Made available in DSpace on 2015-04-30T14:03:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000467154-Texto+Completo-0.pdf: 7061163 bytes, checksum: 094a6255137e152d52395cd63a9b0ee4 (MD5) Previous issue date: 2015 / Alzheimer disease (AD) and Parkinson disease (PD) are the two most common neurodegenerative disorders affecting around 35 and 10 million people worldwide, respectively. These disorders are characterized by neuronal protein deposits and progressive loss of function or structure of central nervous system (CNS). Studies have shown that purinergic system is involved in mechanisms associated with neurodegenerative diseases such as AD and PD. The purinergic signaling is meditated by ATP and adenosine through activation of purinoceptors P2 and P1, respectively. The nucleotide and nucleoside levels are modulated by the action of the ectonucleotidase family, especially by ecto-Nucleoside triphosphate diphosphohydrolases (NTPDases) and ecto-5´-nucleotidase (EC-5´-Nt). These enzymes hydrolyze ATP to adenosine, which is subsequently deaminated by the enzyme Adenosine Deaminase (ADA) to inosine. Adenosine is described as an important neuromodulator and neuroprotective of CNS, and its modulation has proven to be a promising alternative for the treatment of neurodegenerative diseases. Thus, this study aims to evaluate behavioral parameters in models of cognitive impairment induced by scopolamine, 6-hydroxydopamine, and paraquat in zebrafish and study the possible effect of these models on the purinergic system. Our results, using a model of pharmacological cognitive impairment induced by scopolamine in adult zebrafish, showed that selective and non-selective inhibitors of adenosine receptors (Caffeine, ZM241385, and DPCPX) prevented the cognitive deficit induced by scopolamine. The same results were found for the adenosine transporter inhibitor (dipyridamole), and ADA inhibitor (EHNA). These data support the hypothesis of adenosinergic signalling can modulate memory mechanisms. We also developed a new experimental model of neurodegeneration by treating adult zebrafish chronically with paraquat herbicide (Pq) that results in symptoms of PD. Treatment consisted of six ip. injections of Pq in doses of 10 or 20 mg/kg and each injection was administered every three days. Locomotor behavior was assessed 24 hours after each injection and showed a decrease in both doses. The turn angle was also evaluated and showed difference between the doses administered compared to control group. Non-motor behaviors such as anxiety and social interaction were not significantly different after chronic treatment with Pq. However, after Pq exposure, the animals showed a deficit in Y-maze task memory. Apart from the behavioral data, our results presented an increase on dopamine levels, whereas DOPAC decreased in the experimental group showing change in dopamine metabolism. The amount of tyrosine hydroxylase demonstrated no significant difference between control and treated fish; however, dopamine transporter expression decreased in the group treated with 10 mg/kg Pq, and there was no change at the highest dose. Our study also evaluated the effect of chronic exposure of Pq and 6-hydroxydopamine (6-OHDA) neurotoxins, commonly used as an animal model of PD, on extracellular nucleotide and nucleoside metabolism. Two doses of 6-OHDA were tested, 25 and 50 mg/kg, and the animals were sacrificed at six days after exposure. Our data showed no changes in ectonucleotidase activities or ATP, ADP and AMP levels after exposure to Pq. However, a decrease of extracellular adenosine and increase in inosine levels were observed when compared to the control group. The 6-OHDA treatment did not affect the activity of NTPDase, EC-5´-Nt, and ATP levels in both tested doses. In contrast to the previous results, ADP levels were different for each dose used, while the AMP levels decreased in both doses. The adenosine and inosine showed an increase in both doses of 6-OHDA tested in zebrafish brains. These data suggest that the purinergic system can be modulated differently in experimental animals with symptoms of Parkinson's disease. In addition, this study also presented a new model of neurodegeneration using the Pq and confirms the involvement of purinergic system on neurodegeneration as well as its pharmacological potential in neurodegenerative diseases. / As doenças neurodegenerativas mais prevalentes são a doença de Alzheimer (DA) e a doença de Parkinson (DP) afetando cerca de 35 e 10 milhões de pessoas no mundo, respectivamente. Essas patologias são caracterizadas pelo depósito de proteínas em células neuronais e pela perda progressiva da função ou estrutura no sistema nervoso central (SNC). Estudos têm mostrado que o sistema purinérgico está envolvido nos mecanismos relacionados a DA e DP. A sinalização purinérgica é mediada pela ação do ATP e da adenosina através da ativação dos receptores P2 e P1, respectivamente. Os níveis de nucleotídeos e de nucleosídeos são modulados pela ação enzimática das ectonucleotidases, especialmente pela ecto-nucleosídeo trifosfato difosfoidrolases (NTPDases) e ecto-5'-nucleotidase (EC-5´-Nt). Estas enzimas hidrolisam ATP em adenosina, que é subsequentemente desaminado pela enzima adenosina deaminase (ADA) a inosina. A adenosina é descrita como importante neuromodulador e neuroprotetor do SNC e sua modulação tem se mostrado uma alternativa promissora para o tratamento de doenças neurodegenerativas. Com isso, este estudo visa avaliar parâmetros comportamentais em modelos de déficit cognitivo induzidos por escopolamina, por 6-hidroxidopamina e por paraquat em peixe-zebra, e estudar o possível efeito desses modelos sobre o sistema purinérgico. Nossos resultados, utilizando o modelo farmacológico de déficit cognitivo induzido por escopolamina em peixe-zebra adulto, mostraram que os inibidores seletivos e não seletivos dos receptores de adenosina (Cafeína, ZM241385 e DPCPX) preveniram o déficit causado pela escopolamina. Os mesmos resultados foram encontrados para o inibidor do transportador de adenosina (dipiridamol) e inibidor da ADA (EHNA). Esses dados suportam a hipótese de que a sinalização adenosinérgica pode modular o processamento da memória. Nosso estudo também caracterizou um novo modelo experimental de neurodegeneração, tratando peixes-zebra adultos cronicamente com paraquat (Pq), herbicida associado aos sintomas da DP. O tratamento consistiu de seis injeções intraperitoniais nas doses de 10 ou 20 mg/kg a cada três dias. O comportamento locomotor foi avaliado 24 horas após cada injeção e mostrou uma diminuição em ambas as doses. O ângulo de giro também foi avaliado 24 horas após cada injeção e demonstrou diferença entre as doses administradas. Comportamentos não motores como ansiedade e interação social não apresentaram diferença significativa após o tratamento crônico com Pq. No entanto, os animais tratados com Pq demonstraram déficit de memória em tarefa de labirinto em Y comparados com o grupo controle. Além dos dados comportamentais, nossos resultados mostraram um aumento nos níveis de dopamina, enquanto os de DOPAC diminuíram nos animais tratados com Pq, mostrando mudança no metabolismo. Já a tirosina hidroxilase não apresentou diferença significativa entre animais do grupo controle e tratados, porém a expressão do transportador de dopamina diminuiu no grupo tratado com 10 mg/Kg de Pq, não havendo alteração na maior dose. Nosso estudo também investigou os efeitos da exposição crônica do Pq e da neurotoxina 6-hidroxidopamina (6-OHDA), comumente usada como modelo animal de DP, sobre o metabolismo extracelular de nucleosídeos e nucleotídeos. Duas doses de 6-OHDA foram testadas, 25 e 50 mg/kg, e os animais foram eutanasiados seis dias após a exposição. Nossos dados mostraram que o Pq não alterou a atividade das NTPDases e EC-5´-Nt ou os níveis extracelulares de ATP, ADP e AMP. No entanto, o tratamento crônico com Pq diminui os níveis extracelulares de adenosina e aumentou os níveis de inosina. Os peixes tratados com 6-OHDA não apresentaram alterações na atividade das NTPDases e EC-5´-Nt, bem como nos níveis de ATP extracelular nas duas doses testadas. Porém, houve mudanças nos níveis de ADP e uma diminuição, em ambas as doses, nos níveis de AMP. Já os níveis extracelulares de adenosina e inosina apresentaram um aumento. Estes dados sugerem que o sistema purinérgico pode ser modulado de forma diferente em animais experimentais com sintomas de Parkinson. Além disso, este trabalho também apresentou um novo modelo de neurodegeneração utilizando o Pq além de reforçar o envolvimento do sistema purinérgico e o seu potencial farmacológico sobre doenças neurodegenerativas.

A doença de Machado-Joseph (MJD – Machado-Joseph disease), também conhecida como ataxia espinocerebelar tipo 3 (SCA3 – spinocerebellar ataxia type 3), é uma doença neurodegenerativa, com padrão de herança autossômica dominante, causada por uma expansão do trato de repetições CAG no gene ATXN3. Estudos prévios mostram que a idade de início (ii) da doença apresenta uma correlação inversa ao número de repetições CAG no alelo expandido, mas que somente entre 40 e 68% da variação da ii pode ser explicado pelo tamanho da expansão. Considerando que um mecanismo molecular comum para todas as doenças neurodegenerativas foi proposto anteriormente, o restante da variação da correlação pode estar associado ao mecanismo molecular de outras doenças. Expansão da repetição hexanucleotídica (GGGGCC ou G4C2) no gene C9orf72 foi identificado como a etiologia em uma proporção significante dos pacientes de esclerose lateral amiotrófica (ALS – amyotrophic lateral sclerosis), demência frontotemporal (FTD – frontotemporal dementia) e os afetados da comorbidade ALS-FTD. O presente estudo teve como objetivo investigar o tamanho do trato de hexanucleotídeo no gene C9orf72 em pacientes com MJD/SCA3 como um potencial modificador de ii. A genotipagem dos alelos do C9orf72 foi realizada por PCR com primers fluorescentes, seguida de eletroforese capilar, e avaliada no grupo teste e no grupo controle. Foram genotipados 83 pacientes com MJD/SCA3 e 102 controles saudáveis sem história de ataxia. Todos os pacientes e controles foram recrutados no Hospital de Clínicas de Porto Alegre. A expansão patogênica do C9orf72 foi definida como trato contendo mais de 30 repetições hexanucleotídicas. Os indivíduos foram divididos em duas categorias para fins de análises estatísticas: grupo 1) indivíduos com ambos alelos contendo até 6 repetições, inclusive (alelo “pequeno”) e grupo 2) os indivíduos com pelo menos um alelo de 7 até 30 repetições, inclusive (alelo “intermediário”). Nenhum indivíduo com expansão patogênica foi detectado. A frequência alélica de G4C2 foi estabelecida e nenhuma diferença foi observada entre elas. Além disso, não foi encontrada correlação do tamanho do alelo com pacientes de ii precoce e nem com os pacientes de ii tardia. Portanto, nossos resultados indicam que o tamanho do alelo do C9orf72 não atua como fator modificador da idade de início da doença em pacientes com MJD/SCA3. / Machado-Joseph disease (MJD), also known as spinocerebellar ataxia type 3 (SCA3) is a neurodegenerative disorder of an autosomal dominant trait caused by an expansion of a CAG repeat tract in the ATXN3 gene. Previous studies show that age of onset (AO) of the disease is inversely correlated with CAG repeat length in the expanded allele that can explain from 40 to 68% of variation in AO. Considering that a common molecular mechanism for all neurodegenerative diseases has been previously suggested, the key to describing this variation could lie in the molecular biology of other diseases. Hexanucleotide repeat (GGGGCC or G4C2) expansions in C9orf72 were identified as the etiology in a significant portion of patients with amyotrophic lateral sclerosis (ALS), patients with frontotemporal dementia (FTD), and those affected by comorbid ALS-FTD. Taking this into consideration, our aim was to investigate C9orf72 hexanucleotide tract length in MJD/SCA3 patients as a potential modifier of AO. After establishing a reliable protocol to genotype C9orf72 alleles using PCR with fluorescent primers followed by capillary electrophoresis, 83 MJD/SCA patients and 102 healthy controls with no history of ataxia were genotyped. All individuals were recruited from the Hospital de Clínicas de Porto Alegre. Pathogenic expansions were defined as alleles containing more than 30 hexanucleotide repeats. Individuals were divided into two categories for statistical analysis: group 1) those with both alleles containing up to 6 repeats (“small” alleles) and group 2) those with one or both alleles of 7 up to 30 repeats (“intermediate” alleles). No pathogenic expansions were detected. Allelic distribution was established, and no difference was observed between groups. In addition, neither early-onset nor late-onset MJD/SCA3 patients have shown to be correlated with neither the small nor the intermediary C9orf72 genotype so far. Therefore, results obtained in this study indicate that C9orf72 allele length is not a modifier of age of onset in MJD/SCA3 patients.

A via das quinureninas é a principal rota de degradação do aminoácido triptofano. Os metabólitos dessa via, comumente chamados de quinureninas, estão envolvidos em vários processos fisiológicos e patológicos e, recentemente, algumas quinureninas foram relacionadas à fisiopatologia de várias doenças neurodegenerativas. Tendo em vista que dados da literatura são contraditórios no que se refere à geração de espécies reativas a partir de algumas quinureninas e considerando que as concentrações de alguns desses metabólitos estão elevadas em várias doenças neurodegenerativas, este trabalho teve por objetivo investigar os efeitos in vitro de alguns intermediários da via das quinureninas, particularmente a 3-hidroxiquinurenina (3HKyn), a quinurenina (Kyn), o ácido 3-hidroxiantranílico (3HAA), o ácido antranílico (AA) e o ácido quinolínico (QA) sobre alguns parâmetros de estresse oxidativo em córtex cerebral de ratos de 30 dias de idade. Verificamos que a 3HKyn e o 3HAA diminuíram as substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBA-RS) e a quimiluminescência em córtex cerebral de ratos jovens, o que indica um efeito antioxidante desses compostos, ao passo que a Kyn e o AA não alteraram os parâmetros de lipoperoxidação. Por outro lado, o QA aumentou a peroxidação lipídica nesta estrutura cerebral por aumentar significativamente as medidas de TBA-RS e quimiluminescência. Além disso, se pode verificar uma prevenção significativa da oxidação da GSH causada pelo 3HAA, enquanto o QA, na presença de íon ferroso e ácido ascórbico, diminuiu significativamente as concentrações de glutationa reduzida, o que indica que esse efeito seja mediado por radicais hidroxila gerados através da reação de Fenton. Já a 3HKyn, a Kyn e o AA não alteraram significativamente as concentrações de GSH. Também se verificou que a 3HKyn diminuiu a oxidação do diacetato de 2, 7-diclorofluoresceína, além de mostrar a propriedade de seqüestrar radicais peroxila e hidroxila. Por outro lado, o 3HAA somente seqüestrou radicais peroxila, sugerindo que a estrutura orto-aminofenólica é essencial para o composto possuir propriedades antioxidantes. Com o objetivo de verificar se o tempo de exposição à 3HKyn alterava a sua atividade antioxidante, determinamos a reatividade antioxidante total (TAR) e os valores de TBA-RS em células C6 cultivadas de glioma de ratos ao longo de 48 h na ausência (controle) ou presença de 3HKyn. Os resultados demonstraram um aumento da TAR e uma diminuição das TBA-RS pela 3HKyn em tempos curtos de exposição (1-6 horas), sendo que o metabólito não alterou significativamente esses parâmetros em tempos maiores de exposição, sugerindo uma diminuição da capacidade antioxidante da 3HKyn ao longo do tempo. Também verificamos uma diminuição do potencial antioxidante total (TRAP) e da TAR pelo QA em homogeneizado de córtex cerebral Finalmente, foi evidenciado qua a 3HKyn, na concentração de 100 µM, foi capaz de prevenir os efeitos tóxicos causados pelo QA e pelo ácido glutárico (GA). O GA é a principal neurotoxina que se encontra acumulada na acidemia glutárica tipo I. Em resumo, nossos resultados sugerem um efeito antioxidante da 3HKyn e do 3HAA e um efeito pró-oxidante do QA in vitro em córtex cerebral de ratos jovens. As alterações provocadas pelas várias quinureninas foram obtidas nas concentrações de 10, 100 e 500 µM. Embora não saibamos as concentrações dessas substâncias em doenças neurodegenerativas em que eles se acumulam, é possível que, em uma situação in vivo, a produção de substâncias antioxidantes através da rota das quinureninas poderia contrabalançar os efeitos tóxicos causados por outros metabólitos como o QA.

Orientador: Satoshi Kitamura / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-22T11:47:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luchesi_KarenFontes_D.pdf: 2231982 bytes, checksum: 2f5ef1dbfa543808275311de510df643 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A Doença de Parkinson (DP) é uma das doenças neurodegenerativas mundialmente mais prevalentes. Dentre as doenças do neurônio motor, a Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA) é a mais frequente. A qualidade de vida e o prolongamento da expectativa de vida dos sujeitos com doenças neurodegenerativas, como ELA e DP, são foco da intervenção fonoaudiológica, visto que uma das maiores causas de morte são as pneumonias aspirativas. Esta pesquisa teve por objetivo analisar e descrever aspectos relacionados à disfagia e à sua progressão em sujeitos diagnosticados com ELA e DP. Ao todo, participaram 49 sujeitos com ELA e 24 sujeitos com DP. Todos foram avaliados e acompanhados no ambulatório de Otorrinolaringologia/Disfagia do Hospital de Clínicas da Universidade Estadual de Campinas. Foram incluídos no estudo, apenas os sujeitos que estavam em acompanhamento periódico no ambulatório de neurologia do referido hospital e em tratamento medicamentoso. Foram excluídos os sujeitos sem queixa de deglutição ou que apresentassem outras doenças que pudessem causar alteração na deglutição. Todos foram submetidos à entrevista estruturada, videoendoscopia da deglutição, avaliação clínica da deglutição e intervenção fonoaudiológica, além de terem a funcionalidade de ingestão oral classificada pela Functional Oral Intake Scale. Foi realizada uma análise descritiva dos dados com apresentação de frequência das variáveis categóricas e medidas de tendência central e dispersão das variáveis numéricas. Na análise exploratória foram utilizados: Regressão de Cox, teste Exato de Fisher, teste de Kruskal-Wallis, Qui-quadrado, teste de Mann-Whitney e análise de sobrevivência de Kaplan-Meier. As análises foram realizadas por meio do software SPSS versão 13.0 para Windows, tendo sido adotado o nível de significância para os testes estatísticos de 0,05. Na ELA, foi identificado como fator associado à disfagia moderada ou grave, a odinofagia (p=0,01). Foram identificados como fatores que influenciaram na progressão da disfagia na ELA a idade de início da doença (p=0,02) e o início bulbar (p=0,04). A idade de início avançada (p=0,03) e o menor tempo de doença até a primeira avaliação (p=0,004) foram identificados como fatores que levaram à necessidade de indicação de uma via alternativa de alimentação em menor tempo na ELA. Não foram identificados fatores que influenciassem a progressão da disfagia na DP. Observou-se melhora e estabilização da função de deglutição na maioria dos sujeitos com DP estudados. Conclui-se que a idade de início e o início bulbar da ELA são fatores associados à piora rápida da disfagia. Não houve fatores associados à progressão da disfagia na PD e a funcionalidade na deglutição destes pacientes foi caracterizada por melhora e manutenção / Abstract: Parkinson's disease (PD) is one of the most prevalent neurodegenerative diseases worldwide. Among the motor neuron diseases, the Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) is the most common. The quality of life and longer life expectancy for these individuals with neurodegenerative diseases are the purpose of speech-language therapy, as the leading cause of death are aspirative pneumonias. The objective of this study was to analyze and describe aspects related to dysphagia and its progression in patients diagnosed with ALS and PD. Altogether, 49 patients with ALS and 24 patients with PD participated in the study. All patients were evaluated and followed by at the Otolaryngology/Dysphagia services of the Clinical Hospital of the University of Campinas. The study included only patients who have been regularly monitored at the neurology service and undergoing drug treatment. Patients who had other conditions that could cause changes in swallowing or with no complaints concerning swallowing were excluded. All patients underwent a structured interview, Fiberoptic Endoscopic Evaluation of Swallowing, clinical evaluation of swallowing and swallowing management. Furthermore, they had the swallowing functionality classified by the Functional Oral Intake Scale. We performed a descriptive analysis with presenting the frequency of categorical variables, central measures tendency and dispersion of numerical variables. In exploratory data analysis were applied Cox Regression, Kruskal-Wallis, Chi-square, Mann-Whitney and survival analysis of Kaplan-Meier. The analyses were performed using SPSS version 13.0 for Windows and the significance level for statistical tests was 5%. Odynophagia was identified as an associated factor with moderate or severe dysphagia in ALS. The onset age of ALS (p = 0.02) and the bulbar onset ALS (p = 0.04) were identified as factors that influence the progression of dysphagia in ALS. Advanced onset age (p = 0.03) and shorter disease duration (p = 0.004) were identified as factors that lead to sooner need for non-oral feeding. We did not identify any associated factors with the progression of dysphagia in PD. We noticed an improvement and stabilization of the swallowing function in most patients with PD. We conclude that the onset age and bulbar onset of ALS are factors associated with rapid worsened dysphagia / Doutorado / Epidemiologia / Doutora em Saúde Coletiva

A doença de Machado-Joseph (MJD – Machado-Joseph disease), também conhecida como ataxia espinocerebelar tipo 3 (SCA3 – spinocerebellar ataxia type 3), é uma doença neurodegenerativa, com padrão de herança autossômica dominante, causada por uma expansão do trato de repetições CAG no gene ATXN3. Estudos prévios mostram que a idade de início (ii) da doença apresenta uma correlação inversa ao número de repetições CAG no alelo expandido, mas que somente entre 40 e 68% da variação da ii pode ser explicado pelo tamanho da expansão. Considerando que um mecanismo molecular comum para todas as doenças neurodegenerativas foi proposto anteriormente, o restante da variação da correlação pode estar associado ao mecanismo molecular de outras doenças. Expansão da repetição hexanucleotídica (GGGGCC ou G4C2) no gene C9orf72 foi identificado como a etiologia em uma proporção significante dos pacientes de esclerose lateral amiotrófica (ALS – amyotrophic lateral sclerosis), demência frontotemporal (FTD – frontotemporal dementia) e os afetados da comorbidade ALS-FTD. O presente estudo teve como objetivo investigar o tamanho do trato de hexanucleotídeo no gene C9orf72 em pacientes com MJD/SCA3 como um potencial modificador de ii. A genotipagem dos alelos do C9orf72 foi realizada por PCR com primers fluorescentes, seguida de eletroforese capilar, e avaliada no grupo teste e no grupo controle. Foram genotipados 83 pacientes com MJD/SCA3 e 102 controles saudáveis sem história de ataxia. Todos os pacientes e controles foram recrutados no Hospital de Clínicas de Porto Alegre. A expansão patogênica do C9orf72 foi definida como trato contendo mais de 30 repetições hexanucleotídicas. Os indivíduos foram divididos em duas categorias para fins de análises estatísticas: grupo 1) indivíduos com ambos alelos contendo até 6 repetições, inclusive (alelo “pequeno”) e grupo 2) os indivíduos com pelo menos um alelo de 7 até 30 repetições, inclusive (alelo “intermediário”). Nenhum indivíduo com expansão patogênica foi detectado. A frequência alélica de G4C2 foi estabelecida e nenhuma diferença foi observada entre elas. Além disso, não foi encontrada correlação do tamanho do alelo com pacientes de ii precoce e nem com os pacientes de ii tardia. Portanto, nossos resultados indicam que o tamanho do alelo do C9orf72 não atua como fator modificador da idade de início da doença em pacientes com MJD/SCA3. / Machado-Joseph disease (MJD), also known as spinocerebellar ataxia type 3 (SCA3) is a neurodegenerative disorder of an autosomal dominant trait caused by an expansion of a CAG repeat tract in the ATXN3 gene. Previous studies show that age of onset (AO) of the disease is inversely correlated with CAG repeat length in the expanded allele that can explain from 40 to 68% of variation in AO. Considering that a common molecular mechanism for all neurodegenerative diseases has been previously suggested, the key to describing this variation could lie in the molecular biology of other diseases. Hexanucleotide repeat (GGGGCC or G4C2) expansions in C9orf72 were identified as the etiology in a significant portion of patients with amyotrophic lateral sclerosis (ALS), patients with frontotemporal dementia (FTD), and those affected by comorbid ALS-FTD. Taking this into consideration, our aim was to investigate C9orf72 hexanucleotide tract length in MJD/SCA3 patients as a potential modifier of AO. After establishing a reliable protocol to genotype C9orf72 alleles using PCR with fluorescent primers followed by capillary electrophoresis, 83 MJD/SCA patients and 102 healthy controls with no history of ataxia were genotyped. All individuals were recruited from the Hospital de Clínicas de Porto Alegre. Pathogenic expansions were defined as alleles containing more than 30 hexanucleotide repeats. Individuals were divided into two categories for statistical analysis: group 1) those with both alleles containing up to 6 repeats (“small” alleles) and group 2) those with one or both alleles of 7 up to 30 repeats (“intermediate” alleles). No pathogenic expansions were detected. Allelic distribution was established, and no difference was observed between groups. In addition, neither early-onset nor late-onset MJD/SCA3 patients have shown to be correlated with neither the small nor the intermediary C9orf72 genotype so far. Therefore, results obtained in this study indicate that C9orf72 allele length is not a modifier of age of onset in MJD/SCA3 patients.

As doenças neurodegenerativas (DN) estão entre as principais causas de mortalidade e morbidade nos países ocidentais. Não há ainda um tratamento definitivo para estas neuropatias, mas os estudos têm indicado mecanismos comuns de toxicidade que incluem disfunção mitocondrial, estresse oxidativo e apoptose. Assim, as mitocôndrias constituem alvos importantes para futuras estratégias de neuroproteção a fim de tratar, prevenir ou até mesmo retardar a neurodegeneração. Neste contexto, o canabidiol (CBD), um constituinte não psicoativo da Cannabis sativa e cuja propriedade neuroprotetora tem sido sugerida por diferentes estudos, surge como uma alternativa bastante promissora. Diferentes mecanismos moleculares podem estar envolvidos na neuroproteção exercida pelo CBD. Embora o potencial efeito benéfico do canabidiol com relação às doenças neurodegenerativas já tenha sido sugerido, não há ainda estudos que abordem precisamente os mecanismos de proteção contra a toxicidade mitocondrial cerebral, evento chave no processo neurodegenerativo. O presente estudo teve como objetivo investigar os efeitos do CBD em mitocôndrias cerebrais de rato, bem como possíveis mecanismos de neuroproteção. Foram avaliados os seguintes parâmetros: função mitocondrial, estresse oxidativo mitocondrial e transição de permeabilidade de membrana mitocondrial (TPMM). Os resultados obtidos sugerem que o canabidiol é capaz de proteger as mitocôndrias cerebrais contra o intumescimento osmótico induzido por cálcio/fosfato, contra a produção de H2O2 induzida por terc-butil hidroperóxido e contra a peroxidação lipídica induzida por Fe2+ e citrato. A captação mitocondrial de cálcio e a capacidade fosforilativa não foram afetadas. / Neurodegenerative diseases (ND) are among the leading causes of mortality and morbidity in Western countries. There is not a definitive treatment for these neuropathies, but studies have indicated mechanisms of toxicity which include mitochondrial dysfunction, oxidative stress and apoptosis. Therefore, mitochondria are important targets for future neuroprotective strategies to treat, prevent or even slow the neurodegeneration. In this context, cannabidiol (CBD), a constituent of non-psychoactive Cannabis sativa and whose neuroprotective property has been suggested by different studies, emerges as a promising alternative. Different molecular mechanisms may be involved in the neuroprotection exerted by CBD. Although the potential beneficial effects of cannabidiol in relation to neurodegenerative diseases has already been suggested, there are no studies addressing specifically the mechanisms of protection against mitochondrial toxicity brain, a key event in the neurodegenerative process. This study aimed to investigate the effects of CBD on rat brain mitochondria, as well as the mechanisms of neuroprotection. The following parameters were evaluated: mitochondrial function, mitochondrial oxidative stress and permeability transition of the mitochondrial membrane (MPT). The results suggest that cannabidiol can protect brain mitochondria against: the osmotic swelling induced by calcium/phosphate, the production of H2O2 induced by tert-butyl hydroperoxide and the lipid peroxidation induced by Fe2+ and citrate. The mitochondrial calcium uptake and phosphorylative capacity were not affected.

No presente trabalho foram avaliados os efeitos da estimulação em ambiente enriquecido (AE) para a memória e para os marcadores neuropatológicos da Doença de Alzheimer (DA) em camundongos transgênicos (TG) que superexpressam a proteína precursora de amilóide humana. Nos animais TG ou C57Bl/6, estimulados dos 3 aos 7 meses de idade, o AE promoveu manutenção da memória relacionada a estímulo aversivo por até 2 meses. Em animais mais velhos (8 a 12 meses de idade), a manutenção da memória foi verificada, independente do estímulo. Em ambas as idades, a memória espacial não foi alterada com o AE. Não houve alteração do número de placas senis nos animais mais jovens. Porém, em TG de 12 meses estimulados, houve redução de 85% na densidade de placas no hipocampo quando comparados ao grupo TG controle. Nessa idade, porém, não foi possível identificar a formação de enovelamentos neurofibrilares. Em conclusão, a estimulação crônica em ambiente enriquecido contribuiu para a formação de reservas cognitivas, protetoras no caso de doenças neurodegenerativas como a DA. / In the present work the effects of chronic stimulation in enriched envitonment (EE) for memory and neuropathological hallmarks of the Alzheimer\'s disease (AD) were evaluated in transgenic mice (TG) that overexpress the human amyloid precursor protein. In TG or C57Bl/6 animals, stimulated from 3 to 7 months of age, submition in EE kept fear conditioning memory for as long as two months. In older mice (8 to 12 months of age) memory keeping was verified, independent of the stimulus. In both ages, spatial memory was not altered with EE. There was no difference in senile plaques density in younger animals. However, in stimulated 12-months-old animals, there was a reduction of 85% in the density of senile plaques in hippocampus, when compared to TG control animals. In this age, however, it was not possible to identify neurofibrilary tangles. In conclusion, chronic stimulation in enriched environment contributed to formation of cognitive reserves, protective in the presence of neurodegenerative diseases, as AD.

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O RAGE é um receptor transmembrana, imunoglobulina-like que existe em múltiplas isoformas e interage com um amplo repertório de ligantes extracelulares. O RAGE é expresso em níveis baixos na maioria das células, porém o aumento da presença de seus ligantes no domínio extracelular faz com que o RAGE inicie uma cascata de sinalização intracelular complexa, resultando em estresse oxidativo, ativação do fator de transcrição NF-B, aumento da expressão de citocinas, além da indução de sua própria expressão. O envolvimento do RAGE neste amplo espectro de sinalização vincula este receptor a diversas condições patológicas. Nesta tese utilizamos 3 modelos experimentais que induzem inflamação sistêmica (Leishmania amazonensis, Lipopolissacarídeo e sepse) e 1 modelo experimental que mimetiza a denervação neuronal (modelos experimentais in vivo). Além disso utilizamos diferentes abordagens de bloqueio do RAGE a fim de elucidar a função deste receptor. Com base em nossos resultados os modelos experimentais foram eficientes em induzir o aumento do RAGE e sua sinalização no sistema nervoso central, desencadeando a síntese e liberação de moléculas pró-inflamatórias e o aumento do estresse oxidativo, culminando em neuroinflamação e neurodegeneração. As intervenções de bloqueio do RAGE foram eficientes em inibir as vias de sinalização intracelular mediadas pelo receptor, comprovando a via de ação. Levando em conta nossos principais resultados concluímos que: a) RAGE atua como mediador da perda neuronal em resposta ao insulto inflamatório em diversas estruturas do SNC, b) está presente no corpo dos neurônios dopaminérgicos e envolvido na morte destes neurônios; c) o aumento do RAGE é tempo-dependente e a morte dos neurônios está vinculada a ação deste receptor. / RAGE is a transmembrane, immunoglobulin-like receptor that exists in multiple isoforms and interacts with a broad repertoire of extracellular ligands. RAGE is expressed at low levels in most cells, but the increased presence of its ligands initiates a complex intracellular signaling cascade resulting in oxidative stress, activation of transcription factor NF-B, increased expression of cytokines in addition to concomitant upregulation of RAGE itself. In this thesis we used 3 experimental models which induce systemic inflammation (Leishmania amazonensis, Lipopolysaccharide and sepsis) and 1 experimental model that mimics neuronal denervation (experimental models in vivo). In addition, different approaches to block RAGE were used to elucidate the function of this receptor. Based on our results the experimental models were efficient in inducing the increase of RAGE and its signaling in the central nervous system, triggering the synthesis and release of proinflammatory molecules and the increase of oxidative stress, culminating in neuroinflammation and neurodegeneration. The RAGE blocking interventions were effective in inhibiting receptor-mediated signaling, proving the signaling pathway. Considering our main results, we conclude that: a) RAGE acts as a mediator of neuronal loss triggered by inflammatory insults in various CNS structures; b) RAGE is present in the body of dopaminergic neurons and is involved in the death of these neurons; c) the increase of RAGE is time-dependent, and the neuronal death is dependent on the action of this receptor.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2012-04-04T21:15:38Z No. of bitstreams: 2 Dissertacao_AnaliseComportamentalHistologica.pdf: 2063494 bytes, checksum: 3c71188b1012fa2f382931eb5f04b81b (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos(edisangela@ufpa.br) on 2012-04-04T21:17:40Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertacao_AnaliseComportamentalHistologica.pdf: 2063494 bytes, checksum: 3c71188b1012fa2f382931eb5f04b81b (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-04-04T21:17:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao_AnaliseComportamentalHistologica.pdf: 2063494 bytes, checksum: 3c71188b1012fa2f382931eb5f04b81b (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Previous issue date: 2011 / A Doença de Parkinson (DP) é uma das doenças neurodegenerativas mais comuns relacionadas com a idade, e apresenta sintomatologia com alterações motoras clássicas que estão relacionadas com a degeneração dos neurônios dopaminérgicos da SNpc e a diminuição de dopamina no estriado. Modelos animais da DP são instrumentos importantes utilizados por pesquisadores para uma maior compreensão de mecanismos patológicos envolvidos na doença e para a avaliação de possíveis intervenções terapêuticas. Tais modelos devem mimetizar algum aspecto da doença, como a degeneração dos neurônios dopaminérgicos nigrais. Neste contexto, o modelo da DP induzido pela injeção da neurotoxina 6- hidroxidopamina (6-OHDA) já se encontra bem estabelecido em ratos, mas necessita ainda de melhor caracterização das alterações comportamentais e lesões no sistema nigro-estriatal em camundongos de diferentes linhagens a fim de que haja interpretações confiáveis quando o modelo for usado em testes terapêuticos. O presente estudo teve como objetivo melhorar a caracterização do modelo unilateral da DP com 6-OHDA em camundongos suíços, avaliando alterações comportamentais e o efeito sobre os neurônios dopaminérgicos da SNpc. Nesta investigação utilizou-se uma única injeção intraestriatal unilateral de 6-OHDA, em duas diferentes concentrações da toxina: 5µg/µl e 10µg/µl. Os nossos resultados mostraram que ambas as concentrações utilizadas causaram perda severa de neurônios dopaminérgicos na SNpc, com uma média de 74,5% e 89,5% de per da, respectivamente. Esta perda apresentou uma correlação alta com o comportamento rotatório induzido por apomorfina e uma correlação baixa com a ambulação no teste do campo aberto. Desta forma, injeções intraestriatais de 5µg/µl ou 10µg/µl de 6-OHDA, em camundongos suíços, reproduzem de forma efetiva o modelo animal unilateral da DP com 6-OHDA, podendo ser utilizadas de forma confiável em experimentos que visem a investigação de terapias farmacológicas, celulares e/ou de neuroproteção para a DP. / Parkinson’s disease (PD) is one of the most common aging-related neurodegenerative diseases, having a clinical presentation featuring classic motor symptoms related to the degeneration of dopaminergic neurons of the substantia nigra pars compacta (SNpc) and dopamine decr ease in the striatum. Animal models of PD are important tools employed by researcher aiming a better understading of pathophysiologic disease mechanisms and for evaluation of potential therapeutic interventions. Such models must mimic some aspect of the disease as for instances, the degeneration of nigral dopaminergic neurons. In this context, the PD model induced by the injection of the neurotoxina 6-hydroxydopamine (6-OHDA) has been widely established in rats but a better characterization in diferent mice strain is lacking, concerning both behavioral changes and the lesion in nigrostriatal system. Such characterization is important so that this model can be reliably used for investigations of therapeutic interventions. The goal of the present study was to improve the characterization of the unilateral 6-OHDA PD model using Swiss mice, through the evaluation of behavioral changes and the effects on the SNpc dopaminergic neurons. In this investigation we have used a single unilateral intraestriatal injection of 6-OHDA, in two different toxin concentrations: 10 µg/2µl e 20 µg/2 µl. Our results have demonstrated that both 6-OHDA concentrations used provoked severe loss of nigral dopaminergic neurons, amounting to 74,5% e 89,5% respectively. This neuronal loss was highly correlated to the apomorphine-induced rotational behavior but not to the ambulation assessed in the open field test. Therefore, intraestriatal injection of 10 µg/2µl or 20 µg/2µl of 6-OHDA, using Swiss mice, reproduce an effective unilateral 6-OHDA PD model that can be reliably employed in experiments aiming to investigate neuroprotective, cellular and/or pharmacological therapies for PD.