Made available in DSpace on 2013-08-07T18:41:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000423971-Texto+Completo-0.pdf: 420258 bytes, checksum: 53b4c1e4ced71be9f6cf930e265f01fb (MD5) Previous issue date: 2010 / The zebrafish is a small teleost that has been considered an ideal model for studying many human diseases. Studies have shown that many genes are similar to mammals’, including humans. Evidence has indicated the important role played by ATP and adenosine in the central nervous system (CNS). The neurotransmitter ATP is stored in a vesicular manner and released into the synaptic cleft, where it can act on specific receptors located in the cell membrane. The inactivation of the signal mediated by extracellular ATP is performed by a family of enzymes called ectonucleotidases, including NTPDases (nucleoside triphosphate difosfohydrolases) and ecto-5'-nucleotidase. These enzymes are responsible for the extracellular catabolism of the neurotransmitter ATP to adenosine. Studies from our laboratory showed the presence of ectonucleotidases, such as NTPDases and ecto-5'- nucleotidase in the CNS of zebrafish. The objective of this study was to investigate the in vivo effects of subchronic exposure (96 hours) to arsenic on NTPDases and ecto-5'-nucleotidase activities in zebrafish brain and to evaluate the behavioral changes induced by arsenic in this species. For the behavioral parameters, there was a decrease in locomotor activity of animals exposed to 5 mg/L arsenic (30. 5%) when compared with the control group whereas there were no changes in the distance traveled during 5 minutes of analysis. During 5 minutes of behavioral assessment, no significant changes were observed in mean speed and in absolute turn for all arsenic concentrations tested. The time spent in the upper tank was not changed between the groups tested with different arsenic concentrations. The time spent in the middle of the tank significantly decreased at 0. 05 mg/L (55%), 5 mg/L (62%) and 15 mg/L (62%) when compared to control group. Moreover, the time spent in the lower region is significantly higher (28%) only in the group treated with 5 mg/L arsênio when compared to control. There was a significant decrease in ATP hydrolysis in the presence of 0. 05 mg/L (37. 6%), 5 mg/L (34. 8%), and 15 mg/L (30. 6%) arsenic when compared to control. The inhibitory effect was also observed in ADP hydrolysis at 0. 05 mg/L (25%), 5 mg/L (38%) and 15 mg/L (41%) when compared to control. Regarding to 5'-nucleotidase activity, a reduction in AMP was promoted by arsenic 0. 05 mg/L (37. 7%), 5 mg/L (26. 7%), and 15 mg/L (35%). The results demonstrated that changes on ectonucleotidases after arsenic treatments can be one of the factors involved in behavioral and neurotoxic effects induced by this contaminant in the central nervous system. / O peixe zebra é um pequeno teleósteo que vem sendo considerado um modelo ideal para estudos de numerosas doenças humanas. Estudos demonstraram que muitos genes deste peixe são similares ao de mamíferos, inclusive humanos. Evidências têm indicado o importante papel desempenhado pelo ATP e a adenosina no sistema nervoso central (SNC). O neurotransmissor ATP é armazenado de forma vesicular e liberado na fenda sináptica, onde pode agir em receptores específicos localizados na membrana celular. A inativação do sinal mediado pelo ATP extracelular é realizada por uma família de enzimas denominadas ectonucleotidases, incluindo as NTPDases (nucleosídeo trifosfato difosfoidrolases) e a ecto-5´-nucleotidase. Estas enzimas são responsáveis pelo catabolismo extracelular do neurotransmissor ATP até adenosina. Estudos do nosso laboratório demonstraram a presença de ectonucleotidases como as NTPDases e a ecto-5´-nucleotidase no SNC de zebrafish. O objetivo deste trabalho foi investigar o efeito in vivo da exposição subcrônica (96 horas) ao arsênio sobre a atividade das NTPDases e ecto-5’- nucleotidase em cérebro de peixe zebra, além de avaliar as alterações comportamentais induzidas pelo arsênio nesta espécie. Quanto aos parâmetros comportamentais, houve uma diminuição na atividade locomotora de animais submetidos a 5 mg/L de arsênio (30,5%) quando comparado com o grupo controle, sendo que não houve alteração na distância percorrida durante 5 minutos de análise. Durante 5 minutos de avaliação comportamental, não foram observadas alterações na velocidade média e no ângulo do nado dos peixes em todas as concentrações testadas de arsênio (0,05 mg/L, 5 mg/L e 15 mg/L). O tempo gasto no terço superior do tanque não foi alterado entre os grupos testados com diferentes concentrações de arsênio.O tempo gasto na zona média do tanque diminuiu significativamente nas concentrações de 0,05 mg/L (55%), 5 mg/L (62%) e 15 mg/L (62%) quando comparado ao grupo controle. Além disso, o tempo gasto na zona inferior foi significativamente maior (28%) apenas no grupo tratado com 5 mg/L arsênio quando comparado ao controle. Houve uma diminuição significativa na hidrólise de ATP na presença de 0,05 mg/L (37,6%), 5 mg/L (34,8%) e 15 mg/L (30,6%) de arsênio quando comparado ao controle. O efeito inibitório também foi observado sobre a hidrólise do ADP nas concentrações de 0,05 mg/L (25%), 5 mg/L (38%) e 15 mg/L (41%) quando comparado ao controle. Com relação a atividade da 5’-nucleotidase, uma redução na hidrólise do AMP foi promovida pelo arsênio nas concentrações de 50 mg/L (37,7%), 5 mg/L (26,7%) e 15 mg/L (35 %). Os resultados demonstraram que as alterações sobre ectonucleotidases após tratamentos com arsênio podem ser um dos fatores envolvidos nos efeitos neurotóxicos e comportamentais induzidos por este contaminante no sistema nervoso central.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:42:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000416908-Texto+Completo-0.pdf: 885300 bytes, checksum: 5452bf642a3ce3b68b89d90eab1512b5 (MD5) Previous issue date: 2009 / Zebrafish is a small teleost currently used as a model organism in several different areas of research. Its molecular neurobiology and genome similarities to humans allow its use in different types of studies including toxicological, genetic and pathological analysis. Studies have shown iron deficiency can cause anemia and its overload can be related to pathologies such as hereditary haemocromatosis in the liver and neurodegenerative diseases in the brain like Alzheimer and Parkinson. The cholinergic system has been widely used as a parameter to evaluate the action of toxic agents and behavior pattern alternation. Once removed, the acetylcholineterase can cause the accumulation of acetylcholine in the nerves synapses and muscle junctions, resulting in an excitatory transmission increase. The AChE gene was cloned and sequenced in the zebrafish. The increasing use of zebrafish in several studies involving exposure to toxic agents and drugs, supports its use as an attractive experimental model to evaluate the effects of iron in different tissues. Accordingly, the purpose of this study was to evaluate the effects of the exposure to different concentrations of iron on the activity of acetylcholinesterase in brain and liver of adult zebrafish, as well as, to investigate its possible correlation with the content of iron accumulated in each tissue analyzed. In in vitro tests, the iron was able to promote a significant increase in the activity of acetylcholinesterase in brain (52%) and liver (53%) when the tissues were exposed to high concentration of iron tested (2. 6 mM). An increase of enzyme activity was observed in tests in vivo in the presence of 15mg / L of iron, both in brain (62%) and in liver (70%). The analysis of semi-quantitative PCR showed no modulation in the levels of transcripts of the gene encoding acetylcholinesterase in both tissues of zebrafish. Furthermore, it was demonstrated that the iron in the liver was significantly increased when the fish were exposed to 15mg/ L (226%) and 150mg/L (200%) but not in brain. These results indicate that iron can promote significant changes in the activity of acetylcholinesterase, but that increased activity does not appear to be directly related to the increase of iron in tissues of zebrafish. / O zebrafish é um pequeno teleósteo usado atualmente como organismo modelo em diversas áreas das ciências. As bases moleculares da neurobiologia e o genoma similar ao dos humanos proporcionam o seu uso em diversos tipos de estudos, que incluem toxicológicos, genéticos e patológicos. Estudos demonstraram que o déficit de ferro pode gerar diversos tipos de anemias enquanto seu acúmulo pode estar relacionado com diversas patologias, como a Hemocromatose Hereditária, no fígado e Doenças Neurodegenerativas, como Alzheimer e Parkinson, no cérebro. O sistema colinérgico tem sido amplamente utilizado como parâmetro para avaliar a ação de agentes tóxicos e alteração de padrões comportamentais. A enzima Acetilcolinesterase (AChE), uma vez inibida, pode gerar um acúmulo de acetilcolina nas sinapses nervosas e junções musculares, resultando em um aumento da transmissão excitatória. O gene da AChE foi clonado e seqüenciado no zebrafish. O uso crescente do zebrafish em diversos estudos envolvendo exposição a agentes tóxicos e fármacos, dá suporte a seu uso como um modelo experimental atrativo para avaliar os efeitos do ferro em diferentes tecidos. Neste sentido, o objetivo do presente estudo foi avaliar os efeitos da exposição a diferentes concentrações de ferro sobre a atividade da acetilcolinesterase em cérebro e fígado de zebrafish adultos, assim como investigar a possível correlação destes efeitos com o conteúdo de ferro acumulado em cada um dos tecidos analisados. Nos ensaios in vitro, o ferro foi capaz de promover um aumento significativo na atividade da acetilcolinesterase em cérebro (52%) e fígado (53%) quando os tecidos foram expostos a mais alta concentração de ferro testada (2. 6 mM). Um aumento desta atividade enzimática foi observado nos ensaios in vivo, na presença de 15mg/L de ferro, tanto em cérebro (62%) quanto em fígado (70%). A análise de PCR semiquantitativo mostrou não haver modulação nos níveis de transcritos do gene que codifica a AchE em ambos os tecidos de zebrafish. Além disto, foi demonstrado que o ferro estava significativamente aumentado no fígado quando os peixes foram expostos a 15mg/L (226%) e 150mg/L (200%), mas não no cérebro. Estes resultados indicam que o ferro pode promover alterações significativas na atividade da AchE, mas que o aumento da atividade não parece estar diretamente relacionado com o aumento de ferro nestes tecidos de zebrafish.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:42:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000430112-Texto+Completo-0.pdf: 2027358 bytes, checksum: 95220002b6a285c66a9c4ddb1ab24848 (MD5) Previous issue date: 2010 / Background/Aims: Isoniazid (INH) and Rifampicin (RIF) are the first-line drugs used for tuberculosis (TB) treatment. Hepatotoxicity induced by anti-TB drugs leads to substantial morbidity, diminishing treatment effectiveness. Herein, we have investigated the effects of resveratrol (RSV) in the hepatotoxicity caused by INH and RIF in mice. Methods: Acute (3 days) or chronic liver injury (28 days) was induced in male BALB/c mice by co-administering INH and RIF. RSV was dosed 30 min prior to INH-RIF. Serum biochemical tests, liver histopathological examination, oxidative stress, MPO activity, cytokine production (TNF- α, IL-12p70 and IL-10), and mRNA expression of CYP2E1, SIRT1-1 and 7, and PPAR-γ/PGC1-α were evaluated. Results: Acute or chronic treatment with INH plus RIF induced hepatotoxicity in mice. RSV significantly decreased ALT and AST levels, MPO activity and cytokine levels. Furthermore, RSV reverted the decrease of both catalase and glutathione activities, and ameliorated the histopathological alterations associated to anti-TB drugs. Modulation of CYP2E1, SIRT1 and SIRT7, and PPAR-γ/ PGC1-α expression is likely involved in the protective effects of RSV in our model. Conclusions: Data shows that RSV was able to largely prevent the hepatotoxicity induced by INH and RIF in mice, mainly by modulating SIRT1, SIRT7 and CYP2E1 mRNA expression. RSV might well represent a useful strategy in the treatment of liver failures due to INH-RIF induced toxicity. / Introdução/Objetivos: Isoniazida (INH) e Rifampicina (RIF) são fármacos de primeira linha utilizados no tratamento da tuberculose (TB). A hepatotoxicidade induzida pelos fármacos anti-TB causa substancial morbidade, o que diminui a efetividade do tratamento. Neste estudo, investigamos os efeitos do resveratrol (RSV) na hepatotoxicidade induzida por INH e RIF em camundongos.Métodos: Protocolos de lesão hepática aguda (3 dias) e crônica (28 dias) foram induzidos em camundongos BALB/c machos pela co-administração de INH e RIF. O RSV foi administrado 30 minutos antes da indução da hepatotoxicidade pelos fármacos anti-TB. Foram avaliados parâmetros bioquímicos, histopatológicos, testes de estresse oxidativo, atividade de MPO, produção de citocinas (TNF- α, IL-12p70 and IL-10) e expressão de mRNA de CYP2E1, SIRT1-1 e 7, e PPAR-γ/PGC1-α.Resultados: O tratamento agudo e crônico com os fármacos INH e RIF induziu o dano hepático nos animais tratados. O RSV diminuiu significativamente os níveis de AST e ALT, a atividade de MPO e os níveis de citocinas. Além disto, o RSV restaurou a atividade da catalase e da glutationa e reverteu as alterações histopatológicas associadas ao tratamento com as drogas anti-TB. A modulação da expressão de mRNA de CYP2E1, SIRT1 e SIRT7, e de PPAR-γ/ PGC1-α parece estar envolvida no efeito protetor do RSV em nosso modelo de hapatotoxicidade. Conclusões: Os resultados demonstram que o RSV preveniu a hepatotoxicidade induzida por INH e RIF em camundongos, atuando principalmente através da modulação da expressão de SIRT1, SIRT7 e CYP2E1. O RSV pode representar uma estratégia útil no tratamento da lesão hepática causada por fármacos anti-TB.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:42:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000416169-Texto+Completo-0.pdf: 1529649 bytes, checksum: 8c095797ae251585e66c0abd34901a5c (MD5) Previous issue date: 2009 / Memories are stored as structural and functional changes of the synaptic connections in neural regions involved in learning. Due to its biological relevance and relation to pathologies of the human nervous system, the pursuit for elucidation of the mechanisms underlying its maintenance is receiving enormous interest from distinct areas of knowledge over the years. Studies on the neural mechanisms of long-term memories have demonstrated that its formation is a gradual process involving neuroanatomical and cellular substrates, and whose molecular bases are the target of intense research. The teleost fish zebrafish is an excellent animal model for genetic and developmental studies and has a great potential for studies of learning and memory. This vertebrate is easy to manipulate and has a fast external development demanding practical and economical maintenance. Neuroanatomicaly, despite differences on developmental aspects and brain regions’ disposition, the general organization of mammal and teleost brains follow typical vertebrates’ patterns. Recent advances have shown that there is extensive similarity in both complexity and functioning of teleosts fish and terrestrial vertebrates brains, which validates the use of this animal model to study conserved mechanisms of learning and memory. Although there are studies evaluating behavior of zebrafish, they are mainly focused on locomotion and exploration of the environment in detriment of cognition. Moreover, there is no consistency in relation to the tasks protocols used. In the present study we demonstrate a rapid and effective learning protocol of a single-trial inhibitory avoidance to zebrafish that would allow the evaluation of cellular and molecular mechanisms of memory formation in vertebrates. In a simple apparatus animals learn to avoid swimming from a white into a dark compartment in order to circumvent an electric shock in a single training session. The retention test was performed 24 h after training. The test session repeated the training protocol except that no shock was administered. Latencies to enter the dark environment were considered indication of retention. In order to demonstrate the task potential use in further studies aiming to characterize the effect of pharmacological treatments that alter animals’ cognitive performance, we investigated the effect of the NMDA-receptor antagonist on inhibitory avoidance memory. Immediately after training animals were treated with 20 μM of MK-801 during 15 min, which prevented memory formation. Our results shows that the resulting memory for this task is robust, long-lasting and sensitive to NMDA blockage, in accordance to data from other vertebrates. This is a powerful instrument for evaluate memory processes and many other studies may benefit from this task. Together with complementary strategies available for zebrafish it may significantly improve our current knowledge on learning and memory mechanisms. / Memórias são armazenadas como modificações estruturais e funcionais das conexões sinápticas nas regiões neurais envolvidas no aprendizado e, por sua relevância biológica e relação com patologias do sistema nervoso humanas, a busca pela elucidação dos mecanismos responsáveis por sua manutenção tem recebido interesse de distintas áreas do conhecimento ao longo dos anos. Estudos sobre os mecanismos neurais das memórias de longa duração demonstraram que sua formação é um processo gradual que envolve substratos neuroanatômicos e celulares agora conhecidos em grande extensão, e cujas bases moleculares são alvo de intensa investigação. O peixe teleósteo zebrafish é um excelente modelo animal para estudos genéticos e de desenvolvimento e vêm mostrando enorme potencial para estudos de aprendizagem e memória. Este vertebrado de fácil manipulação apresenta rápido desenvolvimento externo e manutenção prática e econômica. Em termos neuroanatômicos, apesar das diferenças entre aspectos do desenvolvimento e resultante disposição de regiões cerebrais de mamíferos e teleósteos, a organização geral do encéfalo do zebrafish segue padrões típicos dos vertebrados. Avanços recentes no conhecimento demonstram que há uma extensa similaridade, tanto em complexidade quanto em funcionamento entre o cérebro de peixes teleósteos e os vertebrados terrestres o que valida o uso deste modelo animal para estudo dos mecanismos conservados do aprendizado e memória. Embora já existam na literatura científica estudos avaliando parâmetros comportamentais do zebrafish, na maior parte das vezes o foco principal dos trabalhos não é a cognição. Aspectos como locomoção e exploração do ambiente são tomadas como medidas e os trabalhos publicados não mostram constância em relação às tarefas utilizadas e protocolos adotados. Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um novo paradigma de esquiva inibitória para zebrafish a fim de permitir a avaliação dos mecanismos celulares e moleculares da formação de memória em vertebrados. Para tanto, o treino consistiu de apenas uma sessão onde os animais foram colocados individualmente no aquário de esquiva inibitória. Ao cruzar para o lado escuro do aquário um choque elétrico foi administrado por 5s e estes animais retirados imediatamente do aquário. Na sessão de teste, realizada 24 h depois, seguiu-se o mesmo protocolo, porém nenhum choque foi utilizado. As latências de entrada no lado escuro para o treino e o teste foram consideradas como indicadoras de retenção. Para a validação da tarefa um grupo de animais foi tratado durante 15 min pós-treino com o antagonista de receptor NMDA MK-801 numa concentração de 20 μM. Os resultados obtidos demonstram que a tarefa de esquiva inibitória desenvolvida para zebrafish é baseada em mecanismos conservados em que o aprendizado, e resultante memória, são dependentes de sinalização glutamatérgica mediada por NMDA, assim como já evidenciado para outros vertebrados. A tarefa desenvolvida é rápida, simples e resulta em um aprendizado robusto, sólido e persistente, representando um instrumento valioso para se caracterizar diferentes processos que afetam o comportamento no zebrafish, bem como permitir a dissecação dos eventos tempos-dependentes da formação de memórias de vertebrados.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:42:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000435928-Texto+Completo-0.pdf: 6806594 bytes, checksum: 11503aa21c7d3d6a8d92e9b35f5788b2 (MD5) Previous issue date: 2011 / Schizophrenia is a severe mental illness characterized by positive and negative symptoms and cognitive deficits. This pathology is still poorly understood. Reduction of glutamatergic neurotransmission by NMDA receptor antagonists mimics disease symptoms. Many animal models have shown their importance in the study of this disease and the zebrafish has been proposed as a promissor model to study the in vivo effects of several drugs and to discover new pharmacological targets. In this study we characterized the behavioral syndrome produced by the NMDA receptor antagonist, MK-801, exposure in zebrafish and investigated the ability of antipsychotic drugs to reverse the schizophrenia-like symptoms. MK-801 (20 μM) increased the locomotor behavior as measured by the number of line crossings, distance traveled, and the mean speed in the tank test after 15, 30, and 60 min of exposure. The antipsychotics sulpiride, olanzapine, and haloperidol counteracted MK-801-induced hyperactivity on all parameters analyzed and at doses that, given alone, had no effect on spontaneous locomotor activity. Modeling social interaction and cognitive impairment in animals can be of great benefit in the effort to develop novel treatments for negative and cognitive symptoms of schizophrenia. Results showed that MK-801 (5 μM) given pre-training hindered memory formation while both atypical antipsychotics sulpiride (250 μM) and olanzapine (50 μM) improved MK-801-induced amnesia. The same change was observed in the social interaction task, where atypical antipsychotics reversed the MK-801-induced social interaction deficit whereas the typical antipsychotic haloperidol (9 μM) was ineffective to reverse those behavioral deficits. Some evidence suggests that changes in the purinergic system, more specifically in adenosinergic activity, could be involved in the physiopathology of schizophrenia. In this study, we demonstrated that haloperidol treatment (9 μM) was able to decrease ATP hydrolysis (35%), whereas there were no significant changes in ADP and AMP hydrolysis in brain membranes. Adenosine deaminase activity in membrane fractions was significantly inhibited (38%) after haloperidol treatment when compared to the control group. Furthermore, haloperidol exposure also led to a decrease in NTPDase gene expression (entpd2_mq and entpd3), and adenosine deaminase (adal). Considering that the enzyme Na+,K+-ATPase is essencial to brain normal function, we evaluated the effect of MK-801 and antipsychotic drugs on activity this enzyme. Our results showed that MK-801 treatment significantly decreased Na+,K+-ATPase activity, and all antipsychotics tested prevented such effects. Moreover, it is known that oxidative stress may be associated with the physiopathology of schizophrenia and the Na+,K+-ATPase is particularly susceptible to free radical attack. We showed that MK-801 treatment did not alter reactive oxygen/nitrogen species by 2′7′-dichlorofluorscein (DCF) oxidation assay, but increased the levels of thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), when compared to controls. The antipsychotics sulpiride, olanzapine, and haloperidol prevented the increase of TBARS caused by MK-801. Therefore, we demonstrated that zebrafish might present some behavioral and biochemical features observed in schizophrenia, being considered a promising animal model able to contribute for providing information on potential treatments and disease characteristics. / A esquizofrenia é uma doença mental grave caracterizada por sintomas positivos, negativos e déficits cognitivos que ainda é pouco compreendida. A redução da neurotransmissão glutamatérgica por antagonistas dos receptores NMDA mimetiza os sintomas da esquizofrenia. Muitos modelos animais têm mostrado sua importância para o estudo dessa doença, e o peixe-zebra tem sido proposto como um modelo promissor para estudar os efeitos in vivo de várias drogas e descobrir novos alvos farmacológicos. Neste estudo caracterizamos a síndrome comportamental produzida pela exposição ao antagonista do receptor NMDA, MK-801, no peixe zebra, e investigamos a capacidade dos fármacos antipsicóticos em reverter estes sintomas. MK-801 (20 μM) aumentou o comportamento locomotor que foi medido pelo número de linhas cruzadas, a distância percorrida e a velocidade média no aquário teste, após 15, 30 e 60 min de exposição. Os antipsicóticos sulpirida, olanzapina e haloperidol reverteram as alterações locomotoras induzidas pelo MK-801 em todos os parâmetros testados, e em doses que administrado isoladamente não tiveram efeito sobre a atividade locomotora. Modelos de interação social e déficits cognitivos em animais pode ser de grande utilidade para o desenvolvimento de novos tratamentos para os sintomas negativos e cognitivos da esquizofrenia. Os resultados mostraram que o MK-801 (5 μM) administrado antes do treino impediu a formação da memória, enquanto ambos os antipsicóticos atípicos sulpirida (250 μM) e olanzapina (50 μM) melhoraram a amnésia.A mesma alteração foi observada na tarefa de interação social, onde os antipsicóticos atípicos reverteram o déficit de interação social induzida pelo MK-801, enquanto o antipsicótico tipico testado, o haloperidol (9 μM), não foi capaz de reverter esse déficit comportamental. Algumas evidências sugerem que mudanças no sistema purinérgico, mais especificamente na atividade adenosinérgica, poderiam estar envolvidos na fisiopatologia da esquizofrenia. Nesse estudo, mostramos que o tratamento com haloperidol (9 μM) foi capaz de diminuir a hidrólise de ATP (35%), enquanto que não houve mudanças significativas na hidrólise de ADP e AMP em membranas cerebrais. A atividade da ADA em frações de membrana também foi inibida significativamente (38%) após o tratamento com haloperidol, quando comparado ao grupo controle. Além disso, a exposição ao haloperidol também promoveu uma diminuição na expressão gênica das NTPDases (entpd2_mq e entpd3) e adenosina desaminase (adal). Considerando que a enzima Na+, K+- ATPase é essencial para a função cerebral normal, avaliamos os efeitos do MK-801 e farmacos antipsicóticos na atividade desta enzima. Nossos resultados mostraram que o tratamento com MK-801 diminuiu significativamente a atividade da Na+, K+-ATPase, e todos os antipsicóticos testados impediram tais efeitos. Sabe-se que o estresse oxidativo pode estar associado com a fisiopatologia da esquizofrenia e que a Na+,K+-ATPase é particularmente suscetível ao ataque de radicais livres. Mostramos que o tratamento com MK-801 não alterou as espécies reativas de oxigênio/nitrogênio pelo ensaio de oxidação 2'7'-diclorofluorosceína (DCF), mas aumentou os níveis de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS).Os antipsicóticos haloperidol, sulpirida e olanzapina preveniram o aumento nos níveis de TBARS induzidos pelo MK-801. Portanto, demonstramos que o peixe zebra pode apresentar algumas características comportamentais e bioquímicas observadas na esquizofrenia, sendo considerado um promissor modelo animal capaz de contribuir na obtenção de informações sobre potenciais tratamentos e características da doença.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:42:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000410539-Texto+Completo-0.pdf: 3151865 bytes, checksum: 48590cfe5b0c95580f676ed19d3f2c46 (MD5) Previous issue date: 2009 / Zebrafish is a small teleost considered an ideal model for studies of several human diseases. The genome of this specie has been partially sequenced and studies have shown several genes of this fish are similar to mammals, including humans. Schizophrenia is a serious neuropsychiatric syndrome that attains around 1% of world population. The use of antipsychotic drugs is the base for schizophrenia treatment. Evidence has shown the important role of ATP and adenosine in the central nervous system (CNS). The neurotransmitter ATP is stored in a vesicular manner and released in the synaptic cleft, where can act in specific receptors located in the cell membrane. The inactivation of signaling mediated by extracellular ATP is promoted by a family of enzymes named ectonucleotidases, which includes NTPDases (nucleoside triphosphate diphosphohydrolases) and the ecto-5´-nucleotidase. These enzymes are responsible for the extracellular catabolism of neurotransmitter ATP to adenosine. Studies from our laboratory have shown the presence of ectonucleotidases, such as NTPDases and ecto-5´-nucleotidase in CNS of zebrafish. Acetylcholine (ACh) is a neurotransmitter secreted by cholinergic nerve terminals together with ATP. After exerting its signal in nicotinic and muscarinic receptors, ACh is inactivated by the action of an enzyme named acetylcholinesterase (AChE), which hydrolyzes ACh to choline and acetate. The gene of AChE is already cloned and sequenced and this enzyme activity was detected in zebrafish brain. Considering that: (1) zebrafish is an important experimental model in pharmacological, biochemical, and pathological studies and (2) cholinergic and purinergic systems exert an important role in the CNS signaling and (3) receptors and enzymes involved in these neurotransmitter systems have been already described in this specie, it become important to evaluate the effects of antipsychotic drugs on enzymes involved in adenine nucleotide and acetylcholine hydrolysis in CNS from zebrafish. The in vitro effect of sulpiride, olanzapine, and haloperidol on AChE activity was evaluated. All the drugs inhibited this enzyme activity. In the in vivo study, haloperidol altered the AChE activity, activating ACh hydrolysis and increasing gene expression of AChE. It has been evaluated the in vitro effect of antipsychotic drugs on NTPDase activities in brain membranes of zebrafish. The three tested drugs were able to alter the NTPDase activities. Haloperidol inhibited the ATP and ADP hydrolysis, sulpiride inhbited ADP hydrolysis and olanzapine inhibited ATP hydrolysis. However, none promoted significant alteration on ecto-5’-nucleotidase activity. The results have shown that antipsychotics can influence the enzyme activities involved in the degradation of neurotransmitter ATP and acetylcholine, suggesting that purinergic and cholinergic systems can be a target of neurochemical effects promoted by these drugs. / O zebrafish é um pequeno teleósteo que vem sendo considerado um modelo ideal para estudos de numerosas doenças humanas. O genoma desta espécie está quase todo sequenciado e estudos demonstraram que muitos genes deste peixe são similares ao de mamíferos, inclusive humanos. A esquizofrenia é uma grave síndrome neuropsiquiátrica que acomete em torno de 1% da população mundial. O uso de fármacos antipsicóticos é a base dos tratamentos para esquizofrenia. Evidências têm demonstrado o importante papel desempenhado pelo ATP e a adenosina no sistema nervoso central (SNC). O neurotransmissor ATP é armazenado de forma vesicular e liberado na fenda sináptica, onde pode agir em receptores específicos localizados na membrana celular. A inativação do sinal mediado pelo ATP extracelular é realizada por uma família de enzimas denominadas ectonucleotidases, incluindo as NTPDases (nucleosídeo trifosfato difosfoidrolases) e a ecto-5´- nucleotidase. Estas enzimas são responsáveis pelo catabolismo extracelular do neurotransmissor ATP até adenosina. Estudos do nosso laboratório demonstraram a presença de ectonucleotidases como as NTPDases e a ecto-5´-nucleotidase no SNC de zebrafish. A acetilcolina (ACh) é um neurotransmissor secretado pelos nervos colinérgicos terminais, juntamente com o ATP. Após exercer seu sinal nos receptores nicotínicos e muscarínicos, a ACh é inativada pela ação de uma enzima denominada acetilcolinesterase (AChE), que hidrolisa a ACh até colina e acetato. O gene da AChE já foi clonado e sequenciado e esta atividade enzimática foi detectada em cérebro de zebrafish. Considerando que: (1) o zebrafish é um importante modelo experimental em estudos farmacológicos, bioquímicos e patológicos, e que (2) os sistemas purinérgico e colinérgico exercem um importante papel na sinalização no SNC e (3) receptores e enzimas envolvidos nestes sistemas de neurotransmissão já foram descritos nesta espécie, torna-se importante avaliar os efeitos das drogas antipsicóticas sobre enzimas envolvidas na hidrólise dos nucleotídeos de adenina e acetilcolina no SNC do zebrafish. O efeito in vitro de sulpirida, olanzapina e haloperidol foram avaliados na atividade da AChE. Todas as drogas promoveram inibição na atividade desta enzima. Já no estudo in vivo somente o haloperidol alterou a atividade da AChE, ativando a hidrólise de ACh e aumentando a expressão gênica da AChE. Foi avaliado o efeito in vitro das drogas antipsicóticas sobre a atividade das NTPDases em membranas cerebrais de zebrafish. As três drogas testadas foram capazes de alterar a atividade das NTPDases, sendo que o haloperidol inibiu a hidrólise de ATP e ADP, a sulpirida inibiu a hidrólise de ADP e a olanzapina inibiu a hidrólise de ATP. Entretanto, nenhuma das três drogas testadas promoveu alteração significativa na atividade da ecto-5´- nucleotidase. Os resultados demonstram que os fármacos antipsicóticos podem influenciar na atividade das enzimas envolvidas na degradação dos neurotransmissores ATP e acetilcolina, sugerindo que o sistema purinérgico e colinérgico podem ser alvo dos efeitos neuroquímicos promovidos por estes fármacos.

Ovinos são modelo animal para diversas pesquisas biomédicas, além de serem estudados nas pesquisas zootécnicas e veterinárias. Em algumas circunstâncias experimentais as ovelhas necessitam ser alojadas sozinhas, sem contato social com coespecíficos. Como são altamente sociais, os ovinos ficam estressados com mudanças no seu ambiente social, especialmente com a separação do rebanho. Isso desencadeia uma série de respostas endócrinas e comportamentais, comprometendo o bem-estar do animal e possivelmente os resultados da pesquisa que está sendo realizada. Uma forma de minimizar esses efeitos é prover um ambiente mais estimulante, através de enriquecimento ambiental. O presente trabalho teve como objetivo verificar a influência do enriquecimento ambiental com espelhos, para ovinos mantidos isolados em ambiente novo, após estresse agudo causado pelo transporte. Vinte e quatro ovelhas foram divididas em quatro grupos: Grupo Espelho, no qual as ovelhas foram mantidas em isolamento social num ambiente enriquecido com um painel de espelho; Grupo OvCo e OvDes, no qual as ovelhas ficaram acompanhadas, respectivamente, de uma ovelha do mesmo rebanho e de um rebanho diferente; Grupo Isolado, no qual as ovelhas foram mantidas em isolamento social e sem enriquecimento ambiental. Cada ovelha foi transportada da propriedade de origem até o local do experimento, sempre no mesmo horário, onde permaneciam até o dia seguinte. Foram realizadas seis coletas de sangue para dosagem de cortisol: basal, na chegada ao local do experimento e duas, quatro, seis e 24 horas após a chegada. O comportamento dos animais foi registrado durante as primeiras 6 horas de permanência no local do experimento, através de uma microcâmera. Nas dosagens de cortisol não foram encontradas diferenças estatisticamente significativas entre os grupos. Houve diferença estatística no momento da chegada, logo após o transporte, em todos os grupos. Observa-se uma tendência do declínio do cortisol nas primeiras duas horas ser mais acentuado no grupo OvCo, menos acentuado no grupo Isolado e os outros dois grupos apresentando valores intermediários. A análise comportamental não evidenciou diferença estatística nos parâmetros número de balidos, número de passos, tempo de interação com o enriquecimento ambiental, tempo de permanência deitada e tempo gasto se alimentando. A latência para iniciar a alimentação foi significativa (P<0,05), sendo maior no grupo OvCo em relação ao OvDes e ao Espelho. O benefício do uso de espelhos como ferramenta de EA para a espécie ovina não ficou evidente no presente estudo para as condições que o mesmo foi executado. / Sheep are animal model for several biomedical research, in addition to being studied in agricultural and veterinary research. In some experimental conditions the sheep need to be housed alone, without social contact with conspecifics. Sheep, being highly social animals, are stressed by changes in their social environment, especially by the separation from the flock. As consequence, a series of endocrine and behavioral responses is triggered, compromising the welfare of the animal and possibly the research results. One way to minimize these effects is to provide a more stimulating environment, through environmental enrichment. This study aimed to verify the influence of environmental enrichment with mirrors for sheep kept isolated in the new environment, following acute stress caused by transportation. Twenty-four sheep were divided into four groups: Mirror Group, in which the sheep were kept in social isolation in an environment enriched with a panel mirror, OvCo and OvDes Groups, where the sheep were accompanied, respectively, by a sheep from the same flock and from a different flock, and the Isolated Group, in which the sheep were kept in social isolation, without environmental enrichment. Each sheep were transported from the farm to the location of the experiment, always at the same time, where they remained until the following day. Serum cortisol analysis were performed at six different time points: baseline, on arrival at the experiment site, and two, four, six and 24 hours after arrival. Animal behavior was recorded during the first 6 hours at the place of the experiment with a camera. Cortisol levels were not statistically different among groups. We observed an increase in cortisol levels at arrival time in all groups. There is a trend towards a faster reduction in cortisol levels in OvCo group, while the reduction seems to be slower in the Isolated sheep, and the other two groups having intermediate values. Behavioral analysis showed no statistical difference in the number of bleatings, number of steps, time of interaction with environmental enrichment, lying, and eating. The latency to start feeding was significant (P <0.05), being higher in group OvCo in relation to OvDes and the Mirror groups. The benefit of using mirrors as a tool of environmental enrichment for the sheep was not evident in this study for the conditions that it was developed.

Resumo não disponível

Submitted by Diego Palmeira da Silva (diegobiologo@yahoo.com.br) on 2017-03-20T12:20:13Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Diego_Palmeira_PPGEFHC-2016.pdf: 1735340 bytes, checksum: 40837ed95547946a89e4c498c660adce (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-04-18T11:51:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação_Diego_Palmeira_PPGEFHC-2016.pdf: 1735340 bytes, checksum: 40837ed95547946a89e4c498c660adce (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-18T11:51:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_Diego_Palmeira_PPGEFHC-2016.pdf: 1735340 bytes, checksum: 40837ed95547946a89e4c498c660adce (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Conflitos entre ativistas e pesquisadores da comunidade biomédica, como o incidente envolvendo o resgate dos beagles do Instituto Royal, em 2013, envolvem questões éticas e científicas significativas. O estudante e o profissional de Ciências Biológicas e da Saúde (Biociências), ao exercer atividades docentes, técnicas ou de pesquisa, deve ser capaz de posicionar-se criticamente e tomar decisões socialmente responsáveis frente a essas questões que estão intimamente ligadas as suas práticas profissionais e pessoais. A presente dissertação tem como objetivo investigar as dimensões axiológicas e científicas na formação de profissionais das Biociências com ênfase na preparação para tomada de decisões socialmente responsáveis em relação ao modelo animal ainda bastante utilizado em atividades científicas, bem como propor alguns princípios de design que podem ser assumidos como bases para a construção inicial de intervenções educacionais com esse foco. Nesse sentido, caracterizamos a problemática do uso de animais em atividades científicas como uma questão sociocientífica que requer uma atenção especial. Abordamos a perspectiva curricular Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS) como modo de contextualizar o ensino das Biociências e contribuir para o desenvolvimento da capacidade de tomar decisões socialmente responsáveis dos estudantes. Além disso, realizamos uma análise das potencialidades da ética animal consequencialista como conteúdo axiológico desses processos formativos, a partir da sua caracterização e das críticas oriundas de perspectivas éticas “concorrentes”. No que tange a dimensão científica, tratamos das questões relacionadas às contribuições da teoria evolutiva darwinista, em especial a de descendência comum, na formação para tomada de decisão em relação ao uso do modelo animal no fazer e ensinar ciências. / Clashes between activists and researchers in the biomedical community as the incident involving the rescue of the beagles from the Royal Institute, in 2013, involving ethical and scientific issues significant. The student and the professional of Biological Sciences and Health Issues (Bioscience), to undertake teaching activities, technical or research, should be able to position themselves critically and make socially responsible forward decisions to those issues that are closely linked to their professional practices and personal. This thesis aims to investigate the axiological and scientific dimensions in training professionals of Biosciences with an emphasis on preparation for making socially responsible decisions regarding animal model still used in scientific activities as well as to propose some design principles that can be assumed as the basis for the initial construction of educational interventions that focus. In this sense, we characterize the problem of the use of animals in scientific activities as a social-issue that requires special attention. We approach the curricular perspective Science, Technology and Society (STS) as a way of contextualizing the teaching of Biosciences and contribute to the development of the ability to make socially responsible decisions of students. In addition, we conducted an analysis of the potential of consequentialist animal ethics as axiological content of these training processes, from its characterization and criticism coming from ethical perspectives "competitors". Regarding the scientific dimension, we treat issues relating to the contributions of Darwinian evolutionary theory, especially of common descent, in training for decision making regarding the use of the animal model in the making and teaching science. This work is in line with the methodology of educational research Design Research. This approach can be understood as the systematic study of planning, implementation, evaluation and maintaining innovative educational interventions as solutions to problems of educational practice. The Design Principles are intended to support the construction of educational interventions. Here are some first principles built to look at the planning of future interventions with training purposes for making decisions about the use of animals in scientific activities.

Submitted by Anderson Silva (avargas@icict.fiocruz.br) on 2012-05-09T14:36:34Z No. of bitstreams: 1 izabel_christina_pps_melgaco_ioc_ebs_0009_2011.pdf: 1263005 bytes, checksum: a0abf4512965c7fbf054314b2e99fe44 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-05-09T14:36:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 izabel_christina_pps_melgaco_ioc_ebs_0009_2011.pdf: 1263005 bytes, checksum: a0abf4512965c7fbf054314b2e99fe44 (MD5) Previous issue date: 2010 / Universidade Federal Fluminense. Centro de Estudos Gerais. Instituto de Biologia. Niterói, RJ, Brasil / A formação ética realizada durante a aprendizagem de conceitos biológicos através da experimentação animal é uma preocupação do crescente debate bioético no ensino superior biomédico no que concerne a instituição do respeito à vida. O uso “desproblematizado” de animais em situações didáticas deixa de conferir critérios humanísticos à formação dos discentes e pode repercutir negativamente em suas futuras atividades profissionais de ensino e pesquisa. O objetivo desse estudo foi investigar as concepções e atitudes de acadêmicos discentes dos cursos de Biomedicina e Ciências Biológicas e docentes dos departamentos de Imunologia, Fisiologia, Zoologia e Anatomia de uma Instituição Federal de Ensino Superior do Estado do Rio de Janeiro sobre as orientações éticas e legais do uso de animais nas Universidades. A investigação foi realizada através da aplicação de questionários semi-estruturados aos sujeitos e os dados coletados foram posteriormente categorizados em perspectiva qualitativa. Observou-se que os discentes e professores avaliados, aparentemente, desconhecem a legislação e os preceitos éticos para a experimentação animal. Embora os professores informem que discentes dificilmente rejeitam a experimentação em animais, os alunos revelaram que apresentam reações emocionais negativas quando da manipulação de animais, sugerindo uma recusa de “forma silenciosa” para essa atividade. Os professores de Anatomia e Fisiologia investigados revelaram que o uso de animais não é indispensável para a aprendizagem de conceitos biológicos, enquanto os professores de Zoologia e Imunologia realizam aulas demonstrativas com animais vivos e aparentam uma conduta experimentalista acrítica. Os resultados obtidos indicam a necessidade de um debate acerca das questões legais da experimentação animal, com uma discussão mais aprofundada e transdisciplinar da bioética durante a formação dos futuros professores e pesquisadores das áreas de biologia e saúde. / Training ethics during the learning of biological concepts through animal testing is a growing concern of the bioethical debate on biomedical education, especially in courses that train teachers and researchers. The “unproblematic” use of animals in didatic situations has no longer humanistic training criteria and it may impact negatively on their future professional activities of teaching and research. The aim of this study was to investigate the views and attitudes of academic students in Biomedical and Biological Sciences graduation courses and the faculty from the departments of immunology, physiology, zoology and anatomy of a Brazilian Federal Educational Institution located in Rio de Janeiro on legal and ethical guidelines of animal use in universities. The results were obtained by applying semi-structured questionnaires to students and teachers and subsequently categorized into qualitative perspective. It was observed that students and teachers do not know the laws and ethical principles for animal experimentation. The students describe negative emotional reactions concerning animal handling and this could represent a silently refusal for this activity, since the teachers indicate a low rate of rejection stated by students to carry out this type of activity. Teachers of anatomy and physiology demonstrated through the procedures used in their disciplines which the use of animals is not essential to the learning of physiological concepts, while the disciplines of immunology and zoology hold their practices with an apparently uncritical experimentalist thinking through the “unproblematic” use of “inferior” animals in demonstration classes. The data collected indicate the need for a debate about animal testing during graduation, with further discussion on a transdisciplinary approach of bioethics and legal issues of animal experimentation in the training of future teachers and researchers in the areas of biology and health.