A doença de Alzheimer (DA) é caracterizada por um quadro clínico complexo e multifatorial, que envolve perdas cognitivas, déficit de memória e prejuízo na convivência social, observadas mais precocemente nessa população. O tecido cerebral dos portadores apresenta perdas neurais, disfunções neurovasculares, processos inflamatórios, gliose e lesões características da doença como as placas neuríticas e os emaranhados neurofibrilares. Ademais, as evidências apontam para similaridade entre DA e a demência induzida por diabetes mellitus, visto haver uma relação direta que liga a resistência e a deficiência na sinalização da insulina, com as mudanças no metabolismo da glicose. Essas alterações resultam em redução no estado de O-glicosilação com N-acetil-glucosamina das proteínas intracelulares, ativação das células gliais e o desequilíbrio homeostático na relação entre cinase/fosfatase desencadeada pela redução de metabólitos endógenos e aumento de cálcio intracelular. A resposta direta dessas mudanças é caracterizada pela expressão de marcadores celulares e liberação de mediadores inflamatórios que contribuem para a progressão e severidade da doença. Ainda, interações entre variações metabólicas e a ativação inflamatória alteram o microambiente do sistema nervoso central, ativando aguda e cronicamente astrócitos e microglia. Neste estudo investigamos a hipótese de que a infusão intracerebroventricular da estreptozotocina (STZ) desencadeia alterações patofisiológicas e moleculares em hipocampos. Em nossos experimentos, foram avaliadas as mudanças promovidas pela infusão de STZ após 1 e 4 semanas. Nossos resultados demonstram que a STZ afeta elementos importantes na via de sinalização da insulina no hipocampo, declínio da funções cognitivas e alterações neuroquímicas. Demonstramos que o grupo STZ apresentou níveis elevados da serina 307 do IRS-1 e redução na captação de glicose no hipocampo, possivelmente, através da resistência local à insulina e por disfunções astrocíticas. Além disso, demonstramos o impacto da ativação excessiva da calcineurina e a sinalização do fator nuclear de ativação das células T (NFAT), têm consequências a curto e longo prazo na progressão dos processos neurodegenerativos observados no modelo de DA esporádico. / Alzheimer’s disease (AD) is characterized by a complex and multifactorial clinical presentation, which includes cognitive loss, memory deficits, and impairment in social coexistence, observed earlier in this population. The patients’ brain tissue presents neural losses, neurovascular dysfunctions, inflammatory processes, gliosis, and characteristic lesions of the disease, such as senile plaques and neurofibrillary tangles. In addition, the evidence indicates to similarity shared AD and dementia induced by diabetes mellitus by occur a direct relationship of insulin resistance and deficiency in insulin signaling with changes in glucose metabolism. These changes result in lower levels of protein modified by glycosylation with O-linked β-N-acetyl-glucosamine of intracellular, in activation of glial cells, and homeostatic imbalance in the kinase/phosphatase relationship triggered by the decrease of endogenous metabolites and increase of intracellular calcium. The direct response of these changes is characterized by the expression of cellular markers and the release of inflammatory mediators that contribute to the progression and severity of the disease. Furthermore, interactions among metabolic variations and inflammatory activation alter the microenvironment of the central nervous system, activating acute and chronic astrocytes and microglia. We hypothesized that intracerebroventricular infusion of streptozotocin (STZ) triggers pathophysiological and molecular changes in hippocampus. The changes promoted by the STZ infusion were evaluated after one and four weeks. Our results show that insulin STZ affects important elements of the insulin-signaling pathway in the hippocampus, cognitive decline and neurochemical changes. Here, we show that STZ group had elevated levels of serine 307 phosphorylation of IRS-1 and decrease in the uptake of glucose into the hippocampus, possibly, through local resistance to insulin and by astrocytic dysfunction. In addition, these results indicate that aberrant calcineurin activation and nuclear factor of activated T cells (NFAT) signaling develop earlier and later consequences in the progression of the neurodegenerative processes observed in the sporadic AD model.

Ectonucleotidases constituem uma cascata enzimática altamente organizada para regulação da sinalização mediada por nucleotídeos, controlando a quantidade e a taxa de degradação destes, além da formação do respectivo nucleosídeo. Nucleotídeos/ nucleosídeos extracelulares são conhecidos por regularem diversas respostas fisiológicas, incluindo o tônus vascular, função cardíaca e homeostasia. Neste estudo nós analisamos a presença dos membros das famílias das E-NTPDases, E-NPPs e ecto-5'-nucleotidase em tecido de ventrículo esquerdo (VE) de ratos. A análise por PCR mostrou a expressão da NTPDase1, 2, 3,5,6, ecto-5'-NT/CD73, NPP2 e NPP3, excluindo a presença da NPP1 e NTPDase8. Através da análise por PCR em tempo real, encontramos o maior nível de expressão de mRNA para a NTPDase2 no ventrículo esquerdo. Também caracterizamos as propriedades bioquímicas e atividades enzimáticas em sinaptossomas de terminal nervoso (sinaptossoma cardíaco) em VE. No estudo das propriedades das E-NTPDases e ecto-5'-NT, observamos dependência de cátions divalentes, pH ótimo de 8.0 para as hidrólises de ATP e ADP e 9.5 para a hidrólise de AMP. Os valores de Km aparente são 40 µM, 90 µM, 39 µM e os valores de Vmax aparente são 537, 219 and 111 nmol Pi liberado/min/mg de proteína para as hidrólises de ATP, ADP e AMP, respectivamente. Oligomicina e azida, ambos inibidores de ATPases mitocondriais, inibiram somente a hidrólise de ATP. A hidrólise de AMP não foi afetada por levamisole e tetramisole, enquanto molibdato de amônio praticamente aboliu a atividade da ecto-5'-nucleotidase. Utilizando o p-nitrofenil-5'-timidina monofosfato (p-Nph-5'-TMP) como substrato marcador para E-NPPs na preparação de sinaptossoma cardíaco, observamos um pH alcalino, dependência de cátions divalentes e valores de Km de 91.42 ± 13.97 µM e Vmax calculado de 63.79 ± 3.59 nmol p-nitrofenol liberado/min/mg de proteína. Não houve alteração na hidrólise do substrato com adição de levamisole no pH de 8.9 (pH ótimo caracterizado), porém o suramin reduziu fortemente a hidrólise de p-Nph-5'-TMP. Para estudarmos se estas enzimas poderiam participar na patofisiologia das doenças diabéticas cardiovasculares, usamos um modelo de diabetes experimental por estreptozotocina (STZ) 65mg/kg. A injeção de STZ causou aumento da glicemia, perda de peso corporal, diminuição dos batimentos cardíacos e pressão sangüínea. Seis dias de tratamento com insulina foram capazes de reverter as alterações encontradas no diabetes. Houve uma inibição das hidrólises de ATP e ADP, mas não de AMP e p-Nph-5'-TMP em sinaptossoma cardíaco. O tratamento com insulina reverteu as hidrólises para os níveis do controle (citrato). A análise do metabolismo extracelular de ATP em sinaptossoma cardíaco por HPLC mostrou que o ATP é hidrolisado mais lentamente no grupo diabético. Dados preliminares de análise molecular sugerem a participação das NTPDases 1 e 2 nas hidrólises de nucleotídeos em sinaptossoma cardíaco. Com o intuito de analisar um material biológico de fácil obtenção, avaliamos as atividades das ectonucleotidases e o perfil extracelular de hidrólise de ATP em soro de ratos diabéticos e também a influência da glicemia nestas atividades. Trinta dias após a injeção de STZ, observamos um aumento nas hidrólises de ATP, ADP, AMP e p-Nph-5'-TMP, quando comparados ao grupo citrato e este aumento foi revertido com 6 dias de tratamento com insulina. Glicose (20 mM), in vitro, não afetou a atividade enzimática em soro de ratos controle, após 24 h de pré-incubação. A análise por HPLC mostrou uma rápida hidrólise de ATP em soro de animais diabéticos, diminuindo os níveis de ATP e ADP mais rapidamente do que os grupos controle e insulina. Mostramos uma alteração na hidrólise de nucleotídeos em sinaptossoma cardíaco e em soro de ratos diabéticos. A alteração encontrada em coração parece fazer parte da etiologia da doença cardiovascular diabética. No entando, a alteração encontrada no soro dos ratos diabéticos, diminuição de ADP (pró-agregante plaquetário) e aumento de adenosina (antiagregante plaquetário) parece participar de um sistema de proteção a possíveis danos vasculares decorrentes do diabetes. / Ectonucleotidases constitute a highly organized enzymatic cascade in the regulation of nucleotidemediated signaling, controlling the rate, amount and timing of nucleotide degradation and ultimately, the nucleoside formation. Extracellular nucleotides/nucleosides are known to regulate several physiological responses, including vascular tone, cardiac function and haemostasis. In this study, we have analyzed the presence of the E-NTPDase family members, ecto-5'-nucleotidase/CD73 and E-NPPs in rat heart left ventricle. RT-PCR analysis from left ventricle tissue demonstrated different levels of expression of NTPDase1, 2, 3, 5, 6, 5'-NT/CD73, NPP2 and NPP3, but excluded the presence of NPP1 and NTPDase8. By quantitative real-time PCR we identified the NTPDase2 as the enzyme with the highest mRNA expression in rat left ventricle. Moreover, we characterized the biochemical properties and enzyme activities from synaptosomes of the nerve terminal endings (cardiac synaptosomes) of heart left ventricle. In the E-NTPDases study, we observed divalent cation-dependent enzymes that presented optimum pH of 8.0 for ATP and ADP hydrolysis, and 9.5 for AMP hydrolysis. The apparent Km values are 40 µM, 90 µM and 39 µM and apparent Vmax values are 537, 219 and 111 nmol Pi released/min/mg of protein for ATP, ADP and AMP hydrolysis, respectively. Oligomycin and sodium azide, both mitochondrial ATPase inhibitors, inhibited only the ATP hydrolysis. AMP hydrolysis was not affected by levamisole and tetramisole, whereas ammonium molybdate practically abolished the ecto-5'-nucleotidase activity. Using p-nitrophenyl-5'- thymidine monophosphate (p-Nph-5'-TMP) as substrate for E-NPPs in rat cardiac synaptosomes, we observed an alkaline pH dependence, divalent cation dependence and the Km value corresponded to 91.42 ± 13.97 μM and Vmax value calculated was 63,79 ± 3,59 nmol p-nitrophenol released/min/mg of protein. Levamisole was ineffective as inhibitor of p-Nph-5'-TMP hydrolysis in pH 8.9 (optimum pH for the enzyme characterized). Suramin strongly reduced the hydrolysis of p- Nph-5'-TMP. In order to study if these enzymes could participate in the pathophysiology of diabetic cardiovascular diseases, we induced experimental diabetes with an injection of streptozotocin 65mg/kg to study diabetic complications. The STZ injection caused a rise in glucose levels, loss of body weight, lower heart rate (HR) and systolic blood pressure (SBP) when compared to citrate group (control). The 6 days insulin treatment was able to reverse these parameters. There was an inhibition in ATP and ADP, but not in AMP and p-Nph-5'-TMP hydrolysis in cardiac synaptosomes and the insulin treatment returned the hydrolysis to the citrate group levels. The analysis of extracellular ATP metabolism in cardiac synaptosomes by HPLC shows that ATP was hydrolyzed slower in diabetes group. Preliminar data from molecular analysis suggest the participação of NTPDases 1 and 2 on nucleotide hydrolysis in cardiac synaptosomes. In order to analyse a readily available biological material, we evaluated the ectonucleotidases activities and the profile of extracellular ATP metabolism in blood serum of streptozotocin-diabetic rats and the influence of glycemic status. The 30 days of STZ injection was associated with a raise in ATP, ADP, AMP, and 5'-TMP hydrolysis in blood serum, when compared to the citrate group. In vitro, 20 mM glucose added did not affect ectonucleotidases activities in normal blood serum of rats with 24 h of preincubation. HPLC analysis showed a rapid hydrolysis of extracellular ATP by diabetic animals, decreasing the ATP and ADP levels faster than in serum of control and insulin groups, leading to the formation of high levels of adenosine when compared with citrate and insulin groups. We showed alterations in the nucleotides hydrolysis in the cardiac synaptosomes and in serum from diabetic rats. The cardiac alteration seems to be related to the ethiology of cardiac problems. However, the serum hydrolysis alterations seems to be related to a vascular protection, with the diminution of ADP (pro-agregant) and an increase in adenosine (antiagregant), found in diabetic serum rats.

O citocromo P450 (CYP450) e suas isoformas podem ser reguladas por compostos exogenos, endogenos e patologias. O Diabetes Mellitus (DM) e uma sindrome de etiologia multipla, decorrente da incapacidade da insulina em exercer adequadamente sua acao, sendo capaz de alterar a atividade do CYP450. Este estudo avalia a influencia do DM na atividade das isoformas CYP2D6 e CYP3A4 utilizando como marcadores de atividade o metoprolol (MET) e o midazolam (MDZ) respectivamente. Ratos machos Wistar, 200-250 g, foram tratados com dose unica, por via oral 20 mg/Kg para MET e 15 mg/Kg para MDZ. O DM foi induzido por estreptozotocina (50 mg/Kg) por via intravenosa. Midazolam, metoprolol e alfa-hidroximetoprolol foram analisados em plasma por cromatografia liquida de ultraperformance (coluna XR-ODS 100 mm x 3,0 mm) acoplada a espectrometro de massas. O preparo das amostras foi realizado por extracao liquido-liquido. A analise farmacocinetica do MDZ em ratos mostrou reducao significativa (54,01 vs 12,24 L/h/kg) no clearance dos animais diabeticos em relacao ao controle e aumento significativo (402,66 vs 1742,6 h.ng/mL) do AUC0- ‡ no grupo diabetico quando comparado com o controle. O DM modificou o AUC0- ‡ do MET no grupo diabetico em relacao ao controle (998,09 vs 348,45 h.ng/mL) acompanhado de reducao significativa do clearance no grupo diabetico (46,85 vs 17,80 L/h/kg). Desde que nao foi observada qualquer alteracao na farmacocinetica do alfa-hidroximetoprolol, o aumento do AUC0- ‡ do MET pode ser devido a inibicao de outra via de metabolizacao pelo DM, como comprovado pela alteracao na via do CYP3A. A analise dos dados sugere que o DM inibe a atividade do CYP3A4 e nao exerce influencia sobre a atividade do CYP2D6 / Cytochrome P450 (CYP450) and its isoforms can be regulated by exogenous and endogenous compounds and also diseases. Diabetes Mellitus (DM) is a multiple etiology syndrome resulting from a lack or inability of insulin to properly exercise its action, that can modify the CYP450 activity. This research evaluates the influence of DM on CYP2D6 and CYP3A4 isoforms activity employing metoprolol (MET) and midazolam (MDZ) as probe drugs. Male Wistar rats 200-250g, were treated with single oral dose of 20mg/kg for MET and 15 mg/kg for MDZ. Diabetes mellitus was induced by streptozotocin (50mg/kg) intravenously administered. Midazolam, metoprolol and alpha-hydroxymetoprolol were analyzed in plasma by ultraperformance liquid chromatography (column XR-ODS) coupled to a mass spectrometer. The sample preparation was perfomed using liquid-liquid extraction. Pharmacokinetics of MDZ in rats showed a significant decrease (54,01 vs 12,24 L/h/kg) of total clearance in the diabetic animals compared to control group and a significant increase (402.66 vs 1742.6 h.ng/mL) AUC0- ‡ in the diabetic group compared with the control. The DM altered the AUC0- ‡ of MET in the diabetic group compared to control (998.09 vs 348.45 h.ng/mL) followed by a significant decrease in clearance in the diabetic group (46.85 vs 17.80 L/h/kg). Since no changes in alpha- hydroxymetoprolol pharmacokinetics was observed, the increase in MET AUC0- ‡ can be explained by DM inhibition of other MET metabolization pathways. Data analysis suggests that DM inhibits CYP3A4 activity and had no effect on CYP2D6 activity / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq

As doenças periodontais (DPs) são alterações inflamatórias crônicas que acometem os tecidos de sustentação do órgão dental. A presença do diabetes é refletida em maior severidade e prevalência das DPs tanto em humanos quanto em modelos experimentais. Contudo, os mecanismos biológicos envolvidos no aumento da prevalência e da severidade permanecem pouco conhecidos. Desta forma, o objetivo deste estudo foi avaliar o número de células marcadas por imunohistoquímica para TNF-&#x3B1;, RANKL, OPG, IL-10 e para o fator de transcrição RUNX-2, na doença periodontal experimental decorrente da indução do diabetes em ratos. Além disso, avaliamos os possíveis efeitos do tratamento com chá verde sobre o periodonto dos animais. Inicialmente, os ratos (n=80) foram submetidos à indução do diabetes por administração intraperitoneal de estreptozotocina (50mg/kg) e, juntamente com o grupo controle (n=40), foram subdivididos em animais tratados com chá verde ou com água, acompanhados durante o período de 15, 30, 60 ou 90 dias. Após o sacrifício dentro do tempo determinado para cada grupo, as hemimaxilas coletadas passaram pelos procedimentos de imunohistoquímica. Os resultados revelaram que a presença do diabetes causou perda óssea alveolar, compatível com o desenvolvimento da doença periodontal e resultou em alterações significativas no número de células imunomarcadas para diferentes mediadores do processo inflamatório. Entretanto, o chá verde apresentou efeitos benéficos para o periodonto, alterando a marcação das citocinas envolvidas. Nos animais diabéticos, independente do tratamento, foi observado aumento estatisticamente significativo (p<0,05 ANOVA) no número de células imunomarcadas para TNF-&#x3B1; e RANKL. Inversamente, houve menor marcação para OPG (60 e 90 dias), RUNX-2 (30, 60 e 90 dias) e para IL-10 (30, 60 e 90 dias) nos animais que ingeriram água. Porém, os diabéticos tratados com chá não demonstraram diferenças significativas em relação ao seu respectivo controle. Assim, quando comparados os grupos diabéticos tratados com água e chá, os animais que receberam o chá demonstraram significativamente (p<0,05 ANOVA) menor quantidade de células munomarcadas para TNF-&#x3B1; e RANKL em relação aqueles diabéticos tratados com água, enquanto que a marcação para OPG, RUNX-2 e IL-10 foi maior. Portanto, a desregulação na expressão de citocinas e do fator de transcrição osteoblástico parece ser um dos mecanismos biológicos envolvidos no aumento da prevalência e da severidade das doenças periodontais decorrentes do diabetes. Entretanto, o chá verde modulou a inflamação no periodonto dos animais diabéticos, apresentando-se, possivelmente, como uma alternativa terapêutica e coadjuvante ao tratamento das doenças periodontais correlacionadas ao diabetes. / Periodontal diseases (PD) are chronic inflammatory diseases leading the destruction of connective tissue and alveolar bone supporting the teeth. The establishment of diabetes increases PD prevalence and severity in humans and experimental model. However, biological mechanisms regarding to increase of prevalence and severity remains poorly known. The aim of this study was to evaluate the number of immuno-staining cells to TNF-&#x3B1;, RANKL, OPG, IL-10 and transcription factor RUNX-2 in experimental periodontal disease in diabetic rats. Furthermore, the possible green tea efects were evaluated in periodontiumof the rats. Diabetes was induced in Wistar rats (n=120) by intraperitoneal administration of 50 mg/kg ofstreptozotocin and together with control animals (n=80), the rats were subdivided in water or green tea treated group, that were analyzed at 15, 30, 60 and 90 days after diabetes induction. The animals were sacrificed and the hemimaxillae were removed and submitted to immunohistochemistry procedures. Our data demonstrated that diabetes induction and progression resulted in significant bone loss and alterations in number of immuno-staining cells to different mediators of inflammatory process. However, the green tea showed positive effects in periodontium through inflammation modulation. In diabetic rats, regardless of treatment, we observed an increased number of immuno-staining cells to TNF-&#x3B1;, IL-1b and RANKL (p<0,05 ANOVA). On the other hand, in water treated diabetic rats, there were a decreased number of immuno-staining cells to OPG (60 e 90 days), RUNX-2 (30, 60 e 90 days) and IL-10 (30, 60 e 90 days). However, the green tea treated rats did not showed statistical differences between control and experimental groups in those staining. When we compared both diabetic groups, green tea and water treated, the animals that drank the green tea showed decreased number of immuno-staining cells to TNF-&#x3B1; and RANKL(p<0,05 ANOVA) whereas the number of immuno-staining cells to OPG, RUNX-2 e IL-10 were increased. Taken together, desregulation of inflammatory cytokines and osteoblastic transcripition factor seem to be one of biological mechanisms involved in the increase of periodontal disease prevalence and severity associated with diabetes. However the green tea was able to modulate inflammation in diabetic rats periodontium and it seems to be a possible terapeutic agent to periodontal disease treatment associated with diabetes.

Muitos trabalhos têm demonstrado que a deficiência cerebral de insulina ou um estado de resistência cerebral a esta são parte da fisiopatogenia da Doença de Alzheimer (DA). A estreptozotocina é uma substância que vem sendo utilizada, por administração intracerebroventricular, para produzir um modelo de doença de Alzheimer esporádica com características neuroquímicas e fisiopatológicas semelhantes à DA em roedores através da dessenbililização dos receptores de insulina, especialmente em hipocampo e córtex cerebral. Dessa forma, este trabalho tem como principal objetivo, avaliar as alterações neurogliais em hipocampo de ratos expostos à estreptozotocina intracerebroventricular, bem como o efeito de estratégias terapêuticas, através da medida da secreção da proteína S100B, medida de GFAP, GSH, GS, captação de glutamato, estresse oxidativo e nitrosativo e análise comportamental. Como resultado, encontramos declínio cognitivo, estresse oxidativo e nitrosativo e alterações astrocíticas hipocampais, especialmente relacionadas ao metabolismo do glutamato, à defesa antioxidante e à secreção da proteína S100B, a qual pode atuar tanto na sinalização neurônio-astrócito, em condições fisiológicas e patológicas, quanto em diversas doenças neurodegenerativas, incluindo a Doença de Alzheimer. Ainda, observou-se o efeito neuroprotetor do composto anti-glicação aminoguanidina, bem como do exercício físico em esteira sobre os animais expostos à estreptozotocina intracerebroventricular. Ambos mostraram-se eficazes na recuperação do déficit cognitivo causado pelo modelo, bem como das alterações astrocíticas e do estresse oxidativo/nitrosativo. Além disso, mostrou-se que a aminoguanidina e a corrida em esteira são importantes estratégias antioxidantes, podendo servir de agentes potenciais na busca de alternativas para o tratamento de doenças tão incapacitantes e incidentes como a Doença de Alzheimer. Por fim, este trabalho confirma o comprometimento cognitivo e o estresse oxidativo presentes no modelo, os quais se somam às alterações funcionais encontradas nos astrócitos. Tais alterações também estão presentes na DA, apontando a interação neuroglial como um importante alvo de estudo na doença e na busca por alternativas terapêuticas. / Many studies have been shown that a brain´s insulin deficiency and/or a resistance state participate of the pathogenesis of Alzheimer's disease (AD). Streptozotocin is a drug that has been used via intracerebroventricular to produce a model of dementia in rodents with neurochemical and morphological characteristics similar to DA by desensitization of insulin receptors, especially in the hippocampus and cerebral cortex. In this way, the main aim of the present study is to investigate the neuroglial changes in hippocampus of rats submitted to intracerebroventricular streptozotocin, as well as therapeutic strategies by measuring secretion of S100B, content of GFAP, GSH and GS, glutamate uptake, oxidative and nitrosative stress as well behavioral analysis. The results show cognitive decline, oxidative/nitrosative stress and hippocampal astrocytic changes, particularly related to glutamate metabolism, antioxidant defense and secretion of S100B protein, which can act in the astrocyte-neuron signaling over physiological and several pathological disorders, including Alzheimer's disease. Besides, it was observed the neuroprotective effect of the anti-glycation compound aminoguanidine, as well as treadmill running on intracerebroventricular streptozotocin treated animals. Both were effective in the recovery of cognitive deficit caused by the model, as well as the astrocytic changes and oxidative/nitrosative stress. Moreover, it was shown that aminoguanidine and treadmill running are important antioxidant strategies, being potential agents in the search for alternatives to the treatment of debilitating and incidents disorders such as Alzheimer's disease. Finally, this study confirms the cognitive impairment and oxidative stress of this model, associated to the alterations in the functioning of astrocytes. Such changes are also present in AD, pointed to the neuroglial interaction as an important target of study in this condition and in the search for alternative therapies.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-12-15Bitstream added on 2014-06-13T18:07:11Z : No. of bitstreams: 1 manaia_cn_me_araca.pdf: 1017780 bytes, checksum: 5bfc19d12454af90b8f644211fa95235 (MD5) / Diabetes é uma desordem metabólica que interfere no tecido ósseo. Objetivou-se avaliar a fragilidade de fêmures de ratos diabéticos tipo 1 (DM1), pela densitometria e ensaio biomecânico. Foram utilizados 22 animais (Rattus novegicus, albinus, Wistar), com aproximadamente 250 gramas, divididos em grupo: Controle e Diabetes aleatoriamente. A DM1 foi inoculada pela estreptozotocina dissolvida em tampão citrato a 0,01M, pH 4,5, na concentração de 35mg/Kg na via peniana. Após 4 semanas da indução, foram sacrificados e os fêmures desarticulados. Para análise densitométrica utilizouse densitômetro DPX Lunar ™, para densidade radiográfica o sistema digital Digora®. No ensaio mecânico usou a máquina universal de ensaio EMIC® na região diafisária do fêmur. Os resultados passaram por análise estatística, teste t de Student, paramétrico e não pareado, onde o Conteúdo Mineral Ósseo (g), Densidade Mineral Óssea (g/cm²), Densidade Óssea (mmAl), Força Máxima (N) observadas nos fêmures de portadores de diabetes foi inferior ao grupo controle comprovado estatisticamente. Na Rigidez (x103N/m) e na Área (cm²) não houve diferença estatística. Conclui-se que o diabetes tipo 1 causou fragilidade nos fêmures dos ratos, reduzindo sua densidade mineral e consequentemente sua resistência mecânica. / Diabetes is a metabolic disorder that interferes with bone mass reducing the minerals density and consequently its mechanical strength. Our objective was to evaluate the femurs fragility in rats with type 1 diabetes (DM1)by densitometry and biomechanical tests. A total of 22 animals (Rattus novegicus, Albinus, Wistar), with approximately 250 grams were divided into group: Control and Diabetes. In-group Diabetes animals received streptozotocin dissolved in citrate buffer 0.01 M, pH 4.5, at a concentration of 35 mg/kg single dose in the penile vein. After 4 weeks of induction, the animals were sacrificed and the femurs were disarticulated for biomechanical analysis (Maximum Strength and stiffness) and densitometric analysis (Bone Mineral Density, Bone Mineral Content and Area). For densitometric analysis was used densitometer Lunar DPX ™ for the radiographic density digital Digora®. The biomechanical analysis used the universal testing machine EMIC ® in the femoral shaft. The results passed through statistical analysis, Student t test, parametric and nonpaired where of bone mineral content (g), bone mineral density (g/cm²), Bone Density (mmAl) Maximum Force (N) observed in the femurs of diabetic patients was lower than the control group accused significative differences. In Stiffness (x103N/m) and Area (cm²) there was no statistical difference.. Concluded that type 1 diabetes has caused weaknessin the femurs of mice, reducing its mineral density and consequently its mechanical strength.

Muitos trabalhos têm demonstrado que a deficiência cerebral de insulina ou um estado de resistência cerebral a esta são parte da fisiopatogenia da Doença de Alzheimer (DA). A estreptozotocina é uma substância que vem sendo utilizada, por administração intracerebroventricular, para produzir um modelo de doença de Alzheimer esporádica com características neuroquímicas e fisiopatológicas semelhantes à DA em roedores através da dessenbililização dos receptores de insulina, especialmente em hipocampo e córtex cerebral. Dessa forma, este trabalho tem como principal objetivo, avaliar as alterações neurogliais em hipocampo de ratos expostos à estreptozotocina intracerebroventricular, bem como o efeito de estratégias terapêuticas, através da medida da secreção da proteína S100B, medida de GFAP, GSH, GS, captação de glutamato, estresse oxidativo e nitrosativo e análise comportamental. Como resultado, encontramos declínio cognitivo, estresse oxidativo e nitrosativo e alterações astrocíticas hipocampais, especialmente relacionadas ao metabolismo do glutamato, à defesa antioxidante e à secreção da proteína S100B, a qual pode atuar tanto na sinalização neurônio-astrócito, em condições fisiológicas e patológicas, quanto em diversas doenças neurodegenerativas, incluindo a Doença de Alzheimer. Ainda, observou-se o efeito neuroprotetor do composto anti-glicação aminoguanidina, bem como do exercício físico em esteira sobre os animais expostos à estreptozotocina intracerebroventricular. Ambos mostraram-se eficazes na recuperação do déficit cognitivo causado pelo modelo, bem como das alterações astrocíticas e do estresse oxidativo/nitrosativo. Além disso, mostrou-se que a aminoguanidina e a corrida em esteira são importantes estratégias antioxidantes, podendo servir de agentes potenciais na busca de alternativas para o tratamento de doenças tão incapacitantes e incidentes como a Doença de Alzheimer. Por fim, este trabalho confirma o comprometimento cognitivo e o estresse oxidativo presentes no modelo, os quais se somam às alterações funcionais encontradas nos astrócitos. Tais alterações também estão presentes na DA, apontando a interação neuroglial como um importante alvo de estudo na doença e na busca por alternativas terapêuticas. / Many studies have been shown that a brain´s insulin deficiency and/or a resistance state participate of the pathogenesis of Alzheimer's disease (AD). Streptozotocin is a drug that has been used via intracerebroventricular to produce a model of dementia in rodents with neurochemical and morphological characteristics similar to DA by desensitization of insulin receptors, especially in the hippocampus and cerebral cortex. In this way, the main aim of the present study is to investigate the neuroglial changes in hippocampus of rats submitted to intracerebroventricular streptozotocin, as well as therapeutic strategies by measuring secretion of S100B, content of GFAP, GSH and GS, glutamate uptake, oxidative and nitrosative stress as well behavioral analysis. The results show cognitive decline, oxidative/nitrosative stress and hippocampal astrocytic changes, particularly related to glutamate metabolism, antioxidant defense and secretion of S100B protein, which can act in the astrocyte-neuron signaling over physiological and several pathological disorders, including Alzheimer's disease. Besides, it was observed the neuroprotective effect of the anti-glycation compound aminoguanidine, as well as treadmill running on intracerebroventricular streptozotocin treated animals. Both were effective in the recovery of cognitive deficit caused by the model, as well as the astrocytic changes and oxidative/nitrosative stress. Moreover, it was shown that aminoguanidine and treadmill running are important antioxidant strategies, being potential agents in the search for alternatives to the treatment of debilitating and incidents disorders such as Alzheimer's disease. Finally, this study confirms the cognitive impairment and oxidative stress of this model, associated to the alterations in the functioning of astrocytes. Such changes are also present in AD, pointed to the neuroglial interaction as an important target of study in this condition and in the search for alternative therapies.

As doenças periodontais (DPs) são alterações inflamatórias crônicas que acometem os tecidos de sustentação do órgão dental. A presença do diabetes é refletida em maior severidade e prevalência das DPs tanto em humanos quanto em modelos experimentais. Contudo, os mecanismos biológicos envolvidos no aumento da prevalência e da severidade permanecem pouco conhecidos. Desta forma, o objetivo deste estudo foi avaliar o número de células marcadas por imunohistoquímica para TNF-&#x3B1;, RANKL, OPG, IL-10 e para o fator de transcrição RUNX-2, na doença periodontal experimental decorrente da indução do diabetes em ratos. Além disso, avaliamos os possíveis efeitos do tratamento com chá verde sobre o periodonto dos animais. Inicialmente, os ratos (n=80) foram submetidos à indução do diabetes por administração intraperitoneal de estreptozotocina (50mg/kg) e, juntamente com o grupo controle (n=40), foram subdivididos em animais tratados com chá verde ou com água, acompanhados durante o período de 15, 30, 60 ou 90 dias. Após o sacrifício dentro do tempo determinado para cada grupo, as hemimaxilas coletadas passaram pelos procedimentos de imunohistoquímica. Os resultados revelaram que a presença do diabetes causou perda óssea alveolar, compatível com o desenvolvimento da doença periodontal e resultou em alterações significativas no número de células imunomarcadas para diferentes mediadores do processo inflamatório. Entretanto, o chá verde apresentou efeitos benéficos para o periodonto, alterando a marcação das citocinas envolvidas. Nos animais diabéticos, independente do tratamento, foi observado aumento estatisticamente significativo (p<0,05 ANOVA) no número de células imunomarcadas para TNF-&#x3B1; e RANKL. Inversamente, houve menor marcação para OPG (60 e 90 dias), RUNX-2 (30, 60 e 90 dias) e para IL-10 (30, 60 e 90 dias) nos animais que ingeriram água. Porém, os diabéticos tratados com chá não demonstraram diferenças significativas em relação ao seu respectivo controle. Assim, quando comparados os grupos diabéticos tratados com água e chá, os animais que receberam o chá demonstraram significativamente (p<0,05 ANOVA) menor quantidade de células munomarcadas para TNF-&#x3B1; e RANKL em relação aqueles diabéticos tratados com água, enquanto que a marcação para OPG, RUNX-2 e IL-10 foi maior. Portanto, a desregulação na expressão de citocinas e do fator de transcrição osteoblástico parece ser um dos mecanismos biológicos envolvidos no aumento da prevalência e da severidade das doenças periodontais decorrentes do diabetes. Entretanto, o chá verde modulou a inflamação no periodonto dos animais diabéticos, apresentando-se, possivelmente, como uma alternativa terapêutica e coadjuvante ao tratamento das doenças periodontais correlacionadas ao diabetes. / Periodontal diseases (PD) are chronic inflammatory diseases leading the destruction of connective tissue and alveolar bone supporting the teeth. The establishment of diabetes increases PD prevalence and severity in humans and experimental model. However, biological mechanisms regarding to increase of prevalence and severity remains poorly known. The aim of this study was to evaluate the number of immuno-staining cells to TNF-&#x3B1;, RANKL, OPG, IL-10 and transcription factor RUNX-2 in experimental periodontal disease in diabetic rats. Furthermore, the possible green tea efects were evaluated in periodontiumof the rats. Diabetes was induced in Wistar rats (n=120) by intraperitoneal administration of 50 mg/kg ofstreptozotocin and together with control animals (n=80), the rats were subdivided in water or green tea treated group, that were analyzed at 15, 30, 60 and 90 days after diabetes induction. The animals were sacrificed and the hemimaxillae were removed and submitted to immunohistochemistry procedures. Our data demonstrated that diabetes induction and progression resulted in significant bone loss and alterations in number of immuno-staining cells to different mediators of inflammatory process. However, the green tea showed positive effects in periodontium through inflammation modulation. In diabetic rats, regardless of treatment, we observed an increased number of immuno-staining cells to TNF-&#x3B1;, IL-1b and RANKL (p<0,05 ANOVA). On the other hand, in water treated diabetic rats, there were a decreased number of immuno-staining cells to OPG (60 e 90 days), RUNX-2 (30, 60 e 90 days) and IL-10 (30, 60 e 90 days). However, the green tea treated rats did not showed statistical differences between control and experimental groups in those staining. When we compared both diabetic groups, green tea and water treated, the animals that drank the green tea showed decreased number of immuno-staining cells to TNF-&#x3B1; and RANKL(p<0,05 ANOVA) whereas the number of immuno-staining cells to OPG, RUNX-2 e IL-10 were increased. Taken together, desregulation of inflammatory cytokines and osteoblastic transcripition factor seem to be one of biological mechanisms involved in the increase of periodontal disease prevalence and severity associated with diabetes. However the green tea was able to modulate inflammation in diabetic rats periodontium and it seems to be a possible terapeutic agent to periodontal disease treatment associated with diabetes.

Muitos trabalhos têm demonstrado que a deficiência cerebral de insulina ou um estado de resistência cerebral a esta são parte da fisiopatogenia da Doença de Alzheimer (DA). A estreptozotocina é uma substância que vem sendo utilizada, por administração intracerebroventricular, para produzir um modelo de doença de Alzheimer esporádica com características neuroquímicas e fisiopatológicas semelhantes à DA em roedores através da dessenbililização dos receptores de insulina, especialmente em hipocampo e córtex cerebral. Dessa forma, este trabalho tem como principal objetivo, avaliar as alterações neurogliais em hipocampo de ratos expostos à estreptozotocina intracerebroventricular, bem como o efeito de estratégias terapêuticas, através da medida da secreção da proteína S100B, medida de GFAP, GSH, GS, captação de glutamato, estresse oxidativo e nitrosativo e análise comportamental. Como resultado, encontramos declínio cognitivo, estresse oxidativo e nitrosativo e alterações astrocíticas hipocampais, especialmente relacionadas ao metabolismo do glutamato, à defesa antioxidante e à secreção da proteína S100B, a qual pode atuar tanto na sinalização neurônio-astrócito, em condições fisiológicas e patológicas, quanto em diversas doenças neurodegenerativas, incluindo a Doença de Alzheimer. Ainda, observou-se o efeito neuroprotetor do composto anti-glicação aminoguanidina, bem como do exercício físico em esteira sobre os animais expostos à estreptozotocina intracerebroventricular. Ambos mostraram-se eficazes na recuperação do déficit cognitivo causado pelo modelo, bem como das alterações astrocíticas e do estresse oxidativo/nitrosativo. Além disso, mostrou-se que a aminoguanidina e a corrida em esteira são importantes estratégias antioxidantes, podendo servir de agentes potenciais na busca de alternativas para o tratamento de doenças tão incapacitantes e incidentes como a Doença de Alzheimer. Por fim, este trabalho confirma o comprometimento cognitivo e o estresse oxidativo presentes no modelo, os quais se somam às alterações funcionais encontradas nos astrócitos. Tais alterações também estão presentes na DA, apontando a interação neuroglial como um importante alvo de estudo na doença e na busca por alternativas terapêuticas. / Many studies have been shown that a brain´s insulin deficiency and/or a resistance state participate of the pathogenesis of Alzheimer's disease (AD). Streptozotocin is a drug that has been used via intracerebroventricular to produce a model of dementia in rodents with neurochemical and morphological characteristics similar to DA by desensitization of insulin receptors, especially in the hippocampus and cerebral cortex. In this way, the main aim of the present study is to investigate the neuroglial changes in hippocampus of rats submitted to intracerebroventricular streptozotocin, as well as therapeutic strategies by measuring secretion of S100B, content of GFAP, GSH and GS, glutamate uptake, oxidative and nitrosative stress as well behavioral analysis. The results show cognitive decline, oxidative/nitrosative stress and hippocampal astrocytic changes, particularly related to glutamate metabolism, antioxidant defense and secretion of S100B protein, which can act in the astrocyte-neuron signaling over physiological and several pathological disorders, including Alzheimer's disease. Besides, it was observed the neuroprotective effect of the anti-glycation compound aminoguanidine, as well as treadmill running on intracerebroventricular streptozotocin treated animals. Both were effective in the recovery of cognitive deficit caused by the model, as well as the astrocytic changes and oxidative/nitrosative stress. Moreover, it was shown that aminoguanidine and treadmill running are important antioxidant strategies, being potential agents in the search for alternatives to the treatment of debilitating and incidents disorders such as Alzheimer's disease. Finally, this study confirms the cognitive impairment and oxidative stress of this model, associated to the alterations in the functioning of astrocytes. Such changes are also present in AD, pointed to the neuroglial interaction as an important target of study in this condition and in the search for alternative therapies.

Orientador: Edson Antunes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-25T08:00:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ramos-Filho_AntonioCelsoSaragossa_D.pdf: 3024613 bytes, checksum: a03a80c65d863acd441249f461461216 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Os receptores TRPV4 e TRPM8 são expressos no urotélio e em fibras aferentes sensitivas da bexiga. Fisiologicamente, a ativação mecânica do receptor TRPV4 na parede da bexiga participa do controle miccional. Em doenças de origem inflamatória, esses receptores adquirem funcionalidade importante. As disfunções da bexiga no diabetes podem estar associadas a alterações ao nível de detrusor, inervação e urotélio. A disfunção urotelial parece ser a responsável por desencadear as alterações neurais e musculares da bexiga. Assim, o objetivo do presente estudo foi investigar os mecanismos fisiopatológicos da ativação dos receptores TRPV4 e TRPM8 no estado diabético em camundongos. Para tanto, dividimos o estudo em duas etapas, sendo que na primeira avaliamos a participação dos receptores TRPV4 e TRPM8 nos mecanismos contráteis e relaxantes do detrusor isolado de animais controles e knockout para esses canais. Em uma segunda etapa estudamos a ativação desses canais em camundongos diabéticos pela injeção intraperitoneal de estreptozotocina (180 mg/Kg) por 4 semanas. Em fragmentos do detrusor isolados de camundongos mostramos que o agonista do receptor TRPV4, GSK1016790A, causou resposta contrátil dependente da concentração. Por outro lado, quando os tecidos foram contraídos com solução despolarizante de KCl, o GSK1016790A causou relaxamento da preparação. No detrusor isolado de animais TRPV4-/- verificamos hipercontratilidade ao carbacol (agonista muscarínico) e à estimulação elétrica, assim como redução no relaxamento ao agonista ?-adrenérgico não-seletivo, isoprenalina. Estes efeitos não foram obtidos com os antagonistas dos receptores TRPV4, RN1734 e HC067047. A indução do diabetes causou nocicepção mecânica e aumento da proporção entre bexiga e peso corpóreo após 4 semanas da injeção. A avaliação miccional dos animais diabéticos mostrou aumento da capacidade, frequência urinária e das contrações involuntárias da bexiga. Observamos ainda hipercontratilidade do detrusor ao carbacol, à estimulação elétrica e ao KCl. A indução do diabetes em animais TRPV4-/- não modificou as disfunções "in vivo" e "in vitro" observadas nos animais wyld type diabéticos, mostrando que a ausência crônica dos receptores TRPV4 desencadeia alterações miccionais que são anteriores as causadas pelo diabetes. Também verificamos que os animais TRPM8-/- não apresentam alteração na resposta contrátil ao carbacol e à estimulação elétrica. Por outro lado, o mentol, mas não a icilina, reduziu significativamente as respostas contráteis nestes animais. O mentol inibiu o influxo de cálcio extracelular em cultura de células da musculatura lisa da bexiga por mecanismo inibitório direto nos canais Cav1.2. O tratamento agudo com mentol, intraperitoneal e intravesical, atenuou as disfunções miccionais observadas nos camundongos diabéticos. "In vitro" o pré-tratamento com mentol reduziu a hipercontratilidade ao carbacol no grupo diabético, sem alterar a resposta no grupo controle. Concluímos que o mentol impede a resposta contrátil da bexiga por mecanismo independente do receptor TRPM8 bloqueando o influxo de cálcio extracelular nos canais Cav1,2, podendo ser utilizado como tratamento na hiperatividade de bexiga de origem miogênica / Abstract: The TRPV4 and TRPM8 receptors are expressed in bladder urothelium and sensitive afferent fibers. Physiologically, the mechanical activation of TRPV4 receptor in the bladder wall is involved in micturition control. In inflammatory diseases, these receptors may have important roles. The bladder dysfunction in diabetes may be associated with changes at the level of detrusor, innervation and urothelium. The urothelial dysfunction triggers neural changes, modifying consequently the smooth muscle contractility. Thus, the goal of the present study was to investigate the pathophysiological mechanisms of TRPV4 and TRPM8 receptor activation in physiological and diabetic conditions in mice. For this purpose we divided the study in two phases, the first of which we evaluated the participation of TRPV4 and TRPM8 receptors in detrusor contractile and relaxing mechanisms in control and knockout animals for these channels. In the second phase we studied the activation of these channels in diabetic mice induced by intraperitoneal injection of streptozotocin (STZ; 180 mg / kg, 4 weeks). The TRPV4 agonist GSK1016790A produced concentration-dependent detrusor contractions. On the other hand, in detrusor pré-contracted with KCl (80 mM), GSK1016790A caused relaxation responses. In TRPV4-/- animals, we verified hypercontractility to carbachol (muscarinic agonist) and electrical-field stimulation, as well as a decreased relaxation to isoprenaline (non-selective ?-adrenergic agonist). These effects were not obtained with the TRPV4 antagonists, RN1734 and HC067047. Induction of diabetes with STZ caused hyperglycemia, mechanical nocicepton, and increased ratio between bladder and body weight after 4 weeks. The miccturition evaluationin diabetic animals showed increased capacity, urinary frequency, and non-voiding contractions. Hypercontractility to carbachol, electrical-field stimulation and KCl in isolated detrusor were lso observed. The induction of diabetes in TRPV4-/- animals did not change the urinary dysfunctions. Our data are consistent with the proposal that TRPV4 receptor has a physiological function in micturition control by decreasing muscarinic-induced contractions and increasing ?-adrenergic-mediated relaxations. Moreover, the bladder contractions to carbachol and EFS in TRPM8-/- did not significantly change compared to TRPM8+/+. However, menthol (300 ?M), but not icilin (1 ?M), significantly inhibited these contractile responses. The menthol (300 ?M) inhibited extracellular calcium influx in bladder smooth muscle cell culture by direct mechanism though Cav1.2 channels. In addition the acute treatment with menthol, intraperitoneal and intravesical, atenuated the micturition dysfunctions observed in diabetic mice. Also, detrusor preparations pre-treated with menthol decreased carbachol hypercontractility, without changing the responses in normoglycemic group. Menthol reduces bladder contractions by mechanisms independent of TRPM8 receptor activation, inhibiting extracellular calcium influx through Cav1.2 channel, thus been considered as treatment for bladder overactivity of myogenic origin / Doutorado / Farmacologia / Doutor em Farmacologia