Base teórica: Pacientes com alguns distúrbios psiquiátricos, como transtorno bipolar e depressão maior apresentam alteração de biomarcadores ligados à inflamação, estresse oxidativo e neurotrofinas. A relação entre estas susbstâncias tornou possível a criação de um Índice de Toxicidade Sistêmica (ITS) aplicável a algumas desordens psiquiátricas. Transtornos do humor são comuns em pacientes com fibromialgia (FM), despertando o interesse no estudo destes biomarcadores e do ITS nesta síndrome. Objetivos: Determinar os níveis de citocinas (IL-6, IL-10, IL-8 e TNF-α), de Brain-derived Neurotrophic Factor (BDNF) e de marcadores de estresse oxidativo (carbonil e TBARS - Thiobarbituric Acid Reactive Substances) em pacientes femininas com FM, relacionando com dados clínicos, níveis de depressão/qualidade de vida e comparando a mulheres saudáveis. Métodos: Foram avaliados os níveis de IL-6, IL-10, IL-8, TNF-α, BDNF, carbonil e TBARS em um estudo transversal incluindo 69 pacientes femininas com FM e 61 mulheres saudáveis. Os níveis de interleucinas foram medidos por citometria de fluxo, as concentrações de BDNF foram avaliadas pelo método de ELISA, e os marcadores de estresse oxidativo foram estudados por espectrofotometria (TBARS) e determinação de grupos carbonil. Além disso, o grupo com FM foi avaliado pelo Questionário de Impacto da Fibromialgia – Fibromyalgia Impact Questionnaire (FIQ) e pelas escalas de depressão de Hamilton e de Beck. Resultados: Os grupos tinham a mesma faixa etária (44,5 ± 6,4 anos no grupo FM e 44,0 ± 6,7 no grupo saudável; p = 0,613). As pacientes com FM tinham, caracteristicamente, longa duração de doença (8,5 ± 6,5 anos), importante impacto na qualidade de vida (FIQ 70,2 ± 17,8) e a maior parte apresentou depressão em algum grau (82,6% pelo BDI e 87,0% pelo HDRS). Os níveis séricos de IL-10 foram significativamente maiores no grupo com FM (p = 0,006), enquanto as demais citocinas, BDNF e marcadores de estresse oxidativo não diferiram entre os grupos. Não houve correlação significativa entre os diversos biomarcadores, tornando impossível o cálculo do ITS para pacientes com FM. Conclusão: Este estudo foi o primeiro a testar um índice conjunto de biomarcadores, já avaliados isoladamente em estudos prévios, em pacientes com FM. No entanto, a ausência de correlação estatística entre os níveis séricos destas substâncias não permitiu o cálculo do ITS e sua aplicação em FM, tal como em distúrbios do humor. No entanto, observamos níveis significativamente maiores de IL-10 em pacientes fibromiálgicas, resultado que merece avaliação específica em pesquisas futuras. / Background: Patients with certain psychiatric diseases, such as bipolar disorder and major depression present alteration of biomarkers related to inflammation, oxidative stress and neurotrophins. The relationship between these substances made possible the creation of a Systemic Toxicity Index (STI) applicable to some psychiatric disorders. Mood disorders are common in patients with fibromyalgia (FM), arousing the interest in the study of these biomarkers and STI in this syndrome. Objectives: Determine the levels of cytokines (IL-6, IL-10, IL-8 and TNF-α), Brain-derived Neurotrophic Factor (BDNF) and markers of oxidative stress (carbonyl and TBARS - Thiobarbituric Acid Reactive Substances) in female patients with FM, correlating with clinical data, levels of depression/quality of life and comparing to healthy women. Methods: We evaluated the levels of IL-6, IL-10, IL-8, TNF-α, BDNF, TBARS and carbonyl in a cross-sectional study including 69 female FM patients and 61 healthy women. Interleukins levels were measured by flow cytometry, BDNF concentrations were tested by ELISA method, and oxidative stress markers were studied spectrophotometrically (TBARS) and by the determination of carbonyl groups. In addition, the FM patients were evaluated by the Fibromyalgia Impact Questionnaire (FIQ) and Hamilton and Beck`s depression scales. Results: The groups had the same age range (44.5 ± 6.4 years in the FM group and 44.0 ± 6.7 in the healthy group; p = 0.613). The FM patients have characteristically long disease duration (8.5 ± 6.5 years), relevant impact on quality of life (FIQ 70.2 ± 17.8) and most presented depression in some level (82.6% by BDI and 87.0% by HDRS). Serum levels of IL-10 were significantly higher in the FM women (p = 0.006), while the other cytokines, BDNF and oxidative stress biomarkers did not differ between the groups. There was no significant correlation between the various biomarkers, making it impossible to calculate STI for patients with FM. Conclusion: This study was the first to test an index of a biomarkers set, already evaluated in isolation in previous studies, in patients with FM. However, the absence of statistical correlation between serum levels of these substances did not allow the calculation of STI and its application in FM, such as in mood disorders. However, we observed significantly higher levels of IL-10 in FM patients, a result that deserves in-depth evaluation in future surveys.

Existem crescentes evidências sobre a contribuição da liberação de noradrenalina (NA) central na consolidação das memórias. Teoricamente, o Núcleo do Trato Solitário (NTS) recebe informações e diversos estímulos periféricos, que são então projetados ao Núcleo Paragigantocelular (PGi). Este, por sua vez, utiliza neurotransmissores, predominantemente excitatórios, para influenciar a ativação do Locus Coeruleus (LC). Então, o LC envia projeções noradrenérgicas ao hipocampo e à amígdala, influenciando os processos mnemônicos. Aqui nós demonstramos que a inibição pelo muscimol do NTS, PGi ou LC até 3 horas após o treino na tarefa de reconhecimento de objetos (RO) impede a consolidação da memória medida 24 h após o treino. Adicionalmente, a infusão de timolol, um antagonista de receptores β-adrenérgicos, na região CA1 do hipocampo também impede a consolidação deste tipo de memória. A infusão de NA na região CA1 do hipocampo não altera a retenção da memória, mas, reverte o prejuízo causado pela inibição do NTS, PGi ou LC. A infusão de NMDA no LC após a inibição do NTS ou PGi também reverte essa amnésia. Concomitantemente, verificamos que a inibição NTS, PGi ou LC bloqueia o aumento da expressão do fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF, do inglês brain-derived neurotrophic factor) que ocorre 120 min após o treino na tarefa de reconhecimento de objetos na região CA1 do hipocampo. Também a infusão de NA na região CA1 do hipocampo após a inibição do NTS, PGi ou LC ou de NMDA no LC após a inibição do NTS ou PGi promovem novamente o aumento do BDNF120 min após o treino no RO. Com isso conclui-se que a ativação da via NTS-PGi-LC-Hipocampo é necessária para que ocorra consolidação da memória de RO, na qual desempenha um papel o BDNF hipocampal. / There is evidence of the contribution of brain noradrenaline release (NA) to memory consolidation. The Nucleus of the Solitary Tract (NTS) receives information originated by peripheral stimuli and projects to the Paragigantocellularis Nucleus (PGi), which influences the Locus Coeruleus (LC) through excitatory neurotransmitters. The LC sends noradrenergic projections to the hippocampus and amygdala, influencing the memory processes. Here we show that inhibition by muscimol of NTS, PGi or LC up to 3 h after object recognition training impairs the consolidation of the memory measured 24 h later. Additionally, the infusion of timolol in the CA1 region of hippocampus also inhibits consolidation of this type of memory. The infusion of NA into the CA1 region of hippocampus does not alter memory consolidation of this task, but reverts the deleterious effect of NTS, PGi or LC inhibition. The infusion of NMDA in LC after inhibition of NTS or PGi also reverts the amnesia. Concomitantly, the inhibition of NTS, PGi or LC blocks the increase of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) expression in CA1 that occurs 120 min after training in the object recognition task. Further, the infusion of NA in CA1 after inhibition of NTS, PGi or LC; or of NMDA in LC after inhibition of NTS or PGi promotes the BDNF increase seen 120 min after object recognition training. Thus, it is concluded that the activation of NTSPGi- LC-Hippocampus pathway is necessary for consolidation of the object recognition memory, and hippocampal BDNF is involved in this process.

Objetivo: Em nossos estudos objetivamos investigar os níveis séricos de BDNF e também da PCR em pacientes bipolares durante a mania, a depressão e a eutimia, comparando com controles normais. Método: Somente pacientes com THB tipo I, diagnóstico confirmado através da SCID I, tiveram seus sintomas maníacos e depressivos analisados através das escalas Young (YMRS) e Hamilton (HDRS). Os pacientes foram considerados eutímicos com score menor que 7 em ambas as escalas. O grupo controle foi composto por voluntários correspondentes em idade e gênero com os pacientes bipolares. Resultados: Nível sérico do BDNF estavam diminuídos em maníacos (p=0,019) e depressivos (p=0,027), quando comparados com eutímicos e controles. O nível sérico do BDNF foi negativamente correlacionado com a gravidade dos sintomas maníacos (r= -0,37,p=0,005) e depressivos (r= -0,30, p=0,033). Já o nível sérico da PCR estava aumentado em pacientes no episódio maníaco, quando comparados com pacientes deprimidos, eutímicos e com controles normais (p=0,001). Conclusão: Nos pacientes com THB tem sido demonstrado evidências de disfunção mitocondrial, aumento dos marcadores do estresse oxidativo, ativação de mecanismos inflamatórios, danos ao DNA e apoptose. Atualmente sabemos que o sistema imune, através das citocinas, e o sistema nervoso, através dos fatores neurotróficos, modulam o crescimento e a diferenciação celular. Nossos achados sugerem o envolvimento do BDNF na fisiopatologia do THB e do sistema inflamatório na fase maníaca do THB. / Objective: In our studies we investigated the serum levels of BDNF and PCR in bipolar patients during mania, depression and euthimic episodes, comparing to normal controls. Method: Only bipolar patients type I with confirmed diagnostic through SCID I instrument had their manic and depressive symptoms analyzed through the Young (YMRS) and Hamilton (HDRS) scales. The patients were considered euthimic when they scored less than 7 in both scales. The control group was formed by volunteers with corresponding age and gender to the bipolar patients. Results: Serum levels of BDNF were diminished in manic (p=0,019) and depressive (p=0,027) patients, when compared to euthimics and controls. Serum levels of BDNF were negatively correlated with the severity of the manic (r=-0,37, p=0,005) and depressive (r=- 0,30, p=0,033) symptoms. The serum levels of PCR were increased in patients in manic episode, when compared to depressed, euthimic and normal controls (p=0,001). Conclusion: Evidences of mitochondrial dysfunction, increase of oxidative stress, activation of inflammatory mechanisms, DNA damage and apoptosis have been demonstrated in patientes with Bipolar Disorder. Nowadays we know that the immune system, through the cytokines, and the nervous system, through the neurotrophic factors, modulate the cellular growth and differentiation. Our findings suggest the involvement of BDNF in the pathofisiology of bipolar disorder and of the inflammatory system in the manic phase of bipolar disorder.

Harmina é uma β-carbolina que atua sobre o SNC, inibindo a enzima monoaminooxidase tipo A-MAO. Esse alcalóide liga-se com relativa afinidade a receptores cerebrais de serotonina como a 5-hidroxitriptamina, subtipos 5-HT2C e 5-HT2A e receptores imidazólicos (I2). O objetivo deste estudo foi investigar os efeitos comportamentais e fisiológicos da administração aguda e crônica de harmina (5, 10 e 15 mg/kg) e imipramina (10, 20 e 30 mg/kg), utilizando o teste do nado forçado (TNF) e o protocolo de estresse crônico moderado (ECM) em modelo animal. Os resultados mostraram que os ratos tratados aguda e cronicamente com harmina e imipramina diminuíram o tempo de imobilidade no TNF, aumentaram o tempo de climbigns e de nado quando comparados com o grupo controle, sem, no entanto, afetar a atividade locomotora avaliada pelo teste de exploração ao campo aberto. Os níveis do fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) no hipocampo dos ratos também foram aumentados pelos tratamentos agudo e crônico com harmina. Os animais submetidos ao protocolo de ECM apresentaram comportamento anedônico, aumento do peso médio da glândula adrenal e aumento nos níveis de ACTH e BDNF. O tratamento crônico com harmina durante 7 dias consecutivos, reverteu a anedonia e a hipertrofia da glândula adrenal, além de normalizar os níveis de ACTH e BDNF. O conjunto desses resultados auxiliam a compreensão do mecanismo de ação neuroprotetor da harmina e sugerem que este alcalóide possa representar um novo alvo farmacológico para o tratamento da depressão. / Harmine is a β-carboline that acts on the CNS, by inhibiting the enzyme monoamine oxidase type A-MAO. This alkaloid binds with affinity to receptors on serotonin as 5- hydroxytryptamine, 5-HT2C subtypes and 5-HT2A receptors and imidazole (I2). The objective of this study was to investigate the physiological and behavioral effects of acute and chronic administration of harmine (5, 10 and 15 mg / kg) and imipramine (10, 20 and 30 mg / kg) using the forced swimming test (TNF) and the protocol of chronic mild stress (ECM) in an animal model. The results showed that rats treated acutely and chronically with harmine and imipramine reduced the immobility time in the TNF, and increased both climbigns and swimming time of rats compared to saline group, without affecting locomotor activity in the open field test. Both acute and chronic administration of harmine increased factor brain-derived neurotrophic (BDNF) protein levels in the rat hippocampus. Our findings demonstrated that chronic stressful situations induced anhedonia, hypertrophy of adrenal gland weight, increase ACTH circulating levels in rats and increase BDNF protein levels. Interestingly, treatment with harmine for 7 consecutive days, reversed anhedonia, the increase of adrenal gland weight, normalized ACTH circulating levels and BDNF protein levels. Finally, these findings further support the hypothesis that harmine could be a new pharmacological tool for the treatment of depression.

A cetamina é uma droga dissociativa utilizada como anestésico humano. Este fármaco é também utilizado como droga de abuso por conter efeitos psicotrópicos. É sabido que a cetamina é um potente antagonista não competitivo do receptor glutamatérgico ionotrópico do tipo N metil-D-aspartato (NMDAr). A diminuição da neurotransmissão do glutamato pelos receptores NMDA está associada com a alteração da percepção, memória e cognição. As neurotrofinas constituem uma família de fatores de crescimento multifuncionais crucial na sobrevivência, diferenciação, proliferação e manutenção de populações neuronais do sistema nervoso e exercem numerosos efeitos em células não neuronais. O fator neurotrófico derivado do cérebro (Brain-derived neurotrophic factor - BDNF) é uma neurotrofina que atua tanto no sistema nervoso central como no sistema nervoso periférico e está relacionada com a sobrevivência dos neurônios, crescimento, diferenciação de novos neurônios e sinapses. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de diferentes doses de cetamina na memória de longa duração no modelo de reconhecimento de novo objeto e analisar os níveis de BDNF no hipocampo dos ratos após injeção intraperitoneal (i.p.) de cetamina. Ratos Wistar machos adultos foram treinados em uma tarefa de reconhecimento de novo objeto e a retenção da memória foi avaliada 24 h após o treino. A administração pós-treino de cetamina prejudicou de forma dose-dependente a retenção da memória de reconhecimento. Experimentos controle mostraram que a cetamina não afetou a memória quando administrada 6 h após o treino ou 24 h antes do treino. Para a dosagem dos níveis de BDNF no hipocampo dorsal, os animais foram treinados e imediatamente receberam salina ou 20 mg/kg de cetamina e foram sacrificados 3 h mais tarde. / Ketamine is a dissociative drug used as a human anesthetic. This drug is also used as a drug of abuse because it contains psychotropic effects. It is known that ketamine is a potent noncompetitive antagonist of glutamatergic ionotropic receptors type N-methyl D-aspartate (NMDAr). The decrease in the neurotransmission of glutamate receptors is associated with the change of perception, memory and cognition. Neurotrophins constitute a family of multifunctional growth factors crucial for the survival and differentiation, proliferation and maintenance of neuronal populations of the nervous system and has numerous effects in non-neuronal cells. The brain-derived neurotrophic factor (BDNF) is a neurotrophin that acts both in the central nervous system and peripheral nervous system and is related to neuron survival, growth, differentiation of new neurons and synapses. The objective of this study was to evaluate the effects of different ketamine doses on long-term memory in the novel object recognition model and analyze the levels of BDNF in the hippocampus of rats after injection (ip) of ketamine. Adult male Wistar rats were trained in a task of recognition of new object and memory retention was evaluated 24h after training. The post-training administration of ketamine impaired in a dose-dependent retention of recognition memory. Control experiments showed that ketamine had no effect on memory when administered 6 h after training or 24 h before training. To measure the levels of BDNF in the dorsal hippocampus, the animals were trained and immediately injected with saline or 20 mg / kg of ketamine and sacrificed 3h later. A kit of sandwich enzyme immunoassay with rabbit monoclonal antibody against BDNF was used to measure the levels of BDNF.

Introdução: Em humanos, sugere-se que um trauma precoce está relacionado com o desenvolvimento de transtornos de ansiedade na vida adulta. Essa relação poderia ser mediada pela resposta ao estresse, fator neurotrófico derivado do encéfalo (BDNF) e/ou óxido nítrico sintase neuronal (nNOS). O objetivo deste trabalho foi propor um modelo animal para o desenvolvimento de ansiedade, utilizando, como intervenção, um ambiente neonatal hostil que afeta o cuidado materno, além de verificar potenciais mecanismos relacionados ao desenvolvimento de ansiedade. Também objetivou-se investigar associações similares em humanos. Métodos: Ao segundo dia de vida, ninhadas de ratos Wistar e suas genitoras foram divididas em dois grupos: grupo intervenção, com redução do material disponível para a confecção do ninho, ou grupo controle. O comportamento materno foi observado do dia 1 ao dia 9 de vida. Após o desmame, o peso corporal e o consumo de ração padrão foram avaliados uma vez por semana. Na vida adulta, os ratos foram submetidos a testes comportamentais. Foram determinados os níveis plasmáticos de glicose e o perfil lipídico, além da quantidade de BDNF no plasma, hipocampo, amígdala e sustância cinzenta periaquedutal e de óxido nítrico no hipocampo. Um subgrupo de animais intactos foi submetido ao estresse por restrição para avaliação da curva de corticosterona. Em humanos, 129 adolescentes com sintomas ansiosos, avaliados pela escala Screen for Children and Anxiety Related Emotional Disorders (SCARED), responderam ao Parental Bonding Instrument (PBI), coletaram sangue para avaliação do BDNF e foram genotipados para o polimorfismo Val66Met do BDNF. Resultados: As genitoras do grupo intervenção apresentaram um maior contato de baixa qualidade com seus filhotes, comparadas às genitoras controles. O consumo alimentar de ração padrão foi menor no grupo intervenção. Não houve diferença entre os grupos no peso corporal, no consumo de alimento palatável, na hiperfagia de rebote, nem no teste do campo aberto. No teste do labirinto em cruz elevado, observou-se que a intervenção esteve associada a maior ansiedade, porém de forma diferenciada entre os sexos. Foram observados níveis maiores de BDNF plasmáticos no grupo intervenção e uma correlação positiva entre o contato de baixa qualidade e o BDNF periférico. Não houve diferença entre os grupos na quantidade de BDNF no hipocampo, amígdala e sustância cinzenta periaquedutal e, também, nos níveis de óxido nítrico no hipocampo. Machos do grupo intervenção levaram mais tempo para atingir o pico de corticosterona em resposta ao estresse. No estudo clínico, observaram-se correlações negativas entre o cuidado materno e sintomas ansiosos, assim como uma correlação positiva entre a superproteção materna e os níveis periféricos de BDNF apenas nos indivíduos portadores do alelo Met. Conclusão: O modelo animal proposto mostrou que o estresse precoce, capaz de alterar a relação mãe-filhote, tem impacto persistente sobre o comportamento do tipo ansioso e os níveis periféricos de BDNF. Estes achados são similares às associações descritas em humanos. A abordagem translacional da questão evidenciou que os efeitos do trauma no início da vida podem ser mediados pelo cuidado materno, sendo o aumento do BDNF periférico um marcador em potencial para esses indivíduos. / Introduction: In humans, there is the suggestion that an adverse early life environment is related to the development of anxiety disorders in adulthood. This association could potentially be mediated by stress responses, brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and by neuronal nitric oxide synthase (nNOS). This study aimed at proposing an animal model for the development of adult anxiety-like behavior, using as intervention an adverse early life environment affecting matenal care, and verifies potencial mechanisms related to the development of anxiety-like behavior. Another aim was investigate similar associations in humans. Methodology: By the second day of life, litters of Wistar rats and their dams where divided in two groups: intervention, with limited access to nesting material, or control. Maternal behavior was observed from day 1 to day 9 of life. After weaning, animals’ weight and standard chow consumption were measured once a week. Starting on day 60 of life, rats were submitted to behavioral testing. Glucose and lipid profile were assessed. Plasma, hippocampus, amygdala and periaqueductal gray BDNF contents and hippocampus nitric oxide were also measured. A subgroup of naive animals was submitted to restraint stress for determination of corticosterone curve. In humans, 129 adolescents, screened for anxiety using the Screen for Children and Anxiety Related Emotional Disorders (SCARED) scale, responded to the Parental Bonding Instrument (PBI), collected blood for BDNF measurements and were genotyped for BDNF Val66Met polymorphism. Results: Intervention dams showed increased contact of low quality with their pups when compared to control dams. The intervention group consumed less standard chow than the control group. No differences in body weight gain, acute palatable food consumption, rebound hyperphagia and open field test were observed between groups. On plus maze test, the intervention was associated with higher anxiety-like behavior, however differently between the sexes. Higher plasma BDNF levels were found in the intervention group and low quality maternal care (pure contact) was positively correlated with adult peripheral BDNF. There were no differences in hippocampus, amygdala and periaqueductal gray BDNF contents, as hippocampus nitric oxide contents. Males of the intervention group took longer to reach the corticosterone peak. In humans, negative correlations between maternal care and anxiety symptoms were observed, as well as a positive correlation between overprotection and serum BDNF levels only among the Met carriers. Conclusion: The animal model proposed showed that an early life stress, able to alter the relationship between dam and pup, have a persistent impact on anxiety-like behavior and peripheral BDNF levels. These findings were similar to the associations described in humans. The translational approach to the question evidenced that the effects of early trauma may be mediated through maternal care, being the increased peripheral BDNF a potential relevant marker for these individuals.

Tese apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde da Universidade do Extremo Sul Catarinense - UNESC, para obtenção do titulo de Doutor em Ciências da Saúde. / Many studies have highlighted a link between diabetes and mood disorders. Also, changes in energy metabolism, oxidative stress and neurotrophins. The objective of this study was to evaluate these changes in an animal model of diabetes and in patients with type 2 diabetes. For this, the study was divided in three parts. The first was to evaluate the prevalence of mood disorders, suicide risk and quality of life in patients with type 2 diabetes. The results showed that patients with diabetes had a higher prevalence of mood disorders, increased risk of suicide and poorer quality of life, when compared to non-diabetics. The second part of the study evaluated memory, energy metabolism and oxidative stress parameters in brain of Wistar rats subjected to an animal model of diabetes induced by alloxan. The results showed that these animals had no changes in recognition memory, however there were changes in the mitochondrial respiratory chain complexes, creatine kinase and citrate synthase activities. Still, there was an increase in lipid peroxidation, protein carbonylation, and changes in antioxidant enzymes, superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT). The third part of the study investigated the effects of imipramine, a tricyclic antidepressant, in an animal model of diabetes. Rats with diabetes had depressive-like in the forced swimming test, and imipramine reversed this effect. In addition, imipramine increased the levels of brain derived-neurotrophic factor (BDNF) in prefrontal cortex. Finally, our findings showed alterations on mood disorder in humans with type 2 diabetes. In addition, the animal model of diabetes induced by alloxan led to behavioral and neurochemical changes related with diabetes. / Muitos estudos têm destacado uma relação entre diabetes e transtornos do humor. Além de alterações no metabolismo energético, estresse oxidativo e neurotrofinas. Assim, o objetivo do presente estudo foi avaliar essas alterações em um modelo animal de diabetes e em pacientes com diabetes do tipo 2. Para isso o estudo foi dividido em 3 etapas. A primeira teve como objetivo avaliar a prevalência de transtornos do humor, risco de suícidio e a qualidade de vida de pacientes com diabetes do tipo 2. Os resultados mostraram que pacientes com diabetes tiveram uma maior prevalência de transtornos do humor, maior risco de suícidio e uma pior qualidade de vida, quando comparado a pessoas não diabéticas. A segunda parte do estudo avaliou parâmetros de memória, metabolismo energético e de estresse oxidativo em cérebro de ratos Wistar submetidos a um modelo animal de diabetes induzido por aloxano. Os resultados mostraram que esses animais não tiveram alterações na memória de reconhecimento, porém tiveram alterações na atividade dos complexos da cadeia respiratória mitocondrial, creatina quinase e citrato sintase. Além de um aumento na peroxidação lípidica, carbonilação de proteínas, e alterações nas enzimas antioxidantes, superóxido dismutase (SOD) e catalase (CAT). Já a terceira parte do estudo investigou os efeitos da imipramina, um antidepressivo tricíclico, no modelo animal de diabetes. Os ratos com diabetes tiveram comportamento do tipo depressivo no teste do nado forçado, e a imipramina reverteu este efeito. Além disso, a imipramina aumentou os níveis do fator neurotrófico-derivado do cérebro (BDNF) no córtex pré-frontal. Concluindo, os dados encontrados no presente estudo mostraram alterações do humor a partir de uma amostra clínica e alterações comportamentais e neuroquímicas em um modelo animal de diabetes.

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. / Tyrosinemia type II is caused by autosomal recessive deficiency of the hepatic enzyme tyrosine aminotransferase. Consequently, high levels of tyrosine are found in physiological fluids and tissues of patients with tyrosinemia type II and thus develop skin lesions, ocular symptoms and/or neurological complications. Whereas the mechanisms of neurological dysfunction in patients with tyrosinemia type II are unknown , this study was investigated the neurotoxicity of L- tyrosine on energy metabolism in vitro and in vivo in rat brain and liver , as well as its effect on the levels of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and activity of the enzyme acetylcholinesterase (AChE) in rat brain . In vitro, rats 30 days of age were killed by decapitation and the brain and liver were dissected. L- tyrosine (0.1, 1.0, 2.0 or 4.0 mM) were added to the reaction medium while the control group was not added L- tyrosine , and the activity of enzymes of energy metabolism were evaluated . Acute administration to Wistar rats (10 and 30 days old) received a single intraperitoneal administration of saline or L -tyrosine (500 mg/kg) and after 1 hour were killed by decapitation. Chronic administration consisted of performing general saline or L -tyrosine (500 mg/kg) every 12 hours for 21 days in rats (7 days old). The animals were killed 12 hours after the last administration. Energy metabolism has been reported only after the acute administration of L-tyrosine in rats, 30 days old. BDNF levels and expression of the messenger ribonucleic acid (mRNA) and BDNF expression and activity of AchE and mRNA ache were evaluated after acute administration of L-tyrosine in rats of 10 and 30 days of age and after chronic administration. In this study, it was demonstrated that the effect of L- tyrosine in vitro inhibited the enzyme activity of citrate synthase in the cerebral cortex and the enzyme succinate dehydrogenase was increased in the cerebral cortex, hippocampus, striatum and liver. The complex I activity was inhibited in the hippocampus, whereas the activity of complex II was inhibited in the cerebral cortex, hippocampus and liver. The activity of complex IV was decreased in the cerebral cortex. Acute administration of L -tyrosine in rats 30 days inhibited the enzyme malate dehydrogenase, citrate synthase and complex II, III -III and IV in the cerebral cortex and liver. The activity of succinate dehydrogenase and complex I was inhibited in the cerebral cortex and increased in the striatum. The results of BDNF showed that acute administration of L-tyrosine decreased both BDNF and BDNF mRNA in the striatum of rats 10 days of age. In rats with 30 days of age, we observed a decrease in BDNF levels without changes in the level of transcription of BDNF in the hippocampus and striatum. The chronic administration of L-tyrosine increased BDNF levels in the striatum of rats during their growth, while BDNF mRNA expression was unchanged. Finally, we observed that acute administration in rats 10 and 30 days of age and chronic adminstration of L-tyrosine increased AChE activity in all brain areas evaluated, when compared to the control group. Furthermore, a significant reduction in AChE mRNA levels in the hippocampus after acute administration of L-tyrosine in rats of 10 and 30 days of age and striatum following chronic administration. Changes in energy metabolism can cause brain abnormalities, the deficit of ATP, and these changes can often be involved in oxidative stress. Thus we suggest that depletion of ATP may be associated with decreased levels of BDNF and increased AChE activity. / A tirosinemia tipo II é causada pela deficiência autossômica recessiva da enzima hepática tirosina aminotransferase. Consequentemente, altos níveis de tirosina são encontrados nos tecidos e fluidos fisiológicos de pacientes com tirosinemia tipo II e assim desenvolvem lesões cutâneas, sintomas oculares e/ou complicações neurológicas. Considerando que os mecanismos das disfunções neurológicas em pacientes com tirosinemia tipo II são pouco conhecidos, neste trabalho foi investigado a neurotoxicidade da L-tirosina sobre o metabolismo energético in vitro e in vivo em cérebro e fígado de ratos, bem como seu efeito sobre os níveis de fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) e atividade da enzima acetilcolinesterase (AChE) em cérebro de ratos. No experimento in vitro, ratos Wistar de 30 dias de idade sofreram eutanásia por decapitação e o cérebro e fígado foram dissecados. A L-tirosina (0.1; 1.0; 2.0 ou 4.0 mM) foi adicionada ao meio de reação enquanto grupo controle não foi adicionado L-tirosina, e a atividade das enzimas do metabolismo energético foram avaliados. No experimento in vivo, ratos Wistar (10 e 30 dias de idade) receberam uma única administração intraperitoneal de salina ou L-tirosina (500 mg/kg) e após 1 hora sofreram eutanásia por decapitação. A administração crônica consistiu em realizar administrações de salina ou L-tirosina (500 mg/kg) a cada 12 horas durante 21 dias, em ratos Wistar (7 dias de idade). Os animais sofreram eutanásia 12 horas após a última administração. Foi avaliado o metabolismo energético apenas após administração aguda de L-tirosina em ratos com 30 dias de idade. Os níveis de BDNF, expressão de ácido ribonucléico mensageiro (mRNA) de bdnf, a atividade da AChE e expressão de mRNA de ache foram avaliadas após administração aguda de L-tirosina em ratos de 10 e 30 dias de idade e após administração crônica. Neste estudo, foi demonstrado que o efeito da L-tirosina in vitro inibiu a atividade da enzima citrato sintase no córtex cerebral e a enzima succinato desidrogenase foi aumentada no córtex cerebral, hipocampo, estriado e fígado. A atividade do complexo I foi inibida apenas no hipocampo, enquanto que a atividade do complexo II foi inibida no córtex cerebral, hipocampo e no fígado. A atividade do complexo IV foi diminuída no córtex cerebral. A administração aguda de L-tirosina em ratos com 30 dias de idade inibiu a enzima malato desidrogenase, citrato sintase e complexos II, II-III e IV em córtex cerebral e fígado. A atividade da succinato desidrogenase e complexo I foi inibida no córtex cerebral e aumentada no estriado. Os resultados dos níveis de BDNF mostraram que a administração aguda de L-tirosina diminuiu tanto os níveis de BDNF como mRNA de bdnf no estriado de ratos com 10 dias de idade. Nos ratos com 30 dias de idade, observamos uma diminuição dos níveis de BDNF sem modificações no nível de transcrição de BDNF no hipocampo e estriado. A administração crônica de L-tirosina aumentou os níveis de BDNF no estriado de ratos durante o seu crescimento, enquanto que a expressão de mRNA de bdnf não foi alterada. Por fim, observamos que a administração aguda em ratos de 10 e 30 dias de idade e adminstração crônica de L-tirosina aumentou a atividade da AChE em todas as áreas do cérebro avaliadas, quando comparados ao grupo controle. Além disso, houve uma diminuição significativa nos níveis de mRNA de ache no hipocampo após administração aguda de L-tirosina em ratos de 10 e 30 dias de idade e no estriado após administração crônica. Juntos, estes resultados mostram que alterações no metabolismo energético podem provocar anormalidades cerebrais, pelo déficit de ATP, e essas alterações muitas vezes podem estar envolvidas com a presença de estresse oxidativo. Desta forma sugerimos que a depleção da ATP pode estar associada com a diminuição dos níveis de BDNF e o aumento da atividade da AChE.

Tese de Doutorado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde da Universidade do Extremo Sul Catarinense - UNESC, para obtenção do titulo de Doutor em Ciências da Saúde. / Schizophrenia is a severe psychiatric condition, whose onset of symptoms is early, usually in adolescence. Searching for effective strategies to treat the disease, studies with Omega-3 supplementation have demonstrated preventive effects in patients at high risk of developing the disease. In this context, the present study aimed to test the hypothesis that omega-3 polyunsaturated fatty acids prevent behavioral and biochemical changes in rats subjected to the animal model of schizophrenia induced by ketamine. The research used a total of 60 young male Wistar rats, aged between 28 and 30 days weighing between 80 g and 150g. Rats were initially divided into two groups (30animals per group) to supplementation with Omega-3 or vehicle for 21 days. From the fifteenth day, both groups were again divided to treatment with saline or ketamine (25mg/kg) administered once a day to the twentieth day. At the end, the following groups were formed: vehicle +saline, saline+Omega, vehicle +ketamine, ketamine+Omega. On the last day of intervention (51 days later), the animals were killed by decapitation and the brain structures (striatum, hippocampus and prefrontal. cortex) were dissected, frozen in liquid nitrogen and kept at-80°C for subsequent biochemical analyzes. The analysis is encompassed tests as testing prepulse inhibition, analysis of oxidative stress, gene expression and activity of the enzyme acetylcholinesterase, BDNF level sand interleukins. The results indicate that supplementation of Omega-3 was able to prevent the reduction in prepulse inhibition induced by treatment with ketamine. In addition, Omega-3 is capable of modulating the antioxidant response in brain structures through changes in antioxidant enzymes. Similarly, Omega-3 prevents damage to lipids and proteins induced by treatment with ketamine, and it was able to partially prevent the increasing in the acetylcholinesterase enzyme activity induced by ketamine. BDNF levels are decreased one hour after the last injection only in the prefrontal cortex of rats treated with ketamine alone, whereas rats treated with ketamine and supplemented had this effect prevented after one hour, but not 24 hours of after the last injection. These evidences confirm our hypothesis that the polyunsaturated fatty acid omega-3 prevents biochemical and behavioral changes in animals subjected to the animal model of schizophrenia induced by ketamine. Further studies are necessary to elucidate the mechanisms by which the Omega-3 prevents such alterations associated with schizophrenia in humans. / A esquizofrenia é uma condição psiquiátrica grave, com fisiopatologia complexa. O surgimento dos sintomas da doença é precoce, geralmente na adolescência. Na busca de estratégias eficazes no tratamento da doença, estudos com suplementação de ômega-3 têm demonstrado efeitos preventivos em pacientes com alto risco de desenvolvimento da doença. Nesse contexto, o presente estudo objetivou testar a hipótese de que o ácido graxo poli-insaturado ômega-3 previne alterações comportamentais e bioquímicas em animais submetidos ao modelo animal de esquizofrenia induzido por administração de cetamina. A pesquisa utilizou um total de 60 ratos wistar machos jovens, com idade entre 28 e 30 dias pesando entre 80g e 150g. Os ratos foram inicialmente divididos em dois grupos (30 animais por grupo) para a suplementação com Ômega-3 ou veículo durante 21 dias. A partir do décimo quinto dia, ambos os grupos foram novamente divididos para tratamento com salina ou cetamina (25mg/kg), administrada uma vez ao dia até o vigésimo primeiro dia. Ao final, foram formados os seguintes grupos: Veículo+salina, Ômega+salina, Veículo+cetamina, Ômega+cetamina. No último dia de intervenções (51° dia) os animais foram mortos por decapitação e as estruturas cerebrais (estriado, hipocampo e córtex pré-frontal.) foram dissecadas, congeladas em nitrogênio líquido e mantidas em freezer -80ºC para análises bioquímicas posteriores. As análises englobaram testes como: teste de inibição por prepulso, análise do estresse oxidativo, atividade e expressão gênica da enzima acetilcolinesterase, níveis de BDNF e interleucinas. Os resultados indicam que a suplementação com Ômega-3 foi capaz de prevenir a diminuição da inibição por prepulso induzida pelo tratamento com cetamina. Além disso, o Ômega-3 é capaz de modular a resposta antioxidante nas estruturas cerebrais através de alterações nas enzimas antioxidantes. Da mesma forma, o Ômega-3 previne dano em proteínas e lipídios induzidos pelo tratamento com cetamina. A respeito da enzima acetilcolinesterase, a suplementação com Ômega-3 foi capaz de prevenir parcialmente o aumento da atividade da enzima induzido pela administração de cetamina. Os níveis de BDNF mostram-se diminuídos uma hora e 24 horas após a última injeção de cetamina somente em córtex pré-frontal de ratos tratado com cetamina isoladamente, enquanto ratos suplementados e tratados com cetamina apresentam diminuição dos níveis de BDNF somente após 24 horas da última injeção. Em contraste, ambas as intervenções (suplementação e tratamento) induziram respostas similares nos níveis de interleucinas (IL1β e IL6) tanto uma hora como 24 horas após a morte. Estas evidências confirmam a nossa hipótese de que o ácido graxo poli-insaturado Ômega-3 previne alterações comportamentais e bioquímicas em animais submetidos ao modelo animal de esquizofrenia induzido por administração de cetamina. Ainda, sugere-se que novos estudos sejam desenvolvidos para elucidar os mecanismos pelos quais o Ômega-3 previne tais alterações associadas à esquizofrenia em humanos.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Goat milk, its products and byproducts represent a promising niche for the dairy industry, mainly due to the nutritional benefits and their human health properties, however small production per animal and seasonality are limiting factors in the use of goat's milk, with consequent disruption in the supply of raw material. Therefore, the present study sought to evaluate the physic chemical quality raw goat milk and frozen raw for different periods, as well as the of minas frescal type cheese and whey obtained this raw material. The experiment was performed with samples of raw goat milk separated into six lots, one representing time zero (in nature) and the other five subjected to slow freezing at -18 ° C for seven, 15, 30, 45 and 60 days. Minas frescal type cheese were made with each raw material to the final established periods and whey was collected after cheese production. Parameters of titratable acidity, pH, moisture, ash, protein, fat, lactose and instrumental determination of color for frozen raw goat milk, minas frescal type cheese and whey. Similarly, we analyzed the gross income of cheeses. Minas frescal type cheese made with raw fresh material and after 60 days of freezing have been evaluated as to the acceptance of the product (color, odor, flavor and texture) and purchase intent. For safety and quality control of these cheeses, was performed before sensory testing, microbiological analyzes for the samples number analyzed (coliforms at 35 ° C and 45 ° C, Staphylococcus sp. and Salmonella sp.). It was found that freezing the raw goat milk for different periods showed a significant effect on the values of the analyzes of acidity of raw milk and minas frescal type cheese, the pH of goat whey in the yield of cheese and the chromaticity coordinates a * and b * of cheeses. For moisture, ash, protein, fat and lactose samples of raw goat's milk and frozen raw, minas frescal type cheese and lactoso no significant differences were observed. As for the sensory analysis the tests of color, odor, flavor and texture, such as purchase intent of minas frescal type cheese made with goat milk at time zero and after 60 days of freezing no was significant difference between the two products. Microbiological results were within the specified limits of the Brazilian law and literature. / O leite caprino, seus produtos e subprodutos representam um nicho promissor para a indústria láctea, devido principalmente aos benefícios nutricionais e suas propriedades para a saúde humana, porém a pequena produção por animal e a sazonalidade são fatores limitantes na utilização de leite de cabra, com consequente descontinuidade no fornecimento de matéria-prima. Portanto, o presente estudo buscou avaliar a qualidade físico-química do leite caprino cru e cru congelado por diferentes períodos, assim como, a do queijo tipo minas frescal e do soro obtidos dessa matéria prima. O experimento foi realizado com amostras de leite de cabra cru separadas em seis lotes, um representando o tempo zero (in natura) e os outros cinco submetidos ao congelamento lento a -18ºC, por sete, 15, 30, 45 e 60 dias. Os queijos tipo minas frescal foram elaborados com cada matéria-prima ao final dos períodos estabelecidos e o soro foi coletado após a fabricação dos queijos. Foram analisados os parâmetros de acidez titulável, pH, umidade, cinzas, proteínas, gordura, lactose e determinação instrumental de cor para o leite caprino cru congelado, queijo tipo minas frescal e soro. Da mesma forma, analisou-se o rendimento bruto dos queijos. Os queijos tipo minas frescal elaborados com matéria-prima no tempo zero e aos 60 dias de congelamento foram avaliados sensorialmente quanto à aceitação do produto (cor, odor, sabor e textura) e intenção de compra. Para segurança e controle da qualidade destes queijos, foi realizado antes do teste sensorial, análises microbiológicas para todas as amostras analisadas (coliformes a 35°C e a 45°C, Staphylococcus sp. e Salmonella sp.). Verificou-se que o congelamento do leite de cabra cru por diferentes períodos mostrou efeito significativo nos valores das análises de acidez do leite cru e do queijo tipo minas frescal, no pH do soro caprino, no rendimento do queijo e nas coordenadas de cromaticidade a* e b*. Para os teores de umidade, cinzas, proteína, gordura e lactose das amostras de leite de cabra cru e cru congelado, queijo tipo minas frescal e soro não foram observadas diferenças significativas. Quanto à análise sensorial dos parâmetros cor, odor, sabor e textura, assim como para a intenção de compra dos queijos tipo minas frescal elaborados com o leite caprino no tempo zero e aos 60 dias de congelamento, não houve diferença significativa entre os dois produtos. Os resultados microbiológicos obtidos apresentaram-se dentro dos limites previstos da legislação brasileira e literatura consultada.