Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Experimental models of seizure in animals have represented an important role for the understanding of the physiological and behavioural alterations associated with the human epilepsy. The induction of partial or generalized seizures is an efficient method for evaluating both the susceptibility to seizures and to investigate new anticonvulsant agents. In this sense, studies showed that the convulsive actions of the diphenyl diselenide (PhSe)2 and 2,3-dimercaptopropanol (BAL) compounds are inhibited by diazepam and phenobarbital, two classic allosteric modulators of the GABAergic system. Therefore, arises the interest of to investigate the interaction of the (PhSe)2 and BAL compounds with convulsive agents that act via blockade and/or modulation of the GABAergic system. This is the case of the pentylenetetrazol (PTZ), which exerts its convulsive action by blocking of Cl- channel of the GABAA receptor complex. Taking into account these facts, the present study had as first objective to investigate the effects of the pre-administration of (PhSe)2 and BAL in the model of chemical seizure PTZ-induced in mice (Article 1). For this purpose, mice were pretreated with (PhSe)2 (150 μmol/kg, i.p.) or BAL (250, 500, or 1000 μmol/kg, i.p.) 10 minutes prior to administration of PTZ. The obtained results showed that the pretreatment with (PhSe)2 reduced the latency for seizure PTZ-induced at doses of 40 and 60 mg/kg, beyond to cause a decrease in the latency for death PTZ-induced at dose of 60 mg/kg. However, the convulsive and lethal action PTZ-induced at dose of 80mg/kg was not affected by the pretreatment with (PhSe)2. Similarly, the pretreatment of the animals with BAL reduced the latency for seizure induced by 40 and 50 mg/kg PTZ. In addition, the latency for death PTZ-induced at dose of 40 mg/kg was significantly decreased by the pretreatment with BAL in all doses tested. Particularly, in the dose of 50 mg/kg of PTZ, a significant decrease in the latency for death occurred only when the mice were pretreated with 500 and 1000 μmol/kg of BAL. These results show that (PhSe)2 and BAL act in synergysm with PTZ potentializing its convulsive action, possibly through a modulation of the GABAergic system. Tacking into account the structural similarities between (PhSe)2 and diphenyl ditelluride (PhTe)2 compounds, our further objective was to investigate the effects of the (PhSe)2 and (PhTe)2 compounds on a model of chemical seizure 4-aminopyridine (4-AP)-induced in mice (Article 2). The convulsive action of this agent occurs through a blockade of K+ channels and activation of Ca2+ channels, with consequent release of neurotransmitters, predominantly the glutamate. Moreover, it was investigated the brain lipid peroxidation level after treatment of the animals with 4-AP, as well the effect of the pretretament with the (PhSe)2 and (PhTe)2 compounds on this level. For this purpose, mice were pretreated with (PhSe)2 and (PhTe)2 (50, 100, or 150 μmol/kg, s.c.) 30 minutes before administration of 4-AP (12 mg/kg, i.p.). The obtained results showed that the pretreatment with (PhSe)2 and (PhTe)2 (50, 100, and 150 μmol/kg) significantly increased the latency for clonic and tonic seizure, as well as inhibited the death 4-AP-induced. In addition, it was observed a significant increase in the brain lipid peroxidation levels after treatment with 4-AP, which was significantly inhibited by pretreatment with the (PhSe)2 and (PhTe)2 compounds. Therefore, these results show that (PhSe)2 and (PhTe)2 increase the latency for seizures, as well as inhibit the death 4-AP-induced. It is possible that this effect result of the modulation of redox sites of NMDA receptors, and/or modulation in the Ca2+ channels activity with consequent alteration in the neurotransmitters release. Moreover, the work provided evidences for the anticonvulsant and antioxidant properties of the (PhSe)2 and (PhTe)2 compounds, which point out for its neuroprotective properties in this model. Of general model, the utilization of the models of chemical seizure PTZ- or 4-AP-induced in mice was a useful method in the investigation of the actions on central nervous system of the (PhSe)2, (PhTe)2, and BAL compounds. The use of these convulsive models provided evidences about the convulsive actions, as well as possible mechanisms of action of the evaluated compounds. / Modelos experimentais de convulsão em animais têm representado um papel importante para a compreensão das alterações fisiológicas e comportamentais associadas com a epilepsia humana. A indução de convulsões parciais ou generalizadas é um método eficiente para avaliar tanto a susceptibilidade às convulsões quanto investigar novos agentes anticonvulsivantes. Neste sentido, estudos demonstraram que as ações convulsivantes dos compostos disseleneto de difenila (PhSe)2 e 2,3-dimercaptopropanol (BAL) são inibidas por diazepam e fenobarbital, dois moduladores alostéricos clássicos do sistema GABAérgico. Logo, surge o interesse de investigar os efeitos da interação dos compostos (PhSe)2 e BAL e agentes convulsivantes que ajam através do bloqueio e/ou modulação do sistema GABAérgico. Este é o caso do agente pentilenotetrazol (PTZ), o qual exerce sua ação convulsiva por meio de um bloqueio do canal de Cl- do complexo do receptor GABAA. Considerando estes fatos, o presente estudo teve como primeiro objetivo investigar os efeitos da pré-administração de (PhSe)2 e BAL no modelo de convulsão química induzida por PTZ em camundongos (Artigo 1). Para este propósito, camundongos foram pré-tratados com (PhSe)2 (150 μmol/kg, i.p.) ou BAL (250, 500 ou 1000 μmol/kg, i.p.) 10 minutos antes da administração de PTZ. Os resultados obtidos demonstraram que o pré-tratamento com (PhSe)2 reduziu a latência para a convulsão induzida por PTZ nas doses de 40 e 60 mg/kg, além de causar um decréscimo na latência para a morte induzida por PTZ na dose de 60 mg/kg. Entretanto, a ação convulsivante e letal induzida por PTZ na dose de 80 mg/kg não foi afetada pelo pré-tratamento com (PhSe)2. Similarmente, o pré-tratamento dos animais com BAL reduziu a latência para a convulsão induzida por 40 e 50 mg/kg de PTZ. Além disso, a latência para a morte induzida por PTZ na dose de 40 mg/kg foi significativamente diminuída pelo pré-tratamento com BAL em todas as doses testadas. Particularmente, na dose de 50 mg/kg de PTZ, decréscimo significativo na latência para a morte ocorreu somente quando os camundongos foram pré-tratados com 500 e 1000 μmol/kg de BAL. Estes resultados demonstram que o (PhSe)2 e BAL agem em sinergismo com o PTZ potencializando sua ação convulsiva, possivelmente através de uma modulação do sistema GABAérgico. Tendo em vista as similaridades estruturais entre os compostos (PhSe)2 e ditelureto de difenila (PhTe)2, nosso próximo objetivo foi investigar o efeito dos compostos (PhSe)2 e (PhTe)2 sobre um modelo de convulsão química induzida por 4-aminopiridina (4-AP) em camundongos (Artigo 2). A ação convulsiva deste agente ocorre através do bloqueio de canais de K+ e ativação de canais de Ca2+, com conseqüente liberação de neurotransmissores, predominantemente o glutamato. Além disso, foram investigados os níveis de peroxidação lipídica cerebral após o tratamento dos animais com 4-AP, bem como o efeito do pré-tratamento com os compostos (PhSe)2 e (PhTe)2 sobre esses níveis. Para este fim, camundongos foram pré-tratados com (PhSe)2 e (PhTe)2 (50, 100 ou 150 μmol/kg, s.c.) 30 minutos antes da administração de 4-AP (12 mg/kg, i.p.). Os resultados obtidos demonstraram que o pré-tratamento com (PhSe)2 e (PhTe)2, nas doses de 50, 100 e 150 μmol/kg, aumentou significativamente a latência para a convulsão clônica e tônica, bem como inibiu a morte induzida por 4-AP. Além disso, observamos um significativo aumento nos níveis de peroxidação lipídica cerebral após o tratamento com 4-AP, o qual foi significativamente inibido pelo pré-tratamento com os compostos (PhSe)2 e (PhTe)2. Portanto, estes resultados demonstram que (PhSe)2 e (PhTe)2 aumentam a latência para as convulsões, bem como inibem a morte induzida por 4-AP. É possível que este efeito resulte da modulação de sítios redox de receptores NMDA, e/ou modulação na atividade de canais de Ca2+ com conseqüente alteração na liberação de neurotransmissores. Além disso, o trabalho forneceu evidências para as propriedades anticonvulsivas e antioxidantes dos compostos (PhSe)2 e (PhTe)2, as quais apontam para suas propriedades neuroprotetoras neste modelo. De forma geral, a utilização dos modelos de convulsão química induzida por PTZ e 4-AP em camundongos foi um método útil na investigação das ações sobre o sistema nervoso central dos compostos (PhSe)2, (PhTe)2 e BAL. O emprego destes modelos convulsivos forneceu evidências acerca das ações convulsivas, bem como possíveis mecanismos de ação dos compostos avaliados.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Environmental contamination caused by frequent use of herbicides in agriculture has increased in last decades. The quinclorac and clomazone herbicides are widely used in agriculture, which can cause contamination to organisms, such as fish. However, it is necessary studies in order to minimize the toxic effects of these compounds on aquatic ecosystems. Micronutrients such as selenium, which is essential in the nutrition of fish, may have antioxidant functions against oxidative damage caused by herbicides. The objective of this study was to verify whether a diet supplemented with diphenyl diselenide [(PhSe)2], has a protective effect against damage induced by herbicides quinclorac and clomazone in fish species Cyprinus carpio (carp) and Rhamdia sp. (silver catfish). In the first experiment, carp were fed a diet without (PhSe)2 or a diet containing 3.0 mg/Kg of (PhSe)2 for 60 days and after were exposed to 1 mg/L of quinclorac for 192 h. Thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), protein carbonyl, non-protein thiols (SHNP), ascorbic acid (AA), and the activity of catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD) and glutathione S-transferase (GST) were determined in liver, gills, brain and muscle of carp. The quinclorac increased TBARS levels in liver and gills, decreased NPSH levels in brain and muscle, AA in muscle, inhibited enzymes SOD in liver and GST in liver and brain. The (PhSe)2 reversed these effects by preventing the increase of TBARS in liver and gills and recovering GST activity in liver and NPSH in brain and muscle. In the second experiment, silver catfish were fed a diet without (PhSe)2 or a diet containing 3.0 mg/Kg of (PhSe)2 for 60 days and after were exposed to 1 mg/L of quinclorac for 192 h. We investigated the effect of (PhSe)2 on plasma metabolic changes, enzymes of intermediary metabolism, pro-oxidants parameters and antioxidant defense in the liver of silver catfish. The weight, length and hepatic somatic index (HSI) were also determined. Animals exposed to quinclorac showed a decrease at HSI, an increase lactate levels in plasma and in the enzymes fructose bifosfatase (FBPase), glucose-6-phosphatase (G6Pase), glycogen phosphorylase (GPase) and aspartate aminotransferase (AST) in liver. Furthermore, were observed increased of TBARS, decreased NPSH and AA levels and inhibition of SOD in liver of silver catfish. The (PhSe)2 was effective in protecting the liver of silver catfish by decreased TBARS, increasing NPSH levels, AA and the activity of SOD. However, the (PhSe)2 was not effective in recovery the effects caused by the increase of hepatic enzyme AST. In the third experiment investigated the ability of (PhSe)2 in reducing oxidative damage in the liver, gills and muscle of carp and silver catfish exposed to clomazone. Silver catfish and carp were fed with a diet without (PhSe)2 or a diet containing 3.0 mg/Kg of (PhSe)2 for 60 days and after were exposed to 1 mg/L of clomazone (192 h). At the end of the exposure period, oxidative parameters and antioxidant defenses were determined. Silver catfish exposed to clomazone showed increased TBARS in liver and muscle and protein carbonyl in liver and gills. In addition, decrease in levels of NPSH in liver and gills, AA in the liver and of enzyme glutathione peroxidase (GPx) in liver was observed. The (PhSe)2 reversed some effects caused by clomazone in silver catfish, preventing the increase in TBARS and protein carbonyl and by increasing NPSH and AA levels. Moreover, clomazone no caused apparent situation of oxidative stress in carp and thus cannot assess the role of (PhSe)2 in this species exposed to that herbicide. However, the (PhSe)2 in both species reduced per se the TBARS levels in liver and muscle, increased NPSH and AA levels and the activity of GPx in liver. Considering that exposure to herbicides is more frequent and that is the cause of several changes in fish, the results of these studies are of great importance, since the (PhSe)2 may represent an alternative to prevent or mitigate toxicity caused by herbicides in different fish species of commercial importance. / A contaminação ambiental causada pelo uso frequente de herbicidas na agricultura tem aumentado nas últimas décadas. O quinclorac e o clomazone são herbicidas amplamente utilizados na agricultura, os quais podem causar contaminação a organismos, como os peixes. Entretanto é necessário estudos no sentido de minimizar os efeitos tóxicos desses compostos em ecossistemas aquáticos. Micronutrientes como o selênio, o qual é essencial na nutrição de peixes, podem ter funções antioxidantes contra danos oxidativos causados por herbicidas. Assim, o objetivo deste trabalho foi verificar se uma dieta suplementada com o disseleneto de difenila [(PhSe)2], possui efeito protetor contra danos induzidos pelos herbicidas quinclorac e clomazone em peixes das espécies Cyprinus carpio (carpas) e Rhamdia sp. (jundiás). No primeiro experimento carpas foram alimentadas com uma dieta sem (PhSe)2 ou uma dieta contendo 3.0 mg/Kg de (PhSe)2 por 60 dias e após foram expostas a 1 mg/L do quinclorac por 192 horas. Substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), carbonilação de proteínas, tióis não proteicos (SHNP), ácido ascórbico (AA), bem como a atividade das enzimas catalase (CAT), superóxido dismutase (SOD) e glutationa S-transferase (GST) foram determinados em fígado, brânquias, cérebro e músculo de carpas. O quinclorac aumentou os níveis de TBARS em fígado e brânquias, diminuiu os níveis de SHNP em cérebro e músculo e de AA no músculo e inibiu as enzimas SOD em fígado e GST em fígado e cérebro. O (PhSe)2 reverteu esses efeitos prevenindo o aumento do TBARS em fígado e brânquias e recuperando a atividade da GST em fígado e SHNP em cérebro e músculo. No segundo experimento jundiás foram alimentados com uma dieta sem (PhSe)2 ou uma dieta contendo 3.0 mg/Kg de (PhSe)2 por 60 dias e após expostos a 1 mg/L do quinclorac por 192 horas. Investigou-se o efeito do (PhSe)2 sobre as alterações metabólicas no plasma, enzimas do metabolismo intermediário, bem como parâmetros pró-oxidantes e de defesa antioxidante em fígado dos jundiás. O peso, comprimento e índice hepatossomático (IHS) também foram determinados. Animais expostos ao quinclorac apresentaram diminuição no IHS, aumento nos níveis de lactato em plasma e das enzimas frutose bifosfatase (FBPase), glicose 6-fosfatase (G6Pase), glicogênio fosforilase (GPase) e da asparato aminotransferase (AST) em fígado. Além disso, foram observadas aumento do TBARS, diminuição nos níveis de SHNP e AA e inibição da enzima SOD no fígado dos jundiás. O (PhSe)2 foi efetivo em proteger o tecido hepático dos jundiás por diminuir o TBARS, aumentar os níveis de SHNP, AA, e a atividade da SOD. Porém o (PhSe)2 não foi eficaz na recuperação dos efeitos causados pelo aumento da enzima hepática AST. No terceiro experimento investigou-se a capacidade do (PhSe)2 em reduzir o dano oxidativo em fígado, brânquias e músculo de carpas e jundiás expostos ao clomazone. Jundiás e carpas foram alimentados com uma dieta sem (PhSe)2 ou uma dieta contendo 3.0 mg/Kg de (PhSe)2 por 60 dias e após foram expostos a 1 mg/L do clomazone (192 horas). No final do período de exposição, parâmetros oxidativos e defesas antioxidantes foram determinados. Jundiás expostos ao clomazone apresentaram aumento do TBARS em fígado e músculo e da proteína carbonil em fígado e brânquias. Além da diminuição nos níveis de SHNP em fígado e brânquias, AA em fígado e inibição da enzima glutationa peroxidase (GPx) em fígado. O (PhSe)2 reverteu alguns efeitos causados pelo clomazone em jundiás, prevenindo o aumento do TBARS e da proteína carbonil e aumentando os níveis de SHNP e AA. Por outro lado, o clomazone não causou uma aparente situação de estresse oxidativo em carpa e assim não podemos avaliar o papel do (PhSe)2 nesta espécie exposto a esse herbicida. Porém o (PhSe)2 em ambas as espécies diminuiu per se os níveis de TBARS em fígado e músculo, aumentou os níveis de SHNP e AA e atividade da enzima GPx em fígado. Considerando-se que a exposição aos herbicidas é cada vez mais frequente e que é a causa de diversas alterações em peixes, os resultados desses trabalhos são de grande importância, uma vez que o (PhSe)2 pode representar uma alternativa para prevenir ou atenuar a toxicidade causada por herbicidas em diferentes espécies de peixes de importância comercial.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Treatment with neuroleptic drugs has been associated to side effects like tardive diskynesia and hepatic damage. In spite of the several reports of hepatotoxicity after neuroleptic administration, few data are available in the literature about these effects and the precise mechanisms by which neuroleptics induce hepatotoxicity remain unclear. In the same way, there are few studies about the effects of neuroleptics on kidney. In this way, the first aim of the present work was to assess the effects of chronic exposure to fluphenazine in liver and kidney of rats, as well as the protective effect of diphenyl diselenide on the fluphenazine-induced damage (article 1). Long-term treatment with fluphenazine caused an increase in lipid peroxidation levels in liver and kidney homogenates, a decrease in hepatic SOD activity, and an increase in hepatic CAT activity. Diphenyl diselenide was able to protect liver and kidney from lipid peroxidation, ameliorate SOD activity in liver, and prevent the increase in hepatic CAT activity. Diphenyl diselenide treatment did not affect δ-ALA-D activity, but fluphenazine and/or in combination with diphenyl diselenide showed an inhibitory effect on δ-ALA-D activity in liver and kidney. The second objective of this study was to determine whether the treatment with haloperidol (HP), valerian or both in association impairs liver or kidney functions (article 2). Valerian did not affect oxidative stress parameters in the liver or kidney of rats. HP only increased glutathione (GSH) depletion in liver, but not in kidney. However, when HP was associated with valerian, an increase in lipid peroxidation levels and reactive species production was observed in the hepatic tissue. HP and valerian when administered independently did not affect the activity of hepatic and renal δ-ALA-D, however, these drugs administered concomitantly provoked an inhibition of hepatic δ-ALA-D activity. Serum aspartate aminotransferase (AST) activity was not altered by any treatment. However, serum alanine aminotransferase (ALT) activity was higher in the HP group and HP plus valerian group. Taken together, these results indicate the relationship between the treatment with flufenazine and the oxidative stress, and also point to the protective role of diphenyl diselenide on the oxidative damage induced by fluphenazine in liver. Our data also suggest adverse interactions between haloperidol and valerian treatments causing hepatic damage related to oxidative stress. / O tratamento com drogas neurolépticas tem sido associado a efeitos colaterais como a discinesia tardia (DT) e o dano hepático. Apesar dos inúmeros casos de hepatotoxicidade após a administração de neurolépticos, são escassos os dados na literatura a respeito desses efeitos e o mecanismo exato pelo qual neurolépticos induzem hepatotoxicidade permanece incerto. Da mesma forma, existem poucos estudos relatando os efeitos dos neurolépticos sobre o rim. Dessa forma, o primeiro objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da exposição crônica à flufenazina em fígado e rim de ratos bem como o efeito protetor do disseleneto de difenila sobre o dano induzido por flufenazina (artigo 1). O tratamento prolongado com flufenazina causou um aumento na peroxidação lipídica no fígado e no rim, uma diminuição na atividade da SOD hepática, e um aumento na atividade da CAT hepática. O disseleneto de difenila foi capaz de proteger o fígado e o rim da peroxidação lipídica, melhorou a atividade da SOD no fígado, e preveniu o aumento na atividade da CAT no fígado. O tratamento com disseleneto de difenila não afetou a atividade da δ-ALA-D, mas a flufenazina e/ou em combinação com disseleneto de difenila demonstrou ter efeito inibitório sobre a atividade da δ-ALA-D no fígado e no rim. O segundo objetivo deste estudo foi determinar se o tratamento com haloperidol (HP), valeriana ou a associação de ambas as drogas pode alterar as funções hepáticas e renais (artigo 2). A valeriana não afetou nenhum parâmetro de estresse oxidativo no fígado e no rim dos ratos. O HP apenas aumentou a depleção de glutationa (GSH) no fígado, mas não no rim. Entretanto, quando o HP foi associado com a valeriana, um aumento na peroxidação lipídica e produção de espécies reativas foram observados no tecido hepático. HP e valeriana quando administrados independentemente não afetaram a atividade da δ-ALA-D hepática e renal, contudo, quando estas drogas foram administradas concomitantemente provocaram uma inibição da atividade da δ-ALA-D hepática. A atividade da aspartato aminotransferase (AST) do soro não foi alterada por nenhum dos tratamentos. No entanto, a atividade da alanina aminotransferase (ALT) do soro estava aumentada nos grupos tratados com HP e HP mais flufenazina. Juntos estes resultados indicam uma relação entre o tratamento com flufenazina e o estresse oxidativo, e também apontam para o papel protetor do disseleneto de difenila no dano oxidativo induzido por flufenazina no fígado. Nossos dados também sugerem interações adversas no tratamento com haloperidol e valeriana, ocasionando dano hepático associado ao estresse oxidativo.