Orientadores: Susanne Rath, Jarbas Jose Rodrigues Rohwedder / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-09T10:51:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Winter_Eduardo_D.pdf: 3366512 bytes, checksum: 6c8baea3dd6502c19761ad449683bb95 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Muitas doenças neurodegenerativas são associadas com disfunções de neurotransmissores, em particular catecolaminas, no cérebro. Numerosas pesquisas têm indicado que íons metálicos podem induzir estresse oxidativo - dependente da neurodegeneração de dopamina e são responsáveis pelo aparecimento de doenças neurodegenerativas. Em estudos prévios foi verificado que alguns carboxilatos diminuem a velocidade de oxidação de catecolaminas e inibem a passivação de eletrodos sólidos durante a análise voltamétrica destes compostos fenólicos. Este trabalho teve por objetivo estudar a influência de carboxilatos (EDTA, NTA, EGTA, DTPA, acetato, citrato e oxalato) e íons metálicos (Ce(IV), Fe(III) e Hg(II)) durante a oxidação de neurotransmissores (dopamina, serotonina, epinefrina, norepinefrina e L-dopa) no intuito de estabelecer mecanismos de reações que possam contribuir no esclarecimento do papel destes compostos no processo de degeneração dos neurotransmissores, assim como compreender como os carboxilatos inibem o envenenamento do eletrodo durante a varredura de potencial. Para eses propósitos foram empregadas as técnicas de espectrofotometria, voltametria e espectroeletroquímica. A cela espectroeletroquímica de camada delgada desenvolvida incorporou um sistema de três eletrodos, sendo o eletrodo de trabalho uma minigrade de Pt. O sistema foi caracterizado usando o-tolidina e K4[Fe(CN)6]/ K3[Fe(CN)6] e permitiu o monitoramento das reações in situ. Os resultados obtidos mostraram que os carboxilatos desprotonados interagem com os produtos intermediários formados durante a oxidação das catecolaminas por meio de ligações de hidrogênio, sendo estas interações dependentes do pH do meio, estruturas do carboxilato e do próprio neurotransmissor. Foi proposto um mecanismo eletroquímico para a oxidação de aminas biogênicas na presença de carboxilatos no eletrodo de platina. A estabilização dos produtos intermediários formados inibe a formação de compostos poliméricos que são responsáveis pelo envenenamento do eletrodo. Do mesmo modo, os carboxilatos retardam ou inibem a oxidação química de algumas aminas biogênicas por íons metálicos / Abstract: Several neurological disorders are associated with improper catechoalmine regulation in the brain. Numerous researches have indicated that metallic ions can induce oxidative stress-dependent neurodegeneration of dopamine, and are responsible for the induction of neurodegenerative diseases. In previous work was verified that some carboxylates diminishes the oxidation rate of catecholamines and inhibit the well known solid state electrode passivation during voltammetric analysis of these phenolic compounds. The aim of this work was to study the influence of carboxylates (EDTA, NTA, EGTA, DTPA, acetate, oxalate and citrate) and metallic ions (Ce(IV), Fe(III) and Hg(II)) during the oxidation of neurotransmitters (dopamine, serotonin, epinephrine, norepinephrine and L-dopa) in order to establish putative reaction mechanism which could contribute to understand the role of these compounds in neurodegenerative processes, as well as comprehend how the carboxylates inhibit the electrode fouling during potential scan. For these purposes, the studies were carried out using spectrophotometric, voltammetric and spectroelectrochemical techniques. The spectroelectrochemical thin layer cell developed incorporated a three electrode system, using a Pt- minigrade as working electrode. The system was characterized employing o-tolidine and K4[Fe(CN)6]/ K3[Fe(CN)6] and allowed monitoring the electrode reactions in situ. The results obtained showed that the deprotonated carboxylates interacts with the intermediates formed at the electrochemical oxidation of catecholamines by hydrogen bonds. These interactions are dependent on the pH of the medium, as well as on the chemical structures of the carboxylates and neurotransmitters itself. An electrochemical mechanism for the oxidation of biogenic amines in the presence of carboxylates at the platinum electrode is proposed. The stabilization of the intermediates formed inhibits the formation of polymeric compounds that are responsible for the electrode fouling. In the same manner, the carbolxylates retards or inhibit the chemical oxidation of some biogenic amines by metallic ions by the same reaction pathway / Doutorado / Quimica Analitica / Doutor em Ciências

Tesis para optar al grado académico de Magíster en Bioquímica, área de especialización Toxicología y Diagnóstico Molecular y Memoria para optar al Título de Bioquímico / Las propiedades reforzantes del etanol en el sistema nervioso central (SNC), que se postula son responsables de la auto-administración repetida de alcohol, se deben al aumento de la liberación de dopamina, inducido por el etanol, en el núcleo accumbens, área del sistema mesolímbico inervada por neuronas del área tegmental ventral. Esta acción parece estar mediada por su metabolito primario, el acetaldehído, producido en el cerebro por la oxidación del etanol a través de dos sistemas enzimáticos alternativos: la catalasa cerebral y el citocromo p450 2E1 (CYP2E1). Las ratas se autoadministran tanto etanol como acetaldehído directamente en el área tegmental ventral. La concentración necesaria para producir efectos reforzantes es menor para el acetaldehído que para el etanol, indicando que este metabolito del alcohol es un agente reforzante más potente que el etanol. El acetaldehído se puede condensar con la dopamina formando una mezcla de salsolinol e isosalsolinol. Las ratas se autoadministran salsolinol comercial (que contiene entre un 8 % y un 15 % de isosalsolinol) directamente en el área tegmental ventral. Las concentraciones autoadministradas son aún menores que las de acetaldehído, indicando una mayor potencia del salsolinol (y/o del isosalsolinol) como agente reforzante. Tanto el salsolinol como el isosalsolinol tienen un centro quiral y existen como los enantiómeros R y S. En el cerebro, el salsolinol sería producido por al menos tres vías: 1) condensación no enzimática del acetaldehído con dopamina, que produce la mezcla racémica de (R,S)-salsolinol y, posiblemente en menor proporción, una mezcla racémica de (R,S)- isosalsolinol; 2) condensación enzimática del acetaldehído con la dopamina, que produciría preferencialmente (R)-salsolinol y 3) condensación enzimática del ácido pirúvico con dopamina seguido de descarboxilación del producto, lo cual produciría preferencialmente (R)-salsolinol. No existe claridad acerca de cuál de los isómeros, salsolinol o isosalsolinol (o la mezcla de ambos), es responsable de las propiedades reforzantes observadas ni, específicamente, cuál de los enantiómeros - R o S - de estos compuestos es el que tiene una mayor actividad biológica. Para poder determinar cuál de los isómeros presentes en el salsolinol comercial -(R)- salsolinol, (S)-salsolinol, (R)-isosalsolinol o (S)-isosalsolinol- es el que tiene una mayor actividad biológica y para poder profundizar en los efectos que tiene el consumo de etanol sobre la producción de ellos in vivo, es necesario poder contar con metodologías que permitan la producción de estos isómeros en forma separada y a su vez que permitan cuantificarlos en muestras de origen biológico. En este sentido, los principales resultados obtenidos durante el desarrollo de esta tesis fueron los siguientes: (i) Se desarrolló una metodología de HPLC de apareamiento iónico en columna de gel de sílice-C18 acoplada a detector electroquímico capaz de separar y cuantificar dopamina, salsolinol e isosalsolinol en aproximadamente 30 min. En este sistema, la dopamina eluye primero (13,0 min. aprox.) seguida del salsolinol y el isosalsolinol (14,4 min. aprox y 26,1 min. aprox), permitiendo una buena separación y cuantificación de estos analitos en concentraciones desde 10-8 M. (ii) Se estableció que las sustancias separadas mediante HPLC de apareamiento iónico a partir del salsolinol comercial, SC1 y SC2, corresponden efectivamente a salsolinol (tiempo de retención 14,4 min. aprox.) e isosalsolinol (tiempo de retención 26,1 min. aprox) sobre la base de que: a) El tiempo de retención de SC1 (14,4 min. aprox.) es menor que el tiempo de retención de SC2 (26,1 min. aprox.) y, teóricamente, cabe esperar que el salsolinol eluya antes que el isosalsolinol por tener sus grupos hidroxilo más disponibles para interactuar con la fase móvil. b) La razón entre las áreas de los picos del salsolinol comercial SC1 (tiempo de retención 14,4 min. aprox.) y SC2 (tiempo de retención 26,1 min. aprox.) se corresponde con los porcentajes de salsolinol (92%) e isosalsolinol (8%) en el salsolinol comercial determinados por 1H-RMN. c) El peso molecular de las sustancias separadas a partir del salsolinol comercial, SC1 y SC2, se corresponde con el peso molecular del salsolinol e isosalsolinol (179 g/mol). (iii) Se determinó que la dopamina se degrada (posiblemente por autoxidación) en solución a pH 7,4 de acuerdo a una cinética de orden cero, mientras que el salsolinol y el isosalsolinol lo hacen de acuerdo a una cinética de orden uno, siendo la velocidad de oxidación del isosalsolinol 10 veces mayor que la del salsolinol. (iv) Se desarrolló una metodología de HPLC de fase inversa en columna de gel de sílice modificado con β-ciclodextrina capaz de separar y cuantificar dopamina, (R)- salsolinol y (S)-salsolinol en aproximadamente 40 minutos. En este sistema, la dopamina eluye primero (22,9 min. aprox) seguida de (S)-salsolinol (26,9 min. aprox.), (R)-salsolinol (29,9 min. aprox.) y el (R) y (S)-isosalsolinol (31,3 y 32,9 min. aprox), permitiendo una buena separación y cuantificación de dopamina, (S)- salsolinol y (R)-salsolinol en concentraciones desde 10-8 M. Si bien el isosalsolinol pudo ser separado de dopamina y de los enantiómeros R y S del salsolinol, no se logró separar completamente los enantiómeros R y S del isosalsolinol entre sí. A futuro, estas metodologías permitirán la detección y cuantificación de los enantiómeros en muestras de origen biológico y la administración selectiva de un enantiómero específico directamente en el cerebro de las ratas, ampliando así los conocimientos que se tienen sobre las propiedades reforzantes del etanol como una prodroga y cómo éstas pueden ser mediadas por el salsolinol / The reinforcing properties of ethanol in the central nervous system (CNS), believed to be responsible for the repeated self-administration of ethanol, are due to the increase of dopamine release -induced by ethanol- in the nucleus accumbens, a part of the mesolimbic system innerved by neurons from the ventral tegmental area. This action of ethanol seems to be mediated by its primary metabolite, acetaldehyde, which is produced in the brain from ethanol oxidation by two alternative enzymatic systems: brain catalase and cytochrome p450 2E1 (CYP2E1). Rats selfadminister both ethanol and acetaldehyde directly into the ventral tegmental area. The concentration needed to produce the reinforcing effects is lower for acetaldehyde than for ethanol, suggesting that this metabolite is a more powerful reinforcing agent than ethanol. Acetaldehyde can condense with dopamine to form salsolinol and isosalsolinol. Rats selfadminister commercially available salsolinol (which contains between 8% to 15% of isosalsolinol) directly in the ventral tegmental area. The concentrations of salsolinol selfadministered are even lower than acetaldehyde concentrations, suggesting that salsolinol (and/or isosalsolinol) is an even more powerful reinforcing agent. Both salsolinol and isosalsolinol have a chiral center and exist as the R and S enantiomers. In brain, salsolinol could be produced by at least three pathways. 1) non-enzymatic condensation of acetaldehyde with dopamine, which produces a racemic mixture of R and S salsolinol and possibly, to a lesser extent, a racemic mixture of R and S isosalsolinol; 2) enzymatic condensation of acetaldehyde with dopamine which would produce, preferentially, (R)-salsolinol and 3) enzymatic condensation of pyruvic acid with dopamine followed by decarboxylation of the condensation product wich would produce, preferentially, (R)-salsolinol. There is no clarity about which of the isomers, salsolinol or isosalsolinol (or both), is primarily responsible for the observed reinforcing properties, nor, specifically, about which of the enantiomers –R or S- of these compounds has a greater biological activity. In order to determine which of the isomers present in comercially available salsolinol –(R)- salsolinol, (S)-salsolinol, (R)-isosalsolinol and (S)-isosalsolinol- has stronger biological activity and in order to better understand the effects of ethanol consumption on the in vivo synthesis of these isomers, methodologies that allow us to produce these substances independently and methodologies that allow us to quantify them in biological samples are needed. In relation to this, the main results obtained in this thesis were the following: (i) An ion pairing HPLC methodology using a silicagel-C18 column coupled to an electrochemical detector, able to separate and quantify dopamine, salsolinol and isosalsolinol in approximately 30 min., was developed. By this methodology, dopamine elutes first (13.0 min. approx.) followed by salsolinol and isosalsolinol (14.4 min. approx. and 26.1 min. approx.), allowing a good separation and quantification of these analytes in concentrations above 10-8 M. (ii) The substances separated by ion pairing HPLC from commercially available salsolinol correspond to salsolinol (retention time of 14.4 min. approx.) and isosalsolinol (retention time of 26.1 min. approx.). This was established on the basis that: a) The retention time of SC1 (14.4 min. approx.) is lower than the retention time of SC2 (26.1 min. approx.) and, theoretically, it is expected that salsolinol elutes before than isosalsolinol because salsolinol has its hydroxyl groups more available to interact with the mobil phase than isosalsolinol. b) The ratio between the areas of the peaks observed for commercially available salsolinol SC1 (retention time of 14.4 min. approx.) and SC2 (retention time of 26.1 min. approx.) is in agreement with the expected percentages of salsolinol (92%) and isosalsolinol (8%) in the commercially available salsolinol as determined by 1H-NMR. c) The molecular weight of the substances separated from commercially available salsolinol, SC1 and SC2, is the same as the molecular weight of salsolinol and isosalsolinol (179 g/mol). (iii) It was determined that dopamine degradation (possibly by autoxidation) at pH 7.4 follows zero order kinetics, while salsolinol and isosalsolinol oxidations follow first order kinetics. The rate of oxidation of isosalsolinol is about 10 times higher than the rate of oxidation of salsolinol. (iv) A reversed phase HPLC methodology using a silicagel-β-cyclodextrin coupled to an electrochemical detector, able to separate and quantify dopamine, (R)-salsolinol and (S)-salsolinol in about 40 minutes, was developed. In this methodology, dopamine elutes first (22.9 min. approx.), followed by (S)-salsolinol (26.9 min. approx.), (R)- salsolinol (29.9 min. approx.) and (R) and (S)-isosalsolinol (31.3 and 32.9 min. approx.), allowing a good separation and quantification of dopamine, (S)-salsolinol and (R)-salsolinol in concentrations above 10-8 M. Although this methodology succeeded in separating isosalsolinol from dopamine and from the R and S enantiomers of salsolinol, it was unable to completely resolve (R)-isosalsolinol from (S)-isosalsolinol. In the future, these methodologies will allow the detection and quantification of these regioisomers and enantiomers in biological samples and will allow the selective administration of a specific enantiomer directly into rat brain, extending our knowlegde on the reinforcing properties of ethanol as a prodrug and on how these properties may be mediated by salsolinol

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La detección de moléculas de interés biológico es un tema de gran interés desde el punto de vista de su aplicación en ciencia y medicina. En los últimos años ha sufrido un enorme progreso debido al desarrollo de dispositivos electrónicos basados en materiales carbonosos tales como grafeno o nanopartículas de metales nobles. En particular, resulta de sumo interés poder detectar la molécula de dopamina, importante neurotransmisor que cumple un rol significativo en distintos sistemas del cuerpo humano. El objetivo de la presente tesis es estudiar mediante métodos teóricos las propiedades que caracterizan la adsorción de la molécula biológica dopamina sobre materiales utilizados en sensores de moléculas tales como grafeno, grafeno dopado o metales nobles. Este trabajo se desarrolló en el marco de la Teoría del Funcional de la Densidad. Se implementó utilizando un modelo periódico para representar las superficies sólidas involucradas, considerando diferentes geometrías de adsorción sobre cada sustrato. En el caso del grafeno regular se observó que el enlace adsorbato-sustrato está gobernado por fuerzas de van der Waals, pero en grafeno con monovacancias se encontró asimismo la formación de un enlace puente de hidrógeno y una transferencia de carga electrónica no despreciable desde el grafeno hacia el adsorbato. Por otra parte, en el caso de las superficies de metales nobles se consideraron las caras (111) y (110) de plata y se estudió la adsorción de dopamina y de la especie asociada zwitteriónica sobre dichas superficies. Las energías de adsorción resultan ser de mayor magnitud que en el caso del grafeno, produciéndose una importante transferencia de carga electrónica hacia el metal. El enlace entre la dopamina zwitteriónica y la plata posee un carácter covalente extra que explica que la magnitud de su energía de adsorción es mayor que la de dopamina no zwitteriónica. En forma complementaria y a fin de tener un panorama más amplio de la temática relativa al grafeno como material de sensores, se estudió teóricamente la adsorción de ácido ascórbico y de ácido úrico sobre grafeno regular ya que estas dos moléculas y la dopamina presentan superposición de sus señales durante la detección basada en técnicas electroquímicas. Además, considerando la génesis de las láminas de grafeno que se utilizan en diversos sensores y que implica la reducción del óxido de grafeno, se planteó el modelamiento teórico de la reducción de grupos superficiales epoxi mediante ioduro de hidrógeno. / The detection of biological molecules is a highly interesting subject taking into account its application in science and medicine. In recent years, this field has undergone a large progress due to development of electronic devices based on carbonaceous materials such as graphene and noble metal nanoparticles. In particular, it is of great value to achieve the detection of dopamine molecule, an important neurotransmitter that has a significant role in human body systems. The goal of this thesis is to study theoretically the adsorption of dopamine molecule on sensor materials like graphene, doped graphene or noble metals. This work was performed in the framework of Density Functional Theory. It was implemented using a periodic model to represent the solid surfaces involved, considering different adsorption geometries for each substrate. In the case of regular graphene we found that the adsorbate-substrate bond is governed by van der Waals forces, nevertheless, in graphene with monovacancies the appearance of a hydrogen bond between dopamine and graphene and a non-negligible electronic charge transfer from the substrate towards the adsorbate was also obtained. On the other hand, in the case of noble metal surfaces, we focused on the (111) and (110) faces of silver and the adsorption of dopamine and its associated zwitterionic species on such surfaces was analyzed. The adsorption energies result to be of larger magnitud than on graphene, with a relevant electronic charge transfer being produced towards the metal. The bond between the zwitterionic dopamine and silver shows an extra-covalent character that explains the magnitude of its adsorption energy, the latter being greater than that of non-zwitterionic dopamine. In a complementary way, and in order to have a wider view about graphene as a sensor material, the adsorption of ascorbic acid and uric acid on regular graphene was theoretically studied, because these two molecules and dopamine show overlapping signals during the detection based on electrochemical techniques. Moreover, and taking into account the genesis of graphene layers used in different sensors implying the reduction of graphene oxide, the theoretical modeling of reduction process of surface epoxi groups by means of hydrogen iodide was considered.

As relações sociais são construídas e mantidas a partir da interação entre os indivíduos. A ocitocina (OT), vasopressina (AVP), estrogênios (EST) e dopamina (DOPA), bem como seus respectivos receptores estão envolvidos na modulação do comportamento sexual de fêmeas. Estruturas do sistema nervoso central (SNC), tais como o bulbo olfatório (BO), o hipotálamo (HPT), o córtex pré-frontal (CPF) e o hipocampo (HPC) exercem importantes funções relacionadas à motivação sexual, reconhecimento de odores, memória e respostas emocionais. Em camundongos fêmeas, a OT é essencial para o comportamento de lordose e para estabelecer a preferência pelo parceiro. Este estudo teve como objetivo analisar o impacto do nocauteamento no gene da OT (OTKO) no comportamento sexual de camundongos fêmeas, na síntese hipotalâmica de AVP e na expressão gênica dos receptores de OT (OTR), AVP (AVPR1a), EST alfa (ERα), EST beta (ERβ) e DOPARD2 no BO, HPT, CPF e HPC. Foram utilizados 11 camundongos fêmeas (C57BL/6J) para o grupo controle (WT) e o mesmo número para o grupo OTKO. A detecção do transgene no genoma foi realizada pela técnica de reação em cadeia da polimerase (PCR) e os animais foram classificados como: WT (OT+/+), heterozigoto (OT+/-) e OTKO (OT-/-). O teste do comportamento sexual da fêmea foi realizado na noite do proestro e os parâmetros comportamentais avaliados foram: frequência, duração e latência de lordose, além da frequência de montas, bem como as posturas não receptivas e a locomoção. A coleta das estruturas encefálicas (BO, HPT, CPF e HPC) aconteceu na manhã seguinte do teste comportamental. Os cDNAs foram sintetizados por transcrição reversa seguida de reação em cadeia da polimerase (RT-PCR). A expressão gênica de cada receptor foi calculada a partir da fórmula 2-ΔΔCt. Os dados do registro comportamental e da expressão gênica foram expressos pela média, erro padrão da média (±EPM), analisados pelo teste de Mann-Whitney e o nível de significância aceito foi de p<0,05. Nossos resultados mostraram aumento significativo da latência e diminuição significativa da frequência e da duração do comportamento de lordose em fêmeas OTKO. Em relação às posturas não receptivas, fêmeas OTKO apresentaram diminuição significativa da latência e aumento significativo da frequência e da duração destas posturas. No que concerne à expressão gênica dos diferentes receptores, fêmeas OTKO apresentaram diminuição significativa da expressão gênica do OTR apenas no HPC em relação ao grupo WT. Verificamos que o grupo OTKO apresentou diminuição significativa da expressão gênica do AVPR1a apenas no HPT, mas aumento da expressão no HPC quando comparadas ao grupo WT. Também, fêmeas OTKO apresentaram diminuição significativa da expressão gênica do ERα e ERβ apenas no CPF quando comparadas ao grupo WT. Não foram encontradas diferenças significativas na expressão gênica do DOPARD2 em nenhuma das estruturas estudadas quando comparados os dois grupos estudados. No que diz respeito ao nocauteamento no gene da OT, nossos resultados mostraram que este não promove diferença significativa na síntese de RNAm de AVP no HPT do grupo OTKO quando ao grupo WT. Nossos principais achados nos permitem inferir que a ausência da OT dentro do SNC, bem como a importante alteração da expressão dos genes estudados (OTR, AVPR1a, ERα e ERβ) principalmente no CPF estão relacionados com a diminuição do comportamento sexual observada nas fêmeas OTKO. / Social relations are built and maintained from the interaction between individuals. Oxytocin (OT), vasopressin (AVP), estrogens (EST), dopamine (DOPA) and their receptors are involved in the modulation of sexual behavior in females. Structures of the central nervous system (CNS), such as the olfactory bulb (OB), hypothalamus (HPT), medial amygdale, prefrontal cortex (PFC) and hippocampus (HPC) have important functions related to sexual motivation, odor recognition, memory, and emotional responses. In mice, OT is essential for lordosis behavior and to establish the female preference for her partner. The experimental model using knockout animals for OT allows evaluating the physiological and behavioral changes generated from this genetic manipulation. This study aimed to analyze the impact of OT gene knockout (OTKO) in sexual behavior of female mice, in the synthesis hypothalamic of AVP and gene expression of OT receptors (OTR), AVP (AVPR1a), EST alpha (ERα), EST beta (ERβ) and DOPARD2 in OB, HPT, PFC and HPC. We used 11 female mice (C57BL/6J) for the control group (WT) and the same number for the OTKO group. Detection of the transgene in the genome was performed by polymerase chain reaction (PCR) and the animals were classified as: WT (OT+/+), heterozygous (+/-OT) and OTKO (OT-/-). The female sexual behavior test was performed on the evening of proestrus and these behavioral parameters were evaluated: frequency, duration and latency lordosis, frequency of mounts, as well as non-receptive positions and locomotion. The collection of brain structures (OB, HPT, PFC and HPC) happened the next morning the behavioral test. The CDNAs were synthesized by reverse transcription followed by polymerase chain reaction (RT-PCR). The gene expression of each receptor was calculated from the 2-ΔΔCt formula. Data from the behavioral record and gene expression were expressed as mean, standard error of the mean (±SEM) and analyzed by the Mann-Whitney test. In all cases, P<0.05 was considered statistically significant. Our results showed significant increase in latency and decrease in the frequency and duration of lordosis behavior in OTKO females. For non-receptive postures, OTKO females were significantly reduced latency and increased frequency and duration of these postures. Regarding the gene expression of different receptors, OTKO females showed significant decrease in OTR gene expression only in the HPC compared to WT group. We found that the OTKO group showed a significant decrease in gene expression of AVPR1a only in HPT, but increased expression in HPC as compared to WT group. Also, OTKO females showed significant decrease in gene expression of ERα and ERβ only the PFC when compared to the WT group. There were no significant differences in gene expression DOPARD2 in any of the studied structures when comparing the two groups. Regarding knockout in OT gene, our results showed that this does not promote significant difference in AVP mRNA synthesis in HPT of OTKO group when the WT group. Our main findings allow us to infer that the absence of OT within the CNS, as well as a significant changes in expression of the genes studied (OTR, AVPR1a, ERα and ERβ) mainly in the PFC are related to decreased sexual behavior observed in OTKO females.

Introdução: O crack é uma droga de abuso derivada do refino da cocaína, sendo objeto de preocupação e de estudo há pelo menos duas décadas. A via de administração dessa droga aumenta a chance de um indivíduo se tornar dependente, em comparação com o uso de cocaína. No Brasil, o consumo de crack nos últimos anos se tornou um importante problema de saúde pública, e vem atingindo grupos etários cada vez mais jovens. Apesar de sua importância epidemiológica, há escassez de estudos na literatura sobre a etiologia da dependência dessa droga. O objetivo do presente estudo foi investigar a possibilidade de associação entre o abuso/dependência de crack e o gene do transportador de dopamina (DAT1). Devido ao seu mecanismo de ação da dependência química, esse gene pode ser considerado um bom candidato para estudos moleculares com fenótipos de adição. Método: Uma amostra de 237 abusadores ou dependentes de crack (critérios do DSM-IV TR) internados ou em tratamento ambulatorial e 205 controles comunitários foi coletada no sul do Brasil. A amostra incluiu indivíduos de ambos os sexos, diferentes etnias e idade maior que 18 anos. Os sujeitos foram avaliados com ASRS, ASI6, BIS e MINI-Short. O QI foi estimado utilizando-se o WAIS. As amostras de DNA extraídas do sangue total foram genotipadas para o VNTR de 40 pb da região 3’ UTR do gene DAT1. A hipótese de associação foi investigada utilizando testes de qui-quadrado e regressão logística. Resultados: Uma análise pareada mostrou uma maior prevalência, embora não significante, da homozigose do alelo 10R (considerada como de risco) em relação a outros genótipos, em casos versus controles (59,9% versus 49,2%; Mcnemar p=0,059; 187 pares considerando sexo, idade e grupo étnico). A comparação não pareada incluindo todos os sujeitos e realizada com as covariáveis sexo, idade e grupo étnico mostrou uma diferença significativa (p=0,032 - correção de continuidade), evidenciando frequência aumentada do genótipo 10.10 nos casos (59,9%) comparados aos controles (49,3%). O modelo de regressão logística que incluiu sexo, idade, grupo étnico, nível educacional, transtorno de déficit de atenção e hiperatividade, episódio depressivo maior atual, transtorno de ansiedade generalizada e risco de suicídio como covariáveis também mostrou associação com o genétipo 10.10 (p=0,04, RC=1,758, IC= 1,026 – 3,012). Conclusões: Este é um dos primeiros estudos genéticos de associação com usuários de crack na literatura, sugerindo uma influência do gene DAT1, especialmente o genótipo 10.10, na dependência dessa droga. Esse resultado corrobora o papel da proteína DAT na neurobiologia da dependência química e mais especificamente do crack. Embora a maioria dos achados aqui apresentados leve a esta direção, existem vários confundidores que devem ser considerados, o que nos sugere ampliação do número de sujeitos da amostra e a realização de mais análises com esse e outros polimorfismos do DAT1 para confirmar e compreender sua contribuição como possível fator de risco para a dependência de crack. A continuidade da genotipagem de outros genes do sistema dopaminérgico e outras rotas neurobiológicas que possam estar relacionados ao desfecho, para futuras análises de associação que contemplem também interações gene-gene e gene-ambiente também é fundamental. / Background: Crack-cocaine is a drug of abuse which results from cocaine refine that has been object of concern and study for at least two decades. The administration route of this drug enhances the chance for the individual achieving dependence, comparing to snorted cocaine. In Brazil, crack consumption in the last years has become an important health problem, especially in younger people. Despite its epidemiological importance, there is scarcity of studies about the etiology of this addiction. The aim of this study was to investigate the possibility of association between crack-cocaine abuse or dependence and dopamine transporter gene (DAT1). Due to the involvement of dopamine transporter on drug addiction mechanisms, this gene can be a good candidate for molecular studies regarding addiction phenotypes. Methods: A cross-sectional sample of 237 adults, current crack abusers or dependents (DSM-IV TR criteria) from in- and outpatient clinics and 205 community controls were collected in southern Brazil. Subjects were evaluated with ASRS, ASI6 and MINI-Short. IQ was estimated using WAIS. DNA samples extracted from whole blood were genotyped for the 40 bp VNTR of 3`UTR region at DAT1. The hypothesis of association was investigated using Chi-square and Logistic regression tests. Results: A paired analysis showed a higher prevalence in cases than in controls, although not significant, of 10R allele homozygosis (putatively the risk genotype) versus other genotypes (59.9% versus 49.2%; Mcnemar p=0.059; 187 pairs regarding sex, age and ethnic group). The non-paired comparison including all the subjects and considering sex, age and ethnic group as co-variates showed a significative difference (p=0.032 continuity correction), evidencing an increased frequency of 10.10 genotype in cases (59.9%) compared to controls (49.3%). The logistic regression model including sex, age, ethnic group, educational level attentiondeficit/ hyperactivity disorder, current major depressive disorder, generalized anxiety disorder and suicide risk as co-variates also identified a significant effect of 10.10 genotype in crack-cocaine addiction (p=0.04, OR=1.758, CI= 1.026 – 3.012). Conclusion: This is one of the first genetic association studies with crack-cocaine users in the literature, suggesting an influence of the DAT1 gene, namely the 10.10 genotype, in crack-cocaine abuse or dependence. This result corroborates the role of DAT protein in neurobiology of drug addiction and specifically of this drug of abuse. However, even though most of the results presented leads to this direction, there are several confounders that should be considered, which suggests increasing the number of sample subjects and performing more analyses with this and other DAT1 polymorphisms, to confirm and clarify its contribution as a possible risk factor for crack-cocaine abuse or dependence. The genotyping of other genes from dopaminergic system and other neurobiological routes related to the outcome, for future association analyzes that include gene-gene and gene-environment interactions, is also warranted.

Introdução: O crack é uma droga de abuso derivada do refino da cocaína, sendo objeto de preocupação e de estudo há pelo menos duas décadas. A via de administração dessa droga aumenta a chance de um indivíduo se tornar dependente, em comparação com o uso de cocaína. No Brasil, o consumo de crack nos últimos anos se tornou um importante problema de saúde pública, e vem atingindo grupos etários cada vez mais jovens. Apesar de sua importância epidemiológica, há escassez de estudos na literatura sobre a etiologia da dependência dessa droga. O objetivo do presente estudo foi investigar a possibilidade de associação entre o abuso/dependência de crack e o gene do transportador de dopamina (DAT1). Devido ao seu mecanismo de ação da dependência química, esse gene pode ser considerado um bom candidato para estudos moleculares com fenótipos de adição. Método: Uma amostra de 237 abusadores ou dependentes de crack (critérios do DSM-IV TR) internados ou em tratamento ambulatorial e 205 controles comunitários foi coletada no sul do Brasil. A amostra incluiu indivíduos de ambos os sexos, diferentes etnias e idade maior que 18 anos. Os sujeitos foram avaliados com ASRS, ASI6, BIS e MINI-Short. O QI foi estimado utilizando-se o WAIS. As amostras de DNA extraídas do sangue total foram genotipadas para o VNTR de 40 pb da região 3’ UTR do gene DAT1. A hipótese de associação foi investigada utilizando testes de qui-quadrado e regressão logística. Resultados: Uma análise pareada mostrou uma maior prevalência, embora não significante, da homozigose do alelo 10R (considerada como de risco) em relação a outros genótipos, em casos versus controles (59,9% versus 49,2%; Mcnemar p=0,059; 187 pares considerando sexo, idade e grupo étnico). A comparação não pareada incluindo todos os sujeitos e realizada com as covariáveis sexo, idade e grupo étnico mostrou uma diferença significativa (p=0,032 - correção de continuidade), evidenciando frequência aumentada do genótipo 10.10 nos casos (59,9%) comparados aos controles (49,3%). O modelo de regressão logística que incluiu sexo, idade, grupo étnico, nível educacional, transtorno de déficit de atenção e hiperatividade, episódio depressivo maior atual, transtorno de ansiedade generalizada e risco de suicídio como covariáveis também mostrou associação com o genétipo 10.10 (p=0,04, RC=1,758, IC= 1,026 – 3,012). Conclusões: Este é um dos primeiros estudos genéticos de associação com usuários de crack na literatura, sugerindo uma influência do gene DAT1, especialmente o genótipo 10.10, na dependência dessa droga. Esse resultado corrobora o papel da proteína DAT na neurobiologia da dependência química e mais especificamente do crack. Embora a maioria dos achados aqui apresentados leve a esta direção, existem vários confundidores que devem ser considerados, o que nos sugere ampliação do número de sujeitos da amostra e a realização de mais análises com esse e outros polimorfismos do DAT1 para confirmar e compreender sua contribuição como possível fator de risco para a dependência de crack. A continuidade da genotipagem de outros genes do sistema dopaminérgico e outras rotas neurobiológicas que possam estar relacionados ao desfecho, para futuras análises de associação que contemplem também interações gene-gene e gene-ambiente também é fundamental. / Background: Crack-cocaine is a drug of abuse which results from cocaine refine that has been object of concern and study for at least two decades. The administration route of this drug enhances the chance for the individual achieving dependence, comparing to snorted cocaine. In Brazil, crack consumption in the last years has become an important health problem, especially in younger people. Despite its epidemiological importance, there is scarcity of studies about the etiology of this addiction. The aim of this study was to investigate the possibility of association between crack-cocaine abuse or dependence and dopamine transporter gene (DAT1). Due to the involvement of dopamine transporter on drug addiction mechanisms, this gene can be a good candidate for molecular studies regarding addiction phenotypes. Methods: A cross-sectional sample of 237 adults, current crack abusers or dependents (DSM-IV TR criteria) from in- and outpatient clinics and 205 community controls were collected in southern Brazil. Subjects were evaluated with ASRS, ASI6 and MINI-Short. IQ was estimated using WAIS. DNA samples extracted from whole blood were genotyped for the 40 bp VNTR of 3`UTR region at DAT1. The hypothesis of association was investigated using Chi-square and Logistic regression tests. Results: A paired analysis showed a higher prevalence in cases than in controls, although not significant, of 10R allele homozygosis (putatively the risk genotype) versus other genotypes (59.9% versus 49.2%; Mcnemar p=0.059; 187 pairs regarding sex, age and ethnic group). The non-paired comparison including all the subjects and considering sex, age and ethnic group as co-variates showed a significative difference (p=0.032 continuity correction), evidencing an increased frequency of 10.10 genotype in cases (59.9%) compared to controls (49.3%). The logistic regression model including sex, age, ethnic group, educational level attentiondeficit/ hyperactivity disorder, current major depressive disorder, generalized anxiety disorder and suicide risk as co-variates also identified a significant effect of 10.10 genotype in crack-cocaine addiction (p=0.04, OR=1.758, CI= 1.026 – 3.012). Conclusion: This is one of the first genetic association studies with crack-cocaine users in the literature, suggesting an influence of the DAT1 gene, namely the 10.10 genotype, in crack-cocaine abuse or dependence. This result corroborates the role of DAT protein in neurobiology of drug addiction and specifically of this drug of abuse. However, even though most of the results presented leads to this direction, there are several confounders that should be considered, which suggests increasing the number of sample subjects and performing more analyses with this and other DAT1 polymorphisms, to confirm and clarify its contribution as a possible risk factor for crack-cocaine abuse or dependence. The genotyping of other genes from dopaminergic system and other neurobiological routes related to the outcome, for future association analyzes that include gene-gene and gene-environment interactions, is also warranted.

As relações sociais são construídas e mantidas a partir da interação entre os indivíduos. A ocitocina (OT), vasopressina (AVP), estrogênios (EST) e dopamina (DOPA), bem como seus respectivos receptores estão envolvidos na modulação do comportamento sexual de fêmeas. Estruturas do sistema nervoso central (SNC), tais como o bulbo olfatório (BO), o hipotálamo (HPT), o córtex pré-frontal (CPF) e o hipocampo (HPC) exercem importantes funções relacionadas à motivação sexual, reconhecimento de odores, memória e respostas emocionais. Em camundongos fêmeas, a OT é essencial para o comportamento de lordose e para estabelecer a preferência pelo parceiro. Este estudo teve como objetivo analisar o impacto do nocauteamento no gene da OT (OTKO) no comportamento sexual de camundongos fêmeas, na síntese hipotalâmica de AVP e na expressão gênica dos receptores de OT (OTR), AVP (AVPR1a), EST alfa (ERα), EST beta (ERβ) e DOPARD2 no BO, HPT, CPF e HPC. Foram utilizados 11 camundongos fêmeas (C57BL/6J) para o grupo controle (WT) e o mesmo número para o grupo OTKO. A detecção do transgene no genoma foi realizada pela técnica de reação em cadeia da polimerase (PCR) e os animais foram classificados como: WT (OT+/+), heterozigoto (OT+/-) e OTKO (OT-/-). O teste do comportamento sexual da fêmea foi realizado na noite do proestro e os parâmetros comportamentais avaliados foram: frequência, duração e latência de lordose, além da frequência de montas, bem como as posturas não receptivas e a locomoção. A coleta das estruturas encefálicas (BO, HPT, CPF e HPC) aconteceu na manhã seguinte do teste comportamental. Os cDNAs foram sintetizados por transcrição reversa seguida de reação em cadeia da polimerase (RT-PCR). A expressão gênica de cada receptor foi calculada a partir da fórmula 2-ΔΔCt. Os dados do registro comportamental e da expressão gênica foram expressos pela média, erro padrão da média (±EPM), analisados pelo teste de Mann-Whitney e o nível de significância aceito foi de p<0,05. Nossos resultados mostraram aumento significativo da latência e diminuição significativa da frequência e da duração do comportamento de lordose em fêmeas OTKO. Em relação às posturas não receptivas, fêmeas OTKO apresentaram diminuição significativa da latência e aumento significativo da frequência e da duração destas posturas. No que concerne à expressão gênica dos diferentes receptores, fêmeas OTKO apresentaram diminuição significativa da expressão gênica do OTR apenas no HPC em relação ao grupo WT. Verificamos que o grupo OTKO apresentou diminuição significativa da expressão gênica do AVPR1a apenas no HPT, mas aumento da expressão no HPC quando comparadas ao grupo WT. Também, fêmeas OTKO apresentaram diminuição significativa da expressão gênica do ERα e ERβ apenas no CPF quando comparadas ao grupo WT. Não foram encontradas diferenças significativas na expressão gênica do DOPARD2 em nenhuma das estruturas estudadas quando comparados os dois grupos estudados. No que diz respeito ao nocauteamento no gene da OT, nossos resultados mostraram que este não promove diferença significativa na síntese de RNAm de AVP no HPT do grupo OTKO quando ao grupo WT. Nossos principais achados nos permitem inferir que a ausência da OT dentro do SNC, bem como a importante alteração da expressão dos genes estudados (OTR, AVPR1a, ERα e ERβ) principalmente no CPF estão relacionados com a diminuição do comportamento sexual observada nas fêmeas OTKO. / Social relations are built and maintained from the interaction between individuals. Oxytocin (OT), vasopressin (AVP), estrogens (EST), dopamine (DOPA) and their receptors are involved in the modulation of sexual behavior in females. Structures of the central nervous system (CNS), such as the olfactory bulb (OB), hypothalamus (HPT), medial amygdale, prefrontal cortex (PFC) and hippocampus (HPC) have important functions related to sexual motivation, odor recognition, memory, and emotional responses. In mice, OT is essential for lordosis behavior and to establish the female preference for her partner. The experimental model using knockout animals for OT allows evaluating the physiological and behavioral changes generated from this genetic manipulation. This study aimed to analyze the impact of OT gene knockout (OTKO) in sexual behavior of female mice, in the synthesis hypothalamic of AVP and gene expression of OT receptors (OTR), AVP (AVPR1a), EST alpha (ERα), EST beta (ERβ) and DOPARD2 in OB, HPT, PFC and HPC. We used 11 female mice (C57BL/6J) for the control group (WT) and the same number for the OTKO group. Detection of the transgene in the genome was performed by polymerase chain reaction (PCR) and the animals were classified as: WT (OT+/+), heterozygous (+/-OT) and OTKO (OT-/-). The female sexual behavior test was performed on the evening of proestrus and these behavioral parameters were evaluated: frequency, duration and latency lordosis, frequency of mounts, as well as non-receptive positions and locomotion. The collection of brain structures (OB, HPT, PFC and HPC) happened the next morning the behavioral test. The CDNAs were synthesized by reverse transcription followed by polymerase chain reaction (RT-PCR). The gene expression of each receptor was calculated from the 2-ΔΔCt formula. Data from the behavioral record and gene expression were expressed as mean, standard error of the mean (±SEM) and analyzed by the Mann-Whitney test. In all cases, P<0.05 was considered statistically significant. Our results showed significant increase in latency and decrease in the frequency and duration of lordosis behavior in OTKO females. For non-receptive postures, OTKO females were significantly reduced latency and increased frequency and duration of these postures. Regarding the gene expression of different receptors, OTKO females showed significant decrease in OTR gene expression only in the HPC compared to WT group. We found that the OTKO group showed a significant decrease in gene expression of AVPR1a only in HPT, but increased expression in HPC as compared to WT group. Also, OTKO females showed significant decrease in gene expression of ERα and ERβ only the PFC when compared to the WT group. There were no significant differences in gene expression DOPARD2 in any of the studied structures when comparing the two groups. Regarding knockout in OT gene, our results showed that this does not promote significant difference in AVP mRNA synthesis in HPT of OTKO group when the WT group. Our main findings allow us to infer that the absence of OT within the CNS, as well as a significant changes in expression of the genes studied (OTR, AVPR1a, ERα and ERβ) mainly in the PFC are related to decreased sexual behavior observed in OTKO females.

As relações sociais são construídas e mantidas a partir da interação entre os indivíduos. A ocitocina (OT), vasopressina (AVP), estrogênios (EST) e dopamina (DOPA), bem como seus respectivos receptores estão envolvidos na modulação do comportamento sexual de fêmeas. Estruturas do sistema nervoso central (SNC), tais como o bulbo olfatório (BO), o hipotálamo (HPT), o córtex pré-frontal (CPF) e o hipocampo (HPC) exercem importantes funções relacionadas à motivação sexual, reconhecimento de odores, memória e respostas emocionais. Em camundongos fêmeas, a OT é essencial para o comportamento de lordose e para estabelecer a preferência pelo parceiro. Este estudo teve como objetivo analisar o impacto do nocauteamento no gene da OT (OTKO) no comportamento sexual de camundongos fêmeas, na síntese hipotalâmica de AVP e na expressão gênica dos receptores de OT (OTR), AVP (AVPR1a), EST alfa (ERα), EST beta (ERβ) e DOPARD2 no BO, HPT, CPF e HPC. Foram utilizados 11 camundongos fêmeas (C57BL/6J) para o grupo controle (WT) e o mesmo número para o grupo OTKO. A detecção do transgene no genoma foi realizada pela técnica de reação em cadeia da polimerase (PCR) e os animais foram classificados como: WT (OT+/+), heterozigoto (OT+/-) e OTKO (OT-/-). O teste do comportamento sexual da fêmea foi realizado na noite do proestro e os parâmetros comportamentais avaliados foram: frequência, duração e latência de lordose, além da frequência de montas, bem como as posturas não receptivas e a locomoção. A coleta das estruturas encefálicas (BO, HPT, CPF e HPC) aconteceu na manhã seguinte do teste comportamental. Os cDNAs foram sintetizados por transcrição reversa seguida de reação em cadeia da polimerase (RT-PCR). A expressão gênica de cada receptor foi calculada a partir da fórmula 2-ΔΔCt. Os dados do registro comportamental e da expressão gênica foram expressos pela média, erro padrão da média (±EPM), analisados pelo teste de Mann-Whitney e o nível de significância aceito foi de p<0,05. Nossos resultados mostraram aumento significativo da latência e diminuição significativa da frequência e da duração do comportamento de lordose em fêmeas OTKO. Em relação às posturas não receptivas, fêmeas OTKO apresentaram diminuição significativa da latência e aumento significativo da frequência e da duração destas posturas. No que concerne à expressão gênica dos diferentes receptores, fêmeas OTKO apresentaram diminuição significativa da expressão gênica do OTR apenas no HPC em relação ao grupo WT. Verificamos que o grupo OTKO apresentou diminuição significativa da expressão gênica do AVPR1a apenas no HPT, mas aumento da expressão no HPC quando comparadas ao grupo WT. Também, fêmeas OTKO apresentaram diminuição significativa da expressão gênica do ERα e ERβ apenas no CPF quando comparadas ao grupo WT. Não foram encontradas diferenças significativas na expressão gênica do DOPARD2 em nenhuma das estruturas estudadas quando comparados os dois grupos estudados. No que diz respeito ao nocauteamento no gene da OT, nossos resultados mostraram que este não promove diferença significativa na síntese de RNAm de AVP no HPT do grupo OTKO quando ao grupo WT. Nossos principais achados nos permitem inferir que a ausência da OT dentro do SNC, bem como a importante alteração da expressão dos genes estudados (OTR, AVPR1a, ERα e ERβ) principalmente no CPF estão relacionados com a diminuição do comportamento sexual observada nas fêmeas OTKO. / Social relations are built and maintained from the interaction between individuals. Oxytocin (OT), vasopressin (AVP), estrogens (EST), dopamine (DOPA) and their receptors are involved in the modulation of sexual behavior in females. Structures of the central nervous system (CNS), such as the olfactory bulb (OB), hypothalamus (HPT), medial amygdale, prefrontal cortex (PFC) and hippocampus (HPC) have important functions related to sexual motivation, odor recognition, memory, and emotional responses. In mice, OT is essential for lordosis behavior and to establish the female preference for her partner. The experimental model using knockout animals for OT allows evaluating the physiological and behavioral changes generated from this genetic manipulation. This study aimed to analyze the impact of OT gene knockout (OTKO) in sexual behavior of female mice, in the synthesis hypothalamic of AVP and gene expression of OT receptors (OTR), AVP (AVPR1a), EST alpha (ERα), EST beta (ERβ) and DOPARD2 in OB, HPT, PFC and HPC. We used 11 female mice (C57BL/6J) for the control group (WT) and the same number for the OTKO group. Detection of the transgene in the genome was performed by polymerase chain reaction (PCR) and the animals were classified as: WT (OT+/+), heterozygous (+/-OT) and OTKO (OT-/-). The female sexual behavior test was performed on the evening of proestrus and these behavioral parameters were evaluated: frequency, duration and latency lordosis, frequency of mounts, as well as non-receptive positions and locomotion. The collection of brain structures (OB, HPT, PFC and HPC) happened the next morning the behavioral test. The CDNAs were synthesized by reverse transcription followed by polymerase chain reaction (RT-PCR). The gene expression of each receptor was calculated from the 2-ΔΔCt formula. Data from the behavioral record and gene expression were expressed as mean, standard error of the mean (±SEM) and analyzed by the Mann-Whitney test. In all cases, P<0.05 was considered statistically significant. Our results showed significant increase in latency and decrease in the frequency and duration of lordosis behavior in OTKO females. For non-receptive postures, OTKO females were significantly reduced latency and increased frequency and duration of these postures. Regarding the gene expression of different receptors, OTKO females showed significant decrease in OTR gene expression only in the HPC compared to WT group. We found that the OTKO group showed a significant decrease in gene expression of AVPR1a only in HPT, but increased expression in HPC as compared to WT group. Also, OTKO females showed significant decrease in gene expression of ERα and ERβ only the PFC when compared to the WT group. There were no significant differences in gene expression DOPARD2 in any of the studied structures when comparing the two groups. Regarding knockout in OT gene, our results showed that this does not promote significant difference in AVP mRNA synthesis in HPT of OTKO group when the WT group. Our main findings allow us to infer that the absence of OT within the CNS, as well as a significant changes in expression of the genes studied (OTR, AVPR1a, ERα and ERβ) mainly in the PFC are related to decreased sexual behavior observed in OTKO females.

Introdução: O crack é uma droga de abuso derivada do refino da cocaína, sendo objeto de preocupação e de estudo há pelo menos duas décadas. A via de administração dessa droga aumenta a chance de um indivíduo se tornar dependente, em comparação com o uso de cocaína. No Brasil, o consumo de crack nos últimos anos se tornou um importante problema de saúde pública, e vem atingindo grupos etários cada vez mais jovens. Apesar de sua importância epidemiológica, há escassez de estudos na literatura sobre a etiologia da dependência dessa droga. O objetivo do presente estudo foi investigar a possibilidade de associação entre o abuso/dependência de crack e o gene do transportador de dopamina (DAT1). Devido ao seu mecanismo de ação da dependência química, esse gene pode ser considerado um bom candidato para estudos moleculares com fenótipos de adição. Método: Uma amostra de 237 abusadores ou dependentes de crack (critérios do DSM-IV TR) internados ou em tratamento ambulatorial e 205 controles comunitários foi coletada no sul do Brasil. A amostra incluiu indivíduos de ambos os sexos, diferentes etnias e idade maior que 18 anos. Os sujeitos foram avaliados com ASRS, ASI6, BIS e MINI-Short. O QI foi estimado utilizando-se o WAIS. As amostras de DNA extraídas do sangue total foram genotipadas para o VNTR de 40 pb da região 3’ UTR do gene DAT1. A hipótese de associação foi investigada utilizando testes de qui-quadrado e regressão logística. Resultados: Uma análise pareada mostrou uma maior prevalência, embora não significante, da homozigose do alelo 10R (considerada como de risco) em relação a outros genótipos, em casos versus controles (59,9% versus 49,2%; Mcnemar p=0,059; 187 pares considerando sexo, idade e grupo étnico). A comparação não pareada incluindo todos os sujeitos e realizada com as covariáveis sexo, idade e grupo étnico mostrou uma diferença significativa (p=0,032 - correção de continuidade), evidenciando frequência aumentada do genótipo 10.10 nos casos (59,9%) comparados aos controles (49,3%). O modelo de regressão logística que incluiu sexo, idade, grupo étnico, nível educacional, transtorno de déficit de atenção e hiperatividade, episódio depressivo maior atual, transtorno de ansiedade generalizada e risco de suicídio como covariáveis também mostrou associação com o genétipo 10.10 (p=0,04, RC=1,758, IC= 1,026 – 3,012). Conclusões: Este é um dos primeiros estudos genéticos de associação com usuários de crack na literatura, sugerindo uma influência do gene DAT1, especialmente o genótipo 10.10, na dependência dessa droga. Esse resultado corrobora o papel da proteína DAT na neurobiologia da dependência química e mais especificamente do crack. Embora a maioria dos achados aqui apresentados leve a esta direção, existem vários confundidores que devem ser considerados, o que nos sugere ampliação do número de sujeitos da amostra e a realização de mais análises com esse e outros polimorfismos do DAT1 para confirmar e compreender sua contribuição como possível fator de risco para a dependência de crack. A continuidade da genotipagem de outros genes do sistema dopaminérgico e outras rotas neurobiológicas que possam estar relacionados ao desfecho, para futuras análises de associação que contemplem também interações gene-gene e gene-ambiente também é fundamental. / Background: Crack-cocaine is a drug of abuse which results from cocaine refine that has been object of concern and study for at least two decades. The administration route of this drug enhances the chance for the individual achieving dependence, comparing to snorted cocaine. In Brazil, crack consumption in the last years has become an important health problem, especially in younger people. Despite its epidemiological importance, there is scarcity of studies about the etiology of this addiction. The aim of this study was to investigate the possibility of association between crack-cocaine abuse or dependence and dopamine transporter gene (DAT1). Due to the involvement of dopamine transporter on drug addiction mechanisms, this gene can be a good candidate for molecular studies regarding addiction phenotypes. Methods: A cross-sectional sample of 237 adults, current crack abusers or dependents (DSM-IV TR criteria) from in- and outpatient clinics and 205 community controls were collected in southern Brazil. Subjects were evaluated with ASRS, ASI6 and MINI-Short. IQ was estimated using WAIS. DNA samples extracted from whole blood were genotyped for the 40 bp VNTR of 3`UTR region at DAT1. The hypothesis of association was investigated using Chi-square and Logistic regression tests. Results: A paired analysis showed a higher prevalence in cases than in controls, although not significant, of 10R allele homozygosis (putatively the risk genotype) versus other genotypes (59.9% versus 49.2%; Mcnemar p=0.059; 187 pairs regarding sex, age and ethnic group). The non-paired comparison including all the subjects and considering sex, age and ethnic group as co-variates showed a significative difference (p=0.032 continuity correction), evidencing an increased frequency of 10.10 genotype in cases (59.9%) compared to controls (49.3%). The logistic regression model including sex, age, ethnic group, educational level attentiondeficit/ hyperactivity disorder, current major depressive disorder, generalized anxiety disorder and suicide risk as co-variates also identified a significant effect of 10.10 genotype in crack-cocaine addiction (p=0.04, OR=1.758, CI= 1.026 – 3.012). Conclusion: This is one of the first genetic association studies with crack-cocaine users in the literature, suggesting an influence of the DAT1 gene, namely the 10.10 genotype, in crack-cocaine abuse or dependence. This result corroborates the role of DAT protein in neurobiology of drug addiction and specifically of this drug of abuse. However, even though most of the results presented leads to this direction, there are several confounders that should be considered, which suggests increasing the number of sample subjects and performing more analyses with this and other DAT1 polymorphisms, to confirm and clarify its contribution as a possible risk factor for crack-cocaine abuse or dependence. The genotyping of other genes from dopaminergic system and other neurobiological routes related to the outcome, for future association analyzes that include gene-gene and gene-environment interactions, is also warranted.