A cetamina é uma droga dissociativa utilizada como anestésico humano. Este fármaco é também utilizado como droga de abuso por conter efeitos psicotrópicos. É sabido que a cetamina é um potente antagonista não competitivo do receptor glutamatérgico ionotrópico do tipo N metil-D-aspartato (NMDAr). A diminuição da neurotransmissão do glutamato pelos receptores NMDA está associada com a alteração da percepção, memória e cognição. As neurotrofinas constituem uma família de fatores de crescimento multifuncionais crucial na sobrevivência, diferenciação, proliferação e manutenção de populações neuronais do sistema nervoso e exercem numerosos efeitos em células não neuronais. O fator neurotrófico derivado do cérebro (Brain-derived neurotrophic factor - BDNF) é uma neurotrofina que atua tanto no sistema nervoso central como no sistema nervoso periférico e está relacionada com a sobrevivência dos neurônios, crescimento, diferenciação de novos neurônios e sinapses. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de diferentes doses de cetamina na memória de longa duração no modelo de reconhecimento de novo objeto e analisar os níveis de BDNF no hipocampo dos ratos após injeção intraperitoneal (i.p.) de cetamina. Ratos Wistar machos adultos foram treinados em uma tarefa de reconhecimento de novo objeto e a retenção da memória foi avaliada 24 h após o treino. A administração pós-treino de cetamina prejudicou de forma dose-dependente a retenção da memória de reconhecimento. Experimentos controle mostraram que a cetamina não afetou a memória quando administrada 6 h após o treino ou 24 h antes do treino. Para a dosagem dos níveis de BDNF no hipocampo dorsal, os animais foram treinados e imediatamente receberam salina ou 20 mg/kg de cetamina e foram sacrificados 3 h mais tarde. / Ketamine is a dissociative drug used as a human anesthetic. This drug is also used as a drug of abuse because it contains psychotropic effects. It is known that ketamine is a potent noncompetitive antagonist of glutamatergic ionotropic receptors type N-methyl D-aspartate (NMDAr). The decrease in the neurotransmission of glutamate receptors is associated with the change of perception, memory and cognition. Neurotrophins constitute a family of multifunctional growth factors crucial for the survival and differentiation, proliferation and maintenance of neuronal populations of the nervous system and has numerous effects in non-neuronal cells. The brain-derived neurotrophic factor (BDNF) is a neurotrophin that acts both in the central nervous system and peripheral nervous system and is related to neuron survival, growth, differentiation of new neurons and synapses. The objective of this study was to evaluate the effects of different ketamine doses on long-term memory in the novel object recognition model and analyze the levels of BDNF in the hippocampus of rats after injection (ip) of ketamine. Adult male Wistar rats were trained in a task of recognition of new object and memory retention was evaluated 24h after training. The post-training administration of ketamine impaired in a dose-dependent retention of recognition memory. Control experiments showed that ketamine had no effect on memory when administered 6 h after training or 24 h before training. To measure the levels of BDNF in the dorsal hippocampus, the animals were trained and immediately injected with saline or 20 mg / kg of ketamine and sacrificed 3h later. A kit of sandwich enzyme immunoassay with rabbit monoclonal antibody against BDNF was used to measure the levels of BDNF.

Introdução: Em humanos, sugere-se que um trauma precoce está relacionado com o desenvolvimento de transtornos de ansiedade na vida adulta. Essa relação poderia ser mediada pela resposta ao estresse, fator neurotrófico derivado do encéfalo (BDNF) e/ou óxido nítrico sintase neuronal (nNOS). O objetivo deste trabalho foi propor um modelo animal para o desenvolvimento de ansiedade, utilizando, como intervenção, um ambiente neonatal hostil que afeta o cuidado materno, além de verificar potenciais mecanismos relacionados ao desenvolvimento de ansiedade. Também objetivou-se investigar associações similares em humanos. Métodos: Ao segundo dia de vida, ninhadas de ratos Wistar e suas genitoras foram divididas em dois grupos: grupo intervenção, com redução do material disponível para a confecção do ninho, ou grupo controle. O comportamento materno foi observado do dia 1 ao dia 9 de vida. Após o desmame, o peso corporal e o consumo de ração padrão foram avaliados uma vez por semana. Na vida adulta, os ratos foram submetidos a testes comportamentais. Foram determinados os níveis plasmáticos de glicose e o perfil lipídico, além da quantidade de BDNF no plasma, hipocampo, amígdala e sustância cinzenta periaquedutal e de óxido nítrico no hipocampo. Um subgrupo de animais intactos foi submetido ao estresse por restrição para avaliação da curva de corticosterona. Em humanos, 129 adolescentes com sintomas ansiosos, avaliados pela escala Screen for Children and Anxiety Related Emotional Disorders (SCARED), responderam ao Parental Bonding Instrument (PBI), coletaram sangue para avaliação do BDNF e foram genotipados para o polimorfismo Val66Met do BDNF. Resultados: As genitoras do grupo intervenção apresentaram um maior contato de baixa qualidade com seus filhotes, comparadas às genitoras controles. O consumo alimentar de ração padrão foi menor no grupo intervenção. Não houve diferença entre os grupos no peso corporal, no consumo de alimento palatável, na hiperfagia de rebote, nem no teste do campo aberto. No teste do labirinto em cruz elevado, observou-se que a intervenção esteve associada a maior ansiedade, porém de forma diferenciada entre os sexos. Foram observados níveis maiores de BDNF plasmáticos no grupo intervenção e uma correlação positiva entre o contato de baixa qualidade e o BDNF periférico. Não houve diferença entre os grupos na quantidade de BDNF no hipocampo, amígdala e sustância cinzenta periaquedutal e, também, nos níveis de óxido nítrico no hipocampo. Machos do grupo intervenção levaram mais tempo para atingir o pico de corticosterona em resposta ao estresse. No estudo clínico, observaram-se correlações negativas entre o cuidado materno e sintomas ansiosos, assim como uma correlação positiva entre a superproteção materna e os níveis periféricos de BDNF apenas nos indivíduos portadores do alelo Met. Conclusão: O modelo animal proposto mostrou que o estresse precoce, capaz de alterar a relação mãe-filhote, tem impacto persistente sobre o comportamento do tipo ansioso e os níveis periféricos de BDNF. Estes achados são similares às associações descritas em humanos. A abordagem translacional da questão evidenciou que os efeitos do trauma no início da vida podem ser mediados pelo cuidado materno, sendo o aumento do BDNF periférico um marcador em potencial para esses indivíduos. / Introduction: In humans, there is the suggestion that an adverse early life environment is related to the development of anxiety disorders in adulthood. This association could potentially be mediated by stress responses, brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and by neuronal nitric oxide synthase (nNOS). This study aimed at proposing an animal model for the development of adult anxiety-like behavior, using as intervention an adverse early life environment affecting matenal care, and verifies potencial mechanisms related to the development of anxiety-like behavior. Another aim was investigate similar associations in humans. Methodology: By the second day of life, litters of Wistar rats and their dams where divided in two groups: intervention, with limited access to nesting material, or control. Maternal behavior was observed from day 1 to day 9 of life. After weaning, animals’ weight and standard chow consumption were measured once a week. Starting on day 60 of life, rats were submitted to behavioral testing. Glucose and lipid profile were assessed. Plasma, hippocampus, amygdala and periaqueductal gray BDNF contents and hippocampus nitric oxide were also measured. A subgroup of naive animals was submitted to restraint stress for determination of corticosterone curve. In humans, 129 adolescents, screened for anxiety using the Screen for Children and Anxiety Related Emotional Disorders (SCARED) scale, responded to the Parental Bonding Instrument (PBI), collected blood for BDNF measurements and were genotyped for BDNF Val66Met polymorphism. Results: Intervention dams showed increased contact of low quality with their pups when compared to control dams. The intervention group consumed less standard chow than the control group. No differences in body weight gain, acute palatable food consumption, rebound hyperphagia and open field test were observed between groups. On plus maze test, the intervention was associated with higher anxiety-like behavior, however differently between the sexes. Higher plasma BDNF levels were found in the intervention group and low quality maternal care (pure contact) was positively correlated with adult peripheral BDNF. There were no differences in hippocampus, amygdala and periaqueductal gray BDNF contents, as hippocampus nitric oxide contents. Males of the intervention group took longer to reach the corticosterone peak. In humans, negative correlations between maternal care and anxiety symptoms were observed, as well as a positive correlation between overprotection and serum BDNF levels only among the Met carriers. Conclusion: The animal model proposed showed that an early life stress, able to alter the relationship between dam and pup, have a persistent impact on anxiety-like behavior and peripheral BDNF levels. These findings were similar to the associations described in humans. The translational approach to the question evidenced that the effects of early trauma may be mediated through maternal care, being the increased peripheral BDNF a potential relevant marker for these individuals.

Tese apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde da Universidade do Extremo Sul Catarinense - UNESC, para obtenção do titulo de Doutor em Ciências da Saúde. / Many studies have highlighted a link between diabetes and mood disorders. Also, changes in energy metabolism, oxidative stress and neurotrophins. The objective of this study was to evaluate these changes in an animal model of diabetes and in patients with type 2 diabetes. For this, the study was divided in three parts. The first was to evaluate the prevalence of mood disorders, suicide risk and quality of life in patients with type 2 diabetes. The results showed that patients with diabetes had a higher prevalence of mood disorders, increased risk of suicide and poorer quality of life, when compared to non-diabetics. The second part of the study evaluated memory, energy metabolism and oxidative stress parameters in brain of Wistar rats subjected to an animal model of diabetes induced by alloxan. The results showed that these animals had no changes in recognition memory, however there were changes in the mitochondrial respiratory chain complexes, creatine kinase and citrate synthase activities. Still, there was an increase in lipid peroxidation, protein carbonylation, and changes in antioxidant enzymes, superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT). The third part of the study investigated the effects of imipramine, a tricyclic antidepressant, in an animal model of diabetes. Rats with diabetes had depressive-like in the forced swimming test, and imipramine reversed this effect. In addition, imipramine increased the levels of brain derived-neurotrophic factor (BDNF) in prefrontal cortex. Finally, our findings showed alterations on mood disorder in humans with type 2 diabetes. In addition, the animal model of diabetes induced by alloxan led to behavioral and neurochemical changes related with diabetes. / Muitos estudos têm destacado uma relação entre diabetes e transtornos do humor. Além de alterações no metabolismo energético, estresse oxidativo e neurotrofinas. Assim, o objetivo do presente estudo foi avaliar essas alterações em um modelo animal de diabetes e em pacientes com diabetes do tipo 2. Para isso o estudo foi dividido em 3 etapas. A primeira teve como objetivo avaliar a prevalência de transtornos do humor, risco de suícidio e a qualidade de vida de pacientes com diabetes do tipo 2. Os resultados mostraram que pacientes com diabetes tiveram uma maior prevalência de transtornos do humor, maior risco de suícidio e uma pior qualidade de vida, quando comparado a pessoas não diabéticas. A segunda parte do estudo avaliou parâmetros de memória, metabolismo energético e de estresse oxidativo em cérebro de ratos Wistar submetidos a um modelo animal de diabetes induzido por aloxano. Os resultados mostraram que esses animais não tiveram alterações na memória de reconhecimento, porém tiveram alterações na atividade dos complexos da cadeia respiratória mitocondrial, creatina quinase e citrato sintase. Além de um aumento na peroxidação lípidica, carbonilação de proteínas, e alterações nas enzimas antioxidantes, superóxido dismutase (SOD) e catalase (CAT). Já a terceira parte do estudo investigou os efeitos da imipramina, um antidepressivo tricíclico, no modelo animal de diabetes. Os ratos com diabetes tiveram comportamento do tipo depressivo no teste do nado forçado, e a imipramina reverteu este efeito. Além disso, a imipramina aumentou os níveis do fator neurotrófico-derivado do cérebro (BDNF) no córtex pré-frontal. Concluindo, os dados encontrados no presente estudo mostraram alterações do humor a partir de uma amostra clínica e alterações comportamentais e neuroquímicas em um modelo animal de diabetes.

Tese de Doutorado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde da Universidade do Extremo Sul Catarinense – UNESC, para obtenção do título de Doutora em Ciências da Saúde. / Tyrosinemia type II is caused by autosomal recessive deficiency of the hepatic enzyme tyrosine aminotransferase. Consequently, high levels of tyrosine are found in physiological fluids and tissues of patients with tyrosinemia type II and thus develop skin lesions, ocular symptoms and/or neurological complications. Whereas the mechanisms of neurological dysfunction in patients with tyrosinemia type II are unknown , this study was investigated the neurotoxicity of L- tyrosine on energy metabolism in vitro and in vivo in rat brain and liver , as well as its effect on the levels of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and activity of the enzyme acetylcholinesterase (AChE) in rat brain . In vitro, rats 30 days of age were killed by decapitation and the brain and liver were dissected. L- tyrosine (0.1, 1.0, 2.0 or 4.0 mM) were added to the reaction medium while the control group was not added L- tyrosine , and the activity of enzymes of energy metabolism were evaluated . Acute administration to Wistar rats (10 and 30 days old) received a single intraperitoneal administration of saline or L -tyrosine (500 mg/kg) and after 1 hour were killed by decapitation. Chronic administration consisted of performing general saline or L -tyrosine (500 mg/kg) every 12 hours for 21 days in rats (7 days old). The animals were killed 12 hours after the last administration. Energy metabolism has been reported only after the acute administration of L-tyrosine in rats, 30 days old. BDNF levels and expression of the messenger ribonucleic acid (mRNA) and BDNF expression and activity of AchE and mRNA ache were evaluated after acute administration of L-tyrosine in rats of 10 and 30 days of age and after chronic administration. In this study, it was demonstrated that the effect of L- tyrosine in vitro inhibited the enzyme activity of citrate synthase in the cerebral cortex and the enzyme succinate dehydrogenase was increased in the cerebral cortex, hippocampus, striatum and liver. The complex I activity was inhibited in the hippocampus, whereas the activity of complex II was inhibited in the cerebral cortex, hippocampus and liver. The activity of complex IV was decreased in the cerebral cortex. Acute administration of L -tyrosine in rats 30 days inhibited the enzyme malate dehydrogenase, citrate synthase and complex II, III -III and IV in the cerebral cortex and liver. The activity of succinate dehydrogenase and complex I was inhibited in the cerebral cortex and increased in the striatum. The results of BDNF showed that acute administration of L-tyrosine decreased both BDNF and BDNF mRNA in the striatum of rats 10 days of age. In rats with 30 days of age, we observed a decrease in BDNF levels without changes in the level of transcription of BDNF in the hippocampus and striatum. The chronic administration of L-tyrosine increased BDNF levels in the striatum of rats during their growth, while BDNF mRNA expression was unchanged. Finally, we observed that acute administration in rats 10 and 30 days of age and chronic adminstration of L-tyrosine increased AChE activity in all brain areas evaluated, when compared to the control group. Furthermore, a significant reduction in AChE mRNA levels in the hippocampus after acute administration of L-tyrosine in rats of 10 and 30 days of age and striatum following chronic administration. Changes in energy metabolism can cause brain abnormalities, the deficit of ATP, and these changes can often be involved in oxidative stress. Thus we suggest that depletion of ATP may be associated with decreased levels of BDNF and increased AChE activity. / A tirosinemia tipo II é causada pela deficiência autossômica recessiva da enzima hepática tirosina aminotransferase. Consequentemente, altos níveis de tirosina são encontrados nos tecidos e fluidos fisiológicos de pacientes com tirosinemia tipo II e assim desenvolvem lesões cutâneas, sintomas oculares e/ou complicações neurológicas. Considerando que os mecanismos das disfunções neurológicas em pacientes com tirosinemia tipo II são pouco conhecidos, neste trabalho foi investigado a neurotoxicidade da L-tirosina sobre o metabolismo energético in vitro e in vivo em cérebro e fígado de ratos, bem como seu efeito sobre os níveis de fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) e atividade da enzima acetilcolinesterase (AChE) em cérebro de ratos. No experimento in vitro, ratos Wistar de 30 dias de idade sofreram eutanásia por decapitação e o cérebro e fígado foram dissecados. A L-tirosina (0.1; 1.0; 2.0 ou 4.0 mM) foi adicionada ao meio de reação enquanto grupo controle não foi adicionado L-tirosina, e a atividade das enzimas do metabolismo energético foram avaliados. No experimento in vivo, ratos Wistar (10 e 30 dias de idade) receberam uma única administração intraperitoneal de salina ou L-tirosina (500 mg/kg) e após 1 hora sofreram eutanásia por decapitação. A administração crônica consistiu em realizar administrações de salina ou L-tirosina (500 mg/kg) a cada 12 horas durante 21 dias, em ratos Wistar (7 dias de idade). Os animais sofreram eutanásia 12 horas após a última administração. Foi avaliado o metabolismo energético apenas após administração aguda de L-tirosina em ratos com 30 dias de idade. Os níveis de BDNF, expressão de ácido ribonucléico mensageiro (mRNA) de bdnf, a atividade da AChE e expressão de mRNA de ache foram avaliadas após administração aguda de L-tirosina em ratos de 10 e 30 dias de idade e após administração crônica. Neste estudo, foi demonstrado que o efeito da L-tirosina in vitro inibiu a atividade da enzima citrato sintase no córtex cerebral e a enzima succinato desidrogenase foi aumentada no córtex cerebral, hipocampo, estriado e fígado. A atividade do complexo I foi inibida apenas no hipocampo, enquanto que a atividade do complexo II foi inibida no córtex cerebral, hipocampo e no fígado. A atividade do complexo IV foi diminuída no córtex cerebral. A administração aguda de L-tirosina em ratos com 30 dias de idade inibiu a enzima malato desidrogenase, citrato sintase e complexos II, II-III e IV em córtex cerebral e fígado. A atividade da succinato desidrogenase e complexo I foi inibida no córtex cerebral e aumentada no estriado. Os resultados dos níveis de BDNF mostraram que a administração aguda de L-tirosina diminuiu tanto os níveis de BDNF como mRNA de bdnf no estriado de ratos com 10 dias de idade. Nos ratos com 30 dias de idade, observamos uma diminuição dos níveis de BDNF sem modificações no nível de transcrição de BDNF no hipocampo e estriado. A administração crônica de L-tirosina aumentou os níveis de BDNF no estriado de ratos durante o seu crescimento, enquanto que a expressão de mRNA de bdnf não foi alterada. Por fim, observamos que a administração aguda em ratos de 10 e 30 dias de idade e adminstração crônica de L-tirosina aumentou a atividade da AChE em todas as áreas do cérebro avaliadas, quando comparados ao grupo controle. Além disso, houve uma diminuição significativa nos níveis de mRNA de ache no hipocampo após administração aguda de L-tirosina em ratos de 10 e 30 dias de idade e no estriado após administração crônica. Juntos, estes resultados mostram que alterações no metabolismo energético podem provocar anormalidades cerebrais, pelo déficit de ATP, e essas alterações muitas vezes podem estar envolvidas com a presença de estresse oxidativo. Desta forma sugerimos que a depleção da ATP pode estar associada com a diminuição dos níveis de BDNF e o aumento da atividade da AChE.

Tese de Doutorado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde da Universidade do Extremo Sul Catarinense - UNESC, para obtenção do titulo de Doutor em Ciências da Saúde. / Schizophrenia is a severe psychiatric condition, whose onset of symptoms is early, usually in adolescence. Searching for effective strategies to treat the disease, studies with Omega-3 supplementation have demonstrated preventive effects in patients at high risk of developing the disease. In this context, the present study aimed to test the hypothesis that omega-3 polyunsaturated fatty acids prevent behavioral and biochemical changes in rats subjected to the animal model of schizophrenia induced by ketamine. The research used a total of 60 young male Wistar rats, aged between 28 and 30 days weighing between 80 g and 150g. Rats were initially divided into two groups (30animals per group) to supplementation with Omega-3 or vehicle for 21 days. From the fifteenth day, both groups were again divided to treatment with saline or ketamine (25mg/kg) administered once a day to the twentieth day. At the end, the following groups were formed: vehicle +saline, saline+Omega, vehicle +ketamine, ketamine+Omega. On the last day of intervention (51 days later), the animals were killed by decapitation and the brain structures (striatum, hippocampus and prefrontal. cortex) were dissected, frozen in liquid nitrogen and kept at-80°C for subsequent biochemical analyzes. The analysis is encompassed tests as testing prepulse inhibition, analysis of oxidative stress, gene expression and activity of the enzyme acetylcholinesterase, BDNF level sand interleukins. The results indicate that supplementation of Omega-3 was able to prevent the reduction in prepulse inhibition induced by treatment with ketamine. In addition, Omega-3 is capable of modulating the antioxidant response in brain structures through changes in antioxidant enzymes. Similarly, Omega-3 prevents damage to lipids and proteins induced by treatment with ketamine, and it was able to partially prevent the increasing in the acetylcholinesterase enzyme activity induced by ketamine. BDNF levels are decreased one hour after the last injection only in the prefrontal cortex of rats treated with ketamine alone, whereas rats treated with ketamine and supplemented had this effect prevented after one hour, but not 24 hours of after the last injection. These evidences confirm our hypothesis that the polyunsaturated fatty acid omega-3 prevents biochemical and behavioral changes in animals subjected to the animal model of schizophrenia induced by ketamine. Further studies are necessary to elucidate the mechanisms by which the Omega-3 prevents such alterations associated with schizophrenia in humans. / A esquizofrenia é uma condição psiquiátrica grave, com fisiopatologia complexa. O surgimento dos sintomas da doença é precoce, geralmente na adolescência. Na busca de estratégias eficazes no tratamento da doença, estudos com suplementação de ômega-3 têm demonstrado efeitos preventivos em pacientes com alto risco de desenvolvimento da doença. Nesse contexto, o presente estudo objetivou testar a hipótese de que o ácido graxo poli-insaturado ômega-3 previne alterações comportamentais e bioquímicas em animais submetidos ao modelo animal de esquizofrenia induzido por administração de cetamina. A pesquisa utilizou um total de 60 ratos wistar machos jovens, com idade entre 28 e 30 dias pesando entre 80g e 150g. Os ratos foram inicialmente divididos em dois grupos (30 animais por grupo) para a suplementação com Ômega-3 ou veículo durante 21 dias. A partir do décimo quinto dia, ambos os grupos foram novamente divididos para tratamento com salina ou cetamina (25mg/kg), administrada uma vez ao dia até o vigésimo primeiro dia. Ao final, foram formados os seguintes grupos: Veículo+salina, Ômega+salina, Veículo+cetamina, Ômega+cetamina. No último dia de intervenções (51° dia) os animais foram mortos por decapitação e as estruturas cerebrais (estriado, hipocampo e córtex pré-frontal.) foram dissecadas, congeladas em nitrogênio líquido e mantidas em freezer -80ºC para análises bioquímicas posteriores. As análises englobaram testes como: teste de inibição por prepulso, análise do estresse oxidativo, atividade e expressão gênica da enzima acetilcolinesterase, níveis de BDNF e interleucinas. Os resultados indicam que a suplementação com Ômega-3 foi capaz de prevenir a diminuição da inibição por prepulso induzida pelo tratamento com cetamina. Além disso, o Ômega-3 é capaz de modular a resposta antioxidante nas estruturas cerebrais através de alterações nas enzimas antioxidantes. Da mesma forma, o Ômega-3 previne dano em proteínas e lipídios induzidos pelo tratamento com cetamina. A respeito da enzima acetilcolinesterase, a suplementação com Ômega-3 foi capaz de prevenir parcialmente o aumento da atividade da enzima induzido pela administração de cetamina. Os níveis de BDNF mostram-se diminuídos uma hora e 24 horas após a última injeção de cetamina somente em córtex pré-frontal de ratos tratado com cetamina isoladamente, enquanto ratos suplementados e tratados com cetamina apresentam diminuição dos níveis de BDNF somente após 24 horas da última injeção. Em contraste, ambas as intervenções (suplementação e tratamento) induziram respostas similares nos níveis de interleucinas (IL1β e IL6) tanto uma hora como 24 horas após a morte. Estas evidências confirmam a nossa hipótese de que o ácido graxo poli-insaturado Ômega-3 previne alterações comportamentais e bioquímicas em animais submetidos ao modelo animal de esquizofrenia induzido por administração de cetamina. Ainda, sugere-se que novos estudos sejam desenvolvidos para elucidar os mecanismos pelos quais o Ômega-3 previne tais alterações associadas à esquizofrenia em humanos.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Diabetes mellitus is a major public health problem throughout the world. Besides the most common complications in the peripheral nervous system, diabetes may also cause a series of cognitive, structural and functional alterations in the central nervous system (CNS). Acetylcholinesterase (AChE), NTPDase and 5 -nucleotidase are important enzymes involved in neurotransmission and alterations in their activities have been observed in various diseases including diabetes. Resveratrol is a polyphenol abundant in grapes and red wine that possesses many biological activities such as antioxidant, anti-inflammatory and neuroprotective. In this context, the objective of the present study was to investigate the effect of resveratrol on the activity of the enzymes AChE, NTPDase and 5 -nucleotidase in the brain from streptozotocin (STZ) -induced diabetic rats. Furthermore, the effects of diabetes and resveratrol on memory were investigated through the inhibitory avoidance test. The following groups were studied: Control/saline; Control/RV 10 mg/kg; Control/RV 20 mg/kg; Diabetic/saline; Diabetic/RV 10 mg/kg; Diabetic/RV 20 mg/kg. The animals were treated during 30 days after which time they were sacrificed and samples were collected for enzymatic assays. The results demonstrated that AChE activity in the supernatant of cortex, striatum, hippocampus, cerebellum, hypothalamus and cerebral cortex synaptosomes were increased in the diabetic/saline group compared to the control/saline group. Treatment with resveratrol prevented the increase of AChE activity in the diabetic/RV 10 and diabetic/RV 20 groups. When resveratrol was administered per se, a decrease in AChE activities was observed in the cortex, striatum and hippocampus in the control/RV 10mg/kg and control/RV 20 groups. In the inhibitory avoidance test, a decrease in step down latency was observed in the diabetic/saline group and the treatment with resveratrol prevented this increase in the diabetic /RV 10 and diabetic/RV 20 groups. In relation to NTPDase and 5 - nucleotidase, an increase in the activities was observed in the diabetic/saline group. Treatment with resveratrol produced a more pronounced increase in the activities of these enzymes in the diabetic /RV 10 and diabetic/RV 20 groups. When administered per se, resveratrol also triggered an increase in NTPDase and 5 -nucleotidase. The results obtained in the present study demonstrate that AChE, NTPDase and 5 - nucleotidase activities are altered in diabetic rats and treatment with resveratrol was able to modulate the activity of these enzymes, indicating that this compound may be promising in the treatment of disorders in the cholinergic and purinergic neurotransmission in the diabetic state. / O diabetes mellitus é um dos maiores problemas de saúde pública no mundo. Além das principais complicações no sistema nervoso periférico o diabetes pode também causar uma série de alterações cognitivas, funcionais e estruturais no sistema nervoso central (SNC). A acetilcolinesterase (AChE), NTPDase e 5 -nucleotidase são importantes enzimas envolvidas na neurotransmissão e alterações na sua atividade tem sido encontradas em várias doenças incluindo o diabetes. O resveratrol é um polifenol abundante em uvas e no vinho tinto, e possui muitas atividades biológicas como antioxidante, antiinflamatória e neuroprotetora. Neste contexto, o objetivo do presente estudo foi investigar o efeito do resveratrol na atividade das enzimas AChE, NTPDase e 5 -nucleotidase em encéfalo de ratos diabéticos induzidos com estreptozotocina. Além disso, foi investigado o efeito do diabetes e do resveratrol na memória através do teste de esquiva inibitória. Os seguintes grupos foram estudados (n=8-13): Controle/salina; Controle/RV 10mg/kg; Controle/RV 20 mg/kg; Diabético/salina; Diabético/RV 10 mg/kg; Diabético/RV 20 mg/kg. O tratamento foi realizado por 30 dias e após este período os animais foram sacrificados e as amostras coletadas para os ensaios enzimáticos. Os resultados demonstraram que a atividade da AChE em sobrenadante de córtex, estriado, hipocampo, cerebelo, hipotálamo e em sinaptossomas de córtex cerebral está aumentada no grupo diabético/salina comparado para o grupo controle/salina. O tratamento com resveratrol foi capaz de prevenir o aumento da atividade da AChE nos grupos diabético/RV 10 e diabético/RV 20. Quando o resveratrol foi administrado per se um decréscimo na atividade da AChE no córtex estriado e hipocampo nos grupos controle/RV 10; controle/RV 20 foi observado comparado com o grupo controle /salina. Na tarefa de esquiva inibitória um decréscimo no tempo de latência foi observado no grupo diabético/salina e o tratamento com resveratrol preveniu este decréscimo nos grupos diabético/RV 10 e diabético/RV 20. Em relação a NTPDase e 5 -nucleotidase um aumento na atividade foi observado no grupo diabético/salina comparado para o grupo controle/salina. O tratamento com resveratrol potencializou o aumento na atividade destas enzimas nos grupos diabético/RV 10 e diabético/RV 20. Quando administrado per se, o resveratrol também provocou um aumento na atividade da NTPDase e da 5 -nucleotidase. Os resultados obtidos no presente estudo demonstram que a atividade da AChE, NTPDase e 5 -nucleotidase está alterada em ratos diabéticos e o tratamento com resveratrol foi capaz de modular a atividade destas enzimas indicando que este composto pode ser promissor no tratamento de desordens na neurotransmissão colinérgica e purinérgica causadas no estado diabético.

Made available in DSpace on 2015-06-30T02:06:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000471298-Texto+Parcial-0.pdf: 878892 bytes, checksum: 54ca97f0b55c79eaca1eba29f20e3ad1 (MD5) Previous issue date: 2015 / Chronic sleep disorders are related to cognitive impairments and brain-derived neurotrophic factor (BDNF) alterations. However, the effects of acute sleep deprivation on BDNF levels and its relation with cognitive performance remains unknown. The objective was to investigate BDNF levels, cognitive performance and their relations in healthy subjects after acute sleep deprivation. In this study, nineteen sleep-deprived and twenty control subjects completed depression, anxiety and sleep quality questionnaires. Sleep deprived subjects spent a full night awake performing different playful activities to keep themselves awake. Attention, executive function and working memory (prefrontal cortex-dependent) were assessed with Stroop and Digit-span tests. Declarative memory (hippocampus-dependent) was assessed with Logical Memory test. Serum BDNF was measured by sandwich ELISA. Data were analyzed with independent samples T-test and curve estimation regressions. P<0. 05 was deemed statistically significant. Our results show that the sleep-deprived group had higher BDNF levels and normal performance on attention, executive function and working memory. However, declarative memory was impaired. A sigmoidal relation between BDNF and Stroop Test scores was found, showing that the test performance was greater when the BDNF levels were at its peak. These data showed that increased BDNF could be related, at least in part, to the maintenance of normal prefrontal cognitive functions after sleep deprivation. This potential relation should be further investigated. / Transtornos crônicos do sono são relacionados a problemas cognitivos e alterações no Fator Neurotrófico Derivado do Cérebro (BDNF). No entanto, os efeitos da privação aguda do sono nos níveis de BDNF e sua relação com o desempenho cognitivo permanecem incertos. O objetivo deste estudo foi investigar a relação entre os níveis de BDNF no soro e desempenho cognitivo em sujeitos jovens saudáveis após uma privação de sono aguda. Neste estudo, 19 sujeitos privados de sono e 20 controles completaram questionários de depressão, ansiedade e qualidade do sono. O grupo privado passou uma noite acordado realizando atividades lúdicas para se manter acordado. Atenção, função executiva e memória de trabalho, dependentes do córtex pré-frontal, foram analisados com os testes de Stroop e Span de dígitos. Memória declarativa, dependente do hipocampo, foi analisada com o teste de Memória Lógica. O BDNF foi analisado por sandwich-ELISA. Os dados foram analisados com testes T para amostras independentes e regressões por estimativa de curva. P<0. 05 foi considerado estatisticamente significativo. Nossos dados mostraram que o grupo privado de sono apresentou maiores níveis de BDNF no soro. Atenção, função executiva e memória de trabalho não apresentaram diferença significativa entre grupos. No entanto, a memória declarativa foi prejudicada em indivíduos privados de sono. Foi encontrada uma relação sigmoidal entre o BDNF e o teste de Stroop, mostrando que o pico de performance neste teste está relacionado com os níveis mais altos de BDNF. Estes resultados mostram que o BDNF pode estar relacionado, em parte, com a manutenção das funções cognitivas normais no córtex pré-frontal após a privação de sono. Esta relação em potencial deve ser mais investigada.

Made available in DSpace on 2014-06-10T02:01:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000458575-Texto+Completo-0.pdf: 2405331 bytes, checksum: 33fd1d0ad3d3f11fcf5b9cd9b9bff218 (MD5) Previous issue date: 2014 / Introduction: Psychiatric disorders are among the most common diseases and represent an important public health problem. The neurobiological processes implicated in the pathophysiology of neuropsychiatric disorders are not fully known. Exposure to adverse events in early life increases the risk of developing neuropsychiatric conditions in adulthood, including affective disorders and psychosis. In rodents, maternal separation (MS) is commonly used as a model of exposure to stress in early life. MS may cause long-term effects on brain function, including cellular, neurochemical and behavioral changes. The involvement of pro -inflammatory cytokines in neuropsychiatric disorders has attracted increasing interest from researchers. Topiramate is an antiepileptic drug that has proven to exhibit neuroprotective properties in animal models of brain injury, reducing neuronal damage in animal models of neonatal hypoxic ischemia and attenuating memory deficits.Objectives: To investigate the effect of Topiramate (Top) in reversing cognitive impairment in rats submitted to neonatal stress induced by MS and compare with Valproic Acid (Val), which was previously studied by our research group. Furthermore, to investigate the effects of neonatal stress with and without treatment with Val and Top on BDNF, TNF- α, and Interleukin 10 (IL-10) levels.Methodology: Study on animal model of stress exposure in neonatal period (method of MS), in male rats. Treatment with Top and Val in adulthood: one group received 10mg/kg of Top orally once a day for 14 days, the other group received 100mg/kg of Top in the same period, another group received Val 200mg/kg orally in the same period, and the other group received the same corresponding amount in milliliters also orally of saline solution (control group). Behavioral tests (motor/exploratory activity, recognition memory), and analyzes of BDNF, TNF- α , and IL-10 levels were performed in adulthood .Results: The MS during the neonatal period causes memory impairment in adult rats. The treatment in adults with Top caused injury to memory when used, independently of maternal separation. Likewise, it also failed to reverse the damage caused by MS. Pharmacological treatment with Val in adulthood reversed long-term (LTM) memory deficits induced by MS and caused an improvement in short-term memory (STM) in rats separated from the mother. The MS induced a significant increase in IL -10 when the separated-saline (MS - Sal) was compared with the control group (non-separated-saline, NS-Sal). Statistical comparisons of TNF-α levels, indicated that the group subjected to MS which received saline (MS - Sal) showed a significant increase in the levels of TNF-α in the hippocampus when compared with the control group. Similarly, the levels of TNF-α in the group MS-Sal were also increased in cortex, compared to NS-Sal group. The MS induced a significant decrease in BDNF levels in the hippocampus, when the group MS-Sal was compared with the control group. No statistically significant difference was observed in the comparison of BDNF in prefrontal cortex.Conclusions: MS leads to persistent memory deficits and increases levels of the anti-inflammatory cytokine, IL-10, and of the pro-inflammatory cytokine, TNF-α, and decreases levels of BDNF in adulthood. Val partially alleviated these memory deficits, while Top was ineffective. Surprisingly, the two drugs were able to recover levels of cytokines in brain regions studied. / Introdução: Os transtornos psiquiátricos estão entre as doenças mais comuns e representam um importante problema de saúde pública. Os processos neurobiológicos implicados na fisiopatologia dos transtornos neuropsiquiátricos ainda não são totalmente conhecidos. A exposição a eventos adversos no início da vida aumenta o risco de desenvolvimento de condições neuropsiquiátricas na idade adulta, incluindo transtornos afetivos e psicose. Em roedores, a separação materna (SM) tem sido correntemente utilizada como um modelo de exposição ao estresse no início da vida. A SM poder causar efeitos à longo prazo na função cerebral, incluindo alterações celulares, neuroquímicas e comportamentais. O envolvimento das citocinas pró e antiinflamatórias nas doenças psiquiátricas tem despertado cada vez mais o interesse dos pesquisadores. O topiramato é um medicamento anti-epiléptico que provou apresentar propriedades neuroprotetoras em modelos animais de lesão cerebral, reduzindo o dano neuronal em modelos animais de isquemia hipóxica neonatal e atenuando os déficits da memória.Objetivos: Investigar o efeito do Topiramato (Top) na prevenção do prejuízo cognitivo em ratos Wistar submetidos a estresse neonatal, induzido pela SM e comparar com o Ácido Valpróico (Val). Investigar o efeito do estresse neonatal com e sem o tratamento com Top e Val sobre os níveis de BDNF, TNF- α e Interleucina 10 (IL-10).Metodologia: Estudo com modelo animal de exposição a estresse no período neonatal (método SM), em ratos machos. Tratamento com Top e Val na idade adulta: um grupo recebeu 10mg/Kg via oral de Top uma vez ao dia por 14 dias, o outro grupo recebeu 100mg/kg de Top no mesmo período, outro grupo recebeu 200mg/kg via oral de Val no mesmo período, e o outro grupo recebeu a mesma quantidade correspondente em mililitros também por via oral de solução salina (grupo controle). Testes comportamentais (atividade motora/exploratória, memória), análises de BDNF, TNF α, IL10 foram realizados na idade adulta.Resultados: A SM durante o período neonatal causa prejuízo de memória em ratos adultos. O tratamento na idade adulta com Top ocasionou prejuízo à memória quando utilizado independente da SM. Assim como, também não conseguiu reverter os danos ocasionados pela SM. O tratamento farmacológico com Valproato (Val) na vida adulta reverteu os déficits de memória de longa- duração (LTM) induzidos pela privação materna e provocou uma melhora na memória de curta-duração (STM) nos ratos separados da mãe. A SM induziu um aumento significativo nos níveis de IL-10 quando o grupo separado-salina (S–Sal) foi comparado com o grupo controle não separado-salina (NS-Sal). As comparações estatísticas dos níveis de TNF-α, indicaram que o grupo submetido à SM que recebeu solução salina (S-Sal) apresentou um aumento significativo nos níveis de TNF-α no hipocampo quando comparado com o grupo de controle. Do mesmo modo, os níveis de TNF-α de animais do grupo S -Sal foram também aumentados no córtex, quando comparado com o grupo de NS–Sal. A SM induziu um decréscimo significativo nos níveis de BDNF no hipocampo, quando o grupo S-Sal foi comparado com o grupo controle. Nenhuma diferença estatisticamente significativa foi observada na comparação do BDNF no córtex pré-frontal.Conclusões: A SM induz a déficits de memória persistentes e aumenta os níveis da citocina anti-inflamatória, a IL-10, e da citocina pró - inflamatória, o TNF-α, e diminui os níveis de BDNF na idade adulta. O Val parcialmente amenizou esses déficits de memória, enquanto que o Top foi ineficaz. Surpreendentemente, as duas drogas foram capazes de recuperar os níveis das citocinas nas regiões cerebrais estudadas.

Introdução: Doença arterial obstrutiva periférica é uma síndrome na qual placa aterosclerótica causa obstrução de artérias dos membros inferiores. Entre os fatores de risco estão tabagismo, dislipidemia, diabetes e hipertensão arterial. Embora esta última seja certamente o fator de risco mais freqüente, prevalência de DAOP nessa população não foi adequadamente avaliada. Apenas cerca de 10% dos indivíduos acometidos são sintomáticos e, portanto, diagnóstico exige exame complementar; o índice tornozelo braquial (ITB) é obtido calculando a razão entre pressão arterial aferida na artéria pediosa ou na tibial posterior sobre a pressão na artéria braquial, e é considerado padrão ouro para diagnóstico não invasivo. Valores abaixo de 0,9 são considerados para o diagnóstico de DAOP. Há grande associação entre baixo ITB e incidência de eventos cardiovasculares. Buscando identificar indivíduos que obteriam maior benefício na prevenção de eventos, ITB foi proposto como possível re-estratificador para pacientes de risco cardiovascular intermediário. Decisão sobre inclusão de exame na rotina de avaliação de pacientes de uma população tão ampla deve considerar também aspecto econômico; foram publicadas análises sobre uso de estatina em prevenção primária, e também estudo considerando Proteína C Reativa de alta sensibilidade como exame para re-estratificação, porém todas em cenário internacional. Até o momento não há avaliação econômica sobre o ITB como re-estratificador de risco, em cenário internacional ou nacional. Para a revisão da literatura necessária optou-se por calcular sumário de efeitos utilizando software amplamente disponível, e evidenciou-se que um guia para tal análise não estava presente na literatura. Ainda, identificou-se dificuldade em visualizar graficamente dados descritivos de estudos observacionais. Métodos: Foi conduzido estudo transversal em ambulatório de referência em hipertensão. Uma amostra aleatória de pacientes teve ITB aferido por dois examinadores treinados. Dois métodos de cálculo do ITB foram utilizados, considerando-se a maior pressão e a menor pressão do tornozelo (respectivamente, HAP e LAP). Um subgrupo de participantes teve ITB aferido por dois examinadores para avaliar concordância. Para análise econômica, desenhou-se estudo de custo-utilidade da perspectiva do sistema público de saúde. Construiu-se um modelo de Markov seguindo uma coorte teórica de pacientes de risco cardiovascular intermediário, comparando as estratégias de cuidado usual (sem uso de estatinas e sem rastreio), rastreio por ITB (e conseqüente prescrição de estatinas para pacientes com ITB baixo), e estatinas para todos os pacientes (sem rastreio). Os custos foram baseados em estimativas do sistema público de saúde e outros parâmetros foram baseados em uma ampla revisão da literatura. Resultados: Orientação passo a passo para condução de meta-análise de estudos observacionais utilizando o Microsoft Excel foi descrita, e foi também desenvolvida metodologia para geração de gráficos Forest Plot nesse software. Planilhas com as fórmulas e modelo de gráfico foram disponibilizadas para download em periódico de acesso livre. No estudo transversal, 222 pacientes foram incluídos (85,6% da amostra inicial). A maioria dos participantes era do sexo feminino (71,7%), com idade média de 64 ± 11,2 anos. Prevalência de DAOP foi de 14,9% (10,81% - 18,99%), considerando HAP e 33,8% (28,31% - 39,29%), considerando LAP. Concordância entre examinadores foi satisfatória por todas as avaliações. Entre os pacientes (38%) que não recebiam estatinas, 8,2% teriam mudança de prescrição após aferição de ITB por HAP (3% da amostra inicial). No entanto, utilizando o método de LAP, até 31,8% dos que não utilizavam hipolipemiantes mudariam de prescrição (12% da amostra original). No modelo de custo-utilidade desenvolvido, a prescrição de estatinas para todos os pacientes de risco intermediário dominou as demais estratégias no caso base, retornando mais utilidades e menos custos. O modelo foi sensível aos efeitos adversos das estatinas, e um decréscimo de 1% na qualidade de vida dos pacientes em uso de estatinas anularia benefícios de redução de eventos. Em um cenário alternativo considerando os custos de compra privada de estatinas, cuidado usual seria a alternativa menos dispendiosa, e os ICERs para rastreio com ITB e para prescrição de estatinas para todos os pacientes seriam 72.317 e 83.325 R$ / QALY para os homens e 47.496 e 77.721 R$ / QALY para as mulheres. Conclusões Principais: Identificamos que DAOP é prevalente entre pacientes hipertensos, particularmente se considerado cálculo por menor pressão distal. Entre os principais achados da tese, vê-seque aferição de ITB como exame de rastreio nessa população pode acarretar mudança no tratamento farmacológico de contingente significativo de pacientes. Apesar disso, os resultados da análise econômica indicam que estratégia que prescreva estatinas para toda população de risco cardiovascular intermediário deve prover mais utilidades e menor custo, desde que seja considerada como medicamento com pouco impacto deletério na qualidade de vida dos pacientes e de muito baixo custo. Em cenários alternativos onde essas premissas não se mantenham, ITB como exame de rastreio poderia constituir alternativa com razão de custo-efetividade incremental dentro do aceitável para padrões brasileiros. / Thesis Title: Screening for Peripheral Arterial Disease: Impact on Pharmacological treatment of Hypertensive Patients and Cost-Effectiveness Analysis in Cardiovascular Risk Re-Stratification Introduction: Peripheral arterial disease (PAD) is a syndrome in which atherosclerotic plaque causes obstruction in the arteries of the lower limbs. Smoking, dyslipidemia, diabetes and hypertension are among the risk factors. While the latter is certainly the most frequent risk factor, the prevalence of PAD in this population has not been adequately evaluated. Only about 10% of affected individuals are symptomatic, and therefore diagnosis requires further examination. The ankle brachial index (ABI), which is the ratio of blood pressure measured in the dorsalis pedis or posterior tibial artey to the pressure measured on the brachial artery, is considered the gold standard for noninvasive diagnosis. Values below 0.9 are considered abnormal. There is a strong association between low ABI and incidence of cardiovascular events. In an effort to identify individuals who would more likely benefit from primary prevention, the ABI has been proposed as a tool for re-stratifying patients at intermediate cardiovascular risk. A decision regarding inclusion of this test in routine evaluation of such a large population must consider economic consequences; analyses of statin use on primary prevention have been published, and a study evaluating screening with high-sensitivity C-Reactive Protein has also been published, but only considering an international scenario. To date, no economic assessment regarding the ABI has been conducted, neither abroad nor at national level. During literature review, we identified that guides for meta-analyzing data using widely available software were not available. We also encountered difficulty in graphically displaying descriptive data from observational studies. Methods: We conducted a cross-sectional study in a reference hypertension outpatient clinic. A random sample of patients was selected and had ABI measured by two trained examiners. Two methods of calculating the ABI were used, considering the higher (HAP) and lower (LAP) ankle pressures. In a subset of patients the ABI was performed by both examiners to assess agreement. For the economic assessment, we conducted a cost-utility analysis from the public health system perspective. Markov model was designed to follow theoretical cohorts at intermediate-risk for cardiovascular events, comparing the strategies of usual care (no statins and no screening), ABI screening (and prescription of statins for patients with low ABI), and statins for all patients (without screening). Costs were based in public health system estimates and other parameters were based on a broad literature review. Results: A step by step description on performing a meta-analysis on Microsoft Excel was described, and a methodology for generating Forest Plots using this software was also developed. Spreadsheets with the formulas and a chart model was made available for download on an open access journal. On the cross-sectional study 222 patients were included (85.6% of the original sample). Most participants were females (71.7%), with a mean age of 64 ± 11.2. Prevalence of PAD was 14.9% (10.81% – 18.99%) considering the HAP and 33.8% (28.31% – 39.29%) considering LAP. Agreement between examiners was satisfactory by all assessments. Among the 38% of patients not receiving lipid therapy, 8.2% would change prescription after ABI screening by HAP (3% of the original sample). However, using the LAP method, up to 31.8% of those not using lipid lowering therapy would change prescription (12% of the original sample). On the cost-utility analysis, prescribing statins for all intermediate risk patients dominated the other strategies on the base case, yielding more utilities and fewer costs. The model was sensible to statin adverse effects, with a 1% decrement in quality of life negating statins benefits. In an alternative scenario considering costs for over the counter statins purchase, no screening would be the least costly alternative, and the ICERS for ABI screening and statins for all patients would be 72,317 and 83,325 R$/QALY for men and 47,496 and 77,721 R$/QALY for women. Main Conclusions: We identified that PAD is prevalent among hypertensive patients, particularly if the lower ankle pressure is considered. Among the main findings of this thesis, we conclude that measurement of ABI as a screening test in this population may lead to change in the pharmacological treatment of a significant number of patients. Nevertheless, the results of the economic analysis indicate that a strategy prescribing statins to all intermediate cardiovascular risk population would provide more utilities at a lower cost, once statins are considered a drug with little deleterious impact on quality of life and of a very low cost . In alternative scenarios where these assumptions may not hold, the incremental cost-effectiveness ratio of an ABI screening strategy could be within the acceptable standards for Brazil.

A cafeína é o psicoestimulante mais consumido em todo o mundo, cujos efeitos benéficos nas funções cognitivas têm sido observados em diferentes condições e modelos animais. O consumo de cafeína é difundido entre adultos, idosos, gestantes e mais recentemente, entre crianças e adolescentes. Alguns estudos clínicos e pré-clínicos sugerem que a exposição pré-natal à cafeína apresenta efeitos prejudiciais, como prematuridade, malformações congênitas, baixo peso ao nascer e mesmo teratogenicidade, enquanto outros estudos não demonstraram efeitos deletérios a longo prazo da cafeína. Além disso, poucos estudos têm abordado os efeitos da cafeína nas diferenças de sexo durante a puberdade e/ou adolescência. Devido ao alto consumo de bebidas contendo cafeína por crianças e adolescentes, existe uma grande preocupação a respeito dos seus potenciais efeitos nocivos nessas subpopulações. Assim, considerando que o consumo de cafeína tem crescido nesta população, no primeiro capítulo desta tese investigamos as alterações comportamentais e de proteínas sinápticas em ratos machos e fêmeas púberes expostos à cafeína pelo consumo materno durante a gestação, lactação e na água de beber até o início da puberdade. Ratas Wistar adultas receberam cafeína na água de beber (0.1 e 0.3 g/L) durante o seu ciclo ativo, em dias úteis, duas semanas antes do acasalamento até o desmame, quando então os filhotes passaram a consumir a cafeína até o início da sua puberdade (30-34 dias de idade) A análise comportamental e os níveis de proteínas sinápticas (pró-BDNF, BDNF, GFAP e SNAP-25) foram analisados no hipocampo e córtex cerebral. As fêmeas púberes apresentaram uma atividade locomotora maior e comportamento menos ansioso que os machos. Em ambos os sexos, a cafeína causou hiperlocomoção no campo aberto. Enquanto a cafeína em doses moderadas causou um prejuízo na memória de reconhecimento em fêmeas, foi observado uma melhora na memória de longo prazo em ambas as doses em ratos machos. O comportamento relacionado à ansiedade foi atenuado pela cafeína (0,3 g/L) apenas em fêmeas. Paralelamente com a melhora da memória nos machos, a cafeína aumentou os níveis de pró-BDNF e BDNF no hipocampo e córtex. As fêmeas apresentaram um aumento do pró-BDNF em ambas as regiões avaliadas em comparação aos machos. Embora a proteina GFAP não tenha sido alterada pelas diferenças de sexo e pelo tratamento com cafeína, a cafeína em doses moderadas aumentou o imunoconteúdo de SNAP-25 no córtex das fêmeas. Os resultados demonstram que o consumo de cafeína altera de forma distinta a memória de reconhecimento e o comortamento do tipo ansioso em ratos machos e fêmeas púberes. Além disso, o BDNF e proteínas relacionadas também foram modificados de uma forma dependente do sexo, sugerindo que alterações sinápticas ou de plasticidade podem estar associadas aos efeitos comportamentais Além dos efeitos da cafeína durante a gravidez e a puberdade, têm sido observados efeitos benéficos da cafeína sobre a memória no envelhecimento normal e no prejuízo observado em em modelos animais de doenças neurodegenerativas. Tendo em vista que os mecanismos subjacentes a estes efeitos da cafeína ainda permanecem desconhecidos, no segundo capítulo investigamos se a administração crônica de cafeína poderia melhorar o desempenho na tarefa de memória avaliada pelo teste da esquiva inibitória em ratos adultos e de meia-idade. Como o BDNF está associado com a formação da memória e as ações do BDNF são moduladas pelos receptores de adenosina, os alvos moleculares para as ações psicoestimulantes da cafeína, neste estudo avaliamos os efeitos da administração crônica de cafeína (1 g/L na água de beber durante 30 dias) na memória de curta e longa duração e nos níveis de pró- BDNF, BDNF maduro,o receptor TrkB e o fator de transcrição CREB no hipocampo de ratos machos adultos (3 meses de idade) e de meia-idade (12 meses) Ambos os gruposforam submetidos a tarefa de campo aberto e esquiva inibitória. Os ratos de meia-idade apresentaram diminuição da atividade locomotora em relação aos adultos e a cafeína não teve efeitos sobre a locomoção em ambas idades Na tarefa de esquiva inibitória, avaliou-se a memória de curta e longa duração. Ratos de meia-idade apresentaram um comprometimento total da memória de curta duração, e parcial da memória de longa duração em comparação com ratos adultos. O consumo de cafeína foi capaz de reverter o prejuízo decorrente da idade tanto para a memória de curta quanto de longa duração. O aumento do BDNF hippocampal causado pelo envelhecimento foi prevenido pelo consumo de cafeína, juntamente com um aumento no imunoconteúdo de pró-BDNF e CREB em ambas as idades. Além disso, os níveis de CREB aumentaram com o envelhecimento. Houve uma diminuição no imunoconteúdo de TrkB no hipocampo de ratos de meia-idade quando comparados aos adultos, e a cafeína diminuiu a densidade de TrkB em ambas as idades. Os dados encontrados indicam uma estreita associação entre a modificação do desempenho da memória e imunoconteúdo BDNF. Em conjunto, esses resultados apresentam novos indícios de que o consumo de cafeína promove desfechos comportamentais sexo-específicos em ratos púberes, além de ser capaz de normalizar o desempenho em tarefas de memória e alterações na sinalização do BDNF causadas pelo envelhecimento. / Caffeine is the most consumed psychostimulant worldwide, and the beneficial effects of chronic caffeine administration on cognitive function have been observed in different conditions and animal models. Caffeine consumption is widespread among adults, eldery, pregnant women and more recently, children and adolescents. Some clinical and preclinical studies suggest that prenatal exposure to caffeine presents harmful effects, such as prematurity, congenital malformations, low birth weight and even teratogenicity, whereas others studies demonstrated no long-term harmfull effects of caffeine. Besides that, few studies have addressed the effects of caffeine in a sex dependent manner during puberty and/or adolescence. Also, due to the increase in the consumption of caffeine containing drinks by children and adolescents, the potential harmful effects of caffeine in these subpopulations need to be investigated. Considering that caffeine intake has grown in this population, in the first chapter of the this thesis we investigated the behavioral and synaptic proteins changes in pubescent male and female rats after maternal consumption of caffeine. Adult female Wistar rats started to receive caffeine in drinking water (0.1 and 0.3 g/L; low and moderate dose, respectively) during the active cycle in weekdays, two weeks before mating. The treatment lasted up to weaning (21 days) and offspring continued receiving caffeine until the onset of puberty (30-34 days old). Behavioral analysis and synaptic proteins levels (proBDNF, BDNF, GFAP and SNAP-25) were immunodetected in the hippocampus and cerebral cortex. Pubescent females showed hyperlocomotion and less anxiety behavior as compared to males. In both sexes caffeine caused hyperlocomotion in the open field. While moderate caffeine worsened recognition memory in females, an improvement for long-term memory in both doses was observed in male rats Anxiety-related behavior was attenuated by caffeine (0.3 g/L) only in females. Also, in parallel with memory improvement in males, caffeine increased pro- and BDNF in the hippocampus and cortex. Females presented increased proBDNF in both brain regions as compared to males. While GFAP was not different according to sex or altered by caffeine consumption, moderate caffeine increased SNAP-25 in the cortex of female rats. Our findings revealed that caffeine differently affects recognition memory and anxietyrelated behaviors in pubescent male and female rats. In addition, BDNF and related proteins have also changed in a sex dependent manner, suggesting an association with behavioral outcomes. Beyond caffeine effects during pregnancy and puberty, beneficial effects of caffeine on memory processes have been observed in animal models relevant to neurodegenerative diseases and aging, although the underlying mechanisms remain unknown. In the second chapter we investigated whether chronic caffeine consumption could improve the performance in inhibitory avoidance memory task in adult and middle-aged rats. Because brain-derived neurotrophic factor (BDNF) is associated with memory formation and BDNF’s actions are modulated by adenosine receptors, the molecular targets for the psychostimulant actions of caffeine, we here compare the effects of chronic caffeine (1 mg/mL drinking solution for 30 days) on short- and long term memory and on levels of hippocampal proBDNF, mature BDNF, TrkB and CREB in young (3 month old) and middle-aged (12 month old) male rats. Both groups were submitted to open field and inhibitory avoidance tasks. Middle-aged rats presented decreased locomotor activity as compared to adults and caffeine was devoid of effect at any age. In the inhibitory avoidance task, short- and long-term memory was evaluated Middle-aged rats presented impaired performance compared to adult ones for short-term memory. When long-term memory was evaluated, middle-aged rats showed a decreased in their perfomances compared to adult rats, and caffeine treatment was able to improveit. Western blot analysis showed that BDNF and CREB imunocontent increased in the hippocampus of aged rats and caffeine consumption was able to prevent the changes in BDNF levels. In addition, caffeine treatment increased the pro-BDNF and CREB immunocontent in both ages. Furthermore, CREB densities increased with aging. TrkB immunocontent was decreased in the hippocampus from middle-aged rats when compared to adult ones, and caffeine decreased the density of TrkB in both ages. The present findings indicate a close association between the modification of memory performance and BDNF immunocontent. Therefore, our data suggest caffeine normalyze memory performance upon aging and may be related to the ability of caffeine to normalyze the levels of BDNF. Taken together, these results present new evidence that caffeine consumption promotes sex-specific behavioral outcomes in addition to being able to normalize memory performance during aging and that changes could be related to a modification in BDNF signaling.