito antidepressivo em estudos anteriores), 25 mg/kg e 50 mg/kg (doses de efeito alucinógeno) em ratos Wistar machos e fêmeas com idade de 23 dias (12 por grupo) durante 7 dias. Aos 30º, 31º e 32º dias de vida, os animais foram submetidos a Atividade Locomotora, Interação Social, Inibição do Sobressalto por Prepulso (PPI) e Esquiva Inibitória. As estruturas cerebrais – Córtex Pré-Frontal, hipocampo e estriado foram dissecadas para análises bioquímicas: atividade dos complexos mitocondrial da cadeia respiratória (Complexo I, II, II-III e IV), atividade da Creatina Cinase (CK), Succinato Desidrogenase (SDH) e Citrato Sintase, e dosagem dos níveis de Hidroxinonenal (HNE), 8-Isoprostano (8-ISSO) e Glutationa total. A cetamina 5 mg/kg alterou somente nas fêmeas a interação social sem efeito em machos. A cetamina 15mg/kg afetou as fêmeas na Atividade Locomotora, PPI e Esquiva Inibitória, sem afetar os machos. Cetamina na dose 25 mg/kg alterou em machos e fêmeas a Atividade Locomotora, mas somente nas fêmeas o Contato Social, PPI e a Esquiva Inibitória. Na dose de cetamina 50 mg/kg houve alteração tanto nos machos como nas fêmeas na Atividade Locomotora e na PPI, mas somente em fêmeas na Esquiva Inibitória. Em ratos machos, cetamina 5mg/kg aumentou a atividade dos Complexo IV e diminuiu a atividade da Citrato Sintase no Córtex Prefrontal, e aumentou o Complexo II-III no hipocampo. Cetamina 15 mg/kg aumentou a atividade dos Complexos II, II-III, IV, CK e SDH no hipocampo. Cetamina 25 mg/kg aumentou a atividade do Complexo I no estriado, Complexo II-III no hipocampo e CK no Córtex Prefrontal. Cetamina 50 mg/kg aumentou a atividade do Complexo I no estriado e Complexo II-III no hipocampo. Em fêmeas, cetamina 5 mg/kg aumentou a atividade do Complexo II no hipocampo, e Complexo IV e SDH no estriado. Cetamina 25 mg/kg aumentou, em fêmeas, a atividade do Complexo IV e SDH no estriado, e diminuiu no Complexo II-III no Córtex Prefrontal. Cetamina 15mg/kg aumentou Complexo II-III e SDH no estriado. Cetamina 50mg/kg reduziu, no Córtex Prefrontal, os complexos I, II, II-III e IV. HNE esteve aumentado nas doses de 25 mg/kg e 50mg/kg em machos e fêmeas, e aumentado na dose de 15mg/kg em fêmeas. 8-ISSO aumentou na dose de 50mg/kg no estriado em machos, sendo que em fêmeas, houve aumento com 15, 25 e 50mg/kg e queda com 5mg/kg. Todas as doses alteraram o metabolismo energético em machos e fêmeas. As doses de cetamina 5mg/kg e 15mg/kg produziram alterações comportamentais e estresse oxidativo em fêmeas, mas não em machos. As doses de 25mg/kg e 50mg/kg produziram alterações semelhantes à esquizofrenia em ratos Wistar prepúberes machos e fêmeas. Conclui-se que a cetamina na dose de 25mg/kg e 50mg/kg pode ser utilizada em futuros estudos em ratos Wistar machos e fêmeas sobre esquizofrenia na infância.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Creatine, an endogenous guanidino compound produced on liver, kidneys, pancreas, testes and brain, has been aim of several studies over the last years. Although most studies attribute the effects of creatine to their energetic buffer role, recent findings have suggested actions non-related to energy metabolism. Researches have shown that this compound may act as a neuromodulator in the central nervous system (CNS). Among these neuromodulatory actions, was demonstrated that creatine modulates NMDA receptors in rat hippocampal slices. It is well know that stimulation of these receptors activates Na+,K+-ATPase. Moreover, little is known about the acute role of this compound on CNS. Thus, the objective of the chapter I of this paper was to investigate the effect of creatine on Na+,K+-ATPase activity and the intracellular signaling pathway involved. The results showed that creatine treatment of rat hippocampal slices increased Na+,K+-ATPase α2/3 activity in vitro. The intracerebroventricular administration of this compound also increased the enzyme activity, ex vivo. Furthermore, creatinine and phosphocreatine treatment of hippocampal slices did not alter the enzyme activity, suggesting that the creatine mechanism of action is independent of energy metabolism. Additionally, we showed the involvement of NMDA-NR2B and calcineurin. We found also the involvement of the PKA and PKC in the effect of creatine on Na+,K+-ATPase activity. In the second chapter of this study, we decide to verify the effect of acute creatine administration on PTZ-induced seizures, since this convulsant agent inhibits Na+,K+-ATPase activity without alter bioenergetic cellular state. We found that creatine treatment protected against behavioral and electroencephalographic seizures induced by PTZ. Moreover, creatine acute treatment prevented PTZ-induced inhibition of Na+,K+-ATPase activity. Based on present findings, we suggest that creatine may act through an alternative mechanism, independent of energetic metabolism, by modulation of Na+,K+-ATPase activity. / A creatina, um composto guanidínico endógeno, sintetizado pelos rins, fígado, pâncreas, testículos e cérebro, tem sido alvo de diversos estudos ao longo dos últimos anos. Apesar da grande maioria dos estudos atribuírem os efeitos da creatina ao seu papel de tamponamento de energia, recentes achados têm proposto ações não relacionadas ao metabolismo energético. Estudos têm demonstrado que este composto pode agir como neuromodulador no Sistema Nervoso Central (SNC). Dentre estas ações neuromodulatórias, demonstrou-se que a creatina pode modular os receptores do subtipo N-metil- D-aspartato (NMDA) em fatias de hipocampo de ratos. É bem descrito na literatura que a estimulação destes receptores ativa a enzima Na+,K+-ATPase. Além disso, pouco se sabe sobre o papel agudo deste composto no SNC. Desta forma, o objetivo do capítulo I deste estudo foi verificar o efeito da creatina sobre a atividade da enzima Na+,K+-ATPase, bem como sua provável via de sinalização intracelular. Os resultados demonstraram que a incubação de fatias de hipocampo de ratos, com creatina, aumentou a atividade da enzima Na+,K+-ATPase α2/3 in vitro e, que a injeção intracerebroventrical (i.c.v) deste composto, aumentou a atividade da enzima ex vivo. Verificou-se também que o tratamento das fatias hipocampais com fosfocreatina e creatinina não alterou a atividade enzimática, sugerindo que o mecanismo de ação da creatina é independente do metabolismo energético. Além disso, foi evidenciada a participação dos receptores NMDA-NR2B, bem como a ativação da enzima calcineurina. Nós constatamos também o envolvimento das enzimas proteína quinase dependente de AMPc (PKA) e da proteína quinase C (PKC) no efeito da creatina sobre a atividade da enzima Na+,K+-ATPase. No segundo capítulo deste estudo, decidimos verificar o efeito da administração aguda de creatina sobre as convulsões induzidas por pentilenotetrazol (PTZ), uma vez que este agente quimioconvulsivante inibe a enzima Na+,K+-ATPase sem alterar o status bioenergético celular. Constatamos que a creatina protegeu contra as convulsões comportamentais e eletroencefalográficas induzidas por PTZ. Além disso, o tratamento agudo com creatina preveniu a inibição da atividade da enzima Na+,K+-ATPase induzida por PTZ. Com base nestas evidências, sugerimos que este composto guanidínico pode estar atuando através de um mecanismo alternativo, não dependente do metabolismo energético, através da modulação da atividade da enzima Na+,K+-ATPase.

Made available in DSpace on 2016-12-06T17:07:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ricardo Goldfeder.pdf: 945763 bytes, checksum: 32ccf3425f80fe9aad9b9a053a866f70 (MD5) Previous issue date: 2010-03-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Introduction: The serum concentration of creatine kinase (CK) is important for the diagnosis of certain diseases and clinical evaluation of athletes, but there are contradictory studies about the influence of individual characteristics in this concentration. Furthermore, the benchmarks may not be suitable for athletes Objective: To compare the CK levels of triathletes with the current benchmarks, and the influence of weight, lean mass, age, gender and exercise time in serum CK after exercise Methodology: They were invited to participate in the study triathletes entered in Ironman events, Florianópolis / SC, from 2003 to 2007. From 2003 to 2006, the sample was random, and the athletes had blood collected 2 days before the competition and soon after completing it. In 2007, the sample consisted of athletes from one team in Florianopolis, who had blood collected in five periods: 14 days and two days before the competition, soon after, 8 and 15 days later. In 2007, along with blood, were collected weight and skin folds. Could not participate in the study subjects using drugs in the class of statins. Results: Participated in all stages of research 96 athletes, 83 male. These showed CK before the test (CK1) 184 + 104.4 U / L and after the race (CK2) 2473 + 2181.7 U / L. Women had CK1 128 + 49.2 U / L and 1728 + CK2 923.7 U / L. All other biochemical markers measured increased significantly after the race: CK-MB, BUN, creatinine, LDH, myoglobin and hematocrit. In the 2007 review, we found that only after proof CK was different among the five times of collection. Correlation analysis showed significant correlation (p <0.05) only with CK2 and CK1 and myoglobin post-trial, and there were no significant correlation with body weight, lean body mass, race time and age. Conclusion: The reference values for the population are not suitable for the evaluation of triathletes at rest, and therefore should be reviewed. The age, lean body mass, weight and test time are not decisive in the CK, and high levels can not be explained by hemoconcentration or renal dysfunction, at least in the majority. Regarding gender, women showed lower levels of CK before the competition, but after the competition this difference was not significant. / Introdução: A concentração sérica de Creatina Kinase (CK) é importante para o diagnóstico de algumas doenças e avaliação clínica de atletas, mas há contradições na literatura sobre a influência de características individuais nesta concentração. Além disso, os valores de referência podem não ser adequados para atletas Objetivo: Comparar os níveis de CK de triatletas com os valores de referência atuais, e verificar a influência do peso, massa magra, idade, gênero e tempo de esforço na concentração sérica de CK após o exercício Metodologia: Foram convidados a participar do estudo triatletas inscritos nas provas de Ironman, em Florianópolis/SC, de 2003 a 2007. De 2003 a 2006, a amostra foi aleatória, e os atletas tiveram o sangue coletado 2 dias antes da competição e logo após completar a mesma. No ano de 2007, a amostra foi constituída por atletas de uma equipe de Florianópolis/SC, que tiveram o sangue coletado em 5 momentos: 14 dias e 2 dias antes da competição; logo após; 8 e 15 dias depois. Em 2007, além de sangue, foram coletadas as medidas de peso corporal e dobras cutâneas. Não puderam participar do estudo os indivíduos utilizando medicamentos da classe das estatinas. Resultados: Participaram de todas as etapas da pesquisa 96 atletas, sendo 83 do sexo masculino. Estes apresentaram CK antes da prova (CK1) 184 + 104,4 U/L e após a prova (CK2) 2473 + 2181,7 U/L. As mulheres apresentaram CK1 128 + 49,2 U/L e CK2 1728 + 923,7 U/L.Todos os outros marcadores bioquímicos avaliados aumentaram significativamente após a prova: CK-MB, uréia, creatinina, LDH, mioglobina e hematócrito. Na análise de 2007, constatamos que apenas após a prova a CK era diferente entre os 5 momentos de coleta. As análises de correlação mostraram correlação significativa (p<0,05) da CK2 apenas com CK1 e mioglobina pós-prova, e não houve correlação significativa com peso corporal, massa magra, tempo de prova e idade. Conclusão: Os valores de referência para a população não são adequados para a avaliação de triatletas em repouso, e por isso devem ser revistos. A idade, massa magra, peso e tempo de prova não são determinantes nos níveis de CK, e níveis elevados não podem ser justificados por hemoconcentração ou disfunção renal, na maior parte dos atletas. Com relação ao gênero, as mulheres apresentaram níveis mais baixos de CK antes da competição, mas após a competição esta diferença não foi significativa.