Tese de Doutorado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde da Universidade do Extremo Sul Catarinense – UNESC, para obtenção do título de Doutora em Ciências da Saúde. / Sepsis survivors have cognitive impairments associated with decreased quality of life and increased long-term morbidity. Some of these changes are similar to the pathophysiology of neurodegenerative diseases. The receptor for advanced glycation end product ( RAGE) has been associated with progression of neuronal death in many neurodegenerative diseases such as Alzheimer's, and is an important pro- inflammatory mediator. Previous studies have shown that the use of metalloproteinase inhibitor or antioxidant can assist in reducing cognitive impairment. We analyzed biochemical parameters related to neurodegeneration in animal sepsis survivors and the possible involvement of RAGE, the inhibitory avoidance test and use of Metalloproteinase Inhibitor and Antioxidant in animals surviving sepsis. The animals were subjected to sepsis by cecal ligation and puncture ( CLP ) and thirty days after induction, hippocampus and prefrontal cortex were isolated. In the first experiment the immunocontent the _ - amyloid peptide ( Aß ), _ - synuclein, synaptophysin and phosphorylated tau were analyzed by western blot. Furthermore, it was found that the RAGE immunocontent the presence of S100_. An increase of _ -synuclein, tau and phosphorylated Ab and the hippocampus, but not in the prefrontal cortex. The immunocontent RAGE was increased in the two structures and S100_ showed no differences compared to controls in both structures. In the second experiment, we determined the levels of Aß and synaptophysin ( identical to experiment 01 procedures ) and performed the inhibitory avoidance, where the data showed that the inhibitory avoidance latency was significantly reduced in sepsis group compared to sham, suggesting damage to the memory aversive. In the third experiment procedures as experiment 01 were adopted for the animals, except for a few animals that were immediately treated the induction of sepsis with ATX and MMP 2-9 and subsequently testing the inhibitory avoidance (as experiment 02 ). Despite the fact that the inhibitory avoidance task to be a dependent of the hippocampus, it was not possible to determine a decrease in the levels of synaptophysin in the hippocampus or a relationship of increased levels of Aß and RAGE in the hippocampus with test performance of inhibitory avoidance. In the prefrontal córtex synaptophysin levels drop and small increase in their levels of treatment was observed, improved deseempenho memory. The early treatment with antioxidants can decrease cognitive impairment in long-term animals. We concluded that the brains of animals surviving sepsis have several markers of neurodegeneration and performance in the inhibitory avoidance test seems to be dependent on the levels of some of these markers, suggesting a neurodegenerative phenomenon this may be an important factor in cognitive impairment associated with long term rat sepsis survivors. / Sobreviventes a sepse apresentam danos cognitivos associados com a diminuição da qualidade de vida e aumento da morbidade a longo prazo. Algumas destas alterações se assemelham aos mecanismos fisiopatológicos de doenças neurodegenerativas. O receptor para produto final de glicolização avançada (RAGE) vem sendo associado à progressão de morte neuronal em muitas doenças neurodegenerativas, como o Alzheimer, além de ser um importante mediador próinflamatório. Estudos anteriores mostraram que o uso de Inibidor de metaloproteinase de matriz (MMP) ou antioxidante (ATX) podem auxiliar na redução do dano cognitivo. Analisaram-se parâmetros bioquímicos relacionados à neurodegeneração em animais sobreviventes a sepse e o possível envolvimento do RAGE; o teste de esquiva inibitória e uso de Inibidor de MMP e ATX em animais sobreviventes a sepse. Os animais foram submetidos à sepse por ligação cecal e punção (CLP) e trinta dias após a indução, hipocampo e córtex pré-frontal foram isolados. No primeiro experimento o imunoconteúdo do peptídeo amilóide-_ (A_), _-sinucleína, sinaptofisina e tau fosforilada foram analisados por western blot. Além disso, verificou-se o imunoconteúdo de RAGE e a presença de S100_. Houve aumento de _-sinucleína, A_ e tau fosforilada no hipocampo, mas não no córtex pré-frontal. O imunoconteúdo de RAGE esteve aumentado nas duas estruturas e S100_ não apresentou diferenças quando comparadas ao controle, em ambas as estruturas. No segundo experimento, foram determinados os níveis de A_ e sinaptofisina (procedimentos idênticos ao experimento 01) e realizada a esquiva inibitória, onde os dados mostraram que a latência na esquiva inibitória foi significativamente reduzida no grupo sepse quando comparados ao sham, sugerindo dano na memória aversiva. No terceiro experimento foram adotados procedimentos conforme experimento 01 quanto aos animais, com exceção de alguns animais que foram tratados imediatamente a indução da sepse com ATX e inibidor de MMP 2-9 e posteriormente o teste da esquiva inibitória (conforme experimento 02). Apesar do fato de a esquiva inibitoria ser uma tarefa dependente do hipocampo, não foi possível determinar uma diminuição nos níveis de sinaptofisina no hipocampo ou uma relação do aumento dos níveis de A_ e RAGE no hipocampo com desempenho no teste da esquiva inibitória. No córtex pré-frontal foi observada queda dos níveis de sinaptofisina e com pequeno aumento nos seus níveis de tratamento, melhorou o desempenho da memória. O tratamento com ATX precoce pode diminuir o deficit cognitivo a longo prazo em animais. Conclui-se que o cérebro dos animais sobreviventes a sepse apresentam vários marcadores de neurodegeneração e o desempenho no teste de esquiva inibitória parece ser dependente dos níveis de alguns destes marcadores, sugerindo um fenômeno neurodegenerativo podendo este ser um fator importante na associação com dano cognitivo a longo prazo em ratos sobreviventes a sepse.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) is a progressive neurodegenerative disease that affects the somatic motor system through the degeneration of upper and lower motors neurons. Evidence suggests that the cerebrospinal fluid (CSF), which is in direct contact with the nervous system, has soluble substance that could cause injuries in motor neurons. Animal models that express mutant ALS associated genes have been created to study the various etiopathological mechanisms which manifest themselves similarly to that occur in ALS patients. However, these models best represent the etiology of the disease in familiar cases and there is not yet an animal model that represents the characteristics of the disease in sporadic form, despite the similarity between familiar and sporadic cases. Thus, the aim of this study was to evaluate the motor and histological changes after intracerebroventricular injection (i.c.v.) of CSF from ALS sporadic patients in rats. 43 seven-month-old Wistar rats were used, coming from the sectoral animal facility of the Department of Physiology at the Federal University of Sergipe. The study was divided into two experiments: (I) with a single administration i.c.v. of the CSF and (II) with repeated administration i.c.v. of the CSF. In the experiment I, the animals were divided into 3 groups: control (CTR, artificial CSF solution), non-ALS (N-ALS, CSF of patients without neurological disease) and ALS (ALS, LCR of patients with sporadic ALS) who received a single injection i.c.v. (7.5μL) and one week after were subjected to motor tests: strength test, catalepsy test, open field test and walking test once a week for 30 days. In the Experiment II, animals were divided into 3 groups: control (CTR) Non-ALS (N-ALS) and ALS and they received daily injection for 6 days, i.c.v. (5.0μL). Throughout the treatment the animals underwent the motor tests already mentioned. After the tests, in both experiments, rats were anesthetized, perfused, their spinal cords were removed and subjected to histological analysis by hematoxylin-eosin for general morphological observation. In the first experiment ,in ALS group, motor alteration was observed in the strength test, open field and in the walking test, accompanied by a reduction of motor neurons and glial cells in the thoracic and lumbar regions of the spinal cord. In the second experiment, Also in the ALS group, it was observed driving change in catalepsy, open field and in the walking test, accompanied by an increase of glial cells in the lumbar region of the spinal cord. Data presented in this study show that the CSF management of ALS patients can cause pathogenic mechanisms similar to those seen in humans and other animal models of ALS. / A Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA) é uma doença neurodegenerativa progressiva, que afeta o sistema motor somático através da degeneração dos neurônios motores superiores e inferiores. Evidências apontam que o líquido cefalorraquidiano (LCR), que está em íntimo contato com o sistema nervoso, apresenta substâncias solúveis que podem provocar lesões em neurônios motores. Modelos animais que expressam genes mutantes associados à ELA foram desenvolvidos, para o estudo dos mais diversos mecanismos etiopatológicos que se manifestam de forma similar aos que ocorrem em pacientes com a doença. Entretanto, esses modelos representam melhor a etiologia da doença em casos familiares e, apesar da semelhança entre casos familiares e esporádicos, ainda não se tem um modelo animal que represente características da doença nesta última. Diante disso, o objetivo do presente trabalho foi avaliar as alterações motoras e histológicas após injeção intracerebroventricular (i.c.v.) de LCR de pacientes com ELA esporádica em ratos Wistar. Foram ultilizados 43 ratos Wistar, com idade aproximada de sete meses, provenientes do Biotério Setorial do Departamento de Fisiologia da Universidade Federal de Sergipe. O trabalho foi dividido em 2 experimentos: (I) com uma única administração i.c.v. de LCR e (II) com administrações repetidas i.c.v. de LCR. No experimento I os animais foram divididos em 3 grupos, controle (CTR, solução de LCR artificial), não-ELA (NELA, LCR de pacientes sem doenças neurológicas) e ELA (ELA, LCR de paciente com ELA esporádica) que receberam uma única injeção i.c.v. de 7,5 μL e após uma semana foram submetidos aos testes motores: teste de força, catalepsia, campo aberto e teste de marcha uma vez por semana durante 30 dias. No experimento II, os animais foram divididos em 3 grupos, controle (CTR), Não-ELA (N-ELA) e ELA que receberam uma injeção diária, durante 6 dias, i.c.v. de 5 μL. Ao longo do tratamento, os animais foram submetidos aos testes motores acima mencionados. Após os testes, em ambos experimentos, os ratos foram anestesiados, perfundidos, suas medulas removidas e submetidas à análise histológica pela coloração de hematoxilina-eosina para observação morfológica geral. No experimento I, no grupo ELA, foi observado alteração motora no teste de força, campo aberto e no teste de marcha, acompanhado por uma redução de neurônios motores e células gliais na região torácica e lombar da medula espinal. No experimento II, também no grupo ELA, foi observado alteração motora na catalepsia, campo aberto e no teste de marcha, acompanhado de um aumento de células gliais na região lombar da medula espinal. Os dados apresentados neste estudo mostram que a administração de LCR de pacientes com ELA pode provocar mecanismos patogênicos semelhantes aos observados em humanos e outros modelos animais de ELA.