Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The purpose of this study was to investigate if myelinogenesis is related to the mechanism by which diphenyl ditelluride [(PhTe)2] causes toxicity in rat pups. The present study was performed to examine whether the behavioral performance is related to demyelination process induced by (PhTe)2 in rat pups. acetilcholinesterase (AChE) activity was carried out in cerebral cortex of rat pups since studies have demonstrated that demyelinating events interfere with the activity of this enzyme. Rat pups received a single subcutaneous injection of (PhTe)2 (0,25 μmol/kg) or vehicle (canola oil) at 14th post natal day (PND). From day 1 to 7 (PND 15 to 21) after exposure, negative geotaxis, forelimb support and open field tests were performed in pups. Rat pups were euthanized daily (from day 1 to 7) immediately after the behavioral tests. The cerebral density of myelin and histological analysis were performed. The appearance of classic signs of toxicity, behavioral alterations and demyelination of CNS was dependent of the time after (PhTe)2 exposure to rat pups. Neuronal damage, revealed by histological analysis, and the increase in AChE activity occurred at 4th and 5th day after (PhTe)2 exposure, which is coincident with the critical period of demyelination. In conclusion, exposure to (PhTe)2 induced an impairment of developmental behavioral, neurotoxicity and demyelination in the central nervous system of rat pups. / O objetivo geral deste estudo foi investigar se a mielinogênese está envolvida no mecanismo pelo qual o ditelureto de difenila [(PhTe)2] exerce toxicidade em filhotes de ratos. O presente estudo avaliou a performance comportamental durante o desenvolvimento pós-natal está relacionada ao processo de desmielinização induzida por (PhTe)2 em filhotes de ratos Wistar. A atividade da acetilcolinesterase (AChE) foi realizada no córtex cerebral dos filhotes de ratos, uma vez que estudos têm demonstrado que os eventos desmielinizantes podem interferir na atividade desta enzima. Os filhotes de ratos receberam uma única injeção subcutânea de (PhTe)2 (0,25 μmol/kg) ou veículo (óleo de canola) no 14º dia pós-natal (PND). E após a exposição ao (PhTe)2, a performance comportamental dos animais foi avaliada nos testes da geotaxia negativa, da sustentação na barra e do campo aberto, estes ensaios foram realizados do 1º ao 7º dia (PND 15 a 21) após a injeção do composto. Diariamente e imediatamente após estes testes comportamentais, os filhotes foram submetidos à eutanásia (do 1º ao 7° dia), e as amostras de tecidos recolhidas para a quantificação da densidade de mielina encefálica e análises histológicas. O aparecimento de sinais clássicos de toxicidade, alterações comportamentais e desmielinização do sistema nervoso central (SNC) foi dependente do tempo após a exposição ao (PhTe)2 em filhotes de ratos. O dano neuronal, revelado pela análise histológica, e o aumento na atividade da AChE ocorreu nos dias 4 e 5 após a exposição ao (PhTe)2, que é coincidente com o período crítico de desmielinização. Em conclusão, a exposição ao (PhTe)2 induz um prejuízo no desenvolvimento, neurotoxicidade e desmielinização do SNC de filhotes de ratos.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Demyelinating diseases are severe owing to the destruction of myelin sheaths present in the central (CNS) and peripheral (PNS) nervous system. The demyelination may occur in infectious and compressive diseases of the spinal cord in dogs. The experimental model of demyelination and remyelination by Ethidium Bromide (EB) promotes impairment of locomotor activities similar to those observed in multiple sclerosis (MS). The purpose of this study was to investigate the effect of flavonoid quercetin on behavioral tests, on cholinergic neurotransmission, on parameters of oxidative stress in blood, on cholinesterase activity in blood and Acetylcholinesterase (AChE) activities in lymphocytes of rats submitted to the EB experimental demyelination model and to review cases of the atlantoaxial subluxation in the neurological records of the Veterinary Hospital. In the first paper, fourteen dogs were diagnosed as affected by atlantoaxial subluxation in dogs and the condition was more frequent in toy breeds under twenty-four month old years. The main cause found for the instability was agenesis of the odontoid process. Clinical signs ranged from cranial cervical pain to non-ambulatory tetraparesis. The surgical treatment demonstrated to be efficacious. The predominant time of recovery was 30-60 days after surgery. No correlation was found between the duration of clinical signs before surgery and the time of recovery. In the experimental study, Wistar rats were randomly distributed into four groups (20 animals per group): Control (pontine saline injection and treatment with ethanol), Querc (pontine saline injection and treatment with quercetin), EB (pontine 0.1% EB injection and treatment with ethanol), and EB+Querc (pontine 0.1% EB injection and treatment with quercetin). The animals of the groups Querc and Querc + EB were treated once daily with quercetin (50mg/kg) diluted in 25% ethanol solution (1 ml / kg) and the animals of the control groups and EB were treated once daily with 25% ethanol solution (1 ml / kg). Two stages were observed: phase of demyelination with a peak on day 7 and phase of remyelination with a peak on day 21 post-inoculation of EB. In the first manuscript, the behavioral tests (the beam walking test, foot fault test and Inclined plane test), AChE activity and lipid peroxidation in the brain structures (pons, cerebellum, hippocampus, hypothalamus, striatum and cortex) were measured. Quercetin promoted earlier locomotor recovery, prevented the inhibition of AChE activity and the increase of lipidic peroxidation. In a second manuscript, parameters of oxidative stress in blood, cholinesterase activity in blood and AChE activities in lymphocytes were measured. The experimental demyelination model by EB promoted alteration in AChE activity of non neural cells, and also modified the oxidative stress parameters in the blood. In addition, quercetin was able to modulate AChE activity and of the antioxidant enzymes, as well as reduces lipid peroxidation in demyelinated rats by EB. These results may contribute to a better understanding of the neuroprotective role of quercetin and the importance of an antioxidant diet in humans and in animals, and the therapeutic potential this flavonoid in demyelination diseases, such as ME in humans, distemper in dogs, as well as in spinal cord compression (atlantoaxial subluxation). / As doenças desmielinizantes são uma grave consequência da destruição das bainhas de mielina presentes no sistema nervoso central (SNC) e periférico (SNP). A desmielinização pode ocorrer tanto em doenças infecciosas como compressivas da medula espinhal em cães. O modelo experimental de desmielinização e remielinização pelo brometo de etídio (BE) promove a diminuição da atividade locomotora semelhantes às observadas na doença de esclerose múltipla (EM). O objetivo deste estudo foi investigar o efeito do flavonoide quercetina nos testes comportamentais, na neurotransmissão colinérgica, na atividade das colinesterases no sangue, na atividade da acetilcolinesterase em linfócitos e nos parâmetros de estresse oxidativo no sangue, durante os eventos de desmielinização e remielinização em ratos submetidos ao modelo experimental pelo BE e realizar levantamento de dados sobre cães com diagnóstico de subluxação atlantoaxial atendidos no hospital veterinário universitário. No primeiro artigo, foram diagnosticados 14 cães com subluxação atlantoaxial, sendo as raças de pequeno porte com idade inferior a 24 meses as mais acometidas. A principal causa da instabilidade foi a agenesia do processo odontóide do áxis e os sinais clínicos variaram desde hiperestesia cervical até tetraparesia não ambulatória. O tratamento cirúrgico demonstrou ser eficaz com tempo de recuperação predominante de 30-60 dias após a cirurgia, não existindo relação deste com a duração dos sinais clínicos. Para o estudo experimental, ratos Wistar foram distribuídos aleatoriamente em quatro grupos (20 animais por grupo): Controle (injeção de solução salina e tratamento com etanol), Querc (injeção de solução salina e tratamento com quercetina), BE (injeção de BE a 0,1% e tratamento com etanol), e BE + Querc (injeção de BE a 0,1% e tratamento com quercetina). Os animais dos grupos Querc e Querc + BE foram tratados uma vez ao dia com quercetina (50mg/kg) diluída em solução de etanol a 25% na dose de 1 ml/kg. Os animais dos grupos controle e BE foram tratados uma vez ao dia com solução de etanol a 25% na dose de 1 ml/kg. As fases avaliadas foram no pico de desmielinização (dia 7) e no pico de remielinização (dia 21), pós-inoculação de BE. No primeiro manuscrito, os testes comportamentais (teste do beam walking, teste do foot fault e teste do plano inclinado), a atividade da AChE e peroxidação lipídica nas estruturas encefálicas (hipotálamo, hipocampo, cerebelo, córtex, estriado e ponte) foram avaliadas nos dias 7 e 21 pós-inoculação de BE. O tratamento com quercetina promoveu maior velocidade de recuperação locomotora, preveniu a inibição da atividade de AChE e o aumento da peroxidação lipídica em ratos submetidos à desmielinização pelo BE. No segundo manuscrito, os parâmetros de estresse oxidativo no sangue, a atividade das colinesterases no sangue e a atividade da AChE nos linfócitos foram avaliados nos dias 7 e 21 pós-inoculação de BE. O modelo de desmielinização experimental por BE promoveu alteração na atividade da AChE no sangue total e linfócitos, e modificou os parâmetros das enzimas antioxidantes, bem como reduziu a peroxidação lipídica em ratos submetidos à desmielinização pelo BE. Estes resultados podem contribuir para uma melhor compreensão do papel neuroprotetor da quercetina, enfatizando a importância deste antioxidante na dieta humana e animal, e do potencial terapêutico deste composto em doenças desmielinizantes tais como a esclerose múltipla, a cinomose, bem como doenças traumáticas (subluxação atlantoaxial e DDIV, entre outras).

A esclerose múltipla (EM) é a principal doença desmielinizante do sistema nervoso central (SNC), sendo considerada a principal causa de incapacidade neurológica em adultos jovens. Além das alterações imunes, neurológicas e vasculares que são encontradas na EM, tem sido postulado que o estresse oxidativo pode estar envolvido na patogênese desta doença. Os nucleotídeos ATP, ADP e o nucleosídeo adenosina são importantes moléculas capazes de modular vários processos biológicos incluindo tromboregulação, inflamação e neurotransmissão. O controle dos níveis extracelulares destas moléculas e a conseqüente sinalização purinérgica por elas induzida é realizada por uma variedade de enzimas como as NTPDases (Nucleotídeo Trifosfato Difosfoidrolase), E-NPPs (Ecto-Nucleotídeo Pirofosfatase/Fosfodiesterases), 5'- nucleotidase e a adenosina deaminase (ADA). Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade destas ectoenzimas em linfócitos e plaquetas de pacientes com a forma surto remissão da EM (SREM) e o papel da NTPDase e 5'-nucleotidase em sinaptossomas e plaquetas bem como a avaliação de parâmetros de estresse oxidativo em ratos submetidos à desmielinização experimental pelo brometo de etídio (BE) e tratados com vitamina E. Os resultados obtidos demonstraram alterações na atividade das ectoenzimas em linfócitos e plaquetas de pacientes com SREM. Em linfócitos foi observado um aumento na atividade e expressão da NTPDase e uma diminuição na atividade da ADA em pacientes com SREM quando comparados com o grupo controle. Uma diminuição na atividade e expressão da NTPDase, bem como uma diminuição na atividade das enzimas E-NPP, 5'-nucleotidase e ADA foi observada em plaquetas de pacientes com SREM quando comparadas com indivíduos saudáveis. Em relação ao modelo experimental os resultados demonstraram que em ratos submetidos à desmielinização por BE ocorreu um aumento na atividade da NTPDase e 5'-nucleotidase tanto em sinaptossomas quanto em plaquetas. Quando ratos desmielinizados foram tratados com vitamina E este composto foi capaz de reverter o aumento da NTPDase, entretanto a atividade da 5'-nucleotidase permaneceu aumentada em sinaptossomas e plaquetas quando comparado com o grupo controle. Além disso, foi observado também que parâmetros de estresse oxidativo como o conteúdo de TBARS e tióis não protéicos foram encontrados aumentados e a atividade da catalase estava diminuída em ratos desmielinizados pelo BE, sendo que o tratamento com vitamina E foi capaz de reverter estas alterações ao nível do grupo controle. Os resultados descritos aqui sugerem que as ectoenzimas estão envolvidas na modulação de respostas imunes, vasculares e neurológicas possuindo assim um papel relevante tanto na EM quanto em modelos experimentais de desmielinização. Além disso, a vitamina E pode interferir com a hidrólise dos nucleotídeos de adenina bem como o estresse oxidativo durante um evento desmielinizante sugerindo assim, que este composto pode ser importante no tratamento de patologias desmielinizantes com a EM. / Multiple sclerosis (MS) is the main demyelinating disease of the central nervous system (CNS). It is the most common cause of neurological disability among young adults. Immune, neurological and vascular alterations are found in MS and it has been postulated that oxidative stress may be involved in the pathogenesis of this disease. The nucleotides ATP, ADP and nucleoside adenosine are important molecules that modulate several biological processes including thromboregulation, inflammation and neurotransmission. The control of extracellular levels of these molecules and consequent purinergic signaling induced by them is controlled by a variety of enzymes such as NTPDases (Nucleotide Triphosphates Diphosphohydrolase), E-NPPs (Ecto-Nucleotide Pyrophosphatase Phosphodiesterases), 5'-nucleotidase and adenosine deaminase (ADA). Therefore, the objective of this study was to evaluate the activity of these ectoenzymes in lymphocytes and platelets of patients with the relapsing - remitting form of MS (RRMS) as well as the role of NTPDase and 5'- nucleotidase in synaptosomes and platelets and oxidative stress parameters in rats subjected to experimental demyelination with ethidium bromide (EB) and treated with vitamin E. The results showed changes in ectoenzyme activities in lymphocytes and platelets of RRMS patients. In lymphocytes, an increase in NTPDase activity and expression along with a decrease in ADA activity was observed in patients with RRMS when compared with the control group. A decrease in NTPDase activity and expression and a decrease in E-NPP, 5'- nucleotidase and ADA activities was observed in platelets of RRMS patients when compared with healthy subjects. As for the experimental model, the results showed that rats subjected to demyelination by EB demonstrated increased NTPDase and 5'-nucleotidase activities in both synaptosomes and platelets. When demyelinated rats were treated with vitamin E this increase in NTPDase was reversed, however 5'-nucleotidase activity remained increased in synaptosomes and platelets when compared with the control group. Furthermore, we observed that oxidative stress parameters such as TBARS content and non-protein thiols were increased and catalase activity was decreased in demyelinated rats and that treatment with vitamin E reversed these changes in the control group. The results reported here suggest that ectoenzymes are involved in the modulation of immune, vascular and neurological responses, thus having an important role both in MS and in experimental models of demyelination. Moreover, vitamin E may interfere with the hydrolysis of adenine nucleotides and oxidative stress during a demyelinating event which suggests that this compound could be important in the treatment of demyelinating diseases such as MS.

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A esclerose múltipla (EM) é a principal doença desmielinizante do sistema nervoso central (SNC), sendo considerada a principal causa de incapacidade neurológica em adultos jovens. Além das alterações imunes, neurológicas e vasculares que são encontradas na EM, tem sido postulado que o estresse oxidativo pode estar envolvido na patogênese desta doença. Os nucleotídeos ATP, ADP e o nucleosídeo adenosina são importantes moléculas capazes de modular vários processos biológicos incluindo tromboregulação, inflamação e neurotransmissão. O controle dos níveis extracelulares destas moléculas e a conseqüente sinalização purinérgica por elas induzida é realizada por uma variedade de enzimas como as NTPDases (Nucleotídeo Trifosfato Difosfoidrolase), E-NPPs (Ecto-Nucleotídeo Pirofosfatase/Fosfodiesterases), 5'- nucleotidase e a adenosina deaminase (ADA). Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade destas ectoenzimas em linfócitos e plaquetas de pacientes com a forma surto remissão da EM (SREM) e o papel da NTPDase e 5'-nucleotidase em sinaptossomas e plaquetas bem como a avaliação de parâmetros de estresse oxidativo em ratos submetidos à desmielinização experimental pelo brometo de etídio (BE) e tratados com vitamina E. Os resultados obtidos demonstraram alterações na atividade das ectoenzimas em linfócitos e plaquetas de pacientes com SREM. Em linfócitos foi observado um aumento na atividade e expressão da NTPDase e uma diminuição na atividade da ADA em pacientes com SREM quando comparados com o grupo controle. Uma diminuição na atividade e expressão da NTPDase, bem como uma diminuição na atividade das enzimas E-NPP, 5'-nucleotidase e ADA foi observada em plaquetas de pacientes com SREM quando comparadas com indivíduos saudáveis. Em relação ao modelo experimental os resultados demonstraram que em ratos submetidos à desmielinização por BE ocorreu um aumento na atividade da NTPDase e 5'-nucleotidase tanto em sinaptossomas quanto em plaquetas. Quando ratos desmielinizados foram tratados com vitamina E este composto foi capaz de reverter o aumento da NTPDase, entretanto a atividade da 5'-nucleotidase permaneceu aumentada em sinaptossomas e plaquetas quando comparado com o grupo controle. Além disso, foi observado também que parâmetros de estresse oxidativo como o conteúdo de TBARS e tióis não protéicos foram encontrados aumentados e a atividade da catalase estava diminuída em ratos desmielinizados pelo BE, sendo que o tratamento com vitamina E foi capaz de reverter estas alterações ao nível do grupo controle. Os resultados descritos aqui sugerem que as ectoenzimas estão envolvidas na modulação de respostas imunes, vasculares e neurológicas possuindo assim um papel relevante tanto na EM quanto em modelos experimentais de desmielinização. Além disso, a vitamina E pode interferir com a hidrólise dos nucleotídeos de adenina bem como o estresse oxidativo durante um evento desmielinizante sugerindo assim, que este composto pode ser importante no tratamento de patologias desmielinizantes com a EM. / Multiple sclerosis (MS) is the main demyelinating disease of the central nervous system (CNS). It is the most common cause of neurological disability among young adults. Immune, neurological and vascular alterations are found in MS and it has been postulated that oxidative stress may be involved in the pathogenesis of this disease. The nucleotides ATP, ADP and nucleoside adenosine are important molecules that modulate several biological processes including thromboregulation, inflammation and neurotransmission. The control of extracellular levels of these molecules and consequent purinergic signaling induced by them is controlled by a variety of enzymes such as NTPDases (Nucleotide Triphosphates Diphosphohydrolase), E-NPPs (Ecto-Nucleotide Pyrophosphatase Phosphodiesterases), 5'-nucleotidase and adenosine deaminase (ADA). Therefore, the objective of this study was to evaluate the activity of these ectoenzymes in lymphocytes and platelets of patients with the relapsing - remitting form of MS (RRMS) as well as the role of NTPDase and 5'- nucleotidase in synaptosomes and platelets and oxidative stress parameters in rats subjected to experimental demyelination with ethidium bromide (EB) and treated with vitamin E. The results showed changes in ectoenzyme activities in lymphocytes and platelets of RRMS patients. In lymphocytes, an increase in NTPDase activity and expression along with a decrease in ADA activity was observed in patients with RRMS when compared with the control group. A decrease in NTPDase activity and expression and a decrease in E-NPP, 5'- nucleotidase and ADA activities was observed in platelets of RRMS patients when compared with healthy subjects. As for the experimental model, the results showed that rats subjected to demyelination by EB demonstrated increased NTPDase and 5'-nucleotidase activities in both synaptosomes and platelets. When demyelinated rats were treated with vitamin E this increase in NTPDase was reversed, however 5'-nucleotidase activity remained increased in synaptosomes and platelets when compared with the control group. Furthermore, we observed that oxidative stress parameters such as TBARS content and non-protein thiols were increased and catalase activity was decreased in demyelinated rats and that treatment with vitamin E reversed these changes in the control group. The results reported here suggest that ectoenzymes are involved in the modulation of immune, vascular and neurological responses, thus having an important role both in MS and in experimental models of demyelination. Moreover, vitamin E may interfere with the hydrolysis of adenine nucleotides and oxidative stress during a demyelinating event which suggests that this compound could be important in the treatment of demyelinating diseases such as MS.

Multiple sclerosis · Cortical demyelination · Oligodendrocytes · Oligodendrocyte precursors · Targeted cortical EAE

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