Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Fluphenazine-induced orofacial dyskinesia (OD) is a putative animal model of tardive dyskinesia (TD) whose pathophysiology has been related to an increase in dopamine hypersensitivity and oxidative stress. Data from literature have shown that patients with TD present a decrease in dopamine transporter (DAT) expression. In a previously study, we have demonstrated that experimental animals presenting high intensity of vacuous chewing movements (VCM) induced by chronic treatment with haloperidol also presented a reduced dopamine uptake into striatum. Considering that one way to regulate DAT is through redox modulation, the first objective of the present study to determine if the chronic treatment with fluphenazine could induce an increase in oxidative stress index in brain regions (striatum and substantia nigra) and an alteration in levels of dopamine uptake in the striatum of rats treated acute and chronically with fluphenazine (Article 1). The fluphenazine treatment produced VCMs in the majority of the treated rats (87% after 24 weeks). Concomitant treatment with diphenyl diselenide decreased the prevalence of VCMs to 50%. Additionally, we separated the rats that developed (+VCM) or did not develop (-VCM) VCMs. We did not find any statistical differences among the groups when oxidative stress parameters were evaluated. Chronic fluphenazine treatment significantly decreased dopamine uptake. Concomitant treatment with diphenyl diselenide was not able to prevent this decrease in those rats that developed VCMs. Another objective of this work was to evaluate the role of dopamine (DA) and other monoamines and their metabolites on acute and chronic of OD induced by fluphenazine in rats (manuscript in preparation 1). The vacuous chewing movements (VCMs) or the levels of monoamines and its metabolites were quantified after 3 (acute) or 24 (chronic) weeks after beginning of treatment. The fluphenazine treatment produced VCMs in part of treated rats (50% after 3 weeks and about 85% after 24 weeks). There were not significant differences between the groups in monoamines levels neither in their metabolites in the striatum under acute fluphenazine treatment in +VCMs rats. However, we observed a trend to increase the levels of the DA metabolites, HVA (p=0.05) and DOPAC (p=0.06), after chronic treatment with fluphenazine. Our data suggest that an increase in DA metabolism could contribute to the maintenance of VCMs in rats. Moreover, development of VCMs seems not to be dependent of DA metabolism. Moreover, the use of diphenyl disselenide seems to be a promissory pharmacological therapy in the reduction of OD prevalence. / A discinesia orofacial (DO) induzida por flufenazina consiste num modelo de discinesia tardia (DT) cuja patofisiologia tem sido relacionada à hipersensibilidade dopaminérgica e ao estresse oxidativo. Dados da literatura demonstraram que pacientes com DT apresentam reduzida expressão do transportador de dopamina (TDA). Em um estudo prévio, nós demonstramos que animais experimentais que apresentam alta intensidade de movimentos de mascar no vazio (MMV) induzidos por tratamento crônico com haloperidol também apresentaram uma redução na captação de dopamina (DA) no estriado. Tendo em vista que uma das maneiras de reduzir a atividade dos TDA é via modulação redox, um primeiro objetivo deste estudo foi determinar se o tratamento crônico com flufenazina poderia induzir um aumento nos índices de estresse oxidativo em regiões cerebrais (estriado e substantia nigra) e quais os efeitos deste tratamento nos níveis de captação de DA no estriado de ratos tratados aguda e cronicamente com flufenazina (Artigo 1). O tratamento com flufenazina produziu MMV na maioria dos ratos tratados (87% após 24 semanas). O tratamento concomitante com disseleneto de difenila diminuiu a prevalência dos MMV para 50%. Além disso, separamos os animais que desenvolveram (+MMV) ou não desenvolveram (-MMV) MMV. Não encontramos nenhuma diferença estatística entre os grupos quando comparados parâmetros de estresse oxidativo. O tratamento crônico, mas não agudo, com flufenazina diminuiu significativamente a captação de DA nos animais que apresentaram MMV. O tratamento concomitante com disseleneto de difenila não foi capaz de prevenir esta redução naqueles ratos que desenvolveram MMV. Um outro objetivo deste trabalho foi avaliar a participação da DA, de outras monoaminas e de seus metabólitos no modelo agudo e crônico de DO induzida por flufenazina em ratos (manuscrito em preparação 1). O tratamento com flufenazina produziu MMV na maioria dos animais tratados (50% após 3 semanas e cerca de 85% após 24 semanas. Não houve diferença estatisticamente significativa entre os grupos controle e tratado com flufenazina agudamente com relação aos níveis de monoaminas e seus metabólitos no estriado de ratos apresentando MMV+. Observamos uma tendência a um aumento nos níveis dos metabólitos da DA, HVA (p=0.05) e DOPAC (p=0.06), após tratamento crônico com flufenazina. Em conjunto, estes resultados indicam que a redução no transporte de DA pode ser um possível mecanismo relacionado à manutenção da DO crônica em ratos. O metabolismo da DA parece ter participação na manutenção da DO, mas não no desenvolvimento. Além disso, o uso do disseleneto de difenila parece ser terapia farmacológica promissora para a redução da prevalência da DO.

Este trabalho apresenta a continuidade da avaliação farmacológica das substâncias LASSBio-579, LASSBio-580 e LASSBio-581, através de ensaios in vitro e in vivo, em busca de um novo protótipo para o desenvolvimento de novos fármacos antipsicóticos de segunda geração. LASSBio-581 se liga a receptores D2-like (Ki=0,95 μM), 5-HT1A (Ki=1,2 μM) e 5-HT2A (Ki=11 μM) com afinidades moderadas. Esta substância é capaz de reduzir a temperatura corporal de roedores, um efeito provavelmente mediado pela ativação de receptores 5-HT1A, e inibir o desenvolvimento de head-twiches e ear-scratches induzidos pela administração de um antagonista de receptores 5-HT2A. Estes efeitos demonstram a capacidade de LASSBio-581 em modular o sistema serotonérgico in vivo e in vitro. Porém, quanto avaliado em modelos animais preditivos de ação antipsicótica, LASSBio-581 foi inativo. LASSBio-580 também é capaz de se ligar a receptores D2-like (Ki=0,73 μM), 5-HT1A (Ki=0,48 μM) e 5-HT2A (Ki=5,7 μM) com afinidades moderadas. Esta substância não foi capaz de inibir o desenvolvimento do comportamento de escalada nem a redução da temperatura corporal de roedores induzidos por apomorfina, não apresentando potencial atividade antipsicótica nos ensaios realizados. Já LASSBio-579 é capaz de modular três diferentes sistemas neurotransmissores envolvidos na patofisiologia da esquizofrenia: a neurotransmissão dopaminérgica, serotonérgica e glutamatérgica. Esta substância se liga a receptores D2-like (Ki=0,11 μM), 5-HT1A (Ki=0,09 μM) e 5-HT2A (Ki=2,2 μM) com afinidades adequadas para uma molécula protótipo que se liga a múltiplos alvos. Apresenta ação antidopaminérgica in vivo, demonstrada em três modelos animais preditivos de atividade antipsicótica (sintomas positivos): inibição da estereotipia anfetamínica (NEVES et al., 2003), bloqueio do comportamento de escalada induzido por apomorfina e hipotermia apomorfínica. A ação agonista 5-HT1A de LASSBio-579 in vivo foi claramente demonstrada através de ensaios de aferição da temperatura corporal, onde o efeito hipotérmico induzido por esta substância é completamente bloqueado pela pré-administração de WAY 100635. Porém, a habilidade de LASSBio-579 em modular a atividade de receptores 5-HT2A in vivo permanece incerta. Ensaios eletrofisiológicos preliminares demonstraram um aumento da liberação de glutamato induzido por LASSBio-579 que parece ser mediado pela ativação de receptores 5-HT2A, porém comportamentos ou efeitos relacionados a ativação deste sub-tipo de receptor serotonérgico não foram identificados em roedores tratados com LASSBio-579. Além disso, a administração de LASSBio-579 não induziu efeitos catatônicos em camundongos em doses até 12 vezes superiores àquela ativa no modelo do bloqueio do comportamento de escalada induzido por apomorfina. Estes resultados demonstram que a estratégia de planejamento de fármacos baseado na estrutura do ligante empregada neste trabalho se mostrou bem sucedida. LASSBio-579 pode ser considerado um novo protótipo de fármaco antipsicótico de segunda geração, ativo em modelos animais de sintomas positivos da esquizofrenia e com baixo potencial de indução de efeitos motores. Porém, algumas limitações em seu perfil farmacológico pode ser identificadas. A afinidade desta substância por receptores dopaminérgicos e serotonérgicos é considerada moderada e inferior a de antipsicóticos atualmente no mercado. Ainda, LASSBio-579 induziu um prejuízo na coordenação motora em roedores e apresentou um perfil farmacocinético pouco adequado a utilização clinica (CONRADO et al., 2008). Estes dados encorajam a busca de substâncias com um perfil farmacológico superior ao de LASSBio-579. Neste sentido, uma triagem farmacológica de 18 derivados N-fenilpiperazínicos análogos a LASSBio-579 foi realizada. Os resultados obtidos nos ensaios de radioligação a receptores D2-like, 5-HT1A e 5-HT2A foram utilizados na proposição de relações qualitativas entre estrutura química das substâncias e a afinidade apresentada pelos diferentes receptores. A partir dos resultados obtidos in vitro, cinco outras substâncias foram selecionadas para avaliação da potencial atividade frente a sintomas positivos da esquizofrenia no modelo de bloqueio do comportamento de escalada induzido por apomorfina. Neste ensaio, apenas LASSBio-664 apresentou atividade, sem induzir catatonia nos animais. Porém, esta substância também induz um importante prejuízo motor nos animais. Ensaios adicionais são necessários a fim de diferenciar o perfil farmacológico de LASSBio-664 e LASSBio-579. Outro objetivo deste trabalho foi iniciar o desenvolvimento de um modelo animal de sintomas da esquizofrenia. Os resultados obtidos até o momento apontam para a possibilidade do desenvolvimento de um modelo relacionado a sintomas negativos/cognitivos da esquizofrenia baseados na esposição à natação forçada repetida. Foi demonstrado que apenas clozapina e não imipramina é capaz de reverter o aumento de imobilidade ao longo dos dias acarretado pela exposição repetida à natação forçada em roedores. Este dado demonstra uma potencial validade preditiva, o primeiro grau de validação necessário para um novo modelo animal. O efeito de LASSBio-579 também foi avaliado neste procolo experimental. / This study strengthened the pharmacological evaluation of the heterocyclic Nphenylpiperazine derivatives LASSBio-579, LASSBio-580 and LASSBio-581 by means of in vitro and in vivo pharmacological assays searching a new second generations antipsychotic lead compound. LASSBio-581 presented moderate affinitties for D2-like (Ki=0.95 μM), 5-HT1A (Ki=1.2 μM) e 5-HT2A (Ki=11 μM). This compound induced an hypothermic effect in rodents probably mediated by 5-HT1A receptor activation. LASSBio-581 administration inhibited the induction of head-twiches and ear-scratches by a 5-HT2A agonist. These results shown that LASSBio-581 modulates serotonergic neurotransmission in vivo and in vitro. However, it was inactive on animal models predictive of antipsychotic activity. LASSBio-580 presented moderate affinitties for D2-like (Ki=0.73 μM), 5-HT1A (Ki=0.48 μM) e 5-HT2A (Ki=5.7 μM). This compound did not inhibited apomophine-induced climbing nor apomorphine-induced hypothermia. Thus, among the three compounds initially evaluated, LASSBio-579 was the only one that exhibited promising results. This derivative was able to modulate three neurotransmitter systems involved in schizophrenia’s pathophysiology: dopaminergic, serotonergic and glutamateric ones. As a multi-target lead compound, LASSBio-579 presented adequated affinities for D2-like, 5-HT1A and 5-HT2A receptors (Ki D2-like = 0.11 μM, 5-HT1A = 0.093 μM and 5-HT2A = 2.2 μM). Its antidopaminergic in vivo effect was demonstrated in three animal models of positive symptons of schizophrenia: amphetamineinduced stereotypy (NEVES et al., 2003), apomorphine-induced climbing behavior and apomorphine-induced hypothermia. Regarding the serotonergic system, LASSBio-579 was considered a 5-HT1A receptor agonist, since the hypothermia induced by this compound was blocked by WAY 100,635 pre-administration. The ability of LASSBio-579 to modulate 5-HT2A receptors was not fully characterized. Electrophysiological assays demonstrated an increase on synaptic glutamate release induced by LASSBio-579 that may be related to 5-HT2A receptor activation, however this compound did not induce any behavior related to 5-HT2A activation in rodents. In addition, LASSBio-579 did not induce catalepsy in mice at doses 12 folds higher than those active at apomorphine-induced climbing test. Thus, LASSBio-579 represents a new antipsychotic lead compound active in animal models of positive symptoms of schizophrenia and with a mild propensity to induce motor side effects. However, some limitations on LASSBio-579’s pharmacological profile could be identified. The affinity of LASSBio-579 for dopamine and serotonin receptors is moderate and lower than those presented by second generation antipsychotics. Furthermore, this compound induced a mild decrease on locomotion and exploratory behavior, a meaningful motor coordination impairment and presents a limited oral bioavailability and a low brain penetration (CONRADO et al., 2008). Considering this, a pharmacologycal screening of 18 N-phenylpiperazine derivatives were done in order to achieve an optimized analogue of LASSBio-579. Structural features of this molecular scaffold were discussed regarding binding affinity and selectivity for D2-like, 5-HT1A and 5-HT2A receptors. Among the compounds prepared, LASSBio-664 exhibited an adequate binding profile and a potential for schizophrenia positive symptoms treatment without cataleptogenic effects. However, the motor coordination impairment remained. Additional pharmacological characterization of LASSBio-664 is still needed to find differences from LASSBio-579’s profile. Another aim of this study was to start the development of an animal model of schizophrenia symptons. It was shown that clozapine but not imipramine presented an anti-immobility effect in animals repeated exposed to forced swimming. This result points to the usefullness of repeated forced swimming protocol for developing new animal models predictive of antipsychotic action. The effect of LASSBio-579 in this protocol was also evaluated.

O núcleo acumbens (Acb) é subdividido em core e shell (AcbSh). Há evidências que as divisões do Acb vão além da dicotomia core-shell e que regiões pobres em tirosina hidroxilase (TH) e calretinina (Calr) formam um sistema de corredores no AcbSh. Para detalhar melhor a organização do Acb investigamos a distribuição de TH, Calr, DARPP-32 e do transportador de dopamina (DAT). Em seguida, foi comparada a distribuição destes marcadores com a das subunidades GluA2/3 dos receptores de glutamato do tipo AMPA. Finalmente, exploramos se as aferências pré-frontais são direcionadas à distintos compartimentos do AcbSh. Nossos resultados revelaram que regiões que contém neurônios GluA2/3+ intensamente marcados formam um sistema de corredores no AbSh que coincide com áreas pobres em TH, Calr e DAT. Os experimentos de rastreamento anterógrado indicaram que somente uma pequena parte das aferências pré-frontais é direcionada aos corredores. Nossos resultados delinearam um sistema de corredores no AcbSh que provavelmente constitui um compartimento neuroquímico altamente especializado. / The nucleus accumbens (Acb) is subdivided in core and shell (AcbSh). There is evidence that accumbal subdivisions go beyond this core-shell dichotomy and that regions poor in tyrosine hydroxylase (TH) and calretinin (Calr) form a corridor system in the Acbsh. To better detail accumbal organization, we investigated the distribution of TH, Calr, DARPP-32 and of the dopamine transporter (DAT). Then we compared the distribution of these markers with that of the AMPA-type glutamate receptor subunits GluA2/3. Finally, we explored whether prefrontal afferents are directed to distinct AcbSh compartments. Our findings revealed that regions containing intensely labeled GluA2/3+ neurons form a corridor system in the AcbSh that coincides with regions poor in TH, Calr, and DAT. Anterograde tracing experiments indicated that only a small portion of the prefrontal afferents is specifically related to the corridors. Our findings delineated a complex corridor system in the AcbSh which might constitute a highly specialized neurochemical compartment.

O colículo inferior (CI) é uma estrutura envolvida primariamente com o processamento da informação acústica, porém participa também na integração dos aspectos sensoriais, autonômicos e comportamentais da reação de defesa frente a situações de ameaça. Além disso, essa estrutura apresenta alta concentração de receptores dopaminérgicos, sendo a dopamina um dos neuromoduladores mais ativos em mecanismos subjacentes a estados de medo e ansiedade. Desta forma, o objetivo do presente estudo foi avaliar o papel dos receptores dopaminérgicos (D1 e D2) do CI na expressão de respostas defensivas incondicionadas ou condicionadas. Para tanto, ratos Wistar machos (±270g, n=186) passaram por cirurgia estereotáxica para implante bilateral de cânulas-guia direcionadas ao CI. Esses animais receberam administração intra-CI de quimpirole (agonista D2), sulpirida (antagonista D2), SKF 38393 (agonista D1) ou SCH 23390 (antagonista D1), em diferentes doses, e foram submetidos aos testes do labirinto em cruz elevado (LCE) e ao campo aberto. Uma dose de sulpirida foi avaliada também no teste do sobressalto potencializado pelo medo (SPM). Quanto à avaliação das respostas defensivas no teste do LCE, foi observado que apenas a sulpirida diminuiu as entradas e o tempo despendido nos braços abertos, ou seja, causou um efeito pró-aversivo. As outras drogas não influenciaram essas respostas defensivas. Um comprometimento no desempenho motor foi observado pela administração intra-CI de quimpirole (diminuição nas entradas nos braços fechados) e de SCH 23390 (diminuição da locomoção no campo aberto). Quanto aos efeitos de sulpirida sobre as respostas defensivas no teste do SPM, nenhuma influência sobre a resposta de amplitude do sobressalto e sobre o congelamento foi constatada. Os dados obtidos apontam para o envolvimento da modulação dopaminérgica por meio de receptores da família D2 no CI na expressão de respostas incondicionadas de medo. Dopamina no CI parece, portanto, ser importante para regular a expressão dessas respostas. Por outro lado, não obtivemos evidências de que tal modulação no CI esteja envolvida na expressão de respostas condicionadas de medo. Portanto, a neurotransmissão dopaminérgica no CI sobre a expressão de respostas defensivas parece ocorrer por meio de receptores da família D2, com ação seletiva na modulação de respostas incondicionadas de medo. / The inferior colliculus (IC) is a structure primarily involved in acoustic information processing, but it also participates in the integration of the sensory, autonomic and behavioral aspects of the defensive reaction to threatening situations. Furthermore, this structure has a high concentration of dopamine receptors, and dopamine is one of the most active neuromodulators in the mechanisms underlying states of fear and anxiety. Thus, the aim of this study was to evaluate the role of IC dopamine receptors (D1 and D2) in the expression of unconditioned and conditioned defensive responses. For this purpose, male Wistar rats (±270 g, n=186) were implanted with bilateral guide cannuli directed to the IC. These animals received intraIC quinpirole (D2 agonist), sulpiride (D2 antagonist), SKF 38393 (D1 agonist) or SCH 23390 (D1 antagonist) at different doses, and were tested in the elevated plus maze (EPM) and the open field tests. A single dose of sulpiride was also evaluated in the fear potentiated startle test (FPS). In the EPM test, it was observed that only sulpiride decreased the numbers of entries and time spent in the open arms of the maze, suggesting an ansiogenic-like effect. The other drugs did not influence these defensive responses. Impairment in motor performance was observed with intraIC quimpirole (decrease in closed arm entries) and SCH 23390 (decrease in locomotion in the open field test). In the FPS test, no significant effects in the amplitude of the startle response and freezing behavior were observed. The data point to an involvement of IC dopaminergic D2-like receptors in the expression of unconditioned fear responses. Dopamine in the IC, therefore, seems to be important for regulating the expression of these responses. On the other hand, there was no evidence that this modulation in the IC is involved in the expression of conditioned fear responses. Therefore, the influence of the dopaminergic neurotransmission in the IC on the expression of defensive responses appears to occur via D2-like receptors, which selectively modulate unconditional fear responses.

É reconhecido que as experiências que geram reações de medo são praticamente indeléveis do encéfalo dos organismos e que condicionamentos aversivos suscitam inúmeras respostas defensivas, como o congelamento, sendo esta resposta um indicador de medo em roedores. Vários trabalhos têm apontado para a relação entre alterações na transmissão dopaminérgica e os estados aversivos. Entretanto, observam-se resultados conflitantes com a utilização de drogas dopaminérgicas em diferentes modelos animais de ansiedade. Assim, investigações devem ainda ser realizadas objetivando avaliar a funcionalidade da modulação dopaminérgica nos estados emocionais aversivos. O objetivo do presente estudo foi avaliar o envolvimento de mecanismos dopaminérgicos na expressão do medo condicionado ao contexto. Inicialmente foram avaliados os efeitos de agonistas (SKF 38393 e quimpirole) e antagonistas (SCH 23390 e sulpirida) de receptores D1 e D2 administrados sistemicamente sobre a expressão do medo condicionado contextual, sendo mensurado o tempo de congelamento dos animais. A atividade motora foi avaliada com o teste do campo aberto. Os resultados indicam que os receptores da família D2, e não D1, estão envolvidos na expressão do medo condicionado contextual, uma vez que a administração de quimpirole e sulpirida, mas não de SCH 23390 e SKF 38393, levou a uma diminuição do congelamento condicionado ao contexto. Não houve alterações na atividade motora dos animais. Com base nestes resultados foi levantada a hipótese de que a capacidade da sulpirida e do quimpirole em diminuir o medo condicionado poderia ocorrer devido a uma ação em receptores pós-sinápticos de estruturas do sistema mesocorticolímbico e em autoreceptores da área tegmental ventral (ATV), respectivamente, levando ao efeito comum de diminuição da atividade dopaminérgica. A fim de testar esta hipótese, foram realizadas microinjeções de quimpirole na ATV. Os resultados obtidos mostram uma diminuição da expressão do congelamento condicionado e que os efeitos obtidos com a administração sistêmica desse agonista de receptores D2 provavelmente devem-se a sua ação na ATV. Portanto, a ATV parece atuar na modulação das respostas de medo condicionado e a ativação desta estrutura deve ser importante para a recuperação da aprendizagem aversiva ocorrida no dia do condicionamento. / It is well established that experiences that generate fear reactions are practically unforgettable and that aversive conditioning raises several defensive responses such as freezing, which is an index of fear in rodents. Several studies have pointed to the existence of a relationship between changes in dopaminergic neurotransmission and aversive states. However, there are conflicting results in the literature with the use of dopaminergic drugs in different animal models of anxiety. Thus, further investigations should be conducted to evaluate the importance of dopaminergic modulation of aversive states. The aim of the present study was to evaluate the involvement of dopaminergic neurotransmission in the expression of contextual conditioned fear in rats. Initially, we evaluated the effects of intraperitoneal injections of D1 and D2 receptors agonists (SKF 38393 and quinpirole) and antagonists (SCH 23390 and sulpiride) in the expression of contextual conditioned fear by measuring the time of freezing response of the animals. The motor activity was evaluated in the open field test. The results indicate that the D2 receptors, but not D1 receptors, are involved in the expression of contextual conditioned fear, since administration of quinpirole and sulpiride, but not SCH 23390 and SKF 38393, decreased conditioned freezing to the context. There were no changes in motor activity of animals. Based on these results it was hypothesized that quinpirole and sulpiride probably acted on presynaptic and postsynaptic D2 receptors, respectively, leading to a decrease of dopaminergic neurotransmission in both cases. To test this hypothesis, microinjections of quinpirole were performed into the ventral tegmental area (VTA). The results show a decrease in the expression of conditioned freezing, indicating that the effects obtained with the intraperitoneal administration of the dopamine D2 receptor agonist is probably due to its action in the VTA. Therefore, dopaminergic mechanisms in the VTA seem to be important in the modulation of conditioned fear responses and activation of this structure appears to take place during the fear memory following the context aversive conditioning.

OLIVEIRA, A.R. Envolvimento de receptores dopaminérgicos da área tegmental ventral e do complexo basolateral da amígdala na aquisição e na expressão do medo condicionado. 2010. 93 f. Tese (Doutorado) Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo. O condicionamento Pavloviano é um dos paradigmas mais utilizados para estudar as bases biológicas das emoções, assim como da aprendizagem e memória. A dopamina (DA) é um dos principais neurotransmissores envolvidos na mediação de estados de medo e ansiedade. Um conjunto crescente de evidências dá suporte à hipótese de que a ativação da via mesocorticolímbica, proveniente de neurônios dopaminérgicos da área tegmental ventral (ATV), é particularmente sensível à estimulação aversiva. Entre as regiões inervadas por esta via, o complexo basolateral da amígdala (BLA) é um componente essencial dos circuitos neurais do medo condicionado. Assim, o presente estudo explorou o envolvimento de mecanismos DA da ATV e do BLA, através do uso de agonistas e antagonistas de receptores DA, na aquisição e expressão do medo condicionado à luz. Não houve efeito das drogas DA no sobressalto potencializado pelo medo (SPM), quando injetadas na ATV antes do condicionamento, indicando que os receptores DA da ATV não participam da aquisição do medo condicionado à luz. Ao contrário, quando injetado na ATV antes do teste, quimpirole (agonista D2) reduziu o SPM, enquanto as demais drogas não tiveram efeito. A administração de SCH 23390 (antagonista D1) no BLA não produziu efeitos no SPM, indicando que os receptores D1 do BLA não parecem envolvidos na expressão do SPM. Já a administração de sulpirida (antagonista D2) no BLA inibiu o SPM produzido pela luz. Além disso, a expressão do medo condicionado foi associada a um aumento do congelamento e dos níveis extracelulares de DA no BLA, ambos inibidos com a administração de quimpirole na ATV. A capacidade do quimpirole em diminuir o SPM e o congelamento condicionado parece ser resultado de sua ação em auto-receptores D2 da ATV. A ativação desses receptores diminui os níveis de dopamina em áreas que recebem terminações da via mesocorticolímbica. Os resultados com a sulpirida realçam a importância dos receptores D2 do BLA na expressão do medo condicionado Pavloviano. / OLIVEIRA, A.R. Involvement of dopaminergic receptors of ventral tegmental area and basolateral amygdala in the acquisition and expression of conditioned fear. 2010. 93 p. Thesis (Doctoral) Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo. The Pavlovian fear conditioning is one of the most used paradigms to study the biological basis of emotion, as well as of learning and memory. Dopamine (DA) is one of the most important neurotransmitters involved in mechanisms underlying states of fear and anxiety. A growing body of evidence supports the hypothesis that excitation of the mesocorticolimbic pathway, originating from DA neurons in the ventral tegmental area (VTA), is particularly sensitive to fear-arousing stimuli. Among the forebrain regions innervated by this pathway, the basolateral amygdala (BLA) is an essential component of the neural circuitry of conditioned fear. The present study explored the involvement of VTA and BLA DA receptors, using DA agonists and antagonists, in the acquisition and expression of conditioned fear to a light conditioned stimulus (CS). None of the drugs used produced significant effects on fear-potentiated startle (FPS) when injected in VTA before conditioning, indicating that VTA DA receptors are not involved in the acquisition of conditioned fear to a light-CS. In contrast, when injected before the test session, intra-VTA quinpirole (D2 agonist) significantly reduced FPS, whereas the other drugs had no effect. Intra-BLA SCH 23390 (D1 antagonist) did not produce significant effects on FPS, indicating that BLA D1 receptors do not appear to be involved in the expression of FPS. On the other hand, intra-BLA sulpiride (D2 antagonist) inhibited FPS produced by light-CS previously paired with footshocks. Also, conditioned fear was associated with increased freezing and DA levels in the BLA, both inhibited by intra-VTA quinpirole. Quinpirole\'s ability to decrease FPS and conditioned freezing may be the result of an action on VTA D2 presynaptic autoreceptors. The activation of those receptors decreases dopamine levels in terminal fields of the mesocorticolimbic pathway. Sulpirides results stress the importance of BLA D2 receptors in the fear-activating effects of the Pavlovian conditioning.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:22:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4388.pdf: 1226815 bytes, checksum: 90cf9ba0ac00628538f6b744e2c5bac1 (MD5) Previous issue date: 2011-02-25 / Financiadora de Estudos e Projetos / Estrogen is a steroid hormone known to play a role in cellular events important for development, maintenance of body physiology and modulatory actions on central nervous system during life. The aim of this study was to investigate the effect of ovariectomy (OVX) and the intervention of strength training on the tissue concentrations of dopamine (DA) and serotonin (5-HT) in the nigrostriatal and mesolimbic pathways in female rats. Also, check behavioral parameters of exploratory activity in novel environment, in testing of the plus maze (EPM) and open field (CA). Female rats were divided into four groups: Sedentary (Sed- Intact), ovariectomized Sedentary (Sed-OVX) Trained intact (Intact-ExCrônico) Trained ovariectomized (OVX-ExCrônico) (n = 10 per group). We conducted a period of 12 weeks of strength training which consisted of increases in a vertical ladder of 1.1 meters, weight tied to its tail. The sessions were held once every three days with 4-9 and 8-12 uphill climb for motion. The OVX caused changes in tissue concentrations of DA and 5-HT in the mesolimbic and nigrostriatal pathways. However strength training has not been able to revet these changes. In behavioral tests of anxiety were observed behavior and decrease the exploratory activity of rats in the independent training (OVX). The results of this study showed that OVX alters the state of the tissue concentrations of DA and 5-HT but these changes seem to depend on the type of receptor and its topographic distribution. Strength training has not been able to reverse these changes. / O estrogênio é um hormônio esteróide conhecido por representar um papel relevante nos eventos celulares do desenvolvimento, manutenção da fisiologia do corpo e ações moduladoras no sistema nervoso central (SNC) durante a vida. O objetivo do presente estudo foi investigar o efeito da ovariectomia (OVX) e da intervenção do treinamento de força sobre as concentrações teciduais de dopamina (DA) e serotonina (5- HT) nas Vias Nigroestriatal e Mesolímbicas em ratas. Além disso, verificar parâmetros comportamentais de atividade exploratória em ambiente novo, nos testes do labirinto em cruz elevado (LCE) e campo aberto (CA). Ratas fêmeas foram divididas em quarto grupos: Sedentário (Sed-Intacto); Sedentário ovariectomizado (Sed-OVX); Treinado intacto (ExCrônico-Intacto); Treinado ovariectomizado (ExCrônico-OVX) (n = 10 por grupo). Foi realizado um período de 12 semanas de treinamento de força que consistia em subidas em uma escada vertical de 1,1 metros, com peso atado a cauda. As sessões foram realizadas uma vez a cada três dias com 4-9 subidas e 8-12 movimentos por escalada. A OVX causou alterações na concentração tecidual de DA e 5-HT nas Vias Mesolímbica e Nigroestriatal . No entanto o treinamento de força não foi capaz de reverter essas alterações. Nos testes comportamentais foi observado comportamento de ansiedade e decréscimo da atividade exploratória dos animais submetidos ao treinamento, independente da OVX. Os resultados deste estudo mostram que o estado de OVX altera as concentrações teciduais de DA e 5- HT, no entanto essas alterações parecem depender do tipo de receptor e da sua distribuição topográfica. O treinamento de força não foi capaz de reverter essas alterações.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:36:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FranciscoGO_TESE.pdf: 4266324 bytes, checksum: bb1cd99c8e88ba6b14be788a402c2ba0 (MD5) Previous issue date: 2013-05-24 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / The visual system is an important link between the animal and the environment, com profound influences on the habits and lifestyle in various habitats. Adaptive mechanismsto the temporal niche are present in the visual system of many vertebrates, involving changins in ocular dimensios and design, retinal cell distribution and organization of neurochemical circuits related to the retinal resolution or sensitivity. The sensory system of the eye is represented by the retina, whose organization is responsible by receipty, initial analysis, and transmission of the information to the brain. The knowledge of the position of the eyes in the head and the distribution of retinal cells allow to identify adaptive aspects of each species to its visual field, which is characteristic to the ecological niche it occupies. In this research, we study eye anatomical characteristics and retina neurochemical features of the rock cavy (Kerodon rupestris), a tipical Brazilian rodent from the suborder Hystricomorpha, family Caviidae. The rock cavy has lateral eyes well constitute bony orbit and well differentiated extrinsic muscle. The study of the descriptive and morphometric anatomy of the showed mean values of axial diameter 10.7?0,5mm and equatorial diameter 11.6?0.7mm. The pupil is slit shaped and the lens has mean axial diameter 5.4?0.03 mm, corresponding to ~45% of the axial diameter of the eye. The posterior nodal distance and the retinal magnification factor were estimated at 6.74 mm e 118 μm/grau, respectively. Flat mounts were processed for Nissl stain, and the topographic distribution of ganglion cells showed a moderate visual band, just below the optic disc, with higher density in the ventral retina. Retinal vertical sections and flat mounts were processed for immunohistochemistry to visualize tyrosine hydroxilase (TH) and thus two types of TH+ cells were detected. Type 1 cells had strong TH-immunoreactivity, the body cell varied from 120.047 to 269.373 μm2 stratifying in the sublamina 1 of the IPL. Type 2 cells were weakly TH-imunoreactive, had cell body located mostly in the IPL, varying from 54.848 to 177.142 μm2, constituting ~10% of the TH+ cells. Both cell types exhibited similar topographic distribution with higher density found in a horizontal band along of the naso-temporal axis in the dorsal retina. The total population of dopaminergic cells was 2,156?469,4 cells, occupying an average area of 198,164 μm2. The presence of cones and rods was detected by immunohistochemistry in vertical sections and flat mounts. S cones density is around 10 times smaller than L cones, with different degree of spatial organization. Other retinal neuronal populations of the rock cavy were also detected in vertical sections with specific markers. Comparative analysis of the anatomical characteristics of the rock cavy eye 12 suggest that it was designed to acquire higher sensitivity to light, at expense of image sharpness, compatible with a vision at mesopic conditions. Additionally, the distribution of the 2 subtypes of dopaminergic cells in a naso-temporal band in the dorsal retina seems suitable to a gain in sensitivity, coherent with an animal with predominantly crepuscular activity pattern / O sistema visual representa um importante elo entre o animal e o ambiente, com profundas influ?ncias sobre os h?bitos e estilo de vida nos mais diversos habitats. Mecanismos adaptativos ao nicho temporal est?o presentes no sistema visual de muitos vertebrados, envolvendo modifica??es nas dimens?es e desenho ocular, distribui??o de c?lulas retinianas, e organiza??o dos circuitos neuroqu?micos relacionados com a resolu??o ou sensibilidade retiniana. O sistema sensorial do olho ? representado pela retina, cuja organiza??o ? respons?vel pela recep??o, an?lise inicial, e transmiss?o da informa??o para o c?rebro. O conhecimento da posi??o dos olhos na cabe?a e a distribui??o das c?lulas retinianas permitem identificar aspectos adaptativos de cada esp?cie ao seu campo visual, o qual ? caracter?stico ao nicho ecol?gico que ocupa. Nesta pesquisa, estudamos caracter?sticas anat?micas do olho e neuroqu?micos da retina do moc? (Kerodon rupestris), roedor tipicamente brasileiro da subordem Hystricomorpha, fam?lia Caviidae. O moc? tem olhos laterais, ?rbita ?ssea bem constitu?da e musculatura extr?nseca bem diferenciada. O estudo da anatomia descritiva e morfom?trica do olho mostrou valores m?dios de di?metro axial 10.7?0,5mm e di?metro equatorial de 11.6?0.7mm. Possui pupila em fenda e cristalino com di?metro axial m?dio de 5.4?0.03 mm, correspondendo a ~45% do di?metro axial do olho. A dist?ncia nodal posterior e o fator de magnifica??o retiniana foram estimados como sendo 6.74 mm e 118 μm/grau, respectivamente. Montagens planas foram processadas para marca??o de Nissl, e a distribui??o topogr?fica de c?lulas ganglionares mostrou uma moderada faixa visual pouco abaixo do disco ?ptico, com maior densidade na retina ventral. Sec??es verticais e montagens planas da retina foram processadas por imunohistoqu?mica para visualiza??o de tirosina hidroxilase (TH) e dois tipos de c?lulas TH+ foram detectados. As c?lulas do tipo I, apresentaram forte imunorreatividade a TH, corpo celular variando de 120,047 a 269,373 μm2 com estratifica??o na subl?mina 1 da IPL. As c?lulas do tipo II apresentaram fraca imunorreatividade a TH, corpos celulares localizados principalmente na IPL variando de 54,848 a 177,142 μm2, constituindo ~10% das c?lulas TH+. Os dois tipos celulares apresentaram uma similar distribui??o topogr?fica com maior densidade localizada em uma faixa horizontal ao longo do eixo naso-temporal na por??o superior da retina. A popula??o total de c?lulas dopamin?rgicas estimada foi em m?dia 2.156?469.4 c?lulas, com uma ?rea m?dia de 198.164 μm2. A presen?a de cones e bastonetes foi detectada por imunohistoqu?mica tanto em sec??es verticais quanto em montagens planas. Os cones S t?m 10 uma densidade aproximadamente 10 vezes menor dos que os cones L, com diferentes graus de organiza??o espacial. Outras popula??es neuronais da retina do moc? tamb?m foram detectadas em sec??es verticais com marcadores espec?ficos. An?lise comparativa das caracter?sticas anat?micas do olho do moc? sugere que o mesmo foi projetado para adquirir maior sensibilidade ? luz, em detrimento da nitidez da imagem, compat?vel com uma vis?o em condi??es mes?picas. Adicionalmente, a distribui??o dos 2 subtipos de c?lulas dopamin?rgicas em uma faixa naso-temporal na retina superior parece adequada para um ganho em sensibilidade, coerente com as caracter?sticas de um animal com padr?o de atividade predominantemente crepuscular

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:37:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoseRLPC_DISSERT.pdf: 5508734 bytes, checksum: 81d9b9240f44158090493b3b76b26129 (MD5) Previous issue date: 2011-10-27 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The 3-hydroxytyramine/dopamine (DA) is a monoamine of catecholamineric group and consists in the progenitor substantia of synthesis of noradrenaline and adrenaline, having the enzyme tyrosine hydroxylase as a regulator of this process. Nuclei of midbrain expressing DA are the retrorubral field (RRF, A8 group), the substantia nigra pars compacta (SNc, A9 group) and the ventral tegmental area (VTA, A10 group). These nuclei are involved in three complex circuitry called mesostriatal, mesocortical and mesolimbic, which are related directly with various behavioral manifestations such as motor control, reward signaling in behavioural learning, motivation and pathological manifestations of Parkinson s disease and schizophrenia. The aim of this study was describe the morphology of midbrain dopaminergic neurons (A8, A9 and A10) of the rock cavy (Kerodon rupestris), a rodent belonging to the family Caviidae typical of the Brazilian Northeast, which is being adopted as a model for neuroanatomical studies in laboratory of neuroanatomy of the Federal University of Rio Grande do Norte. Coronal sections of brains of the rock cavies were submitted to staining by Nissl s method and immunohistochemistry against tyrosine hydroxylase. The nuclear organization of the midbrain dopaminergic nuclei of the rock cavy is very similar to that found in other animals of the order Rodentia, except by the presence of the tail of substantia nigra, which was found only in the studied species. We concluded that the midbrain dopaminergic nuclei are phylogenetically stable among species, but we think to be it necessary to expand the studies about the particularity found the rock cavy, investigating its occurrence in other species of rodents or investigating its functional relevance / A 3-hidroxitiramina/dopamina (DA) ? uma monoamina do grupo das catecolaminas e consiste na subst?ncia precursora da s?ntese de noradrenalina e adrenalina, tendo a enzima tirosinahidroxilase (TH) como reguladora deste processo. Os n?cleos do mesenc?falo que expressam DA s?o a zona retrorubral (RRF, grupo A8), a subst?ncia negra pars compacta (SNc, grupo A9) e a ?rea tegmental ventral (VTA, grupo A10). Tais n?cleos est?o envolvidos em tr?s complexas circuitarias, chamadas mesostriatal, mesol?mbica e mesocortical, as quais est?o relacionadas diretamente com diversas manifesta??es comportamentais como controle da motricidade, sinaliza??o de recompensa na aprendizagem comportamental, motiva??o e nas manifesta??es patol?gicas da Doen?a de Parkinson e esquizofrenia. O objetivo deste estudo foi descrever a morfologia dos n?cleos dopamin?rgicos do mesenc?falo (A8, A9 e A10) do moc? (Kerodon rupestris), um roedor pertencente ? fam?lia Caviidae t?pico da regi?o Nordeste do Brasil, que est? sendo adotado como modelo para estudos neuroanat?micos no Laborat?rio de Neuroanatomia da Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Sec??es coronais do enc?falo do moc? foram submetidas ? colora??o pelo m?todo de Nissl e imunoistoqu?mica contra tirosina-hidroxilase. A organiza??o nuclear do sistema dopamin?rgico do mesenc?falo do moc? ? muito semelhante ao que foi encontrado em outros animais da ordem Rodentia, exceto na presen?a da cauda da subst?ncia negra, que foi encontrada apenas na esp?cie em quest?o. Conclu?mos que os n?cleos dopamin?rgicos do mesenc?falo s?o filogeneticamente est?veis entre as esp?cies, por?m percebemos a necessidade de se ampliar os estudos acerca da particularidade encontrada no moc?, seja investigando a sua ocorr?ncia em outras esp?cies de roedores, seja investigando a sua relev?ncia funcional

O Transtorno Bipolar (TB) tipo I é uma doença caracterizada por episódios de mania e depressão recorrentes com importante prejuízo do funcionamento global e comprometimento das funções cognitivas. Além disso, sabe-se que o número de episódios de humor patológico ao longo da vida pode também influenciar o funcionamento cognitivo destes sujeitos. Neste cenário, ocorreu a necessidade de se investigar marcadores genéticos para disfunção cognitiva no TB com o objetivo de estudar este fenômeno. Dentre os potenciais genes responsáveis por influenciar a cognição destacam-se os polimorfismos funcionais do fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF), da catecol-O-metiltransferase (COMT), da apolipoproteína-E (APOE) e do canal de cálcio de baixa voltagem subunidade 1-C (CACNA1C). Sabe-se, também, que no TB os marcadores de estresse oxidativo estão aumentados durante todas as fases da doença, entretanto, não é claro qual impacto destes na disfunção cognitiva de indivíduos com TB. O objetivo dessa tese foi avaliar o desempenho cognitivo de pacientes jovens com bipolaridade tipo I e sua associação com o genótipo de BDNF, COMT, APOE e CACNA1C e também com os níveis plasmáticos de oxidação da guanosina (8-OHdG) e citosina (5-Mec) durante os episódios de humor, eutimia e em controles. Para investigar essa associação foram incluídos 116 pacientes (79 em episódio de humor patológico e 37 eutímicos) com diagnóstico de TB tipo I (DSMIV-TR); 97 controles saudáveis foram submetidos à avaliação neuropsicológica e coleta de sangue para extração de DNA visando genotipagem para BDNF (rs6265), COMT (rs4680; rs165599), APOE (rs429358 e rs7412), CACNA1C (rs1006737), 8-OhdG e 5-Mec. A análise dos dados obtidos revelou que pacientes portadores do genótipo Met/Met rs4680/rs165599 do COMT apresentam comprometimento cognitivo mais grave (função executiva, fluência verbal, memória e inteligência) comparado ao genótipo Val/Met ou Val/Val durante episódios maníacos ou mistos. Na mesma direção destes resultados, verificou-se que pacientes portadores do alelo Met rs4680 do COMT apresentam comprometimento do reconhecimento de emoções faciais em episódios de mania e depressão. Nenhum efeito do COMT foi observado em controles. O alelo de risco Met do CACNA1C se associou a um pior comprometimento executivo independente dos sintomas maníacos ou depressivos no TB, porém nenhum efeito se observou nos controles. O alelo Met do BDNF rs6265 ou a presença do alelo 4 da APOE não representa um fator que identifique um grupo com desempenho cognitivo diferenciado durante as fases do TB ou em controles. Sujeitos com TB apresentaram níveis mais elevados de 8-OHdG e tais níveis eram diretamente proporcionais ao número de episódios maníacos ao longo da vida, sugerindo um papel dos episódios hiperdopaminérgicos na oxidação das bases de DNA. Concluiu-se que a genotipagem para COMT e CACNA1C em pacientes com TB pode identificar um grupo de pacientes associados a pior disfunção cognitiva durante as fases maníacas e mistas do TB. Tal dado pode ser um indicador do envolvimento do sistema dopaminérgico e dos canais de cálcio de baixa voltagem na fisiopatologia da disfunção cognitiva no TB e deve ser explorado em outros estudos / Bipolar I disorder (BD) is a disease whose main features include severe mood swings that cause severe impairment in global functioning and cognitive domains. Moreover, the number of mood episodes throughout patients life is also associated with deterioration in cognitive functions. In this context, it is important to study genetic markers for the cognitive dysfunction observed in BD to elucidate the physiopathology of this phenomenon. The main candidates for genetic modulation of cognition are the genes brain derived neurotrophic factor (BDNF), catechol-o-methyltransferase (COMT), apolipoprotein E (APOE) and 1-C subunit of the L-type voltage-gated calcium channel (CACNA1C). Furthermore, elevated levels of oxidative stress have been reported in BD for all types of mood episodes but no data is available on their impact on cognitive functioning of BD patients. The aim of this thesis was to investigate whether cognitive functioning of BD patients is influenced by BDNF, COMT, APOE, CACNA1C genotypes or by levels of oxidative damage to the DNA base guanosine (8-OHdG) and cytosine (5-Mec). One hundred sixteen patients (79 during mood episode and 37 euthymic) with BD type I (mania, depression or euthymia) and 97 healthy controls were submitted to neuropsychological evaluation and blood collection for DNA analysis. All subjects were genotyped for BDNF (rs6265), COMT (rs4680; rs165599), APOE (rs429358 and rs7412), CACNA1C (rs1006737), DNA levels of 8-OHdG and 5-Mec were also measured. Our results revealed that BD subjects that carried the rs4680/rs165599 Met/Met genotype had more severe cognitive dysfunction (executive function, verbal fluency, memory and intelligence) than carriers of other genotypes during manic or mixed episodes. Moreover, patients carrying the COMT rs4680 Met allele had worse performance on facial emotion recognition tests during manic and depressive episodes. BD carriers of the Met allele of CACNA1C had more severe executive dysfunction than non-carriers, regardless of manic or depressive symptoms. No effect of CACNA1C or COMT genotypes was observed in controls. The genotypes of BDNF or APOE were not associated with cognitive dysfunction in BD patients or controls. The BD group exhibited higher levels of 8-OHdG than the control group and these levels were influenced by the lifetime number of manic episodes, suggesting that hyperdopaminergic episodes may influence the oxidation of DNA bases. In summary, the genotype of COMT and CACNA1C may represent a useful tool for identifying BD subjects at risk of developing more severe cognitive dysfunction in all mood states of the disease. This evidence associating dopamine catabolism and calcium channels to degree of cognitive dysfunction in BD should be further explored by future research