Novos tratamentos para a esquizofrenia são desejados devido a baixa resposta terapeutica dos fármacos atuais. Através de revisão sistemática da literatura e estudos anteriores realizados pelo Programa de Demências e Esquizofrenias da UFRGS, os adamantanos (memantina e amantadina), vêm mostrando-se como moléculas promissoras principalmente para pacientes refratários aos uso convencional de neurolépticos. Inicialmente são abordados os principais mecanismos neurobiológicos e fármacológicos possivelmente responsáveis pelo funcionamento da amantadina no cérebro dos pacientes tratados. O primeiro destes estudos realizados teve como objetivo avaliar o uso da amantadina em pacientes gravemente enfermos em episodio catatônico, que não foram candidatos ao tratamento através de eletroconvulsoterapia por restrição familiar. A amantadina foi capaz de, em altas doses, reverter a maioria destes quadros. Em outra fase da tese, foi realizado tratamento de ratos Wistar com amantadina, em um modelo animal de esquizofrenia. A amantadina foi capaz de reverter parcialmente os sintomas esquizofreniformes causados pelo modelo de cetamina, apesar do aumento de atividade dos complexos mitocondriais. Tambem foi realizado um estudo piloto do uso de amantadina para pacientes com esquizofrenia e predominio de sintomas negativos, como boa resposta dos pacientes selecionados. Este estudo inicial deu origem a um ensaio duplo cego randomizado controlado com placebo, que atualmemente esta em curso, com previsão de término em 2012. Como conclusões temos que a amantadina mostra-se um fármaco de propriedades únicas, que deve ser melhor investigada, tendo um papel importante para um grupo de pacientes que são refratários às medicações mais clássicas, sendo uma esperança futura para prevenir a degeneração neuronal e curso para demência nestes indivíduos refratários. / New treatments for schizophrenia are desired due to poor therapeutic response to drugs in current use. A systematic review of the literature and previous studies of our group at UFRGS discovered that the adamantanes (amantadine and memantine), are promising molecules, mainly for patients refractory to conventional use of neuroleptics. Initially in this thesis we explain the neurobiological and pharmacological mechanisms that may be responsible for the mechanism of actyon of amantadine in the brain. In the first of these studies, the objective was to evaluate the use of amantadine in critically ill patients in catatonic episode, which were not candidates for electroconvulsive treatment. Amantadine was able to reverse most of these catatonic episodes. In another phase of the thesis, we conducted a trial in Wistar rats treated with amantadine, in an animal model of schizophrenia. The Amantadina was able to partially reverse the symptoms caused by ketamine, despite an increase in mitochondrial complexes, with the significance remains unclear. It was also carried out a pilot study of the use of amantadine in patients with schizophrenia and predominantly negative symptoms, and we achieved a good response of selected patients. This initial study led to a double-blind randomized placebo controlled trial which is under way with expected completion in 2012. Finally, our findings have shown that amantadine is a drug of unique properties that should be better investigated because it has an important role in a group of patients who are refractory to more traditional medications. Amantadine could also be a future hope to prevent neuronal degeneration and a course for dementia in these refractory patients.

β–alanina é um β-aminoácido derivado da degradação da pirimidina uracila. Em altas concentrações desenvolve uma desordem muito rara da via de degradação das pirimidinas, conhecida como β–alaninemia. O acúmulo do β–aminoácido pode causar consequências bioquímicas como: depleção dos níveis de taurina, aumento de espécies reativas e excreção aumentada de GABA. Essas alterações levam a um distúrbio no desenvolvimento neurológico, contribuindo para a patologia da doença. A β–alanina também é utilzada como suplemento nutricional por atletas visando melhor desempenho físico. Em nosso estudo avaliamos o efeito in vitro e in vivo da β–alanina sobre alguns parâmetros de estresse oxidativo em córtex cerebral e cerebelo de ratos Wistar de 21 dias de idade. Os animais receberam três injeções subcutâneas de β–alanina (300 mg/Kg de peso corporal) e os controles receberam o mesmo volume de solução salina (NaCl 0.85%) em intervalos de três horas. Nos experimentos in vitro verificamos a influência de diferentes concentrações de β–alanina (0,5 e 1.0 mM), onde observamos que o β–aminoácido possui capacidade de alterar a homeostasia das enzimas antioxidantes CAT e SOD, pois em ambos tecidos estudados a atividades da CAT foi inibida e da SOD aumentada na concentração mais alta (1,0 mM). Verificamos que a β–alanina in vitro diminui a oxidação do DCFH em cerebelo e aumenta o conteúdo total de GSH em cortéx cerebral, não alterando os outros parâmetros analisados, entretanto, não foi o observado na administração aguda de β–alanina. Nos experimentos in vivo observamos que o DCFH juntamente com o conteúdo total de tióis aumentaram nos dois tecidos estudados. Não observamos diferença significativa quanto aos níveis de GSH e TBARS. O mecanismo de ação da β–alanina sobre a atividade das enzimas antioxidantes foi diferente nos dois experimentos, pois no modelo agudo a atividade da CAT aumentou, no entanto, a atividade da SOD foi inibida pela β–alanina em cortéx cerebral e cerebelo. Portanto, observamos que a β–alanina altera a atividade das enzimas antioxidantes, aumentando com isso o conteúdo de espécies reativas e gerando possivelmente estresse oxidativo. Esses achados podem contribuir em partes com as alterações neurológicas encontrada em pacientes com β–alaninemia. Além disso, os possíveis efeitos secundários da suplementação nutricional de β-alanina necessitam de mais atenção. / β–alanine is an β-amino acid derived from the degradation of pyrimidine uracil. In high concentrations develops a very rare disorder of pyrimidine degradation pathway, known as β-alaninemia. The accumulation of β-amino acid can cause biochemical consequences such as: depletion of taurine levels, increase of reactive species and increased excretion of GABA. These conditions may cause neurological disturbances, contributing to the pathology of the disease. The β-alanine is also used as a nutritional supplement by athletes seeking to improve physical performance. In this study we evaluated the in vitro and in vivo effects of β-alanine on some parameters of oxidative stress in cerebral cortex and cerebellum of 21-day-old rats. The animals received three peritoneal injections of β-alanine (300 mg /Kg of body weight) and the controls received the same volume of saline solution (NaCl 0.85%) at 3 hours intervals. In vitro experiments verified the influence of different concentrations of β-alanine (0.5 and 1.0 mM), where we observe that the β-amino acid has the ability to alter the homeostasis of enzymes SOD and CAT antioxidant, since in both tissues studied was inhibited activities of CAT and SOD increased at the highest concentration (1.0 mM). We found that the in vitro β-alanine decreases the oxidation of DCFH in cerebellum and increases the total content of GSH in cerebral cortex, without altering other parameters, however, was not observed in the acute administration of β-alanine. In vivo experiments we observed that the DCFH along with the entire content of thiols increased in both tissues studied. No significant difference in the levels of GSH and TBARS. The mechanism of action of β-alanine on the activity of the antioxidant enzymes was different in the two experiments, in acute model of CAT activity increased, however, SOD activity was inhibited by β-alanine in cerebral cortex and cerebellum. Therefore, we found that β-alanine alters the activity of enzymes antioxidants, thus increasing the content of reactive species and possibly generating oxidative stress. These findings may in part contribute to the neurological alterations found in patients with β-alaninemia. Besides, possible side effects of the nutritional supplementation of β-alanine need more attention.

Prolina (Pro) é metabolizada por suas próprias enzimas especializadas com seus próprios mecanismos de regulação e localizações teciduais e subcelulares. Foram descritos erros inatos no metabolismo da Pro em seres humanos. A Hiperprolinemia tipo II é uma doença hereditária causada por uma deficiência de Δ1-pirrolino-5-carboxilato desidrogenase, cuja característica bioquímica é a acumulação de Pro no plasma e tecidos causando diversos problemas, incluindo dano cerebral em alguns pacientes. Vários investigadores demonstram a Pro como uma fonte de espécies reativas de oxigênio (EROs) e uma relação entre uma concentração elevada de Pro e sintomas neurológicos tem sido demonstrada em pacientes com HPII. Uma vez que as mitocôndrias constituem uma fonte importante de EROs, investigou-se a geração de EROs mediada por Pro em mitocôndrias de fígado de rato. Os resultados sugeriram que uma função normal do complexo III da cadeia transportadora de elétrons (CTE) parece ser essencial para a toxicidade da Pro, enquanto que a atividade dos complexos I e IV, e presença Ca+2, aparentemente, não são necessárias. Como existe uma escassez de informações sobre as funções da Pro no crescimento e desenvolvimento do feto e recém-nascido, bem como uma falta de novas estratégias terapêuticas, também investigamos a ação do piruvato e de creatina sobre os efeitos desencadeados pela administração crônica de Pro em ratas durante a gravidez e lactação sobre o cérebro da prole. administração de Pro nas mães induziu estresse oxidativo e diminuiu as atividades da piruvato quinase e creatina quinase no cérebro da prole. No entanto, a co-administração de creatina e piruvato preveniram apenas parcialmente as alterações causadas pela administração de Pro. / Proline (Pro) is metabolized by its own specialized enzymes with their own tissue and subcellular localizations and mechanisms of regulation. Inborn errors of Pro metabolism have been described. Type II Hyperprolinemia is an inherited disorder caused by a deficiency of Δ1-pyrroline- 5-carboxilic acid dehydrogenase, whose biochemical hallmark is Pro accumulation in plasma and tissues causing several problems including cerebral damage in some affected patients. Several investigators have shown that Pro is a source of reactive oxygen species (ROS) and a relationship between a high concentration of Pro and neurological symptoms has been demonstrated in patients with HPII. Since mitochondria constitute a major source of ROS, we investigated the generation of Pro-mediated ROS by Pro in rat liver mitochondria. We found that a normal function of complex III of the electron transport chain (ETC) seems to be essential for Pro toxicity, whereas activity of complexes I and IV and Ca+2 presence apparently are not required. Because there is a paucity of information about roles for Pro in growth and development of the fetus and neonate, as well as a lack on new therapeutic strategies, we also investigated the action of pyruvate and creatine on the effects elicited by chronic Pro administration to female rats during pregnancy and lactation on the offspring brain. We found that Pro administration to the mothers induced oxidative stress and diminished the pyruvate kinase and creatine kinase activities in the brain of the offspring. However, co-administration of creatine plus pyruvate did not fully prevented the alterations caused by Pro administration.

A homocistinúria é um erro inato do metabolismo dos aminoácidos causado na maioria dos casos pela deficiência na atividade da enzima cistationina-β-sintase. Como resultado da deficiência enzimática, ocorre acúmulo de homocisteína (Hcy) e metionina nos fluidos biológicos, o que leva a uma variedade de manifestações clínicas, envolvendo muitos órgãos e tecidos, mas principalmente os olhos, os ossos, o sistema cardiovascular e o sistema nervoso central. Como demonstrado por estudos em pacientes e em modelos animais, o estresse oxidativo pode estar envolvido na fisiopatologia de vários erros inatos do metabolismo. Essa condição pode ser causada por uma produção aumentada de espécies reativas, por uma falha nas defesas antioxidantes ou por ambos. Como consequência, o dano oxidativo às biomoléculas é gerado. Estudos em modelos animais demonstram que há uma relação entre Hcy e estresse oxidativo, mas poucos estudos existem avaliando o estresse oxidativo em pacientes portadores de homocistinúria. Dessa forma, o objetivo desse trabalho foi avaliar importantes parâmetros de estresse oxidativo em pacientes homocistinúricos no momento do diagnóstico, em pacientes homocistinúricos em tratamento e em indivíduos saudáveis. Nós verificamos um aumento significativo nos níveis de grupamentos carbonilas e nos níveis de malondialdeído, bem como uma diminuição significativa de grupamentos sulfidrilas e do status antioxidante total no plasma de pacientes homocistinúricos no momento do diagnóstico, em relação aos controles. Pacientes em tratamento apresentaram uma redução significativa do conteúdo de malondialdeído e das concentrações de Hcy e metionina em relação ao grupo diagnóstico. Além disso, foi demonstrada uma correlação significativa negativa entre os níveis de grupamentos sulfidrilas e as concentrações de Hcy e uma correlação significativa positiva entre os níveis de malondialdeído e as concentrações de Hcy. Posteriormente, foram verificados níveis aumentados de dano ao DNA em pacientes homocistinúricos tratados em relação aos controles. Adicionalmente, foi demonstrado pelo estudo in vitro, um efeito concentração dependente da Hcy sobre o dano ao DNA. Avaliados em conjunto, nossos resultados indicam que o estresse oxidativo pode exercer um papel importante na fisiopatologia da homocistinúria e que isso ocorre provavelmente devido às altas concentrações de Hcy encontradas nesses pacientes. Novas abordagens terapêuticas, como o uso de antioxidantes, poderia ser uma alternativa para atingir melhores resultados no tratamento de pacientes homocistinúricos. Além disso, um diagnóstico precoce e, consequentemente, um tratamento precoce, poderia evitar que os pacientes permanecessem por longo tempo submetidos à exposição de altas concentrações de Hcy. / Homocystinuria is an inherited error of metabolism of amino acids caused in most cases by deficiency of cystathionine β-synthase. As result of enzymatic deficiency, occur accumulation of homocysteine (Hcy) and methionine in biological fluids, which leads to a variety of clinical manifestations, involving many organs and tissues, but mainly the eyes, the bones, the cardiovascular system and the central nervous system. As demonstrated by studies involving patients and animal models, the oxidative stress may be involved in pathophysiology of various inherited errors of metabolism. This condition may be caused by an increased production of reactive species, by a fail in antioxidant defense, or both. Consequently, the oxidative damage to biomolecules is generated. Studies in animal models have been shown a relationship between Hcy and oxidative stress, but scarce studies exist evaluating the oxidative stress in homocystinuric patients. Therefore, the aim of this study was to evaluate important parameters of oxidative stress in homocystinuric patients at diagnosis, in homocystinuric patients under treatment and in healthy individuals. We found a significant increase of carbonyl groups and malondialdehyde levels, as well as a reduction of sulfhydryl groups and total antioxidant status in plasma of homocystinuric patients at diagnosis relative to controls. Patients under treatment presented a significant reduction of the content of malondialdehyde, Hcy and methionine concentrations relative to patients at diagnosis. Furthermore, it was demonstrated a significant negative correlation between sulfhydryl group content and Hcy levels and a significant positive correlation between malondialdehyde and Hcy levels. It was demonstrated also increased levels of DNA damage in homocystinuric patients under treatment relative to controls. Additionally, it was verified by in vitro study, a concentration-dependent effect of Hcy on the DNA damage. Taken together, our date indicate that the oxidative stress may play a important role in pathophysiology of homocystinuria, probably due to high Hcy concentrations found in these patients. New therapeutic approaches, as the use of antioxidants, could be an alternative in order to improve the results of therapy in homocystinuric patients. Furthermore, an early diagnosis and, consequently, an early treatment, could avoid that the patients remain for a long time subjected to exposure of high concentrations of Hcy.

O objetivo deste trabalho foi verificar os efeitos do treinamento físico na modulação autonômica cardiovascular e no estresse oxidativo em ratas ooforectomizadas e infartadas. Foram utilizadas ratas Wistar (200 a 230g), divididas em 4 grupos: ooforectomizado sedentário (OS, n=8), ooforectomizado treinado (OT, n=8), ooforectomizado infartado sedentário (OIS, n=8) e ooforectomizado infartado treinado (OIT, n=8). A ooforectomia (OVX) (retirada bilateral dos ovários) foi realizada no 1º dia de protocolo e o infarto do miocárdio (IM) (ligadura do ramo descendente da coronária esquerda) no 5º dia de experimento. Uma semana após a OVX os grupos treinados foram submetidos a 8 semanas de treinamento físico (TF) em esteira ergométrica, com intensidade moderada e duração progressiva (1h/dia, 5dias/sem, 50-65% da velocidade máxima de corrida no teste de esforço). O tamanho do IM foi avaliado de forma indireta pelo ecocardiograma (ECO) (no início e no final) e pelos carimbos em papel milimetrado. Ao final do protocolo foi canulada a artéria femoral para registro de pressão arterial (PA) e freqüência cardíaca (FC) nos animais acordados, através de um sistema de aquisição de dados (CODAS, 2KHz). A modulação autonômica foi avaliada através da análise da variabilidade do intervalor de pulso (IP) da pressão arterial sistólica nos domínios do tempo e da freqüência. O perfil oxidativo cardíaco foi avaliado verificando-se a lipoperoxidação (LPO), medido pela quimiluminescência (QL), pela razão glutationa reduzida/glutationa oxidada (GSH/GSSG) e pela medida das atividades das enzimas antioxidantes superóxido dismutase (SOD) e glutationa peroxidase (GPx) e pela concentração da enzima catalase (CAT). Os grupos OT e OIT apresentaram menor ganho de peso corporal quando comparados OS e OIS, respectivamente, ao final do estudo. A razão peso ventricular/peso corporal foi maior nos grupos OIS e OIT quando comparados com o grupo OS. A área do IM do ventrículo esquerdo (VE) avaliada pelo ECO foi semelhante entre os grupos infartados no início (OIS: 35,27 ± 2,9 vs. OIT: 31,33 ± 3,5%) e no final do protocolo (OIS: 36,5 ± 5 vs. OIT: 35,5 ± 5,5%), corroborando com os resultados obtidos com a medida do percentual da área do VE através dos carimbos em papel milimetrado. O TF aumentou a capacidade física dos grupos treinados quando comparados aos grupos sedentários ao final do protocolo. A pressão arterial média (PAM) foi reduzida no grupo OT (112  1,5 mmHg) em comparação ao grupo OS (122  2,4 mmHg) e foi normalizada no grupo OIT (112  2,8 mmHg) quando comparada ao grupo OIS (101 2,4 mmHg). Além disso, o grupo OT apresentou a bradicardia (342  8,4 bpm) de repouso quando comparado com o grupo OS (370  5,4 bpm). A variância do intervalo de pulso (VAR-IP) estava reduzida no grupo OIS (38,87±2,66 ms2) em comparação ao grupo OS (61,87±3,99 ms2 no OS) evidenciando um prejuízo do IM; além disso, o TF aumentou a VAR-IP nos grupo treinados em relação aos respectivos sedentários (OT: 88,90±7,74 vs. OS: 61,87±3,99 e OIT: 58,16±9,95 vs. OIS: 38,87±2,66 ms2). A banda de baixa freqüência normalizada (%BF nu) do IP estava diminuída nos grupos treinados em relação a seus respectivos grupos sedentários (OT: 6,65±1,38 vs. OS: 9,76±1,13 e OIT: 9,17±2,09 vs OIS: 13,51±2,10%). Já banda de alta freqüência normalizada (%AF nu) do IP estava aumentada nos grupos treinados em comparação aos grupos sedentários (OT: 32,58±2,72 vs. OS: 20,88±2,9 e OIT: 37,04±5,16 vs. OIS: 22,72±2,91%). O balanço simpato-vagal estava reduzido no grupo OT (0,30±0,03) em comparação ao grupo OS (0,47±0,04) e interessantemente o TF reduziu esse índice no grupo OIT (0,26±0,04) em relação ao grupo OIS (0,45±0,04) e ao OS. A variabilidade da pressão arterial sistólica (VAR-PAS) estava reduzida nos grupos treinados em comparação aos seus respectivos grupos sedentários (OT: 18,19±1,78 vs. OS: 26,79±3,2 e OIT: 16,29±1,50 vs. OIS: 24,54±3,41 mmHg2). O índice alfa se mostrou aumentado após o TF nos grupos treinado (OT: 1,02 ±0,09 e OIT: 0,96 ± 0,10 ms/mmHg) em comparação a seus respectivos grupos sedentários (OS: 0,68 ± 0,08 e OIS: 0,63 ± 0,07 ms/mmHg). O TF induziu melhora no perfil oxidativo evidenciado pela diminuição da QL nos grupos treinados (OT 7707 ± 543 e OIT: 6991 ± 1392 cps/ mg proteína) quando comparado aos sedentários (OS: 11771 ± 1479 e OIS: 11476 ± 1056 cps/ mg proteína). O TF induziu aumento na razão GSH/GSSG no grupo OT (38,04±2,48) quando comparado ao grupo OS (27,62±2,13), porém, não foi eficaz em induzir normalização na reduzida razão GSH/GSSG do grupo infartado treinado (OIT: 7,65±0,89 vs. OIS: 8,00±0,67). O IM reduziu a CAT no grupo OIS quando comparado ao grupo OS e o TF não modificou a concentração dessa enzima no grupo OT e não aumentou sua concentração no grupo OIT. A atividade da SOD estava aumentada somente no grupo OIT em comparação aos outros grupos. A atividade da enzima GPx, estava aumentada somente no grupo OT quando comparada ao grupo OS, não havendo diferença entre os grupos OS, OIS e OIT. Os resultados do presente estudo evidenciam que a o TF de baixa-moderada intensidade induz melhora hemodinâmica e na modulação autonômica de ratas submetidas à privação dos hormônios ovarianos associado ao aumento da defesa antioxidante enzimática e à melhora do estado redox. Entretanto, o achado mais importante presente estudo foi a significativa melhora hemodinâmica e autonômica em ratas OVX e IM pós TF, que foi acompanhada de redução LPO e aumento da defesa antioxidante em tecido cardíaco. Em conjunto, esses resultados reforçam o importante papel do TF como uma abordagem não farmacológica na prevenção e/ou tratamento da disfunção autonômica e redução do estresse oxidativo cardíaco de mulheres menopausadas após evento isquêmico. / The purpose of the present study was to investigate effects of aerobic exercise training in autonomic cardiovascular modulation and oxidative stress in ovariectomized infarcted rats. Female Wistar rats (200-230g) were divided into 4 groups: sedentary ovariectomized (SO, n=8) trained ovariectomized (TO, n=8), sedentary ovariectomized infarcted (SOI, n=8) and trained ovariectomized infarcted (TOI, n=8). The ovariectomy (OVX) (bilateral ovary removal) was realized on the first day of protocol and Myocardial infarction (MI) (left coronary artery ligation) on the fifth day after OVX. The maximum exercise test was performed in all groups to evaluate physical capacity. TO and TOI groups were submitted an exercise training protocol on treadmill (1hour/day; 5 days/week; 8 weeks; 50-60% maximum exercise test velocity). The size of MI was evaluated indirectly by echocardiogram (ECO) (initial and final) and by millimeter paper stamps. At the end of the protocol the arterial pressure signals (AP) were recorded and processed using a data acquisition system (CODAS, 2 KHz). The autonomic modulation was analyzed by the heart rate variability and the systolic arterial pressure variability in time and frequency domains. The oxidative profile was verified in the heart tissue by the chemiluminescence (CL), the reduced glutathione/ glutathione dissulfide ratio (GSH/GSSG), as well as by the antioxidant enzymes superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GPx) activities and catalase (CAT) concentration. TO and TOI animals showed decreased body weigh gain when compared with OS and OIS animals. The ventricular weight/ body weight ratio was higher in infarcted rats in comparison to SO rats. Left ventricle (LV) infarction area evaluated by ECO was similar between MI groups in initial (SOI: 35.27 ± 2.9 vs. TOI: 31.33 ± 3.5%) and final evaluations (SOI: 36.5 ± 5 vs. TOI: 35.5 ± 5.5%), these results were supported by the results obtained with millimeter paper stamps realized at the end of the protocol. Exercise training was able to increase physical capacity in trained groups compared with sedentary groups at the end of protocol. Mean AP was reduced in TO group (112  1.5 mmHg) in comparison to SO group (122  2.4 mmHg mmHg) and was normalized in TOI group (112  2.8 mmHg) when compared with SOI group (101 2.4 mmHg). The TO group presented resting bradycardia (345  9 bpm) when compared to SO group (377  6 bpm). Pulse interval variance (PI-VAR) was reduced in SOI group (38.87±2.66 ms2) in comparison with SO group (61.87±3.99 ms2), evidencing an impairment after MI. On the other hand, exercise training increased PI-VAR in trained groups when compared to respective sedentary groups (TO: 88.90±7.74 vs. SO: 61.87±3.99 and TOI: 58.16±9.95 vs. SOI: 38.87±2.66 ms2) Normalized low frequency band of pulse interval (%LF) was diminished in trained groups when compared with sedentary groups (TO: 6.65±1.38 vs. SO: 9.76±1.13 and TOI: 9.17±2.09 vs. SOI: 13.51±2.10%). The normalized high frequency band of pulse interval (%HF) was increased in trained groups when compared to the sedentary groups (TO: 32.58±2.72 vs. SO: 20.88±2.90 % and TOI: 37.04±5.16 vs. SOI: 22.72±2.91%). The sympathetic-vagal balance was reduced in TO group (0.30±0.03) when compared to SO group (0.47±0.04) and exercise training reduced this parameter in TOI group (0.26±0.04) in relation to SOI group (0.45±0.04) and to SO group. The systolic arterial pressure variability (SAP-VAR) was reduced in both trained groups compared to the respective sedentary groups (TOT 18.19±1.78 vs. SO: 26.79±3.2 and TOI: 16.29±1.50 vs. SOI: 24.54±3.41 mmHg2). Alfa index was increased after exercise training in trained groups (TO: 1.02 ±0.09 and TOI: 0.96 ± 0.10 ms/mmHg) when compared with respective sedentary groups (SO: 0.68 ± 0.08 and SOI: 0.63 ± 0.07 ms/mmHg). Oxidative profile, was improved by exercise training, evidenced by reduced CL in trained groups (TO 7707 ± 543 and TOI: 6991 ± 1392 cps/mg protein) when compared with sedentary groups (SO: 11771 ± 1479 e SOI: 11476 ± 1056 cps/mg protein). Trained non infracted group showed an increase in GSH/GSSG ratio (38.04±2.48) in comparison with sedentary non infracted group (27.62±2.13) and, exercise training was not effective to increase this ratio in infracted trained rats (TOI: 7.65±0.89) when compared to sedentary infracted ones (SOI: 8.00±0.67). The IM induced a reduction in CAT and exercise training enhanced SOD. In OT group there was an increase in SOD. The results of the present study demonstrated that low-moderate intensity exercise training induced improvement in hemodynamic profile and cardiovascular autonomic modulation in rats submitted to ovarian hormones deprivation associated with an increase in antioxidant defense and improvement in cardiac redox state. However, the more important finding was the significant hemodynamic and autonomic improvement in ovariectomized infracted rats after exercise training, which was accompanied by reduced lipid peroxidation and increabse in antioxidant enzymes. These results reinforce the role of exercise training as a non pharmacological approach in the prevention and/or treatment of post-menopause women after ischemic event.

A doença renal crônica é acompanhada por um complexo de patologias que podem estar associadas à hiperprodução de radicais livres. Este estudo teve como objetivo avaliar o efeito da suplementação de ferro utilizado no tratamento da anemia renal sobre marcadores periféricos de estresse oxidativo de pacientes renais crônicos que realizam hemodiálise. Em adição, avaliar o efeito do uso da vitamina E, como antioxidante no estresse oxidativo desses pacientes. No plasma, avaliaram-se os níveis de carbonilas, nitritos e nitratos, e nos eritrócitos, lipoperoxidação por quimiluminescência (QL) e atividade das enzimas antioxidantes, superóxido dismutase (SOD), catalase(CAT) e glutationa peroxidase(GPx). Foram conduzidas avaliações em cinco sessões de hemodiálise (HD). Na primeira sessão, avaliaram-se os efeitos da HD, e o paciente não recebeu nenhum tipo de intervenção com ferro ou vitamina E. Na sessão subseqüente, foram avaliados os efeitos do ferro, e os pacientes receberam uma dose de sacarato de hidróxido de ferro III (100mg). Nas demais avaliações, foram observados os efeitos da vitamina E (400mg e 800mg), associados aos do ferro. Os dados obtidos neste trabalho mostram que uma sessão de HD não modifica os níveis de dano oxidativo a lipídios (17144±772cps/mg Hb) e proteínas (11,6±0,66 nmol/mg prot). A atividade da CAT (7,30±0,77 Pmoles/mg prot) e a atividade da GPx (4,8±0,42) não apresentaram variação significativa por até 48h após sessão de HD. A SOD apresentou um aumento significativo imediatamente após HD (Pré HD 2,1±0,44; Pós HD 4,4±0,46 U/mg prot) (p<0,0001) e estes valores retornavam aos observados antes da HD na avaliação realizada 48h após o procedimento (2,9±0,26 U/mg prot). Os níveis de nitratos não apresentaram variação significativa até 48h após HD(1,39±0,26μM), já os níveis de nitritos apresentaram aumento significativo imediatamente após HD (pré HD 0,072±0,02; Pós HD 0,172±0,04 μM)(p=0,0033), retornando aos valores iniciais na avaliação realizada 48h após HD(0,059±0,008μM). A suplementação com 100 mg de hidróxido de ferro III não modificou os níveis de dano oxidativo a lipídios e proteínas observados nesses pacientes. A vitamina E, administrada por via oral, é uma opção eficaz na redução do estresse oxidativo dos pacientes em hemodiálise. Independente da dose utilizada, a vitamina E reduziu significativamente os níveis de oxidação de lipídios (Pré HD Controle 17144±772; Pré HD VitE dose única 800mg 10997±679; Pré HD VitE 400mg/dia 12936±1008; Pré HDVit E 800mg/dia 8239±275 cps/mg Hb)(p<0,0001) e proteínas (Pré HD Controle 11,58±0,66; Pré HD VitE dose única 800mg 10,33±0,68; Pré HD VitE 400mg/dia 10,11±0,50; Pré HD VitE 800mg/dia 5,74±0,41 nmol/mg prot)(p<0,0001), sendo o uso contínuo de 800 mg/dia, por trinta dias, mais efetivo. Portanto, a adição da vitamina E, devido a sua capacidade antioxidante, foi eficiente na redução do dano oxidativo nos doentes renais crônicos em fase final da doença. / Chronic renal failure is accompanied by a complex of pathologies which may be associated to hyperproduction of free radicals. This study aimed to evaluate de effect of iron supplementation used to treat renal anemia on peripherical oxidative stress markers in chronic renal failure patients under hemodialysis. In addition, it also aimed to evaluate the effect of vitamin E as an antioxidant in the oxidative stress of these patients. In the plasma, the levels of carbonyls, nitrite and nitrate were evaluated, and in the erythrocytes, lipoperoxidation for cheminulescence (QL) and antioxidant enzyme activivites, superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and glutathione peroxidase (GPx). Evaluations were carried out on five hemodialysis sessions (HD). The first session evaluated the effects of HD and the patient did not receive any iron or vitamin E intervention. The subsequent session evaluated the effect of iron and the patients received an iron hydroxide saccharate III dosis (100mg). The effects of vitamin E (400mg and 800mg), associated with iron, were evaluated in the following sessions. Data obtained in this research work show that a single HD session does not modify the levels of oxidative damage to lipids (17144±772cps/mg Hb) and proteins (11.6±0.66 nmol/mg prot). CAT activity (7.30±0.77 Pmoles/mg prot) and GPx activity (4.8±0.42) did not show any significant variation until 48h after the HD session. SOD showed a significant increase immediately after HD (Pre HD 2.1±0.44; Pos HD 4.4±0.46 U/mg prot)(p<0,0001) and these values returned to those obtained before HD in the evaluation performed 48h after the procedure (2.9±0.26 U/mg prot) . Nitrate levels did not show any significant variation until 48h after HD (1.39±0.26μM), but nitrite levels showed a significant increase immediately after HD (pre HD 0.072±0.02; pos HD 0.172±0.04μM) (p=0,0033), returning to initial values when evaluated 48h after HD (0.059±0.008μM). Supplementation with 100mg iron hydroxide III did not modify the levels of oxidative damage to lipids and proteins in the patients. Vitamin E orally administered is an efficient option to reduce oxidative stress in patients under HD. Independently of the dosis used, vitamin E significantly reduced lipids oxidative levels (pre HD Control 17144±772; Pre HD VitE single dosis 800mg 10997±679; Pre HD VitE 400mg/day 12936±1008; Pre HD VitE 800mg/day 8239±275 cps/mg Hb)(p<0.0001) and proteins (pre HD Control 11.58±0.66; Pre HD VitE single dosis 800mg 10.33±0.68; Pre HD VitE 400mg/day 10.11±0.50; Pre HD VitE 800mg/day 5.74±0.41 nmol/mg prot)(p<0.0001), the use of 800mg/day continuously for a thirty-day period being more effective. Thus, the addition of vitamin E, due to its antioxidant capacity, was efficient to reduce oxidative stress in end-stage renal disease patients.

A manipulação neonatal ocasiona alterações comportamentais frente a situações estressantes, mostrando animais hiporresponsivos ao estresse, exibindo uma menor reatividade emocional, uma menor taxa de defecação e maior exploração que os nãomanipulados quando colocados em um ambiente novo, mesmo que este inclua seu predador natural, como no caso do campo aberto com predador (Levine et al., 1967; Padoin et al., 2001; Severino et al., 2004). A manipulação neonatal prejudica ainda a função reprodutiva dos animais na idade adulta, seja na exibição do comportamento sexual em machos e em fêmeas, ou na redução ou bloqueio da ovulação e exibição de ciclos anovulatórios pelas fêmeas (Gomes et al., 1999). Outro efeito bastante marcante é observado na morfologia do encéfalo destes animais, dando suporte neural às alterações comportamentais e neuroendócrinas observadas nestes animais. O presente trabalho teve por objetivo verificar se a redução do número de neurônios em animais de 11 e 90 dias, constatada na área pré-óptica medial, no locus coeruleus e no núcleo paraventricular do hipotálamo dos animais manipulados quando comparados aos não-manipulados, deve-se a uma redução da proliferação celular nestes núcleos aos 11 dias de idade, e se o aumento do número de neurônios na região CA1 da formação hipocampal observado nos animais manipulados quando comparados aos nãomanipulados, se deve ao aumento da proliferação celular no animais manipulados também aos 11 dias de idade, logo após o término da manipulação neonatal. Foram utilizadas ratas Wistar prenhas do biotério central da UFRGS, sendo os filhotes divididos em dois grupos: Não-Manipulados e Manipulados, dos quais utilizamos os filhotes fêmeas. Para o estudo das regiões de interesse o encéfalo dos animais foi retirado após perfusão, incluído em parafina, fatiado em um micrótomo, submetido a imunoístoquímica para o BrdU, sendo o número de células contado com auxilio de um microscópio óptico. Os resultados do presente trabalho indicaram, através do uso do BrdU como marcador de proliferação celular, que a mesma encontra-se de fato alterada nas fêmeas manipuladas, sendo menor na área pré-óptica medial, núcleo paraventricular e locus coeruleus e maior na região CA1 da formação hipocampal. O registro de um menor número de células nestas estruturas não extingue a possibilidade de morte celular ocorrendo de forma concomitante a esta diminuição da proliferação celular observada neste trabalho. De maneira mais geral, a principal conclusão deste trabalho é a de que a manipulação neonatal, leva a alterações de longo prazo na morfologia do encéfalo destes filhotes, as quais são mantidas mesmo durante a idade adulta, mas que se iniciam durante a infância, nestes primeiros 10 dias de vida em que o animal recebe o estímulo da manipulação.

O estresse oxidativo tem um papel importante no desenvolvimento de diferentes doenças inflamatórias agudas, mas intervenções que diminuem a geração ou os efeitos das espécies reativas de oxigênio têm papel controvérsio em modelos animais e humanos. Neste trabalho avaliamos os efeitos de uma combinação de antioxidantes (N-acetilcisteína e deferoxamina) em diferentes modelos animais de doenças inflamatórias agudas: sepse induzida por ligação cecal e perfuração (CLP), insuficiência hepática aguda e lesão pulmonar aguda. No modelo de CLP os ratos tratados com antioxidantes apresentaram uma significativa redução na atividade de mieloperoxidase (como marcador de infiltração neutrofílica) e uma menor quantidade de espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico em diferentes órgãos envolvidos na resposta à sepse.A produção mitocondrial de superóxido foi significativamente diminuída pelo tratamento antixodante. Além disto o tratamento melhora o equilíbrio entre superóxido dismutase e catalase e melhora a sobrevida dos animais submetidos a CLP. No modelo de insuficiência hepática aguda o tratamento com antioxidantes significativamente diminui o dano oxidativo hepático e no sistema nervoso central, atenua marcadores de insuficiência hepática e melhora a sobrevida dos animais. No modelo de lesão pulmonar aguda o tratamento com N-acetilcisteína e deferoxamina diminui o conteúdo de proteínas do lavado bronco-alveolar, assim como o influxo de células inflamatórias, marcadores de dano oxidativo e citocinas inflamatórias.Em conclusão, nossos dados demonstram pela primeira vez que o tratamento com N-acetilcisteína e deferoxamina é superior ao uso isolado destes antioxidantes em diferentes modelos animais de doenças inflamatórias agudas. Este efeitos é parcialmentesecundário a uma diminuição do estresse oxidativo, disfunção mitocondrial e resposta inflamatória no rato. / Oxidative stress plays an important role in the development of acute inflammatory diseases, but interventions that reduce the generation or the effects of reactive oxygen species exert controversial effects in animal models and in humans. Here we have evaluated the effects of a combination of antioxidants (N-acetylcysteine plus deferoxamine) in a murine model of polymicrobial sepsis induced by cecal ligation and puncture (CLP), in a murine model of acute hepatic failure and in a murine model of acute lung injury. In the CLP model of sepsis rats treated with antioxidants had significantly lower myeloperoxidase activity (as an index of neutrophil infiltration) and thiobarbituric acid reactive species formation in several organs involved in septic response. Mitochondrial superoxide production was significantly reduced by antioxidant treatment. Furthermore, antioxidants significantly improved the balance between catalase and superoxide dismutase activities, and improved survival to 66%. In the acute hepatic failure model, N-acetylcysteine plus deferoxamine treatment significantly attenuated hepatic and central nervous system oxidative damage, attenuated markers of hepatic failure and improves survival to 80%. In the acute lung injury model, N-acetylcysteine plus deferoxamine decreased bronchoalveolar lavage fluid protein, inflammatory cells, oxidative damage variables, and proinflammatory cytokines. In conclusion, our data provide the first experimental demonstration that N-acetylcysteine plus deferoxamine is superior to each antioxidant used alone in different animal models of acute inflammatory diseases. This effect is partially secondary to a decrease in oxidative stress, mitochondrial dysfunction and inflammatory response in the rat.

O antioxidante resveratrol, uma fitoalexina encontrada, principalmente em uvas e também em quantidades significativas em vários tipos de vinho tinto, é um promissor produto natural, com atividades antitumoral, cardioprotetora e neuroprotetora. O objetivo do presente estudo foi investigar em células de glioma C6 o efeito do resveratrol sobre proliferação celular e alguns parâmetros específicos relacionados a astrócitos (captação de glutamato, glutamina sintetase e secreção de S100B), comumente associados com o papel protetor dessas células. Além disso, foi investigado o efeito genoprotetor do resveratrol em condições de estresse oxidativo induzido por peróxido de hidrogênio (H2O2) em células C6. A proliferação celular foi significativamente reduzida após tratamento com 100 e 250 μM de resveratrol. Uma rápida incubação com resveratrol (1 h) induziu um aumento linear na captação de glutamato e na atividade da glutamina sintetase. O dano ao DNA foi medido pelo ensaio Cometa. Para investigar os efeitos do resveratrol sobre o dano ao DNA induzido por H2O2 utilizou-se dois modelos de indução de estresse oxidativo. A mudança de parâmetros gliais pode contribuir para o papel protetor de astrócitos em condições de injúria cerebral, reforçando o uso deste composto no arsenal terapêutico contra doenças neurodegenerativas e desordens isquêmicas. Resveratrol também foi capaz de prevenir o dano oxidativo ao DNA celular, provavelmente, devido a suas propriedades antioxidantes, isto pode ser importante para proteger o DNA em doenças relacionadas com estresse oxidativo. / The antioxidant resveratrol, a phytoalexin found mainly in grapes and also substantial amounts in several types of red wine, is a promising natural product with anticancer, cardio-protective and neuroprotective activities. The objective of the present study was to investigate in C6 glioma cells, the effect of resveratrol on cell proliferation, cell death and some specific parameters of astrocyte activity (glutamate uptake, glutamine synthetase and secretion of S100B) commonly associated with the protective role of these cells. Furthermore, it was investigated the genoprotective effects of resveratrol under conditions of oxidative stress induced by hydrogen peroxide (H2O2) in C6 cells. Cell proliferation was significantly decreased following treatment with 100 and 250 μM resveratrol. Short-term (1 h) of resveratrol exposure induced a linear increase in glutamate uptake and in glutamine synthetase activity. DNA damage was assessed by the comet assay. For investigate the effects of resveratrol against oxidative stress induced by H2O2 on DNA damage, two models of oxidative stress induction were used. Changes in glial activities can contribute to the protective role of astrocytes in brain injury conditions, reinforcing the use of this compound in the therapeutic arsenal against neurodegenerative diseases and ischemic disorders. Resveratrol was able to prevent oxidative damage to cellular DNA, probably, due to its antioxidant properties, it may be important in diseases for protecting against DNA damage through oxidative stress.

A dor neuropática ocorre como resultado de uma lesão ao sistema nervoso. Clinicamente, sua causa está relacionada, na maioria dos casos, ao comprometimento dos nervos periféricos, por isso a utilização de modelos animais de lesão nervosa periférica é amplamente aceita para o seu estudo. A medula espinal representa o centro de processamento primário da informação nociceptiva e a fisiopatologia da dor neuropática envolve principalmente o mecanismo de sensibilização central. Esse fenômeno é caracterizado pelo aumento na resposta das células do corno dorsal espinal aos estímulos aferentes. Diversas moléculas estão envolvidas nesse mecanismo e, recentemente, as espécies ativas do oxigênio (EAO) têm sido sugeridas como possíveis mediadores da dor neuropática. Para verificar essa relação, o presente estudo avaliou os efeitos temporais da secção do nervo ciático sobre marcadores de estresse oxidativo e nitrosativo e de defesas antioxidantes na medula espinal lombossacral de ratos, bem como a ativação da Akt. Os animais foram dividos nos grupos denervado (secção do nervo ciático), sham (o nervo foi exposto, porém, não seccionado) e controle (sem nenhum procedimento cirúrgico). Inicialmente os animais foram testados quanto à hiperalgesia térmica através do teste da placa quente. Foi demonstrado que 3 dias após a lesão, os animais sham e denervados apresentaram-se hiperalgésicos, mas aos 7 dias apenas os denervados ainda exibiam esta resposta. Aos 15 dias após a lesão, a hiperalgesia já havia sido revertida em todos os grupos estudados. As defesas antioxidantes enzimáticas foram avaliadas pela medida da atividade e da expressão das enzimas superóxido dismutase (SOD) e catalase. A atividade da catalase reduziu aos 3 e 7 dias após a cirurgia nos animais sham e denervados, e a atividade da SOD diminuiu apenas nos animais denervados no período de 7 dias após a lesão. A expressão dessas enzimas, medida por Western blot, não apresentou variações. Para a determinação de lipoperoxidação foi realizada a medida das substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), a qual não apresentou diferenças entre os grupos estudados. Esses resultados iniciais sugerem que o procedimento cirúrgico, por estimular os aferentes nociceptivos dos tecidos relacinados, é suficiente para diminuir a atividade antioxidante enzimática da medula espinal, porém, essas alterações são mais expressivas nos animais submetidos à axotomia. Após, foi realizado o estudo de outras enzimas antioxidantes, a glutationa peroxidase (GPx) e a glutationa-S-transferase (GST), e também do principal antioxidante não-enzimático, a glutationa (GSH). A atividade da GST na medula não foi alterada pela lesão nervosa, e a atividade da GPx aumentou 3 dias após a cirurgia nos grupos sham e denervado, juntamente com a redução do conteúdo de glutationa. A queda da glutationa deve ser atribuída à maior atividade da GPx, que a utiliza como substrato na redução do peróxido de hidrogênio (H2O2) a água. Nessa etapa, foi determinada ainda a expressão da óxido nítrico sintase neuronal (nNOS) e a medida dos metabólitos do óxido nítrico (NOx). A expressão da nNOS mostrou-se aumentada 7 dias após a lesão nos animais denervados. A formação de NOx foi maior nos períodos de 1, 7 e 15 dias após a axotomia. Esses resultados sustentam o envolvimento do óxido nítrico na dor neuropática. Na última parte deste trabalho foi realizada a medida da concentração do H2O2 na medula espinal, que apresentou aumento nos animais sham e denervados 1, 7 e 15 dias após a cirurgia. Também foi avaliada, por Western blot, a expressão dos adutos de Michael formados pelo 4- hidroxinonenal (HNE) e da Akt total e fosforilada. Aos 7 dias após a lesão nervosa houve um aumento na expressão da Akt total e dos adutos de Michael formados pelo HNE. A Akt fosforilada apresentou um aumento na sua expressão 1, 3 e 7 dias após a axotomia. Como o HNE é um produto da lipoperoxidação, pode-se afirmar que a lesão nervosa estimula este processo na medula espinal. A ativação da Akt, entretanto, pode ser um indicativo de proteção para as células nervosas, pois esta proteína participa de cascatas de sinalização relacionadas à sobrevivência celular. A partir do presente trabalho pode-se concluir que a estimulação nociceptiva induzida pela cirurgia causa alterações em sistemas antioxidantes como a catalase, a GSH e a GPx, bem como na produção de H2O2 na medula espinal, o que não é específico da lesão neuropática. Contudo, a dor neuropática está relacionada com a redução da atividade da SOD e o aumento na produção de HNE e de NO. Assim, após a lesão nervosa ocorre formação de EAO, as quais podem atuar como sinalizadores na modulação do processamento nociceptivo na medula espinal e, talvez, interferir em mecanismos neuroprotetores, como, por exemplo, pela ativação da Akt. / Neuropathic pain occurs as result of nervous system injury. Clinically, in almost all cases, its etiology is related to impairment of peripheral nerves. Thus, animal models of peripheral nerve injury are widely accepted to neuropathic pain studies. The spinal cord is the center of primary processing of the nociceptive information and the pathophysiology of the neuropathic pain involves mainly a central sensitization mechanism. This phenomenon is characterized by an increased response of spinal dorsal horn cells to afferent stimulus. Many molecules are involved in this mechanism and, recently, reactive oxygen species (ROS) have been suggested as putative mediators of neuropathic pain. In order to verify this relationship, the present study evaluated the temporal effects of sciatic nerve transection on oxidative and nitrosative stress markers, antioxidant defenses and Akt activation in the lumbossacral spinal cord of rats. Animals were divided in three groups: naïve, sham and sciatic nerve transection (SNT). Initially, hot plate test was performed to evaluate hyperalgesia. It was demonstrate hyperalgesia 3 days after injury in sham and SNT groups. At 7 days, only SNT animals exhibited this response and 15 days after injury the hyperalgesia was reverted in all groups. The enzymatic antioxidant defenses were evaluated by means of superoxide dismutase (SOD) and catalase activities and expression. The catalase activity was decreased at 3 and 7 days after surgery in sham and SNT group, and SOD activity was reduced only in SNT rats at 7 days after injury. No changes were observed in SOD and catalase expression, measured by Western blot. In order to evaluate lipid peroxidation (LPO), thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) were analyzed, and no differences among the groups were shown. These results demonstrated that the injury modifies antioxidant enzymatic activity in spinal cord. Afterwards, other antioxidant enzymes, glutathione peroxidase (GPx) and glutathione-S-transferase (GST) and the main non-enzymatic antioxidant, glutathione (GSH), also were studied. GST activity was not changed after nerve injury. There was an increase in GPx activity and a decrease in GSH content 3 days after surgery in both sham and SNT groups. The decrease in GSH may be attributed to the increase in GPx activity, since GSH is necessary to reduction of hydrogen peroxide (H2O2) to water catalyzed by GPx. The expression of neuronal nitric oxide synthase (nNOS) and the determination of nitric oxide metabolites (NOx) also were conducted. nNOS expression increased 7 days after SNT. NOx production was higher at 1, 7 and 15 days after axotomy. These results emphasize the involvement of nitric oxide in neuropathic pain. In the last part of this study, the measurement of H2O2 in spinal cord was conducted, showing an increase in sham and SNT animals at 1, 7 and 15 days after surgery. It was also evaluated, by Western blot, the 4-hydroxy-2-nonenal (HNE)-Michael adducts and the total and phospho-Akt. At 7 days, there was an increase in total-Akt expression and HNE-Michael adducts. Phospho-Akt expression increased 1, 3 and 7 days after axotomy. HNE is a lipid peroxidation product, thus, may be suggested that nerve injury stimulates this process in spinal cord. However, the Akt activation may be a means of protection to nerve cells, since this protein participate of signal cascades related to cell survival. In summary, the results of present study show that the peripheral nerve injury interferes in the systems related to oxidative stress, besides activate cell survival mechanisms. In conclusion, nociceptive stimulation induced by surgery causes changes in antioxidants systems such as catalase, GSH and GPx, as well in H2O2 production in spinal cord, which is not specific to neuropathic injury. However, neuropathic pain is related with SOD activity decrease and HNE and NO production increase. Thus, after nerve injury occur ROS formation which can act as signaling molecules in nociceptive processing modulation in spinal cord and, maybe, interferes in neuroprotection mechanisms, such as Akt activation.