Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A Organização Mundial da Saúde estima que existam aproximadamente 250 milhões de mulheres tabagistas no mundo. Em países em desenvolvimento, a prevalência do tabagismo pode variar de 11 a 35% em mulheres grávidas, constituindo um problema de saúde pública. Nicotina, um agonista colinérgico considerado o mais importante componente ativo da fumaça do cigarro, é capaz de causar déficits em um cérebro em desenvolvimento, no entanto, muitos estudos investigam estes efeitos durante a gestação de roedores, que corresponde aos dois primeiros trimestres de gestação em humanos. O presente estudo, foi focado nos efeitos da nicotina sobre o sistema colinérgico cerebral durante o equivalente ao terceiro trimestre de gestação em humanos. Ratas lactantes foram expostas a nicotina (NIC, 6 mg/Kg/dia) ou a salina (SAL) via mini-bombas osmóticas (s.c.) a partir do 2 dia ate o 16 dia pós-natal (PN). Filhotes NIC e SAL foram sacrificados durante a exposição, em PN15, e após a retirada em três momentos diferentes, PN21, PN30 e em PN90. Quatro biomarcadores foram considerados. Para avaliação dos efeitos sobre os receptores nicotínicos de acetilcolina (nAChRs), nós utilizamos [3H]citisina, que é um ligante seletivo para α4β2. Nos também medimos o marcador [3H]hemicholinium-3 (CH-3) de alta afinidade para o transportador pré-sináptico de colina, e a atividade das enzimas colina acetiltransferase (ChAT) e acetilcolinesterase (AChE) no córtex cerebral (CX), mesencéfalo (MB) e hipocampo (HP) na prole. O grupo NIC apresentou supra-regulação de nAChRs em todas as regiões durante a exposição, este efeito foi revertido pouco tempo após a retirada. Interessantemente, uma significante infra-regulação de nAChRs foi observada após um longo tempo da retirada somente em CX. A exposição à nicotina reduziu a marcação para HC-3 durante a exposição em todas as regiões e foi revertida em PN21. Já em PN30, o grupo NIC apresentou uma diminuição do HC-3. Em contraste, em PN90, foi observado um aumento de HC-3. Não foram observados efeitos para atividade da ChAT e da AChE em CX. No que diz respeito ao MB, o grupo NIC apresentou um aumento de atividade para ambas as enzimas, ChAT e AChE, em PN30. Para a mesma idade, nos observamos um decréscimo desta atividade somente em HP. E, após um longo tempo de retirada, somente HP apresentou um aumento na atividade da ChAT. Estes dados sugerem que a exposição à nicotina em ratos durante o equivalente ao terceiro trimestre de gestação em humanos promove alterações no sistema colinérgico dos filhotes. Somado a isto, nossos resultados indicam que os efeitos prejudiciais são observáveis mesmo muito tempo após a exposição ter sido interrompida. / The Word Health Organization estimates that there are approximately 250 million women smokers in the world. In developing countries, the prevalence of smoking varies from 11% to 35% in pregnant women, constituting a public health concern. Nicotine, a cholinergic agonist that is considered one the main active components of cigarette smoke, causes deleterious effects on brain development, however, most studies investigate its effects during rodents gestation, which corresponds to the first two trimesters of human gestation. In the present study, we focused on nicotine effects on the brain cholinergic system during the third trimester equivalent of human gestation. Lactating rats were exposed either to nicotine (NIC, 6 mg/Kg/day) or to saline (SAL) via osmotic minipumps (s.c.) from the 2nd to the 16th postnatal day (PN). NIC and SAL offspring were sacrificed during exposure (PN15), or at withdrawal (PN21, PN30 and PN90). Four cholinergic biomarkers were considered. For evaluation of effects on nicotinic acetylcholine receptors (nAChRs), we utilized [3H]cytisine, a ligand that binds selectively to the a4b2 nAChR. We also assessed the binding of [3H]hemicholinium-3 (HC-3) to the high-affinity presynaptic choline transporter, choline acetyltransferase (ChAT) and acetylcholinesterase (AChE) activities in the cerebral cortex (CX), midbrain (MB) and hippocampus (HP) of the offspring. NIC offspring presented nAChR upregulation in all regions during exposure that was reversed at short term withdrawal, in PN21. Interestingly, a significant nAChR downregulation was observed at long term withdrawal only in CX. Nicotine reduced HC-3 binding during exposure in all regions that was reversed on PN21. On PN30, NIC offspring presents a decrease HC-3 binding. In contrast, on PN90 was observed an increase on HC-3 binding. There were no effects for ChAT and AChE in the CX. Regarding MB, NIC offspring presents an increase in both ChAT and AChE activity on PN30. At the same age, we observed a decreased in both ChAT and AChE activity on HP. At long term withdrawal, only HP showed an increase in ChAT activity. These data indicate that maternal nicotine exposure during the third trimester equivalent of human gestation promotes cholinergic system alterations in the offsprings. In addition, our data indicate that detrimental effects are observable even long after the exposure has been interrupted.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A Organização Mundial da Saúde estima que existam aproximadamente 250 milhões de mulheres tabagistas no mundo. Em países em desenvolvimento, a prevalência do tabagismo pode variar de 11 a 35% em mulheres grávidas, constituindo um problema de saúde pública. Nicotina, um agonista colinérgico considerado o mais importante componente ativo da fumaça do cigarro, é capaz de causar déficits em um cérebro em desenvolvimento, no entanto, muitos estudos investigam estes efeitos durante a gestação de roedores, que corresponde aos dois primeiros trimestres de gestação em humanos. O presente estudo, foi focado nos efeitos da nicotina sobre o sistema colinérgico cerebral durante o equivalente ao terceiro trimestre de gestação em humanos. Ratas lactantes foram expostas a nicotina (NIC, 6 mg/Kg/dia) ou a salina (SAL) via mini-bombas osmóticas (s.c.) a partir do 2 dia ate o 16 dia pós-natal (PN). Filhotes NIC e SAL foram sacrificados durante a exposição, em PN15, e após a retirada em três momentos diferentes, PN21, PN30 e em PN90. Quatro biomarcadores foram considerados. Para avaliação dos efeitos sobre os receptores nicotínicos de acetilcolina (nAChRs), nós utilizamos [3H]citisina, que é um ligante seletivo para α4β2. Nos também medimos o marcador [3H]hemicholinium-3 (CH-3) de alta afinidade para o transportador pré-sináptico de colina, e a atividade das enzimas colina acetiltransferase (ChAT) e acetilcolinesterase (AChE) no córtex cerebral (CX), mesencéfalo (MB) e hipocampo (HP) na prole. O grupo NIC apresentou supra-regulação de nAChRs em todas as regiões durante a exposição, este efeito foi revertido pouco tempo após a retirada. Interessantemente, uma significante infra-regulação de nAChRs foi observada após um longo tempo da retirada somente em CX. A exposição à nicotina reduziu a marcação para HC-3 durante a exposição em todas as regiões e foi revertida em PN21. Já em PN30, o grupo NIC apresentou uma diminuição do HC-3. Em contraste, em PN90, foi observado um aumento de HC-3. Não foram observados efeitos para atividade da ChAT e da AChE em CX. No que diz respeito ao MB, o grupo NIC apresentou um aumento de atividade para ambas as enzimas, ChAT e AChE, em PN30. Para a mesma idade, nos observamos um decréscimo desta atividade somente em HP. E, após um longo tempo de retirada, somente HP apresentou um aumento na atividade da ChAT. Estes dados sugerem que a exposição à nicotina em ratos durante o equivalente ao terceiro trimestre de gestação em humanos promove alterações no sistema colinérgico dos filhotes. Somado a isto, nossos resultados indicam que os efeitos prejudiciais são observáveis mesmo muito tempo após a exposição ter sido interrompida. / The Word Health Organization estimates that there are approximately 250 million women smokers in the world. In developing countries, the prevalence of smoking varies from 11% to 35% in pregnant women, constituting a public health concern. Nicotine, a cholinergic agonist that is considered one the main active components of cigarette smoke, causes deleterious effects on brain development, however, most studies investigate its effects during rodents gestation, which corresponds to the first two trimesters of human gestation. In the present study, we focused on nicotine effects on the brain cholinergic system during the third trimester equivalent of human gestation. Lactating rats were exposed either to nicotine (NIC, 6 mg/Kg/day) or to saline (SAL) via osmotic minipumps (s.c.) from the 2nd to the 16th postnatal day (PN). NIC and SAL offspring were sacrificed during exposure (PN15), or at withdrawal (PN21, PN30 and PN90). Four cholinergic biomarkers were considered. For evaluation of effects on nicotinic acetylcholine receptors (nAChRs), we utilized [3H]cytisine, a ligand that binds selectively to the a4b2 nAChR. We also assessed the binding of [3H]hemicholinium-3 (HC-3) to the high-affinity presynaptic choline transporter, choline acetyltransferase (ChAT) and acetylcholinesterase (AChE) activities in the cerebral cortex (CX), midbrain (MB) and hippocampus (HP) of the offspring. NIC offspring presented nAChR upregulation in all regions during exposure that was reversed at short term withdrawal, in PN21. Interestingly, a significant nAChR downregulation was observed at long term withdrawal only in CX. Nicotine reduced HC-3 binding during exposure in all regions that was reversed on PN21. On PN30, NIC offspring presents a decrease HC-3 binding. In contrast, on PN90 was observed an increase on HC-3 binding. There were no effects for ChAT and AChE in the CX. Regarding MB, NIC offspring presents an increase in both ChAT and AChE activity on PN30. At the same age, we observed a decreased in both ChAT and AChE activity on HP. At long term withdrawal, only HP showed an increase in ChAT activity. These data indicate that maternal nicotine exposure during the third trimester equivalent of human gestation promotes cholinergic system alterations in the offsprings. In addition, our data indicate that detrimental effects are observable even long after the exposure has been interrupted.

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:01:30Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo8560_1.pdf: 1295050 bytes, checksum: debb384804caed632473a0cc334e9bf7 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / Este trabalho teve como objetivo estudar a manipulação farmacológica do sistema noradrenérgico no período de aleitamento, seus efeitos sobre o desenvolvimento somático e sensório-motor e repercussões desse tratamento sobre o padrão de consumo alimentar adulto. Ratos neonatos foram tratados com solução salina (NaCl 0,9%, s.c.), ou reboxetina (20mg/Kg p.c., s.c) ou clonidina (0,2mg/Kg p.c, s.c). Durante o período neonatal foi observado que a reboxetina não alterou os parâmetros de crescimento somático, tais como evolução ponderal, medidas murinométricas e maturação de características físicas. Foi observado antecipação do reflexo de aversão ao precipício, mas não houve alteração dos demais reflexos. O tratamento neonatal com clonidina provocou redução do ganho de peso e redução do crescimento dos eixos do crânio. Não alterou a maturação das características físicas e a ontogênese de reflexos. No rato adulto, o tratamento neonatal com reboxetina ocasionou redução do consumo alimentar, da ingestão hídrica e da eliminação fecal. O tratamento com clonidina aumentou a ingestão hídrica, a eliminação fecal e a eliminação urinária. Concluimos que a inibição neonatal da recaptura da noradrenalina não retarda o padrão de crescimento somático, mas alterou o desenvolvimento sensório-motor, e que a ativação de receptores adrenérgicos alfa-2 com agonistas adrenérgicos alfa-2, retardou o crescimento somático. Concluimos também que ambas manipulações alteraram de forma duradoura o padrão de consumo alimentar na vida adulta

O início da neurogênese e diferenciação neural no sistema nervoso do embrião é controlado pela expressão orquestrada de fatores de transcrição. A caracterização de novos reguladores transcricionais nestes processos é importante para o entendimento dos mecanismos responsáveis pela formação de neurônios. Neste trabalho, nós investigamos a função do fator de transcrição Scrt2 na medula espinhal do embrião de galinha. Nossos resultados indicam que Scrt2 é expresso imediatamente após a saída do ciclo celular e em conjunto com Ngn2 e NeuroM, sugerindo uma função em neurônios recém-nascidos. Para identificar potenciais alvos de Scrt2, realizamos experimentos de eletroporação in ovo no tubo neural posterior e analisamos os fenótipos transcriptômicos com RNA-Seq. Por fim, apresentamos também uma caracterização do transcriptoma do tubo neural posterior selvagem entre HH18 e HH29 (E6), provendo uma extensa base de dados de expressão gênica para futuras investigações. Com base em nossa experiência, nós discutimos o uso de RNA-Seq em diferentes abordagens experimentais. / The onset of neurogenesis and neural differentiation in the embryonic nervous system is controlled by the coordinated expression of transcription factors. Identification of novel transcriptional regulators in these processes is essential for our understanding of the mechanisms underlying neuronal differentiation. Here, we used the chick embryonic spinal cord to investigate the role of the transcription factor Scrt2. Our results indicate that Scrt2 is expressed in cells that recently exited the mitotic cycle and overlaps with Ngn2 and NeuroM, suggesting a function in newborn neurons. To identify potential gene targets of Scrt2, we performed in ovo electroporation experiments in the posterior neural tube and assessed the transcriptomic phenotypes using RNA-Seq. Finally, we also present the transcriptomic profiles of the wild-type posterior neural tube from HH18 to HH29 (E6), providing an informative gene expression database for future investigations. Based on our experience, we discuss the use of RNA-Seq in distinct experimental approaches.

A tranferência nuclear de células somáticas (TNCS) está sendo utilizada para produzir cavalos de elite. No entanto, durante este procedimento pode ocorrer a perfuração da zona pelúcida, levando, ocasionalmente, à secção da massa celular interna, e conseqüente derivação de gêmeos monozigóticos. Além de serem relatadas alterações no processo de imprinting genômico, que conduzem ao desenvolvimento de doenças. Com a descoberta da possibilidade de reprogramar as células somáticas a um estado de pluripotência (iPSCs), estas células passaram a ser muito utilizadas em pesquisas de neurociência. Contudo, também ocorrem modificações epigenéticas durante esta reprogramação celular. Portanto, nossas hipóteses são que os gêmeos eqüinos gerados pela TNCS podem levar às irregularidades no desenvolvimento do sistema nervoso. O padrão de metilação do SNRPN nas estruturas dos fetos muares clonados, e as células iPSCs são diferentes dos padrões encontrados nos muares analisados. A expressão dos genes SNRPN, Necdin e UBE3A são maiores no cérebro, enquanto a expressão do H19 é maior nas membranas extra-embrionárias. Em nosso estudo, obtivemos duas gestações gemelares equinas derivadas da TNCS, que foram interrompidas com 40 e 60 dias de gestação, e comparados com gestações eqüinas únicas de idade similar. Diferenças no comprimento entre os embriões gêmeos foram observadas aos 40 (2.0 e 2.2 cm 10%) e aos 60 (6,5 e 8,5 cm 24%) dias de gestação. Somente o plexo coróide do quarto ventrículo apresentou-se mais desenvolvido nos fetos com maior comprimento. Ao analisarmos fetos muares clonados em diferentes idades gestacionais e compará-los com muares, nos períodos embrionário, fetal e adulto, não foi observada diferença no padrão de metilação do gene SNRPN. No entanto, na décima passagem das células iPSC o padrão de metilação alterou, em relação aos muares estudados e ao padrão observado nos fibroblastos. Ao analisarmos os fetos clonados nas diferentes idades gestacionais observou-se no cérebro menor expressão dos gene H19 e UBE3A, e maior expressão do gene SNRPN. Contudo, a expressão do gene Necdin variou entre as estruturas estudadas. Em conclusão, apesar dos gêmeos eqüinos provenientes de TNCS diferirem quanto ao tamanho, morfologicamente são iguais. Dentre as estruturas cerebrais o plexo coróide se apresentou mais desenvolvido nos fetos de maior comprimento. Os fetos muares clonados não apresentaram diferença no padrão de metilação do gene SNRPN. No entanto, as iPSCs apresentaram alteração no padrão de metilação deste gene na décima passagem. Embora os genes SNRPN, Necdin e UBE3A sejam expressos no cérebro, o SNRPN apresentou-se prevalente nessa estrutura / The nuclear transfer of somatic cells (SCNT) is being used to produce elite horses. However, during this procedure can occur drilling of the zona pellucida, leading occasionally to the section of the inner cell mass, and subsequent derivation of monozygotic twins. Besides being related changes in genomic imprinting process, leading to the development of diseases. With the discovery of the possibility to reprogram somatic cells to a pluripotent state (iPSCs), these cells have become widely used in neuroscience research. However, also occur epigenetic changes during this cellular reprogramming. Therefore, our hypothesis is that equine twins caused by equine ART could lead to developmental irregularities of the nervous system. The patterns of SNRPN methylation in the structures of cloned mule fetuses and in iPSCs are different from the patterns found in the analyzed mules. And the expression of SNRPN, Necdin and UBE3A genes are higher in the brain, while the higher expression of H19 gene occurs in the extraembryonic membranes. In our study we derived two equine twin SCNT pregnancies that were interrupted at 40 and 60 days of gestation and compared to singleton fetuses of similar age. Differences in lengths between twin embryos were observed at both 40 (2.0 and 2.2 cm 10%) and 60 (6.5 and 8.5 cm 24%) days of gestation. Only the choroid plexus in the fourth ventricle more developed in the twins with the greatest length. Analyzing mules cloned fetuses at different gestational ages, and compare them with mules at embryonic, fetal and adult period; there was no difference in the pattern of methylation in SNRPN gene. However, in the tenth passage of the iPSCs the methylation pattern was altered in relation to the studied mules and the pattern observed in fibroblasts. When the cloned fetuses at different gestational ages were analyzed, the brain presented lower expression of H19 and UBE3A genes, and higher expression of SNRPN gene. However, the expression of Necdin gene varied among the structures studied. In conclusion, despite the twin horses from SCNT differ in size, they are morphologically identical. Among the brain structures the choroid plexus performed more developed in the fetuses of greater length. Cloned mules fetuses showed no difference in the pattern of methylation SNRPN gene. However, iPSCs have changes in the pattern of methylation of this gene in the tenth passage. Although SNRPN, Necdin and Ube3A genes are expressed in the brain, SNRPN is prevalent in this structure

A tranferência nuclear de células somáticas (TNCS) está sendo utilizada para produzir cavalos de elite. No entanto, durante este procedimento pode ocorrer a perfuração da zona pelúcida, levando, ocasionalmente, à secção da massa celular interna, e conseqüente derivação de gêmeos monozigóticos. Além de serem relatadas alterações no processo de imprinting genômico, que conduzem ao desenvolvimento de doenças. Com a descoberta da possibilidade de reprogramar as células somáticas a um estado de pluripotência (iPSCs), estas células passaram a ser muito utilizadas em pesquisas de neurociência. Contudo, também ocorrem modificações epigenéticas durante esta reprogramação celular. Portanto, nossas hipóteses são que os gêmeos eqüinos gerados pela TNCS podem levar às irregularidades no desenvolvimento do sistema nervoso. O padrão de metilação do SNRPN nas estruturas dos fetos muares clonados, e as células iPSCs são diferentes dos padrões encontrados nos muares analisados. A expressão dos genes SNRPN, Necdin e UBE3A são maiores no cérebro, enquanto a expressão do H19 é maior nas membranas extra-embrionárias. Em nosso estudo, obtivemos duas gestações gemelares equinas derivadas da TNCS, que foram interrompidas com 40 e 60 dias de gestação, e comparados com gestações eqüinas únicas de idade similar. Diferenças no comprimento entre os embriões gêmeos foram observadas aos 40 (2.0 e 2.2 cm 10%) e aos 60 (6,5 e 8,5 cm 24%) dias de gestação. Somente o plexo coróide do quarto ventrículo apresentou-se mais desenvolvido nos fetos com maior comprimento. Ao analisarmos fetos muares clonados em diferentes idades gestacionais e compará-los com muares, nos períodos embrionário, fetal e adulto, não foi observada diferença no padrão de metilação do gene SNRPN. No entanto, na décima passagem das células iPSC o padrão de metilação alterou, em relação aos muares estudados e ao padrão observado nos fibroblastos. Ao analisarmos os fetos clonados nas diferentes idades gestacionais observou-se no cérebro menor expressão dos gene H19 e UBE3A, e maior expressão do gene SNRPN. Contudo, a expressão do gene Necdin variou entre as estruturas estudadas. Em conclusão, apesar dos gêmeos eqüinos provenientes de TNCS diferirem quanto ao tamanho, morfologicamente são iguais. Dentre as estruturas cerebrais o plexo coróide se apresentou mais desenvolvido nos fetos de maior comprimento. Os fetos muares clonados não apresentaram diferença no padrão de metilação do gene SNRPN. No entanto, as iPSCs apresentaram alteração no padrão de metilação deste gene na décima passagem. Embora os genes SNRPN, Necdin e UBE3A sejam expressos no cérebro, o SNRPN apresentou-se prevalente nessa estrutura / The nuclear transfer of somatic cells (SCNT) is being used to produce elite horses. However, during this procedure can occur drilling of the zona pellucida, leading occasionally to the section of the inner cell mass, and subsequent derivation of monozygotic twins. Besides being related changes in genomic imprinting process, leading to the development of diseases. With the discovery of the possibility to reprogram somatic cells to a pluripotent state (iPSCs), these cells have become widely used in neuroscience research. However, also occur epigenetic changes during this cellular reprogramming. Therefore, our hypothesis is that equine twins caused by equine ART could lead to developmental irregularities of the nervous system. The patterns of SNRPN methylation in the structures of cloned mule fetuses and in iPSCs are different from the patterns found in the analyzed mules. And the expression of SNRPN, Necdin and UBE3A genes are higher in the brain, while the higher expression of H19 gene occurs in the extraembryonic membranes. In our study we derived two equine twin SCNT pregnancies that were interrupted at 40 and 60 days of gestation and compared to singleton fetuses of similar age. Differences in lengths between twin embryos were observed at both 40 (2.0 and 2.2 cm 10%) and 60 (6.5 and 8.5 cm 24%) days of gestation. Only the choroid plexus in the fourth ventricle more developed in the twins with the greatest length. Analyzing mules cloned fetuses at different gestational ages, and compare them with mules at embryonic, fetal and adult period; there was no difference in the pattern of methylation in SNRPN gene. However, in the tenth passage of the iPSCs the methylation pattern was altered in relation to the studied mules and the pattern observed in fibroblasts. When the cloned fetuses at different gestational ages were analyzed, the brain presented lower expression of H19 and UBE3A genes, and higher expression of SNRPN gene. However, the expression of Necdin gene varied among the structures studied. In conclusion, despite the twin horses from SCNT differ in size, they are morphologically identical. Among the brain structures the choroid plexus performed more developed in the fetuses of greater length. Cloned mules fetuses showed no difference in the pattern of methylation SNRPN gene. However, iPSCs have changes in the pattern of methylation of this gene in the tenth passage. Although SNRPN, Necdin and Ube3A genes are expressed in the brain, SNRPN is prevalent in this structure