O Transtorno do Humor Bipolar (THB) é um transtorno psiquiátrico grave e altamente incapacitante, sendo sua progressão associada a grandes prejuízos cognitivos aparentemente irreversíveis. Evidências sugerem que o fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) tem um importante papel na neuroprogressão do THB, visto que seus níveis séricos encontram-se diminuídos em pacientes com múltiplos episódios em comparação com aqueles que tiveram apenas um episódio maníaco. Sendo assim, o objetivo do presente estudo foi avaliar a memória e os níveis de BDNF em um modelo animal de mania induzido por D-anfetamina (AMPH), em estágios precoce e tardio do THB. Para isso, ratos Wistar machos adultos foram divididos em grupos precoce (salina ou AMPH 2mg/kg i.p. por 7 dias) e tardio (salina ou AMPH 2mg/kg i.p. por 35 dias). Nos grupos tardios, as injeções ocorreram 5 vezes por 7 dias seguidos intercalados por 7 dias sem injeção. Uma semana após a última injeção, os ratos foram submetidos aos testes de habituação ao campo aberto ou esquiva inibitória passiva e, após, procedeu-se com a eutanásia e isolamento do hipocampo, córtex pré-frontal e região da amígdala. Os níveis de mRNA de BDNF foram dosados por PCR quantitativo em tempo real e os seus níveis protéicos foram dosados por ELISA sanduíche. A AMPH prejudicou a memória de habituação tanto no tratamento precoce quanto no tardio, sendo mais prejudicial no tratamento tardio (p<0,05). Este prejuízo foi acompanhado de uma redução nos níveis protéicos de BDNF no hipocampo e um aumento nos níveis de mRNA de BDNF no córtex pré-frontal. Na esquiva inibitória, todos os grupos (salina e AMPH, precoce e tardio) aprenderam o estímulo aversivo, porém a AMPH diminuiu significativamente o tempo de descida da plataforma dos ratos em comparação à salina. Não houve diferenças entre os grupos precoce e tardio, embora os ratos do grupo AMPH tardio apresentaram uma redução nos níveis protéicos de BDNF no córtex pré-frontal e um aumento nos níveis de mRNA de BDNF no hipocampo em comparação com o grupo AMPH precoce. Esses resultados sugerem que os prejuízos cognitivos observados com a progressão do THB podem estar associados a alterações nos níveis de BDNF no hipocampo e córtex pré-frontal. / Bipolar disorder (BD) is a severe and highly disabling psychiatric disorder whose progression has been associated with apparently irreversible cognitive impairments. Evidences suggest that brain-derived neurotrophic fator (BDNF) plays an importante role in BD neuroprogression, as its serum levels are reduced in patients who had multiple mood episodes in comparison to those with only episode. The objective of the present study was to evaluate memory and BDNF levels in an amphetamine (AMPH)-induced animal model of mania, in early and late stages of BD. In order to do that, adult male Wistar rats were divided into early groups (saline or AMPH 2mg/kg ip for 7 days) and late groups (saline or AMPH 2 mg/kg for 35 days). In the late groups, animals were injected for 7 days straight followed by 7 days without any injection, being this protocol repeated 5 times. One week after the last injection, rats were submitted to the open-field habituation test or passive inhibitory avoidance test. Right after that, the rats were killed and the hippocampus, prefrontal cortex, and amygdala region were isolated. BDNF mRNA levels were measured by quantitative Real Time PCR, and protein levels were measured by sandwich ELISA. AMPH impaired habituation memory both in early and late treatments, but memory was worse in the late group. This impairment was accompanied by a reduction of BDNF protein levels in hippocampus and an increase of BDNF mRNA levels in prefrontal cortex of late AMPH-treated rats. In the inhibitory avoidance, on the other hand, all groups (saline and AMPH, early and late) showed significant differences in latency to step-down between training and test trials, which show that even AMPH-treated rats have managed to learn the aversive stimulus. However, AMPH has significantly decreased the latency to step-down in the test when comparing to Sal-treated rats, which suggests an AMPH-induced impairment in this memory task. No difference in behavior was observed between late and early treatments for this test, although late AMPH-treated rats presented a reduction of BDNF protein levels in prefrontal cortex and an increase of BDNF mRNA levels in hippocampus in comparison to early AMPH-treated rats. These results suggest that the cognitive impairment in BD may be associated with alterations in BDNF levels in hippocampus and prefrontal cortex.

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. / Bipolar Mood Disorder (BMD) is a chronic and debilitating illness which includes alternate episodes of depression and mania. There is an emerging body of data suggesting that bipolar disorder is associated with impairments in neuroplasticity and cell survival, incluindo DNA damage, changes in brain-derived neurotrophic factor (BDNF) levels and Oxidative stress mechanisms. Several studies have found direct and indirect evidence for a mood-state related decrease in the activity of the Na+/K+ATPase. Objective: In this study, we assessed the behavioral and neurochemical parameters in rats submitted to an animal model of mania induced by ouabain (OUA), a specific Na+/K+ATPase inhibitor. Methods: Animals received a single intracerebroventricular (ICV) injection of OUA or artificial cerebrospinal fluid (aCSF), and in different periods at seven days after injection. The behavior was assessed motor activity through the Open Field Test. The data were studied neurochemical markers involved in DNA damage, oxidative stress and the level of BDNF in neuroanatomical structures: hippocampus, amygdala and prefrontal cortex.To investigate predictive validity of the model, the effects of the lithium (Li) and valproate (VPT) were evaluated in BDNF levels and markers of oxidative stress. In the reversal model, animals received a single ICV injection of OUA or aCSF. From the day following the ICV injection, the rats were treated for 6 days with intraperitoneal (IP) injections of saline (SAL), Li or VPT twice a day. In the maintenance treatment (prevention model), the rats received IP injections of Li, VPT, or SAL twice a day for 12 days. In the 7th day of treatment the animals received a single ICV injection of either OUA or aCSF. Finally the effects of BDNF ICV administration on oxidative damage to lipid and protein in the brains of rats submitted to animal model of mania induced by OUA. Results: Our findings demonstrated that OUA induced hyperlocomotion in the openfield test, and this response remained up to 7 days following a single ICV injection. Li and VPT reversed OUA-related hyperactive behavior in both reversal and maintenace model. We observed increased hipocampal and peripheral index of early DNA damage. Showed a significant reduction in BDNF levels in amygdala and hippocampus. Li treatment, but not VPT reversed and prevented the impairment in BDNF expression after OUA administration in these cerebral áreas. OUA induced oxidative stress in prefrontal and hippocampus. Li and VPT treatment reversed and prevented the OUA induced damage, however this effect varies depending on the brain region and treatment regimen. The BDNF was unable to reverse the ouabain-induced hyperactivity. Nevertheless, BDNF treatment protects the OUA-induced damage in the brain of rats. Conclusion: Our results suggest that the present model fulfills adequate face, construct and predictive validity as an animal model of mania, supporting the Na+/K+ATPase hypothesis for BMD. / O Transtorno do Humor Bipolar (THB) é uma doença crônica e debilitante que inclui episódios alternados de depressão e mania. Há um conjunto emergente de dados que sugerem que o THB está associado com alterações na neuroplasticidade e sobrevivência celular, incluindo danos ao DNA, mudanças no fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) e mecanismos de estresse oxidativo. Vários estudos encontraram evidências diretas e indiretas para alterações no estado de humor relacionado com a atividade da Na+/K+ATPase no THB. Objetivo: O presente estudo tem como objetivo avaliar parâmetros comportamentais e neuroquímicos, em ratos submetidos a um modelo animal de mania induzido por ouabaína (OUA), um inibidor específico da Na+/K+ATPase. Métodos: os animais receberam uma única dose intracerebroventricular (ICV) de OUA ou fluido cerebrospinal artificial (aCSF), e foram avaliados em diferentes períodos até sete dias após a injeção. O comportamento avaliado foi a atividade motora, através do teste de campo aberto. Os dados neuroquímicos estudados foram os marcadores envolvidos no dano ao DNA, estresse oxidativo e níveis de BDNF, nas estruturas neuroanatômicas: hipocampo, amígdala e córtex pré-frontal. Para investigar a validade preditiva do modelo, foram avaliados os efeitos do lítio (Li) e valproato (VPT) em níveis BDNF e marcadores de estresse oxidativo. No modelo de reversão, os animais receberam uma injeção única de ICV de OUA ou aCSF. Desde o dia após a injeção ICV, os ratos foram tratados durante 6 dias com injeções intraperitoneal (IP) de solução salina (SAL), Li ou VPT duas vezes por dia. No tratamento de manutenção (modelo de prevenção), os ratos receberam injeções IP de Li, VPT, ou SAL duas vezes ao dia por 12 dias. No sétimo dia de tratamento, os animais receberam uma injeção ICV de OUA ou aCSF. Finalmente, foram avaliados os efeitos da administração ICV de BDNF, sobre o dano oxidativo à lipídios e proteínas, no cérebro de ratos submetidos ao modelo animal de mania. Resultados: Os achados demonstraram que a OUA induziu hiperlocomoção, e esta resposta permaneceu até 7 dias após a sua administração. Li e VPT controlaram o comportamento hiperativo induzido pela OUA em ambos os modelos: reversão e manutenção. Observou-se aumento do índice de dano ao DNA no hipocampo induzido por OUA. Foi demonstrado uma redução significativa nos níveis de BDNF no hipocampo e na amígdala. O uso de Li, mas não VPT, reverteu e impediu a redução da expressão de BDNF após administração de OUA, nessas mesmas estruturas. A OUA induziu a formação do estresse oxidativo nas estruturas córtex pré-frontal e hipocampo. A administração IP de Li e VPT reverteram e impediram o dano induzido por OUA, no entanto, este efeito varia dependendo da região do cérebro e regime de tratamento. O BDNF foi incapaz de reverter a hiperlocomoção induzida pela OUA. No entanto, o tratamento com BDNF protegeu o dano oxidativo induzido por OUA no cérebro de ratos. Conclusão: Os resultados sugerem que o modelo atual apresenta adequada validade de face, construto e valor preditivo como um modelo animal de mania, apoiando a hipótese de disfunção da Na+/K+ATPase no THB.

doença de Parkinson (DP) possui prevalência de 3,3% na população brasileira. Essa doença é caracterizada por sintomas motores característicos. Os pacientes com DP apresentam também sintomas não motores como o déficit cognitivo. Esse sintoma prejudica a qualidade de vida dos pacientes e pode progredir ao longo do tempo. O déficit cognitivo não possui uma neuropatologia bem compreendida. Vários estudos sugerem que a etiologia desse sintoma seja devida pelo menos em parte ao perfil genético do paciente. No presente trabalho, foram analisados dois genes envolvidos com a neuroplasticidade sináptica, o BDNF e a APOE e sua possível associação com a ocorrência de déficit cognitivo na Doença de Parkinson. O BDNF é relacionado à sobrevivência, diferenciação e manutenção dos neurônios, e também com a formação de memória. Um polimorfismo na região codificante (Val66Met) nesse gene está relacionado a uma menor secreção de proteína. A APOE interage com neurônios, promovendo sinaptogênese, crescimento axonal, reparo de nervos e na prevenção de morte neuronal. Essa lipoproteína possui três isoformas codificadas pelos alelos ε2, ε3 e ε4. O alelo ε4 foi previamente associado a demência na DP em alguns estudos. Um total de 163 pacientes com DP idiopática foram diagnosticados e recrutados no ambulatório de Distúrbios do Movimento no Hospital de Clínicas de Porto Alegre. Todos os indivíduos foram genotipados para os polimorfismos dos genes BDNF e APOE por técnicas baseadas em PCR. A escala do Mini Mental Test Examination (MMSE) foi utilizada para definir a ocorrência de déficit cognitivo Pacientes portadores do alelo 66Met do gene do BDNF apresentaram maior prevalência de déficit cognitivo (p=0,006; PR=1,52; IC=95% [1,12-2,05]). Em relação a APOE, não foi encontrada associação do alelo ε4 com déficit cognitivo na DP (p=0,393; PR=1,15; IC=95% [0,84-1,58]). Esses resultados corroboram trabalhos anteriores que descrevem associações genéticas com déficit cognitivo na DP e sugerem que o BDNF possa ter um importante papel na patogênese do déficit cognitivo na doença de Parkinson. / Parkinson's disease (PD) has a prevalence of 3.3% in the Brazilian population. This disease is characterized by motor symptoms. However patients with this disease also present non-motor symptoms as cognitive impairment. This symptom greatly affects functioning and patient`s quality of life. The Cognitive impairment neuropathology is still not elucidated. Several studies suggested that its etiology is due, at least in part, to patient`s genetic profile. In the present study, two genes related to neuroplasticity were investigated, BDNF and APOE. BDNF is related to survival, differentiation and neuron maintenance, as well as memory formation. A coding polymorphism in this gene (Val66Met) is related to impaired secretion of the BDNF protein. APOE interacts with neurons, promoting synaptogenesis stimulation, axonal growth, nerve repair and prevent neuronal death. This protein has three isoforms coded by the ε2, ε3 and ε4 alleles. Allele ε4 was previously associated with dementia in Parkinson's disease in studies. A total of 163 patients were diagnosed and recruited at the Movement Disorders clinics at "Hospital de Clínicas de Porto Alegre. All individuals were genotyped for polymorphisms in BDNF and APOE by PCR based methods. Cognitive impairment diagnosis was based on the Mini Mental Test Examination (MMSE). Carriers of BDNF 66Met allele presented a higher prevalence of cognitive impairment (p=0.006, PR=1.52, 95% CI [1.12-2.05]). However, no association was observed for ε4 carriers with cognitive impairment (p=0.393, PR=1.15, 95% CI [0.84-1.58]). These results extend previously described genetic associations with cognitive impairment in PD and suggest that BDNF might play a role in the pathogenesis of cognitive impairment in Parkinson's disease.

O Transtorno do Humor Bipolar (THB) é um transtorno psiquiátrico grave e altamente incapacitante, sendo sua progressão associada a grandes prejuízos cognitivos aparentemente irreversíveis. Evidências sugerem que o fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) tem um importante papel na neuroprogressão do THB, visto que seus níveis séricos encontram-se diminuídos em pacientes com múltiplos episódios em comparação com aqueles que tiveram apenas um episódio maníaco. Sendo assim, o objetivo do presente estudo foi avaliar a memória e os níveis de BDNF em um modelo animal de mania induzido por D-anfetamina (AMPH), em estágios precoce e tardio do THB. Para isso, ratos Wistar machos adultos foram divididos em grupos precoce (salina ou AMPH 2mg/kg i.p. por 7 dias) e tardio (salina ou AMPH 2mg/kg i.p. por 35 dias). Nos grupos tardios, as injeções ocorreram 5 vezes por 7 dias seguidos intercalados por 7 dias sem injeção. Uma semana após a última injeção, os ratos foram submetidos aos testes de habituação ao campo aberto ou esquiva inibitória passiva e, após, procedeu-se com a eutanásia e isolamento do hipocampo, córtex pré-frontal e região da amígdala. Os níveis de mRNA de BDNF foram dosados por PCR quantitativo em tempo real e os seus níveis protéicos foram dosados por ELISA sanduíche. A AMPH prejudicou a memória de habituação tanto no tratamento precoce quanto no tardio, sendo mais prejudicial no tratamento tardio (p<0,05). Este prejuízo foi acompanhado de uma redução nos níveis protéicos de BDNF no hipocampo e um aumento nos níveis de mRNA de BDNF no córtex pré-frontal. Na esquiva inibitória, todos os grupos (salina e AMPH, precoce e tardio) aprenderam o estímulo aversivo, porém a AMPH diminuiu significativamente o tempo de descida da plataforma dos ratos em comparação à salina. Não houve diferenças entre os grupos precoce e tardio, embora os ratos do grupo AMPH tardio apresentaram uma redução nos níveis protéicos de BDNF no córtex pré-frontal e um aumento nos níveis de mRNA de BDNF no hipocampo em comparação com o grupo AMPH precoce. Esses resultados sugerem que os prejuízos cognitivos observados com a progressão do THB podem estar associados a alterações nos níveis de BDNF no hipocampo e córtex pré-frontal. / Bipolar disorder (BD) is a severe and highly disabling psychiatric disorder whose progression has been associated with apparently irreversible cognitive impairments. Evidences suggest that brain-derived neurotrophic fator (BDNF) plays an importante role in BD neuroprogression, as its serum levels are reduced in patients who had multiple mood episodes in comparison to those with only episode. The objective of the present study was to evaluate memory and BDNF levels in an amphetamine (AMPH)-induced animal model of mania, in early and late stages of BD. In order to do that, adult male Wistar rats were divided into early groups (saline or AMPH 2mg/kg ip for 7 days) and late groups (saline or AMPH 2 mg/kg for 35 days). In the late groups, animals were injected for 7 days straight followed by 7 days without any injection, being this protocol repeated 5 times. One week after the last injection, rats were submitted to the open-field habituation test or passive inhibitory avoidance test. Right after that, the rats were killed and the hippocampus, prefrontal cortex, and amygdala region were isolated. BDNF mRNA levels were measured by quantitative Real Time PCR, and protein levels were measured by sandwich ELISA. AMPH impaired habituation memory both in early and late treatments, but memory was worse in the late group. This impairment was accompanied by a reduction of BDNF protein levels in hippocampus and an increase of BDNF mRNA levels in prefrontal cortex of late AMPH-treated rats. In the inhibitory avoidance, on the other hand, all groups (saline and AMPH, early and late) showed significant differences in latency to step-down between training and test trials, which show that even AMPH-treated rats have managed to learn the aversive stimulus. However, AMPH has significantly decreased the latency to step-down in the test when comparing to Sal-treated rats, which suggests an AMPH-induced impairment in this memory task. No difference in behavior was observed between late and early treatments for this test, although late AMPH-treated rats presented a reduction of BDNF protein levels in prefrontal cortex and an increase of BDNF mRNA levels in hippocampus in comparison to early AMPH-treated rats. These results suggest that the cognitive impairment in BD may be associated with alterations in BDNF levels in hippocampus and prefrontal cortex.

doença de Parkinson (DP) possui prevalência de 3,3% na população brasileira. Essa doença é caracterizada por sintomas motores característicos. Os pacientes com DP apresentam também sintomas não motores como o déficit cognitivo. Esse sintoma prejudica a qualidade de vida dos pacientes e pode progredir ao longo do tempo. O déficit cognitivo não possui uma neuropatologia bem compreendida. Vários estudos sugerem que a etiologia desse sintoma seja devida pelo menos em parte ao perfil genético do paciente. No presente trabalho, foram analisados dois genes envolvidos com a neuroplasticidade sináptica, o BDNF e a APOE e sua possível associação com a ocorrência de déficit cognitivo na Doença de Parkinson. O BDNF é relacionado à sobrevivência, diferenciação e manutenção dos neurônios, e também com a formação de memória. Um polimorfismo na região codificante (Val66Met) nesse gene está relacionado a uma menor secreção de proteína. A APOE interage com neurônios, promovendo sinaptogênese, crescimento axonal, reparo de nervos e na prevenção de morte neuronal. Essa lipoproteína possui três isoformas codificadas pelos alelos ε2, ε3 e ε4. O alelo ε4 foi previamente associado a demência na DP em alguns estudos. Um total de 163 pacientes com DP idiopática foram diagnosticados e recrutados no ambulatório de Distúrbios do Movimento no Hospital de Clínicas de Porto Alegre. Todos os indivíduos foram genotipados para os polimorfismos dos genes BDNF e APOE por técnicas baseadas em PCR. A escala do Mini Mental Test Examination (MMSE) foi utilizada para definir a ocorrência de déficit cognitivo Pacientes portadores do alelo 66Met do gene do BDNF apresentaram maior prevalência de déficit cognitivo (p=0,006; PR=1,52; IC=95% [1,12-2,05]). Em relação a APOE, não foi encontrada associação do alelo ε4 com déficit cognitivo na DP (p=0,393; PR=1,15; IC=95% [0,84-1,58]). Esses resultados corroboram trabalhos anteriores que descrevem associações genéticas com déficit cognitivo na DP e sugerem que o BDNF possa ter um importante papel na patogênese do déficit cognitivo na doença de Parkinson. / Parkinson's disease (PD) has a prevalence of 3.3% in the Brazilian population. This disease is characterized by motor symptoms. However patients with this disease also present non-motor symptoms as cognitive impairment. This symptom greatly affects functioning and patient`s quality of life. The Cognitive impairment neuropathology is still not elucidated. Several studies suggested that its etiology is due, at least in part, to patient`s genetic profile. In the present study, two genes related to neuroplasticity were investigated, BDNF and APOE. BDNF is related to survival, differentiation and neuron maintenance, as well as memory formation. A coding polymorphism in this gene (Val66Met) is related to impaired secretion of the BDNF protein. APOE interacts with neurons, promoting synaptogenesis stimulation, axonal growth, nerve repair and prevent neuronal death. This protein has three isoforms coded by the ε2, ε3 and ε4 alleles. Allele ε4 was previously associated with dementia in Parkinson's disease in studies. A total of 163 patients were diagnosed and recruited at the Movement Disorders clinics at "Hospital de Clínicas de Porto Alegre. All individuals were genotyped for polymorphisms in BDNF and APOE by PCR based methods. Cognitive impairment diagnosis was based on the Mini Mental Test Examination (MMSE). Carriers of BDNF 66Met allele presented a higher prevalence of cognitive impairment (p=0.006, PR=1.52, 95% CI [1.12-2.05]). However, no association was observed for ε4 carriers with cognitive impairment (p=0.393, PR=1.15, 95% CI [0.84-1.58]). These results extend previously described genetic associations with cognitive impairment in PD and suggest that BDNF might play a role in the pathogenesis of cognitive impairment in Parkinson's disease.

Objetivos: o Fator Neurotrófico Derivado do Cérebro (BDNF) desempenha um papel central na neurogênese e plasticidade sináptica. O Transtorno Bipolar (TB) é um dos mais graves transtornos psiquiátricos e está associado a maus resultados. Alguns estudos sugerem que o BDNF está diminuído durante os episódios de humor, e normal durante a eutimia, mas esses resultados ainda são controversos. O objetivo deste estudo foi realizar uma metanálise de todos os estudos que mediram os níveis periféricos de BDNF em adultos com TB. Métodos: foi realizada uma revisão sistemática utilizando banco de dados eletrônicos. Os critérios de inclusão foram estudos com dosagem de BDNF em plasma ou soro in vivo em pacientes adultos com TB. O tamanho de efeito (ES) das diferenças de BDNF entre pacientes com TB em diferentes estados de humor e controles foi calculado. Resultados: treze estudos com 1.113 participantes foram incluídos. O BDNF se encontra diminuído tanto na mania quanto na depressão quando comparados aos controles (ES -0,81, IC 95% -1,11 a -0,52, p<0,0001 e ES -0,97, IC 95% -1,79 a -0,51, p=0,02, respectivamente). Os níveis de BDNF não foram diferentes na eutimia quando comparados com os controles (ES -0,20, IC 95% -0,61 a 0,21, p=0,33). A análise de metarregressão na eutimia mostrou que a idade (p<0,0001) e a duração da doença (p=0,04) influenciaram a variação no ES. Houve também um aumento nos níveis de BDNF após o tratamento da mania aguda (ES -0,63, IC 95% -1,11 a -0,15, p=0,01). Conclusões: os níveis de BDNF estão consistentemente reduzidos durante os episódios maníacos e depressivos, e normalizam após o tratamento de mania aguda. Na eutimia, o BDNF diminui com a idade e o tempo de doença. Estes dados sugerem que o BDNF periférico possui potencial para se tornar um biomarcador de episódios de humor e de progressão de doença no TB. / Objectives: Brain-derived neurotrophic factor (BDNF) plays a central role in synaptic plasticity and neurogenesis. Bipolar disorder (BD) is among the most disabling of all psychiatric disorders and is associated with poor outcomes. Some studies suggest that BDNF is decreased during mood states, and normal during euthymia, but others do not. The aim of this study was to perform a meta-analysis of all studies that measured peripheral BDNF levels in adults with BD. Methods: We conducted a systematic review using electronic database. Inclusion criteria were studies that measured BDNF in plasma or serum in vivo in adult patients with BD. Effect Sizes (ES) of the differences in BDNF between patients with BD in different mood states and controls were calculated. Results: Thirteen studies with 1113 participants were included. The BDNF was decreased both in mania and depression when compared to controls (ES -0.81, 95% CI -1.11 to -0.52, p<0.0001 and ES -0.97, 95% CI -1.79 to -0.51, p=0.02, respectively). The BDNF levels were not different in euthymia when compared with controls (ES -0.20, 95% CI -0.61 to 0.21, p=0.33). Meta-regression analyses in euthymia showed that age (p<0.0001) and length of illness (p=0.04) influenced the variation in ES. There was also an increase in BDNF levels following the treatment for acute mania (ES -0.63, 95% CI - 1.11 to -0.15, p=0.01). Conclusions: BDNF levels are consistently reduced during manic and depressive episodes, and recover after the treatment for acute mania. In euthymia, BDNF decreases with age and length of illness. These data suggest that peripheral BDNF has the potential to be a biomarker of mood states and disease progression for BD.

Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, da Universidade do extremo Sul Catarinense, UNESC, para obtenção do título de Mestre em Ciências da Saúde. / O envelhecimento é uma deterioração progressiva de todos os mecanismos homeostáticos acompanhada por declínio cognitivo. Tal fato assume grande importância uma vez que, ao longo das últimas décadas, o aumento da expectativa de vida e, da população idosa representa um aumento na incidência e na prevalência das demências. Recentes avanços da biologia em modelos animais, associados com estudos moleculares e celulares do cérebro, estão começando a elucidar tais mecanismos e seus potenciais papéis no declínio cognitivo. O extrato de Ginkgo biloba (EGb), é muito utilizado para demência e comprometimento cognitivo, principalmente relacionados ao envelhecimento, e parece atuar modificando as vias de sinalização do BDNF, NGF e GDNF. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da administração diária de EGb na função cognitiva em animais jovens e, em processo de envelhecimento. Foram utilizados ratos Wistar machos adultos com 2, 6, 16 e 24 meses de vida. Os animais foram submetidos à avaliação comportamental de habituação ao campo aberto ou esquiva inibitória 24h após o último tratamento. Após, os animais que foram submetidos ao campo aberto sofreram eutanásia e as estruturas cerebrais (hipocampo e córtex pré-frontal) foram retiradas para análises dos níveis de BDNF, NGF e GDNF. Os resultados mostram que os animais com 2 e 6 meses reconheceram o ambiente novo após a segunda exposição ao campo aberto, ou seja, não apresentaram dano na memória de habituação. Porém, animais com 16 e 24 meses apresentaram dano na memória de habituação. Este efeito foi revertido com a administração de EGb durante 30 dias em animais com 24 meses de idade, mas não com 16 meses. Os animais submetidos à tarefa de esquiva inibitória tiveram um perfil semelhante. Além disso, foi observado que houve aumento dos níveis de BDNF no córtex pré-frontal de ratos com 6 e 24 meses de idade e tratados com EGb. No hipocampo, apenas houve aumento dos níveis de BDNF em ratos com 24 meses e tratados com EGb. Os resultados também mostram que houve aumento dos níveis de NGF no córtex pré-frontal de ratos com 16 meses de idade tratados com água ou EGb. No hipocampo, apenas houve aumento dos níveis de NGF em ratos com 6 meses e tratados com EGb. Adicionalmente, foi observado aumento dos níveis de GDNF no córtex pré-frontal de ratos com 6 meses de idade tratados com água. Também houve aumento dos níveis de GDNF no córtex pré-frontal de animais com 16 meses e tratados com água ou EGb. No hipocampo, não houve alteração dos níveis de GDNF em nenhum dos grupos experimentais. Os resultados desse estudo indicam que o EGb reverteu o dano cognitivo induzido pelo envelhecimento em ratos com 24 meses de idade e este efeito pode ser explicado, pelo menos em parte, pelo aumento dos níveis de BDNF no córtex pré-frontal e hipocampo desses ratos. Em animais jovens o EGb não induziu dano cognitivo.

Neste trabalho foi realizada a síntese e caracterização de um derivado de S,S-dioxidotioxantona, 7,8-benzotioxanton-9-ona-10,10-dióxido (TX-Np-SO2). A TX-Np-SO2 foi caracterizada estruturalmente por espectros eletrônico e vibracional (UV-vis e fluorescência, Infravermelho) e também por ressonância magnética nuclear (RMN) de 1H e 13C. As propriedades fotofísicas, espectros de emissão de fluorescência e fosforescência e o rendimento quântico de fluorescência da TX-Np-SO2 foram determinadas, assim como os tempos de vida de fluorescência (&tau;F = 3,62 ns) e fosforescência (&tau;Ph = 800 ms). Os espectros de absorção triplete-triplete dos transientes da TX-Np-SO2, em soluções desoxigenadas de metanol, acetonitrila e metilciclohexano, foram determinados por Fotólise por Pulso de Laser, bem como as constantes de velocidade de supressão bimoleculares do derivado pelos supressores trans-estilbeno, trietilamina, p-dimetilamina benzoato de etila e 2-propanol. A fotopolimerização do metacrilato de metila (MMA) iniciada por TX-Np-SO2 foi estudada por dilatometria. A reação de polimerização do iniciador (TX-Np-SO2) na presença de amina e o monômero MMA foi estudada de modo a determinar a taxa de polimerização (Rp) a diferentes concentrações de trietilamina (TEA) e p-dimetilamina benzoato de etila (EDB). / The aim of this work was the synthesis and characterization of a S,S-dioxidethioxanthone derivative, 7,8-benzo-thioxanthen-9-one-10,10-dioxide (TX-Np-SO2). The TX-Np-SO2 was structurally characterized by its electronic and vibrational spectra (UV-vis and fluorescence, IR) and also by 1H and 13C RMN methods. The photophysical properties, fluorescence and phosphorescence emission spectra, and fluorescence quantum yield of TX-Np-SO2 were determined, as well as the fluorescence lifetime (&tau;F = 3,62 ns) and the phosphorescence lifetime (&tau;Ph = 800 ms). The transient absorption spectra of TX-Np-SO2 in degassed solutions of methanol, acetonitrile and methylcyclohexane were determined by Laser Flash Photolysis, as well as the bimolecular triplet quenching rate constants for of the derivative by various compounds. The photopolymerization of methyl methacrylate (MMA) initiated by TX-Np-SO2 was studied by dilatometry. The polymerization reaction of the initiator (TX-Np-SO2) in the presence of amine and MMA monomer was studied in order to determine the polymerization rate (Rp) at different loadings of triethylamine (TEA) and ethyl-4-dimethylaminobenzoate (EDB).

Introdução: O consumo de crack tem sido alvo de grande preocupação em vista de sua expressiva expansão e dos problemas sociais e de saúde decorrentes. A cocaína na forma de crack difere das outras vias de uso principalmente pelo seu rápido início de ação, pouco tempo de efeito e alta concentração plasmática, levando a um maior impacto orgânico e a um elevado potencial de dependência. A deterioração física e cognitiva são aspectos centrais na gravidade do uso dessa droga. As taxas de infecção pelo HIV e HCV são elevadas nessa população, mas os fatores de risco associados ainda não estão claros na literatura, em particular no Brasil. Há uma busca por marcadores biológicos que possam auxiliar a avaliar o impacto físico e cerebral ocasionados pelo uso do crack. Achados recentes sugerem que as neurotrofinas cerebrais e marcadores de estresse oxidativo possam ser úteis nesse sentido. Objetivos: Avaliar a prevalência e fatores de risco associados à infecção por HIV e HCV em mulheres usuárias de crack e investigar se os níveis de BDNF, TBARS e PCC em usuários de crack, antes e após desintoxicação, diferem de controles e respectivos correlatos clínicos. Método: O artigo 1 utiliza um desenho transversal com uma amostra de conveniência de 76 mulheres com uso recente de crack. Foram coletados sangue para os testes de HIV/HCV, dados demográficos e instrumentos que avaliaram conhecimento sobre AIDS, consumo de drogas e comportamentos de risco para AIDS. No artigo 2 uma coorte com 49 usuários de crack homens foram recrutados da internação do Hospital Psiquiátrico São Pedro em Porto Alegre e 97 controles comunitários foram obtidos de um bairro pobre da cidade de Canoas (região metropolitana de Porto Alegre). O sangue para análise de BDNF (artigo 2), TBARS e PCC (resultados complementares) foi coletado no primeiro dia de internação e no dia da alta nos usuários de crack e no dia da entrevista nos controles. Nas duas amostras e nos controles os participantes tinham mais de 18 anos e realizaram teste de urina para cocaína. Resultados: No artigo 1, a prevalência de HIV entre as mulheres foi de 37,0% e de HCV de 27,7%, sendo 15,1% a prevalência de co-infecção. A análise ajustada identificou 4 anos ou menos de escolaridade como maior chance de infecção por HIV – RC 4,72 (1,49-14,99) e por HCV RC - 4,51 (1,18-17,27) e ter realizado 3 ou mais testes para HIV na vida - RC 4,26 (1,29-14,04) associado com contaminação por HIV. No artigo 2, os níveis de BDNF entre homens usuários de crack foram significativamente menores na admissão (28,6±11,0) quando comparados com os controles (39,5±10,6) e com o valor na alta hospitalar (35,6±12,3), mesmo após ajuste para as variáveis confundidoras. O valor do BDNF na alta foi um pouco menor nos usuários de crack, mas sem diferença significativa em relação aos controles. O aumento do BDNF teve associação significativa com número de dias de internação e inversa com anos de uso de crack e número de pedras de crack utilizadas no último mês. Os resultados complementares mostram que os valores médios de TBARS e PCC são semelhantes na internação e alta em relação aos controles. Contudo, o valor do TBARS na alta e a alteração durante a internação foram diretamente correlacionados com a gravidade do consumo de crack. Conclusões: Nós encontramos uma alta prevalência de contaminação por HIV e HCV entre mulheres usuárias de crack e o baixo nível educacional foi o fator de risco mais importante identificado. Em relação aos valores de BDNF em homens, foi possível identificar que este se encontra reduzido na vigência do uso de crack, com aumento na abstinência precoce, passando a ter níveis comparáveis aos controles. O aumento do BDNF e a diminuição do TBARS durante a abstinência precoce foram relacionados à menor gravidade de uso do crack. Esses achados sugerem que as variações de BDNF e TBARS após desintoxicação inicial possam ser marcadores da gravidade do uso de crack e de prognóstico, a serem investigados em futuros estudos. / Background: Crack cocaine has a been subject of great concern in view of its widespread use, as well as its increasing social and health problems. Crack cocaine differs from other administration routes primarily by its rapid onset of action, short effect and high plasma concentrations, leading to a higher organic impact and high potential for addiction. Physical and cognitive deterioration are key aspects of crack cocaine induced impairment. Rates of HIV and HCV are high in this population, but risk factors are still unclear in the literature, particularly in Brazil. There is search for biomarkers that may help identify the physical and brain injuries caused by its use. Recent findings suggest that brain neurotrophins and oxidative damage markers may be useful in this regard. Objectives: To ascertain the HIV/HCV serostatus and associated risk behaviors for infection of female crack users. To evaluated BDNF, TBARS and carbonyl levels among crack cocaine users during inpatient treatment, before and after drug withdrawal, vs. healthy controls. Clinical correlates with changes in biomarkers levels were also assessed. Method: Paper 1 is a cross-sectional study with a convenience sample of 76 female crack cocaine users. Subjects answered NIDA’s Risk Behavior Assessment and the AIDS Information Questionnaire. In addition, blood was collected from subjects for HIV/HCV tests. Blood samples for serum BDNF (paper 2), TBARS and PCC (complementary results) evaluations were collected in a cohort of 49 male crack users on the first and last days of hospitalization and in 97 healthy controls. In both samples and in the control group subjects were 18 years old or more and underwent urine tests for cocaine. Results: In paper 1, the overall prevalence of HIV was 37.0%; HCV seroprevalence was 27.7%; 15.1% of the sample was co-infected with HIV and HCV. Four years of schooling or fewer (OR 4.72 - CI 95% ((1.49-14.99)) was associated with HIV and HCV infection (OR 4.51 - CI 95% (1.18-17.27)) after multivariate logistic regression. In paper 2 BDNF levels among male crack users were significantly lower upon admission (28.6±11.0) when compared to controls (39.5±10.6) and discharge (35.6±12.3), even after adjustment for confounding variables. At discharge, BDNF levels between patients and controls were similar. Number of crack rocks used in the last 30 days and years of crack use were inversely correlated with the outcome. Complementary results show that levels of carbonyl and TBARS are similar at admission and discharge compared to controls. However, the TBARS levels at discharge and its variation rate during hospitalization were significantly correlated with the severity of crack cocaine use. Conclusions: We found a very high prevalence of HIV and HCV infection among female crack users, and low education was the most important risk factor associated with both infections. With regard to BDNF levels among men, it was reduced while using crack cocaine increased in early withdrawal reaching levels similar to control group at discharge. Rates of BDNF increase and TBARS decrease were correlated with severity of crack use. These findings suggest that the variation of BDNF and TBARS during early withdrawal may be a marker of severity of crack use.

A família de Tumores de Ewing pode ser compreendida como um espectro de neoplasias de células neuroectodérmicas primitivas, dentre eles se inclui uma classe menos diferenciada chamada Sarcoma de Ewing (SE), no qual o diagnóstico é mais frequente entre 11 e 20 anos. O índice de sobrevida pode chegar em 70%; todavia, estima-se que apenas 55% dos pacientes recebam um tratamento efetivo. Alguns estudos sugerem relevância do receptor do fator de crescimento epidérmico (EGFR) no processo de tumorigênese e metátase em cânceres de cabeça e pescoço, pulmão e colorretal. Algumas vias de sinalização que poderiam explicar a relação do EGFR a estes processos incluem a MAPK/ERK e PI3K/AKT. No entanto, estes complexos de sinalização podem ser ativados por outras cascatas de transdução de sinal como do sistema BDNF/TrkB. As neurotrofinas, mais recentemente, estão sendo relacionadas ao processo tumoral. O presente trabalho tem por objetivo avaliar a importância de EGF/EGFR na progressão tumoral do Sarcoma de Ewing, bem como o crosstalking entre este sistema e neurotrofinas. Linhagens celulares foram expostas a EGF ou ao inibidor da fosforilação do respectivo receptor (AG1478). A viabilidade e proliferação celular foram avaliadas em hemocitômetro. A análise do ensaio clonogênico foi feita em software ImageJ®. Para análise do ciclo celular, após exposição ao AG1478, realizou-se a avaliação por citometria de fluxo e uma provável indução de senescência foi analisada com X-Gal. Western Blotting foi padronizado para avaliação das vias MEK/ERK, PI3K/AKT, Ciclina D1, p53 e BDNF quando da exposição ao AG1478. Análises de viabilidade celular também foram feitas usando inibidores de MEK ou PI3K em combinação ao AG1478 ou não. A exposição das linhagens SK-ES-1 E RD-ES ao EGF afeta positivamente a taxa de proliferação destas e, quando essas são tratadas com o inibidor AG1478, existe um decréscimo desta taxa além de um impacto da razão de viabilidade. O índice de citotoxicidade (IC50) resultante é de 12,8uM e 9,8uM para SK-ES-1 e RD-ES, respectivamente. Foi observado que a inibição de EGFR reduziu o número e tamanho de colônias, e que a sua ativação reflete em um aumento dos parâmetros. Alterações das porcentagens populacionais nas fases do ciclo celular foram observadas. O ensaio colorimétrico mostrou aumento da percentagem de células senescentes e sugere-se envolvimento da via da ERK; AKT; Ciclinas, P53 e BDNF no efeito mediante exposição ao AG1478. A exposição ao EGF, portanto, aumenta a proliferação e a clonogenicidade de células de SE, bem como a diminuição destas quando da inibição do receptor. Também, a inibição de EGFR resulta em alterações no ciclo celular, senescência e morte celular. / The family of Ewing's tumors may be understood as a spectrum of primitive neuroectodermal cell neoplasms, including a less differentiated class called Ewing's sarcoma (ES), wherein the diagnosis is most common between 11 and 20 years. The survival rate can reach 70%; however, it is estimated que only 55% of Patients receive effective treatment. Some published studies suggest relevance of epidermal growth factor receptor (EGFR) in tumorigenesis and metastatic process in head and neck, lung and colorectal tumors. Some signaling pathways, which could explain its relation with these processes, include MAPK / ERK and PI3K / AKT. However, other signal transduction cascades such as BDNF / TrkB system may activate these signaling complexes, the neurotrophins being related to the tumoral process. This study aims to assess the importance of EGF / EGFR in Ewing's Sarcoma tumor progression, and the crosstalking between this system and neurotrophins. Cell lines were exposed to EGF or the inhibitor of phosphorylation of its receptor (AG1478). The viability and cell proliferation were evaluated in hemocytometer. The analysis of the clonogenic assay was performed in ImageJ® software. For cell cycle analysis after exposure AG1478, the evaluation was performed by flow cytometry and a probable induction senescence was analyzed with X-Gal. Western Blott was standardized to evaluate the pathways MEK / ERK, PI3K / AKT, cyclin D1 and P53 when exposure to AG1478. Cell viability analyzes were also performed on exposure to MEK and PI3K inhibitor in combination or not with AG1478. Exposure of SK-ES-1 and RD-ES lines to EGF positively affects the rate of proliferation and when these are treated with the inhibitor AG1478, there is a decrease in this rate as well as an impact reason viability. The cytotoxicity index (IC50) is 12,8uM resulting 9,8uM and SK-ES-1 and RD-ES, respectively. We observed that inhibition of EGFR reduced the number and size of colonies, and their activation reflects an increase in the parameters. Changes in population percentages in the cell cycle phases were observed. The colorimetric assay showed an increased percentage of senescent cells and it is suggested involvement of the ERK pathway; AKT; Cyclin P53 and the effect upon exposure AG1478. Therefore, the EGF exposure increases the proliferation and clonogenicity of ES cells, as well as the reduction is observed when these receptor inhibited. Also, inhibition of EGFR results in changes in the cell cycle, senescence and cell death.