Esse é um estudo experimental que tem por objetivo avaliar as alterações sistêmicas, musculares e mecânica cardíaca em virtude de um programa de exercício físico de média intensidade em ratas ovariectomizadas. Para esse estudo foram utilizadas ratas Wistar fêmeas, divididas em quatro grupos: controle treinado (T), controle sedentário (S), castrado treinado (CT) e castrado sedentário (CS). O protocolo de treinamento utilizado foi de 8 semanas com intensidade inicial de 40% e final de 70% do VO2 Max. No final do protocolo, foi coletado sangue para análise do estresse oxidativo (EO) sistêmico e os animais foram mortos e retirado o músculo gastrocnêmio para medida da lipoperoxidação (LPO), bem como da atividade enzimática antioxidante. O coração para perfusão pelo método de langendorff e análise das enzimas antioxidantes e lipoperoxidação. Na análise do músculo gastrocnêmio, os grupos T e CS tiveram aumento significativo (p<0,05) na atividade da superóxido dismutase (SOD) com relação aos outros grupos. Na atividade da catalase (CAT) o grupo CS foi maior que o CT (p<0,05), e na atividade da GPx, o grupo CT foi menor que o T (p<0,05). A LPO do grupo CT foi menor que dos grupos S e CS (p<0,05). Com relação à análise de EO sistêmico, a atividade da SOD esteve aumentada no grupo CS com relação ao S (p<0,05). A CAT não apresentou diferenças significativas entre os grupos. Com relação à atividade da GPx, os grupos T e CS estiveram aumentados com relação ao grupo CT (p<0,05), porém somente o grupo T aumentou com relação ao S (p<0,05). Na análise do miocárdio os resultados encontrados na atividade da superóxido dismutase (SOD) os grupos C e CT tiveram aumento significativo (p<0,05) com relação ao grupo CS; da catalase (CAT) os grupos T e CS estiveram diminuídos com relação ao grupo CT (p<0,05), porém somente o grupo T esteve diminuído com relação a S (p<0,05); na atividade da GPx o grupo CS foi maior que S (p<0,05) e na LPO não houver diferença significativa entre os grupos. Na perfusão de coração isolado foi observada diferença (p<0,05), sendo a pressão diastólica ventricular esquerda do grupo CS maior que T durante a isquemia. Concluímos que o organismo foi capaz de se adaptar a ausência de estrogênio e que o exercício físico promoveu uma menor oxidação de proteínas nos animais castrados, não apresentando modificações ente os grupos com relação ao estresse oxidativo e mecânica dos corações de ratas treinados sob distintos níveis estrogênicos.

INTRODUÇÃO: A ressuscitação volêmica do choque hemorrágico (CH) é um evento que acentua uma série de reações em cascata, com ativação celular generalizada e liberação de potentes agentes pró-inflamatórios que podem contribuir para alterações no fluxo sangüíneo na microcirculação e prejuízos no aporte nutricional aos tecidos. Atualmente muitos resultados têm mostrado os benefícios da ressuscitação com pequenos volumes de solução salina hipertônica a 7,5% (SSH) sobre a microcirculação e na atenuação do dano oxidativo. O objetivo deste estudo foi comparar os efeitos tardios (após 6 horas) da resssuscitação com SSH e com Ringer Lactato (RL) sobre a função, integridade e estresse oxidativo hepático. MATERIAL E MÉTODOS: ratos Wistar foram submetidos a choque hemorrágico controlado com PAM de 45 mmHg. Após 60 minutos de choque os animais foram divididos em dois grupos: Grupo RL: ressuscitado com RL 4 vezes o volume sangüíneo perdido; Grupo SSH: ressuscitado com SSH 7,5 % em 2 minutos, 10% do volume sangüíneo perdido. Após 6 horas de recuperação os animais foram novamente anestesiados, submetidos à laparotomia e o ducto colédoco canulado. Avaliou-se a pressão arterial média (PAM), a freqüência cardíaca (FC) e o hematócrito (HT). As defesas antioxidantes mensuradas no tecido hepático foram a catalase (CAT) e a superóxido dismutase (SOD). A função hepática foi avaliada pela quantificação do fluxo biliar. Bilirrubinas, alanino aminotranferase (ALT) e o escore histopatológico de lesão foram os parâmetros avaliados quanto à integridade hepática. O estresse oxidativo foi determinado através das dosagens da mieloperoxidase (MPO), das substâncias reativas do ácido tiobarbitúrico (TBARS) e da proteína carbonilada. RESULTADOS: após 6 horas de ressuscitação os animais não apresentaram diferenças significativas nos parâmetros macro-hemodinâmicos (PAM, FC, HT). Os níveis de ALT e das bilirrubinas foram significativamente menores no grupo SSH (p<0,001). O fluxo biliar apresentou significativa elevação no grupo SSH (p<0,05). As defesas antioxidantes (CAT e SOD) não apresentaram variações significativas. O grupo SSH apresentou valores menores de mieloperoxidase, de TBARS e da proteína carbonilada (p<0,001) em comparação ao grupo RL. O escore total de lesão histopatológica foi significativamente menor no grupo SSH (p<0,05). CONCLUSÃO: no nosso modelo de CH a SSH atenuou o estresse oxidativo hepático após 6 horas da ressuscitação, assim como induziu a recuperação da função e demonstrou menor dano ao parênquima hepático.

O Diabetes Mellitus é uma síndrome metabólica caracterizada por hiperglicemia crônica e, esta por sua vez, contribui para o desenvolvimento das complicações secundárias freqüentemente observadas nos pacientes diabeticos. O estresse oxidativo decorrente dessa hiperglicemia é um dos principais fatores envolvidos na fisiopatologia dessas complicações. Vários estudos comprovam o efeito nocivo in vivo e in vitro de concentrações altas de glicose sobre diferentes tecidos e órgãos. Enzimas sulfidrílicas como δ-aminolevulinato desidratase (δ-ALAD), lactato desidrogenase (LDH) e succinato desidrogenase (SDH), são altamente sensíveis a elementos pró-oxidantes. Uma freqüente coexistência entre Diabetes mellitus e porfiria tem sido observada em humanos e em animais experimentais, o que pode estar ligado à inibição da δ-ALA-D observada em diabéticos. Este estudo tem como objetivos induzir estresse oxidativo in vivo com exercício físico intenso ou dieta contendo altos níveis de sacarose e in vitro e com altas concentrações de açúcares redures e avaliar seus efeitos sobre os níveis de lipoperoxidação, fragilidade osmótica dos eritrócitos, atividade de enzimas antioxidantes (catalase e superóxido dismutase) e enzimas sulfidrílicas (δ-ALA-D, LDH e SDH), verificar o efeito de um antioxidante seleno-orgânico (ebselen) e a suplementação de selênio sobre a atividade destas enzimas, bem como avaliar o possível papel terapêutico do ebselen sobre a fragilidade osmótica dos eritrócitos. Os resultados obtidos neste estudo demonstram que eritrócitos de pessoas com diabetes descontrolado são mais sensíveis ao choque osmótico que eritrócitos de pacientes com diabetes controlado e eritrócitos de pessoas saudáveis. Além disso, uma função protetora do ebselen contra a fragilidade osmótica, indica que eritrócitos de pessoas com diabetes descontrolada estão expostos a um aumento na produção de radicais livres in vivo. O ebselen também apresentou propriedade de inibir a glicação in vitro. O exercício físico intenso associado à deficiência de selênio, é capaz de diminuir a atividade das enzimas sulfidrílicas. No entanto, exercício físico moderado de menor intensidade melhora a sencibilidade à insulina em camundongos com resistência à insulina, previne contra fatores nocivos comumente encontrados no diabetes como ganho de peso corporal e acúmulo de gordura abdominal não é capaz de afetar atividade da -ALA-D. Através dos 2 modelos experimentais utilizados, modelo de indução de peroxidação lipídica em eritrócitos incubados com concentrações elevadas de açúcares redutores in vitro e modelo de indução de resistência à insulina em animais treinados e sedentários, pode-se concluir que: A incubação de eritrócitos in vitro com altas concentrações de glicose ou frutose leva a um aumento na lipoperoxidação e contribui para a diminuição da atividade de enzimas tiólicas provavelmente por oxidação dos seus grupos –SH. O exercício físico associado com baixos níveis de selênio na dieta prejudica a atividade de enzimas tiólicas como -ALA-D e SDH. O exercício físico de intensidade moderada aumenta a sensibilidade à insulina em camundongos com resistência à insulina induzida pela dieta com sacarose e previne contra o ganho de peso corporal e aumento do índice de gordura abdominal.

Etapas do desenvolvimento ontogenético cerebral, incluindo proliferação e migração, etapas de crescimento cerebral e mielinização, astrocitogênese e morte celular programada são alteradas pela desnutrição protéica. O SNC (Sistema Nervoso Central) é particularmente suscetível aos insultos oxidativos. As defesas antioxidantes são dependentes do conteúdo de glutationa e as vias metabólicas envolvidas nesta manutenção contam com o suporte dos astrócitos (principalmente a captação de glutamato e a síntese de glutamina), especialmente durante o desenvolvimento. O presente trabalho avaliou marcadores gliais, por meio do imunoconteúdo da GFAP (proteína glial fibrilar acídica) e S100B em córtex cerebral, hipocampo, cerebelo e líquor, bem como o conteúdo de glutationa, atividade da glutamina sintetase e captação de glutamato de ratos expostos à desnutrição protéica pré e pós-natal (grupo controle: 25% caseína e grupo desnutrido: 7% de caseína) aos 2, 15 e 60 dias pós-natal. Foram avaliados também alguns parâmetros de estresse oxidativo. Em ratos desnutridos foi encontrado aumento do imunoconteúdo da GFAP todas as regiões estudadas aos 2 dias, mas houve significativa redução de GFAP em hipocampo e cerebelo aos 15 dias. O aumento de S100B foi também observado em todas as regiões aos 2 dias pós-natal. Não foram encontradas mudanças no conteúdo de GFAP e S100B em ratos desnutridos aos 60 dias. Entretanto, no líquor, os níveis de S100B, permaneceram elevados aos 60 dias. Os resultados deste trabalho indicam precoce astrogliogênese ao nascimento e um atraso da astrogliogênse pós-natal induzida pela restrição protéica. Alterações astrocíticas específicas em hipocampo e cerebelo enfatizam a vulnerabilidade das regiões do SNC ao insulto nutricional. Estas alterações foram transitórias, mas o elevado nível extracelular de S100B em animais adultos sugerem a suscetibilidade ao dano. Embora o perfil ontogenético de glutationa do grupo desnutrido tenha sido similar ao grupo controle, os desnutridos apresentaram níveis significativamente mais baixos aos 2 e 15 dias. Além disso, a atividade da glutationa peroxidase e reatividade antioxidante total foram reduzidas em ratos desnutridos aos 2 dias. O aumento da atividade da glutamina sintetase e a redução na captação de glutamato foram também encontrados nos ratos desnutridos. Estas alterações indicam mudanças no metabolismo dos astrócitos, sugerindo aumento da vulnerabilidade a excitotoxicidade e/ou dano oxidativo. Em animais de 60 dias, a desnutrição alterou alguns parâmetros de estresse oxidativo, como o aumento da lipoperoxidação em cerebelo e córtex cerebral e uma redução dos conteúdos tirosina e triptofano em todas as estruturas estudadas, indicando dano em macromoléculas. Assim, a recuperação de alterações nos parâmetros metabólicos, observadas na vida adulta, apesar da continuidade do insulto nutricional, não exclui o aumento do dano oxidativo em lipídios e proteínas.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ceilândia, Pós-Graduação em Ciências e Tecnologias em Saúde, 2016. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2016-09-08T14:50:10Z No. of bitstreams: 1 2016_MarcusAuréliodaCostaTavaresSabino.pdf: 1902510 bytes, checksum: 9746d9bbcc04914de08edc18633f28c0 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-11-08T11:12:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_MarcusAuréliodaCostaTavaresSabino.pdf: 1902510 bytes, checksum: 9746d9bbcc04914de08edc18633f28c0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-08T11:12:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_MarcusAuréliodaCostaTavaresSabino.pdf: 1902510 bytes, checksum: 9746d9bbcc04914de08edc18633f28c0 (MD5) / Nos animais sensíveis à privação de O2, é observada a injúria tecidual durante a hipóxia e o reoxigenação, tendo como causa principal o estresse oxidativo gerado por radicais livres derivados do oxigênio. Uma das estratégias encontradas por uma ampla variedade de animais à escassez de oxigênio é responder a este insulto com aumento das defesas antioxidantes, e assim evitar o dano oxidativo causado pelos radicais livres, fenômeno nomeado de preparo para o estresse oxidativo (POS). Nossa pergunta é saber se o fenômeno bioquímico do POS acontece na natureza, em especial, no ambiente entre marés, no qual mudanças cíclicas de retirada e oferta de oxigênio acontecem durante a baixa e alta das marés. Nestas condições de baixa e alta da maré em uma praia de Penha (Santa Catarina, Brasil), foi estudado o metabolismo redox envolvendo glutationa (GSH), em análise de corpo inteiro nos mexilhões da espécie Mytilaster solisianus, em três diferentes coletas (chamadas de I, II e III). Os animais mostraram suportar o esperado desequilíbrio redox durante as situações de exposição aérea (de até quatro horas na coleta I e II, e até 9 horas na coleta III) e reimersão no campo, pois os parâmetros antioxidantes endógenos relacionados ao metabolismo de GSH estiveram inalterados durante o ciclo das marés (i.e. Eq-GSH, GSH, GSSG e GSSG/Eq-GSH). Todavia na coleta III, houve uma queda dos níveis totais de Eq-GSH após duas horas de exposição aérea em relação ao grupo de animais pré-imersos. Na coleta III houve uma forte variação da temperatura do ar ao longo da exposição aérea (de 19 para 28° C), apesar disso, o indicador de desequilibrio redox não mudou (razão GSSG/Eq-GSH), mostrando que estes animais têm alto grau de adaptabilidade neste ambiente, no qual os fatores abióticos estão em constante mudança. _________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In animals sensible to oxygen privation is seen injury in their tissues during hypoxia and reoxygenation, and the main cause is the oxidative stress generated by oxygen-derived free radicals. One of the strategies found by a widespread variety of animals to survive oxygen lack is respond with increase of antioxidant defenses, and thus avoiding the oxidative damage caused by free radicals, a phenomenon named preparation for oxidative stress (POS). Our question address if biochemical phenomenon of POS happens in nature, in special, in the intertidal environment, where changes cyclical of lack and supply oxygen happens during low and high tide. In these conditions of low and high tide in beach of Penha (Santa Catarina, Brazil), was studied redox metabolism of glutathione (GSH), in body whole analysis in the mussel specie Mytilaster solisianus in three differents expeditions (named of I, II e III). The animals shown endure to the expected redox imbalance during aerial exposure (until four hours in expedition I e II, and until 9 hours in expedition III) and reimmersion in field, because the endogenous antioxidant parameters related to the metabolism of the glutathione remained unchanged during tidal cycle (i.e GSH-eq, GSH, GSSG and GSSG/GSH-eq ratio). However in expedition III, there was a drop in glutathione pool (GSH-eq) after two hours of aerial exposure when compared to group of animals pre-emersion. In expedition III there was a strength variation in air temperature (19 to 28° C) during aerial exposure, despite this, the index of redox imbalance remained unchanged (GSSG/GSH-eq) in expedition III, showing that mussels have high level of adaptability in this environment, in which abiotic factors are in continuous changes.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2014. / Submitted by Marília Freitas (marilia@bce.unb.br) on 2015-10-29T12:33:32Z No. of bitstreams: 1 2014_NestorFabianLeytonCastro.pdf: 3484643 bytes, checksum: 3f92622240d0f7e59822aca3974ed379 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-02-12T21:00:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_NestorFabianLeytonCastro.pdf: 3484643 bytes, checksum: 3f92622240d0f7e59822aca3974ed379 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-12T21:00:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_NestorFabianLeytonCastro.pdf: 3484643 bytes, checksum: 3f92622240d0f7e59822aca3974ed379 (MD5) / A hipóxia ocorre quando as células são expostas a baixas tensões (< 5%) de oxigênio. Isto afeta o metabolismo, a expressão de genes, a secreção e resposta a hormônios e pode garantir a sobrevivência ou algumas vezes iniciar uma cascata apoptótica. O fator 1 induzível por hipóxia (HIF-1) humano regula a transcrição de inúmeros genes envolvidos na resposta à hipóxia e tem importante papel em processos fisiológicos e patológicos. Ele é um heterodímero formado pelas subunidades HIF-1α e HIF-1β, também chamada de transportador nuclear de arilhidrocarbono (ARNT). Em condições de normóxia, o HIF-1 é hidroxilado pelas prolilhidroxilases (PHDs) e marcado para degradação pelo proteasoma. Porém, quando as células se encontram sob hipóxia, as PHDs são inibidas e assim ocorre o acúmulo do HIF-1. Alterações no estado redox podem ter efeito na ativação do HIF-1 e foi verificado que condições de estresse oxidativo podem levar à ativação deste fator. O estresse oxidativo ocorre quando as moléculas antioxidantes e os mecanismos de defesa celular são incapazes de proteger a célula dos efeitos das espécies reativas de oxigênio (EROs) as quais atacam moléculas biológicas vitais, tais como lipídeos, DNA dentre outras. As EROs incluem os radicais livres derivados de oxigênio, entre essas o íon superóxido (O2●-), o radical hidroxila (●OH-), e outras moléculas que embora não possuam elétrons livres são muito reativas devido à sua instabilidade, como o peróxido de hidrogênio (H2O2). Para estudar os efeitos do HIF-1 sob condições de estresse oxidativo, escolhemos a levedura Saccharomyces cerevisiae, também conhecida como levedura de padeiro. A utilização da levedura S. cerevisiae tem provado ser muito útil como um modelo de sistema in vivo para estudar a ação de fármacos, a expressão de proteínas heterólogas e a função básica de fatores de transcrição humanos. Foram usadas três linhagens mutantes, EG103αβ a qual expressa as duas subunidades do fator de transcrição HIF-1, EG103αΔβ que expressa a subunidade beta truncada e a linhagem EG103M2 que possue o vetor vazio. O objetivo deste estudo foi avaliar a resposta ao estresse oxidativo dessas linhagens de leveduras para aprofundar o conhecimento sobre a regulação da atividade de HIF-1. O crescimento das linhagens foi investigado e os resultados mostraram que a linhagem EG103αβ teve um crescimento menor que as outras duas linhagens (EG103αΔβ e EG103M2) em normóxia. Quando tratada com várias concentrações de H2O2 o crescimento da linhagem EG103αβ diferiu do controle não tratado somente nas concentrações de 1 e 2 mM, quando houve uma diminuição do crescimento. Essa resposta foi similar àquela das outras duas linhagens. Então não foi uma resposta específica da linhagem EG103αβ, indicando que a expressão do HIF-1 não alterou a sensibilidade da resposta ao H2O2. Ao tratar as células com alguns agentes oxidantes como Menadiona (MD), hidroperóxido de cumene (CHP) e terc-butilhidroperóxido (t-BHP) os resultados mostraram que a linhagem EG103αβ apresentava uma susceptibilidade menor à MD na concentração 50 μM, em comparação com as outras linhagens. O uso do inibidor da catalase ATZ (10 mM) e H2O2 0,5 mM mostrou que a susceptibilidade da linhagem EG103αβ aumentou em relacão ao controle tratado somente com H2O2. Nas duas outras linhagens o aumento da susceptibilidade ocorreu com uma concentração menor de ATZ (2 mM) e H2O2 0,5 mM. Isto indica que talvez a linhagem EG103αβ tenha maiores concentrações de catalase em relação às outras duas linhagens. O uso do inibidor da síntese de glutationa, butionina-sulfoximina (BSO) não mostrou uma resposta diferenciada da linhagem EG103αΔβ à exposição ao H2O2. O uso do quelante de ferro, deferoxamina (DFO) também mostrou uma ação de proteção contra o dano oxidativo na linhagem EG103αβ, indicando um papel da ausência de ferro na proteção pelo HIF-1. Medidas dos níveis de glutationa (GSH-eq) e da enzima superóxido dismutase devem ser repetidas para conclusão definitiva de seu papel na linhagem EG103αβ. Em conclusão, os resultados indicam que a expressão das subunidades que compõem o HIF-1 humano em leveduras reduz seu crescimento, aumenta sua resistência à menadiona e talvez os níveis de catalase e faz com que um quelante de ferro tenha papel protetor nestas células. ______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Hypoxia occurs when cells are exposed to low oxygen tensions (<5%). It affects the metabolism, gene expression, secretion and response to hormones and can ensure the survival or sometimes initiate an apoptotic cascade. The human hypoxia-inducible factor 1 (HIF-1) regulates the transcription of numerous genes involved in the response to hypoxia and plays an important role in physiological and pathological processes. HIF-1 is a heterodimer formed by the HIF-1α and HIF-1β subunits, the latter also called arylhydrocarbone nuclear transporter (ARNT). In normoxic conditions, HIF-1 is hydroxylated by prolylhidroxilases (PHDs) and marked for degradation by the proteasome. However, when cells are under hypoxia, the PHDs are inhibited and HIF-1 accumulates. Changes in the redox state may have an effect on HIF-1 activation and oxidative stress conditions have been to lead to the activation of this factor. Oxidative stress occurs when the antioxidant molecules and cellular defense mechanisms are unable to protect the cell from the effects of reactive oxygen species (ROS) which attack vital biological molecules such as lipids, DNA and others. ROS include free radicals derived from oxygen, among these the superoxide ion (O2●-), o hydroxyl radical (●OH-), and other molecules that although not having free electrons are very reactive due to its instability, such as hydrogen peroxide (H2O2). To study the effects of HIF-1 under conditions of oxidative stress, we chose the yeast Saccharomyces cerevisiae, also known as Baker's yeast. The use of S. cerevisiae has proven to be very useful as an in vivo model system to study the action of drugs, the expression of heterologous proteins and the basic function of human transcription factors. The three mutant strains, EG103αβ which expresses the two subunits of HIF-1 transcription factor, EG103αΔβ, expressing the truncated beta subunit and EG103M2 strain that possesses an empty vector were used. The objective of this study was to evaluate the oxidative stress response of the yeast strains to increase knowledge about the regulation of HIF-1 activity. The growth of the strains was investigated and the results showed that the strain EG103αβ had a slower growth than the other two strains (EG103αΔβ and EG103M2) under normoxia. When treated with various concentrations of H2O2 the growth of EG103αβ differed from the untreated control only at concentrations of 1 and 2 mM, when there was a decline in growth. This response was similar to that of the other two strains. So it was not a specific response of EG103αβ, indicating that HIF-1 expression did not change the sensitivity response to H2O2. By treating the cells with certain oxidizing agents such as Menadione (MD), cumene hydroperoxide (CHP) and tert-butylhydroperoxide (t-BHP) the results showed that the strain EG103αβ has lower susceptibility to 50 uM MD concentrations, compared to the other strains. The use of the catalase inhibitor ATZ (10 mM) and 0.5 mM H2O2 showed that the susceptibility of EG103αβ increased compared to the control treatment only with H2O2. In the other two strains increased susceptibility was observed with a smaller concentration of ATZ (2 mM) and 0.5 mM H2O2. This indicates that EG103αβ has higher catalase levels in comparison to the other two strains. The use of the inhibitor of glutathione synthesis, buthionine sulfoximine (BSO) showed that EG103αΔβ responded similarly to the other two strains. The use of the iron chelator, deferoxamine (DFO) showed a protective effect against oxidative damage in EG103αβ, indicating a role of iron absence in the protection by HIF-1. Measures of glutathione levels (GSH-eq) and superoxide dismutase should be repeated for definitive conclusion of their role in the EG103αβ lineage. In conclusion, the results indicate that the expression of the subunits that make up the human HIF-1 reduces yeast growth, increases its resistance to menadione and perhaps levels of catalase and makes an iron chelator a protective agent in these cells.

Tese de Doutorado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde da Universidade do Extremo Sul Catarinense para obtenção do título de Doutor em Ciências da Saúde. / Bipolar Mood Disorder (BMD) is a chronic and debilitating illness which includes alternate episodes of depression and mania. There is an emerging body of data suggesting that bipolar disorder is associated with impairments in neuroplasticity and cell survival, incluindo DNA damage, changes in brain-derived neurotrophic factor (BDNF) levels and Oxidative stress mechanisms. Several studies have found direct and indirect evidence for a mood-state related decrease in the activity of the Na+/K+ATPase. Objective: In this study, we assessed the behavioral and neurochemical parameters in rats submitted to an animal model of mania induced by ouabain (OUA), a specific Na+/K+ATPase inhibitor. Methods: Animals received a single intracerebroventricular (ICV) injection of OUA or artificial cerebrospinal fluid (aCSF), and in different periods at seven days after injection. The behavior was assessed motor activity through the Open Field Test. The data were studied neurochemical markers involved in DNA damage, oxidative stress and the level of BDNF in neuroanatomical structures: hippocampus, amygdala and prefrontal cortex.To investigate predictive validity of the model, the effects of the lithium (Li) and valproate (VPT) were evaluated in BDNF levels and markers of oxidative stress. In the reversal model, animals received a single ICV injection of OUA or aCSF. From the day following the ICV injection, the rats were treated for 6 days with intraperitoneal (IP) injections of saline (SAL), Li or VPT twice a day. In the maintenance treatment (prevention model), the rats received IP injections of Li, VPT, or SAL twice a day for 12 days. In the 7th day of treatment the animals received a single ICV injection of either OUA or aCSF. Finally the effects of BDNF ICV administration on oxidative damage to lipid and protein in the brains of rats submitted to animal model of mania induced by OUA. Results: Our findings demonstrated that OUA induced hyperlocomotion in the openfield test, and this response remained up to 7 days following a single ICV injection. Li and VPT reversed OUA-related hyperactive behavior in both reversal and maintenace model. We observed increased hipocampal and peripheral index of early DNA damage. Showed a significant reduction in BDNF levels in amygdala and hippocampus. Li treatment, but not VPT reversed and prevented the impairment in BDNF expression after OUA administration in these cerebral áreas. OUA induced oxidative stress in prefrontal and hippocampus. Li and VPT treatment reversed and prevented the OUA induced damage, however this effect varies depending on the brain region and treatment regimen. The BDNF was unable to reverse the ouabain-induced hyperactivity. Nevertheless, BDNF treatment protects the OUA-induced damage in the brain of rats. Conclusion: Our results suggest that the present model fulfills adequate face, construct and predictive validity as an animal model of mania, supporting the Na+/K+ATPase hypothesis for BMD. / O Transtorno do Humor Bipolar (THB) é uma doença crônica e debilitante que inclui episódios alternados de depressão e mania. Há um conjunto emergente de dados que sugerem que o THB está associado com alterações na neuroplasticidade e sobrevivência celular, incluindo danos ao DNA, mudanças no fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) e mecanismos de estresse oxidativo. Vários estudos encontraram evidências diretas e indiretas para alterações no estado de humor relacionado com a atividade da Na+/K+ATPase no THB. Objetivo: O presente estudo tem como objetivo avaliar parâmetros comportamentais e neuroquímicos, em ratos submetidos a um modelo animal de mania induzido por ouabaína (OUA), um inibidor específico da Na+/K+ATPase. Métodos: os animais receberam uma única dose intracerebroventricular (ICV) de OUA ou fluido cerebrospinal artificial (aCSF), e foram avaliados em diferentes períodos até sete dias após a injeção. O comportamento avaliado foi a atividade motora, através do teste de campo aberto. Os dados neuroquímicos estudados foram os marcadores envolvidos no dano ao DNA, estresse oxidativo e níveis de BDNF, nas estruturas neuroanatômicas: hipocampo, amígdala e córtex pré-frontal. Para investigar a validade preditiva do modelo, foram avaliados os efeitos do lítio (Li) e valproato (VPT) em níveis BDNF e marcadores de estresse oxidativo. No modelo de reversão, os animais receberam uma injeção única de ICV de OUA ou aCSF. Desde o dia após a injeção ICV, os ratos foram tratados durante 6 dias com injeções intraperitoneal (IP) de solução salina (SAL), Li ou VPT duas vezes por dia. No tratamento de manutenção (modelo de prevenção), os ratos receberam injeções IP de Li, VPT, ou SAL duas vezes ao dia por 12 dias. No sétimo dia de tratamento, os animais receberam uma injeção ICV de OUA ou aCSF. Finalmente, foram avaliados os efeitos da administração ICV de BDNF, sobre o dano oxidativo à lipídios e proteínas, no cérebro de ratos submetidos ao modelo animal de mania. Resultados: Os achados demonstraram que a OUA induziu hiperlocomoção, e esta resposta permaneceu até 7 dias após a sua administração. Li e VPT controlaram o comportamento hiperativo induzido pela OUA em ambos os modelos: reversão e manutenção. Observou-se aumento do índice de dano ao DNA no hipocampo induzido por OUA. Foi demonstrado uma redução significativa nos níveis de BDNF no hipocampo e na amígdala. O uso de Li, mas não VPT, reverteu e impediu a redução da expressão de BDNF após administração de OUA, nessas mesmas estruturas. A OUA induziu a formação do estresse oxidativo nas estruturas córtex pré-frontal e hipocampo. A administração IP de Li e VPT reverteram e impediram o dano induzido por OUA, no entanto, este efeito varia dependendo da região do cérebro e regime de tratamento. O BDNF foi incapaz de reverter a hiperlocomoção induzida pela OUA. No entanto, o tratamento com BDNF protegeu o dano oxidativo induzido por OUA no cérebro de ratos. Conclusão: Os resultados sugerem que o modelo atual apresenta adequada validade de face, construto e valor preditivo como um modelo animal de mania, apoiando a hipótese de disfunção da Na+/K+ATPase no THB.

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Educação da Universidade do Extremo Sul Catarinense - UNESC, como requisito parcial para a obtenção do título de Mestre em Ciências da Saúde. / Lamotrigine has an antiglutamatergic action, which may contribute to its antidepressant effects, since glutamate has been associated with depression. This study aimed to evaluate the neurochemical and behavioral effects of lamotrigine as an antidepressant in Wistar rats. For this, the study was divided into three steps. The first was to evaluate the effects of the acute and chronic administration of lamotrigine at doses of 10 mg/kg and 20 mg/kg and imipramine (positive control) at a dose of 30 mg / kg in the forced swimming test, levels of BDNF, NGF Bcl-2, AKT and GSK-3 and activity of enzymes creatine kinase, citrate synthase and enzymatic complexes I, II, III, III, IV in the hippocampus, prefrontal cortex and amygdala. The results showed that both treatments reduced the immobility time. BDNF levels were increased in the prefrontal cortex after acute treatment (20 mg/kg) and chronic (10 and 20 mg/kg) with lamotrigine, the level of NGF was also increased in the prefrontal cortex after chronic treatment (10 and 20 mg/kg) with lamotrigine. The increased levels of AKT and Bcl- 2 and GSK-3 decreased after both treatments in all areas of the brain. The activity of citrate synthase and creatine kinase were increased in the amygdala after acute treatment with imipramine and chronic treatment with imipramine and lamotrigine (10 mg/kg) in the hippocampus. The activity of complex I was decreased and the complex II, II-III and IV was increased, but related to the type of treatment and brain area. In a second step, the animals were submitted to the animal model of maternal deprivation in adulthood and treated with lamotrigine at a dose of 20 mg/kg for 14 days. After undergoing the forced swimming test, an evaluation of the levels of BDNF and NGF in the hippocampus, prefrontal cortex and amygdala was performed. The results showed that treatment with lamotrigine reversed the increased immobility time of deprived rats. BDNF levels were decreased in the amygdala of deprived rats treated with saline and lamotrigine treatment reversed this effect. NGF levels were reduced in the hippocampus of deprived rats treated with saline. In the third stage the animals were subjected to a stress protocol for 40 days and then treated with lamotrigine at a dose of 20 mg/kg. The following were evaluated: anhedonia, weight of the adrenal gland, the levels of BDNF, NGF and parameters of oxidative stress in the hippocampus, prefrontal cortex and amygdala. The results showed that stressed rats treated with saline and control rats treated with lamotrigine had an anhedonia behavior and the lamotrigine reversed this effect in stressed rats. The chronic stress procedure induced a moderate decrease of the adrenal gland in stressed rats treated with lamotrigine; stressed rats treated with saline had an increase inBDNF levels in the hippocampus. Lamotrigine control animals induced an increase in lipid peroxidation in the prefrontal and amygdala and in stressed animals in the pre-frontal. The protocol of stress induced an increase in protein carbonylation in the prefrontal and amygdala, lamotrigine reversed this effect in the prefrontal. The activity of the antioxidant enzymes SOD and CAT was decreased in the prefrontal and hippocampus of stressed rats and lamotrigine did not reverse this effect, since lamotrigine in the amygdala increased the activity of SOD and CAT in stressed rats. In conclusion, lamotrigine exerted antidepressant effects in animal models and altered several molecular pathways involved in the pathophysiology and treatment of depression, suggesting that lamotrigine may be a new tool for the pharmacological treatment of mood disorders. / Lamotrigina possui uma ação antiglutamatérgica, o que pode contribuir para seus efeitos antidepressivos, uma vez que o glutamato tem sido associado à depressão. O presente estudo teve como objetivo avaliar os efeitos neuroquímicos e comportamentais da lamotrigina como antidepressivo em ratos Wistar. Para isso, o estudo foi divido em três etapas. A primeira teve como objetivo avaliar os efeitos da administração aguda e crônica da lamotrigina nas doses 10 mg/kg e 20 mg/kg e imipramina (controle positivo) na dose de 30 mg/kg no teste do nado forçado, nos níveis de BDNF, NGF, Bcl-2, AKT e GSK-3 e na atividade das enzimas creatina quinase, citrato sintase e dos complexos enzimáticos I, II-III, III, IV no hipocampo, córtex pré-frontal e amígdala. Os resultados mostraram que ambos os tratamentos reduziram o tempo de imobilidade. Os níveis de BDNF foram aumentados no córtex pré-frontal após tratamento agudo (20 mg/kg) e crônico (10 e 20 mg/kg) com lamotrigina, os níveis de NGF também foi aumentado no córtex pré-frontal após tratamento crônico (10 e 20 mg/kg) com lamotrigina. Os níveis de AKT aumentaram e de Bcl-2 e GSK-3 diminuíram após ambos os tratamentos em todas as áreas do cérebro. A atividade da citrato sintase e creatina quinase foram aumentadas na amígdala após tratamento agudo com imipramina e no tratamento crônico com imipramina e lamotrigina (10 mg/kg) no hipocampo. A atividade do complexo I foi diminuída e no complexo II, II-III e IV foi aumentada, mas relacionados com o tipo de tratamento e área cerebral. Em uma segunda etapa, os animais foram submetidos ao modelo animal de privação materna e na vida adulta tratados com lamotrigina na dose de 20 mg/kg por 14 dias. Após foram submetidos ao teste do nado forçado e avaliado os níveis de BDNF e NGF no hipocampo, córtex pré-frontal e amígdala. Os resultados mostraram que o tratamento com lamotrigina reverteu o aumento do tempo de imobilidade dos ratos privados. Os níveis de BDNF foram diminuidos na amígdala em ratos privados tratados com salina e o tratamento com lamotrigina reverteu este efeito. Os níveis de NGF foram reduzidos no hipocampo em ratos privados tratados com salina. Na terceira etapa os animais foram submetidos a um protocolo de estresse por 40 dias e a seguir tratados com lamotrigina na dose de 20 mg/kg. Após foram avaliados: anedonia, peso da glandula adrenal, os niveis de BDNF, NGF e paramêtros de estresse oxidativo no hipocampo, córtex pré-frontal e amígdala. Os resultados demostraram que ratos estressados tratados com salina e ratos controle tratados com lamotrigina tiveram comportamento anedônico e a lamotrigina reverteu tal efeito em ratos estressados, o procedimento de estresse crônico moderado induziu uma diminuição do peso da glândula adrenal em ratos estressados tratados com lamotrigina; ratos estressados tratados com salina tiveram um aumento nos níveis BDNF no hipocampo. Lamotrigina em animais controle induziu aumento na peroxidação lipídica no pré-frontal e amígdala e em animais estressados no pré-frontal. O protocolo de estresse induziu aumento na carbonilação de proteína em pré-frontal e amígdala, lamotrigina reverteu este efeito no pré-frontal. A atividade das enzimas antioxidantes SOD e CAT foi diminuída no pré-frontal e hipocampo em ratos estressados e a lamotrigina não reverteu este efeito, já na amígdala lamotrigina aumentou a atividade da SOD e CAT em ratos estressados. Concluindo, a lamotrigina exerceu efeitos antidepressivos em diferentes modelos animais e alterou diversas vias moleculares envolvidas com a fisiopatologia e tratamento da depressão, sugerindo-se que a lamotrigina pode ser uma nova ferramenta farmacológica para o tratamento de transtornos do humor.

Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós Graduação em Ciências da Saúde, para obtenção do título de Mestre em Ciências da Saúde. / Schizophrenia is one of the most disabling mental disorders that affects up to 1% of the population worldwide. Adverse experiences in early life profoundly influence the developing nervous system, and also affect human behaviour during adult life and are considered in the pathogenesis of psychiatric disorders such as schizophrenia. The present study investigate d biochemical alterations in rats following maternal deprivation and/or ketamine treatment in adulthood. Male rats were subjected to maternal deprivation for 180 min from (Postnatal day) PND-01 to PND-10. We evaluated neurotrophins' levels, oxidative stress, mitochondrial respiratory chain complex I, II, II-III and IV activity, Krebs cycle enzymes and creatine kinase activity in the prefrontal cortex, hippocampus and striatum of adult male rats deprivated or not that were administered with saline or acute ketamine sub anesthetic doses (5 mg/kg, 15 mg/kg and 25 mg/kg, i.p.), which serves as an animal model of schizophrenia. The results showed that ketamine administration reduced the NGF, but not BDNF levels in the hippocampus. Maternal deprivation per se induced increase of TBARS in the prefrontal cortex and hippocampus and it associate with ketamine (5, 15 or 25 mg/kg) induced reduction of carbonyl protein levels. Moreover, maternal deprivation per se or associate to ketamine provoke increase of activity of mitochondrial II, II-III and IV and alteration of Krebs cycle enzyme (succinate dehydrogenase) and creatine kinase in different regions of brain. Altogether, these results indicated that maternal deprivation and/or ketamine might induce alteration in neurotrophins (NGF and BDNF) levels, oxidative stress (TBARS and carbonyl protein), crucial enzymes in the energetic metabolism (creatine kinase and succinate dehydrogenase) and complex II, II-III and IV activity of mitochondrial respiratory chain. All these results suggest that maternal deprivation alone or associated with different doses of ketamine (5, 15 e 15 mg/kg) might be a risk factor to biochemical schizophrenia- like alterations. / Esquizofrenia é um dos mais debilitantes transtornos mentais, afetando 1% da população mundial. Experiências adversas da vida precoce influenciam o desenvolvimento do sistema nervoso afetando o comportamento durante a vida adulta, e estas experiências são consideradas na patogênese de transtornos psiquiátricos como a esquizofrenia. O presente estudo investigou alterações bioquímicas em ratos submetidos à privação materna e/ou administração de cetamina na idade adulta. Ratos adultos machos foram submetidos à privação materna durante 180 minutos do primeiro dia pós-natal até o décimo dia pós-natal. Nós avaliamos os níveis de neurotrofinas, estresse oxidativo, atividade dos complexos I, II, II- III e IV da cadeia respiratória mitocondrial, atividade de enzimas do ciclo de Krebs e atividade da creatina cinase no córtex pré-frontal, hipocampo e estriado de ratos adultos machos privados maternalmente ou não e administrados com salina ou doses subanestésicas agudas de cetamina (5 mg/kg, 15 mg/kg ou 25 mg/kg, i.p.), as quais mimetizam um modelo animal de esquizofrenia. Os resultados mostram que a administração de cetamina associada à privação materna reduziu os níveis de NGF, mas não de BDNF no hipocampo. A privação materna per se induziu aumento de TBARS no córtex pré-frontal e hipocampo. Privação materna per se e em associação à cetamina (5, 15 ou 25 mg/kg) induziu diminuição das proteínas carboniladas no hipocampo. Além disso, a privação materna per se ou associada à cetamina provocou aumento da atividade dos complexos mitocondriais II, II-III e IV e alteração da enzima envolvida no ciclo de Krebs (succinato desidrogenase) e creatina cinase em diferentes regiões cerebrais. Nossos dados indicam que a privação materna e/ou cetamina pode induzir alterações nos níveis de neurotrofinas (NGF e BDNF), dano oxidativo (TBARS e proteínas carboniladas), das enzimas importantes no metabolismo energético (creatina cinase e a succinato desidrogenase) e dos complexos II, II-III e IV da cadeia respiratória mitocondrial. Todos estes resultados sugerem que a privação materna sozinha ou associada com diferentes doses de cetamina (5, 15 e 15 mg/kg) pode ser um fator de risco para alterações bioquímicas tipoesquizofrenia.

Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós Graduação em Ciências da Saúde, da Universidade do Extremo Sul Catarinense – UNESC, para obtenção do título de Mestre em Ciências da Saúde. / O envelhecimento populacional é um fenômeno mundial e até o ano de 2025 o Brasil terá a sexta população em idosos no mundo. Uma das ocorrências naturais do processo de envelhecimento é a sarcopenia, uma perda funcional dos músculos esqueléticos. Embora os consensos nacionais e internacionais apontem a importância da prática do exercício físico para a promoção da saúde do indivíduo idoso, ainda existem muitas lacunas a serem investigadas, em particular, sobre os mecanismos bioquímicos e moleculares promovidos pelo exercício no processo de sarcopenia. Neste contexto, o objetivo do trabalho foi realizar um estudo com animais com diferentes idades de caráter experimental para analisar o efeito do exercício sobre o envelhecimento muscular. Para isso foram utilizados 42 ratos Wistar com 3, 18 e 24 meses de idade, divididos randomicamente e expostos a sessões agudas e crônicas de exercício físico em esteira. Após as realizações dos programas de exercício os animais sofreram eutanásia e o tecido muscular (gastrocnêmio e quadríceps) foi cirurgicamente removido e processado para análises dos parâmetros metabólicos (lactato, glicogênio, SDH, Cit-c, NRF2 e SIRT1), de estresse oxidativo (superóxido, substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico, carbonilação de proteínas e enzimas antioxidantes) e do metabolismo intracelular do cálcio (receptor de rianodina, fosfolamban e trocador de sódio e cálcio). Os dados obtidos nesse estudo demonstraram que o exercício agudo com a mesma intensidade relativa causou dano oxidativo no mesmo nível em ratos jovens e mais velhos, e que o treinamento contínuo parece atenuar de forma mais efetiva o dano oxidativo e as proteínas envolvidas no transporte intracelular do cálcio. Portanto, com base nesses resultados concluímos que somente o metabolismo oxidativo de ratos mais velhos foi mais suscetível à intensidade do exercício em relação aos ratos jovens. E que o treinamento contínuo e moderado modula positivamente as proteínas que translocam o Ca2+, podendo regular o mecanismo de contração muscular de ratos velhos, possivelmente através da regulação do estresse oxidativo.