O zebrafish (Danio rerio) é uma espécie utilizada como modelo experimental em diversas áreas, tais como neurociências toxicologia. Seu genoma já está praticamente sequenciado e estudos demonstraram que muitos genes deste peixe são similares aos de mamíferos. Além disso, o zebrafish é um excelente modelo para estudar a função de diferentes sistemas de neurotransmissão. O consumo do etanol exerce diversas mudanças na coordenação motora, percepção sensorial e cognição promovendo um amplo espectro de alterações bioquímicas e fisiológicas nas células nervosas. Aqui, nós investigamos o efeito promovido pela exposição crônica de etanol nos sistemas purinérgico e glutamatérgico, e níveis de BDNF no SNC de zebrafish. Os transportadores de alta afinidade de aminoácidos (EAAT) regulam os níveis extracelulares de glutamato. Nós identificamos e descrevemos o padrão de expressão dos genes relacionados aos transportadores e as propriedades de captação de glutamato nas três importantes estruturas cerebrais de zebrafish (telencéfalo, tecto óptico e cerebelo). As pesquisas nos bancos de dados do seu genoma através de análise filogenética confirmaram a presença de diversos EAATs (EAAT2, EAAT3, três EAAT1 parálogos e duas sequências parálogas para EAAT5). Também, a captação de glutamato dependente de sódio foi significativamente maior no tecto óptico, indicando diferenças funcionais entre as estruturas cerebrais. Os EAATs pertencem à família dos carreadores de soluto 1 (SLC1), que constitui os transportadores de alta afinidade de aminoácidos e transportadores de aminoácidos neutros. Recentemente, foi demonstrada uma análise filogenética e clonagem dos genes SLC1/EAAT identificando distintos membros desta família de transportadores. No sentido de unificar a designação dos genes SLC1/EAAT em zebrafish, foi proposta uma nomenclatura comum para estes grupos. O etanol promoveu uma diminuição significativa na captação de glutamato após 7 e 14 dias de exposição (30% e 54%, respectivamente), enquanto que após 28 dias, não foram observadas alterações. Na,K-ATPase, a enzima responsável pelo controle do gradiente iônico, não teve sua atividade alterada após todos os períodos de exposição testados. Além disso, os peixes expostos ao etanol durante 7 e 14 dias tiveram uma redução nos níveis de mRNA para SLC1A1/EAAT3. Entretanto, a expressão gênica do SLC1A8a,b/EAAT6a,b aumentou após todos os períodos testados, enquanto que SLC1A3a,b/EAAT1b aumentou somente após 28 dias. A prolongada exposição ao etanol não foi capaz de alterar as atividades da glutamina sintetase e glutaminase. Da mesma forma, etanol não alterou a hidrólise de ATP e GTP. Entretanto, foi verificada uma diminuição na hidrólise de ADP (46% e 34%) e GDP (48% e 36%) após 7 e 14 dias respectivamente. Após 7 e 14 dias de exposição ao etanol, também foi observada uma significativa alteração na hidrólise de AMP (48% e 36%), enquanto que a hidrólise de GTP foi inibida somente após 7 dias (46%). Os níveis de transcritos das nucleosídeo trifosfato difosfohidrolase (NTPDases) foram alteradas após 7, 14 e 28 dias. Em contraste, a expressão da 5′-nucleotidase não foi alterada. A atividade da adenosina deaminase (ADA) na fração solúvel não foi modificada, mas uma redução da atividade na fração de membrana após 28 dias de exposição ao etanol (44%) foi observada. A análise da expressão gênica demonstrou que ADA1 permaneceu inalterada, enquanto que os transcritos de ADAL, ADA2-2, ADA2-1, e sua isoforma truncada de ―splicing‖ alternativo (ADA2-1/T) foram alteradas após a ação prolongada do etanol. Após 14 e 28 dias, etanol aumentou a expressão gênica do BDNF, mas não alterou os níveis de transcritos para trkB. A determinação da proteína BDNF através dos métodos de ELISA indicou um aumento de (51%), sendo confirmando imunohistioquímicamente. Estes resultados sugerem que a homeostase da função neurotrófica pode ser alterada pelo prolongado consumo de etanol. Esta tembém inclui uma revisão sobre o papel de diferentes neurotransmissores excitatórios e inibitórios em zebrafish, tais como, dopaminérgico, serotoninérgico, colinérgico, glutamatérgico, purinérgico, histaminérgico, nitrérgico, glicinérgico, gabaérgico, enfatizando aspectos farmacológicos e toxicológicos. Em suma, esta tese demonstra o efeito da exposição crônica ao etanol afeta o sistema glutamtérgico e purinérgico, expressão de BDNF em cérebro de zebrafish. O aumento do conhecimento global sobre os sistemas de neurotransmisão em zebrafish e o esclarecimento de efeitos farmacológicos e toxicológicos poderia contribuir para novas estratégias de pesquisa em ciências básicas e biomédicas. / The zebrafish (Danio rerio) is a species used as experimental models in various fields such as neurosciences, toxicology. Its genome has already been sequenced and studies have shown that many genes are similar to those of mammals. Furthermore, zebrafish provides an excellent model to study the function of different neurotransmitter systems. The ethanol consumption exerts several changes in motor coordination, sensory perception and cognition, promoting a wide-spectrum of biochemical and physiological alterations on nervous cells. Here we investigated the effects promoted by chronic ethanol exposure on glutamatergic and purinergic systems, and BDNF levels in zebrafish CNS. High-affinity excitatory amino acid transporters (EAATs) regulate extracellular glutamate levels. We identified and described the expression profile of EAATs-related genes and the functional properties of glutamate uptake in three major brain structures from zebrafish (telencephalon, optic tectum and cerebellum). Searches on zebrafish genome databases and a phylogenetic analysis confirmed the presence of several EAAT-related genes (EAAT2, EAAT3, three EAAT1 paralogs and two EAAT5 sequences). Moreover, the glutamate uptake was significantly higher in optic tectum, which indicates functional differences within zebrafish brain structures. EAATs belong to the solute carrier family 1 (SLC1), that constitute high-affinity glutamate and neutral amino acid transporters. Recently, the phylogenetic analysis and cloning reporting of SLC1/EAAT genes from zebrafish identified distinct members of this transporter family. In order to unify the nomenclature of SLC1/EAAT genes in zebrafish, it was proposed a common nomenclature for these groups. The actions of ethanol on glutamate uptake showed a significant decrease in glutamate transport (30% and 54%) after 7 and 14 days of exposure, whereas after 28 days, no significant changes were detected. Na,K-ATPase, the enzyme responsible to generate ion gradients, did not alter after all exposure periods. Moreover, fish exposed to ethanol during 7 and 14 days exhibit a decrease of mRNA levels for SLC1A1/EAAT3. However, the gene expression of SLC1A8a,b/EAAT6a,b increased after all exposure periods, whereas SLC1A3a,b/EAAT1b increased only after 28 days. The prolonged ethanol exposure did not significantly change the glutamine synthetase and glutaminase activities. In the same way, ethanol did not alter the ATP and GTP hydrolysis. However, a decrease in ADP (46% and 34%) and GDP (48% and 36%) hydrolysis was verified after 7 and 14 days, respectively. After 7 and 14 days of ethanol exposure, a significant decrease in AMP hydrolysis (48% and 36%) was also observed, whereas GMP hydrolysis was inhibited only after 7 days (46%). Furthermore, nucleoside triphosphate diphosphohydrolase (NTPDase) transcript levels were altered after 7, 14, and 28 days. In contrast, 5′-nucleotidase expression was not altered. Adenosine deaminase (ADA) activity from soluble fraction was not modified, but a decrease of ADA activity in membrane fraction after 28 days (44%) of ethanol exposure was observed. Gene expression analysis demonstrated that ADA1 remained unaltered, whereas ADAL, ADA2-2, ADA2-1 transcripts, and its truncated alternative splice isoform (ADA2-1/T) were altered after prolonged ethanol exposure. After 14 and 28 days, ethanol increased the BDNF gene expression, but did not change the levels of trkB transcripts. The measurement of BDNF protein through ELISA kit anti-BDNF showed increased amounts after 28 days of exposure (51%), which was also confirmed by immunohistochemstry. These results suggest that the homeostasis of neurotrophic functions may be altered by prolonged ethanol consumption. Moreover, we present a review about the role of different excitatory and inhibitory neurotransmitters systems in zebrafish, such as dopaminergic, serotoninergic, cholinergic, glutamatergic, purinergic, histaminergic, nitrergic, glycinergic, and GABAergic systems, emphasizing pharmacological and toxicological aspects. In conclusion, this thesis demonstrates that chronic ethanol exposure affects the glutamatergic and purinergic systems, and BDNF expression in zebrafish brain. The significant increase in the global knowledge about the neurotransmitters systems in zebrafish and the elucidation of pharmacological and toxicological effects could lead to new strategies and appropriate priorities in research in order to support complementary insights on basic sciences and biomedical research.

O hormônio folículo estimulante (FSH) desempenha um papel central no desenvolvimento da célula de Sertoli até a puberdade, e na sinalização desta célula em relação à série espermatogênica, após a puberdade. Na fase proliferativa, FSH atua estimulando a captação de Ca2+ e o transporte de aminoácidos neutros nas células de Sertoli, além de ativar a via adenilil ciclase-AMPc. Neste período, que em ratos compreende do 5º dia ao 25º após o nascimento, FSH atua aumentando o número e o tamanho das células de Sertoli, sendo esta ação fundamental para que se processe uma espermatogênese normal no indivíduo adulto. A sinalização estimulada por FSH nestas células varia com idade, reduzindo seu estímulo sobre o transporte de Aminoácidos neutros (via sistema A) no período pós- púbere. Adicionalmente, FSH estimula uma resposta eletrofisiológica bifásica, representada por uma hiperpolarização rápida, seguida de uma despolarização prolongada. O objetivo desta tese foi analisar o envolvimento de vias sinalizadas pela gonadotrofina na fase pré-puberal da célula de Sertoli de ratos. Para tanto, foram utilizadas as técnicas de captação de 45Ca2+, de transporte de [14C]MeAIB e de registro eletrofisiológico intracelular, para a verificação da ação do FSH através de proteína Gs e proteína Gi, bem como de suas vias subseqüentes. Foi observado que FSH estimula a captação de 45Ca2+ e o transporte de [14C]MeAIB via proteína Gi, ação esta independente do aumento de AMPc, pois foram bloqueadas por Toxina Pertussis (PTX) e não foram mimetizadas por forscolina. Da mesma forma, a despolarização estimulada por FSH foi inibida por PTX. Subseqüente a ativação de Gi, PI3K é estimulada por FSH, em células de Sertoli imaturas. Esta via foi bloqueada por wortmannin, o que inibiu a ação de FSH nos parâmetros analisados. Também foi estudada a ação de IGF-I sobre a captação de 45Ca2+, sobre o transporte de [14C]MeAIB e foi observada sua resposta eletrofisiológica. Verificou-se ação de IGF-I nos transportes de 45Ca2+ e [14C]MeAIB de maneira significativa, e observou-se uma despolarização como resposta eletrofisiológica à sua aplicação tópica, em células de Sertoli de ratos imaturos. Sabe-se que FSH e IGF-I agem de maneira sinérgica no desenvolvimento das células de Sertoli, e que FSH estimula a síntese e a secreção de IGF-I, nestas células durante o período pré-púbere. Então foi verificada se a ação de FSH ocorre via IGF-I ou através de mecanismos paralelos. Para esta verificação utilizou-se o bloqueador de receptor de IGF-I, JB1, o qual bloqueia o acesso do fator de crescimento ao seu receptor tirosina cinase. Como resultado foi observado que o bloqueador JB1, inibe as ações estimuladas por IGF-I, entretanto sem alterar a resposta de FSH sobre os parâmetros analisados. E com o intuito de verificar o envolvimento de Cav1 (canais de cálcio dependentes de voltagem do tipo L), foi utilizado verapamil, o qual bloqueou a ação de FSH sobre a captação de 45Ca2+. A partir destes resultados, é possível sugerir que FSH estimula a captação de 45Ca2+, o transporte de [14C]MeAIB, bem como apresenta uma resposta eletrofisiológica vinculada a via GPCR/Gi/Gßy/PI3K/Akt-PKB/Cav1, em células de Sertoli de ratos imaturos durante sua fase proliferativa. / FSH plays a central role on Sertoli cell proliferation in development during puberty, and after this period is related to spermatogenic progression. FSH increase Sertoli cells number and size from the 5º to 15º day after birth, in the same period the FSH strongly stimulates neutral amino acid transport, also, FSH plays a biphasic electrophysiology response characterized by a rapid hyperpolarization following to a prolonged depolarizing. The aim of this work was study the pathways stimulated by FSH in Sertoli cells of rats during the pre pubertal phase. As markers we use 45Ca2+ uptake, [14C]MeAIB transport and the membrane potential (MP) to verify the action of FSH on Gi and Gs protein pathways. It was observed that FSH enhanced 45Ca2+ uptake through Gi protein pathway, independently of cAMP, this action was bloked by PTX (250ng/mL) independent of adenil ciclase action. Also 45Ca2+ uptake, [14C]MeAIB transport and MP response were blocked by wortmannin (100nM). The action IGF-1 in these parameters was also analyzed, the growth factor stimulates 45Ca2+ uptake and [14C]MeAIB transport and induce a prolonged depolarization on the MP. The use of an inactive analog of the IGF-1(JB1 1μg/ml) blocked the IGF-1 action but not the effects of FSH. The utilization of Verapamil (100 μM) blocker of the Cav1 (L type VDCC) inhibited the stimulation of FSH on 45Ca2+ uptake and [14C]MeAIB transport. These results suggest that the FSH action during proliferative stage of Sertoli cells on 45Ca2+ uptake, [14C]MeAIB transport and MP modification related to the GPCR/Gi/Gßy/PI3K/Akt-PKB/Cav1 pathway.

Background: It has been suggested that there is an association between brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and the neuropathology of Alzheimer’s disease (AD). However, little is known about the role of BDNF in subjects with mild cognitive impairment (MCI). In the present study, we investigated BDNF serum levels in healthy elderly, amnestic MCI, and mild to moderate AD patients in order to identify a possible role for this neurotrophin in preclinical and early stages of AD. Methods: BDNF serum levels were measured by sandwich-ELISA in healthy elderly (n=20), amnestic MCI patients (n=15) and AD patients (n=25), 12 mild and 13 moderate. MMSE scores, level of education and age were analyzed for a possible correlation with BDNF levels. Results: BDNF serum levels were significantly different between MCI patients and healthy subjects (p=0.003); MCI and mild AD patients (p=0.023); and MCI and moderate AD patients (p=0.050). BDNF showed no correlation with MMSE scores, age or level of education. Limitations: The small sample size in the present investigation could be a limitation. However, we carried out a power calculation that showed values higher than 80% for a confidence level of 95%. Conclusion: The fact that BDNF serum levels differentiated amnestic MCI patients from healthy elderly and AD patients suggests a possible role for BDNF as a preclinical biomarker of AD.

Made available in DSpace on 2015-12-06T23:46:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Mato Grosso - FAPEMAT / O cancer colorretal (CCR) e a segunda neoplasia maligna mais prevalente no mundo, sendo quarto tumor mais incidente entre os homens e o terceiro entre as mulheres. Aproximadamente 608.700 mortes por ano sao atribuidas a esta causa. Sua etiologia multifatorial envolve complexa interacao entre fatores ambientais e geneticos, o que resulta em um risco acumulado de 6% de desenvolver CCR ao longo da vida. Os fatores prognosticos histopatologicos habitualmente utilizados como parametros de tratamento e prognostico tem divergencias inerentes ao metodo. Mesmo com tratamento adequado, aproximadamente 40% dos pacientes com CCR apresentarao recidivas, muitas vezes sem haver fatores de mau prognostico previos tornando necessaria a busca por novos marcadores mais precisos e uniformes. Dentre estes, os polimorfismos geneticos surgem como candidatos a fatores de risco para etiologia, prognostico e resposta terapeutica, porem com resultados nao consensuais, nao havendo no Brasil muitas informacoes e nenhuma em Mato Grosso. O objetivo deste estudo foi identificar as frequencias dos polimorfismos dos genes TP53 codon 72 G>C (Arg/Pro) (rs1042522) e VEGFA: -1498C>T (rs833031), -634G>C (rs2010963), +936C>T (rs3025039) e investigar suas associacoes com fatores prognosticos clinicos, anatomopatologicos e a sobrevida, por meio de estudo epidemiologico tipo coorte prospectivo constituido por 131 pacientes operados consecutivamente por CCR em Cuiaba- Mato Grosso. O DNA foi extraido de sangue periferico e sua amplificacao e discriminacao alelica para cada polimorfismo estudado foi realizada atraves da tecnica de reacao em cadeia de polimerase em tempo real. A analise de associacao entre as variaveis categoricas foi feita atraves da regressao logistica, a sobrevida pelo metodo de Kaplan e Meier e para a analise multivariada a regressao de Cox. Os resultados mostraram que as frequencias dos polimorfismos dos genes TP53 e VEGFA foram semelhantes as encontradas nos diferentes estudos. Conclusao: Houve associacao entre o genotipo C/C do VEGFA-1498C>T e metastase hepatica (p=0,048) e entre o genotipo C/T do VEGFA+936C>T com invasao perineural (p=0,026). Os genotipos C/T (HR=2,79) e C/C (HR=4,67) do gene VEGFA -1498C>T e C/C (HR=3,76) do gene VEGFA -634C>G atuaram como fatores prognosticos independentes para o risco de obito / Colorectal cancer (CRC) is the second most prevalent malignancy in the world being the fourth most frequent tumor among men and third among women. Approximately 608,700 deaths per year are attributed to this cause. Multifactorial etiology involves a complex interaction between genetic and environmental factors, resulting in a 6 % cumulative risk of developing CRC lifelong. The histopathological prognostic factors commonly used as parameters of treatment and prognosis have differences inherent to the method. Even with proper treatment, approximately 40 % of patients with CRC present recurrences, often with no previous risk factors for poor prognosis making it necessary to search for new markers more accurate and uniform. Among these markers, genetic polymorphisms arise as candidate to risk factor for etiology, prognosis and response to therapy, but the results were not consensual, not having a lot of information in Brazil and none in Mato Grosso. The aim of this study was to identify the frequencies of polymorphisms of TP53 codon 72 G> C (Arg/Pro) (rs1042522) and VEGFA : -1498C > T (rs833031) , -634G > C (rs2010963) , +936 C > T (rs3025039) and investigate their associations with clinical prognostic factors, pathological and survival through epidemiological prospective cohort consisting of 131 patients consecutively operated by CRC in Cuiabá, Mato Grosso . DNA was extracted from peripheral blood and its amplification and allelic discrimination for each polymorphism was performed using the technique of polymerase chain reaction in real time. The analysis of association between categorical variables was performed using logistic regression, survival by Kaplan and Meier method and multivariate analysis for the Cox regression. Results showed that the frequencies of polymorphisms of TP53 and VEGFA were similar to those in different studies. An association between genotype C / C of VEGFA -1498C > T and liver metastasis (p = 0.048) and between genotype C / T VEGFA +936 C> T with perineural invasion (p =0.026). The genotype C / T (HR = 2.79) and C / C (HR = 4.67) gene VEGFA -1498C > T and C / C (HR = 3.76) gene VEGFA -634C > G acted as independent prognostic factors for the risk of death by CRC. / FAPEMAT: 732622/2008 / FAPEMAT: 752508/2011 / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Made available in DSpace on 2015-12-06T23:47:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007 / Objetivos: 1- Estudar a ativação endotelial em pacientes com artrite reumatóide, correlacionando os marcadores molécula de adesão intercelular-1(ICAM-1), endotelina- 1 (ET-1), fator de vonWillebrand (vWF) e fator de crescimento endotelial (VEGF) com a atividade clínica e laboratorial da doença. 2- Avaliar possíveis correlações entre os níveis destes marcadores com auto-anticorpos Fator reumatóide (FR) e anticorpo antipeptideo citrulinado cíclico (anti-CCP) e a gravidade da doença. Casuística e Métodos: Em 38 pacientes e 24 indivíduos não reumatóides foram dosados FR, antiCCP, vWF, ICAM-1, ET-1 e VEGF no soro (Nefelometria, Imunoturbidimetria e EIA). A atividade da doença foi definida pelo escore do DAS28. O HAQ (Health Assessment Questionnaire) definiu a capacidade funcional e os critérios revisados do American College of Rheumatology (ACR) a classe funcional. Radiografias de mãos e punhos quantificaram o índice de Sharp modificado. Na análise estatística foram empregados os testes qui-quadrado, teste T, teste de Kolmogorov-Smirnov, Mann-Whitney e o coeficiente de correlação de Spearman. Resultados: A idade dos pacientes foi de 52 ± 12,5 anos e dos indivíduos normais de 49 ± 9,4 anos. O tempo de doença foi de 68 ± 66,6 meses. O vWF apresentou correlação significativa com o tempo de evolução da doença, (r= 0,340; p= 0,037 ), os auto-anticorpos com o índice de Sharp, FR (r= 0,529; p= 0,001) anti-CCP (r= 0,415; p= 0,10). A correlação do vWF e da ICAM-1 foi significativa com o DAS-28 (r= 0,374*; p=0,021) e (r= 0,338; p= 0,038) respectivamente, o vWF se correlacionou com o HAQ (r= 0,355; p= 0,029) e com o Sharp (r= 0,564; p= <0,001). A ET-1 não teve correlação significante com nenhuma variável. O VEGF não se correlacionou significativamente com nenhuma variável. Conclusões: Os auto-anticorpos e os marcadores endoteliais, exceto o vWF não se correlacionaram com o tempo de doença. O FR e o anti-CCP se correlacionaram com o Índice de Sharp. O vWF apresentou correlação significativa com atividade e gravidade da doença, através da correlação com o DAS28 e com o Sharp. O ICAM-1 teve correlação significativa com o FR, mas não com o anti-CCP. No presente estudo a ET- 1 não mostrou ser um bom marcador endotelial para AR. / Objectives: 1 – To study endothelial activation in patients with rheumatoid arthritis, by establishing correlations among specific markers (intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1), endotheline-1 (ET-1), von Willebrand factor (vWF) and vascular endothelial growth factor (VEGF)) with clinical and laboratorial activities of the disease; 2 – To evaluate possible correlations among the levels of those markers and rheumatoid factor (anti-RF), anti-cyclic citrullinated peptide autoantibody (anti-CCP) and the severity of the disease. Casuistic and Methods: In 38 patients and 24 non-rheumatoid individuals the following elements were dosed: RF, anti-CCP, vWF, ICAM-1, ET-1 and serum VEGF (nefelometry, imunoturbidimetry and EIA). Disease activity was determined by using the DAS28 score. HAQ (Health Assessment Questionnaire) defined the functional ability and the revised criteria of the American College of Rheumatology (ACR) defined the functional class. Hand and fist radiographs quantified the modified Sharp index. On statistical analysis tests employed were: qui-square test, T test, Kolmogorov-Smirnov test, Mann-Whitney test and Spearman’s correlation coefficient. Results: Patient age range was 52 ± 12,5 years and in normal individuals age variation was 49 ± 9,4. Disease time was 68 ± 66,6 months. Significant correlations were found between vWF and disease evolution time and also between autoantibodies and the Sharp index. Correlation of vWF and ICAM-1 were significant with DAS-28 and vWF was correlated with HAQ and with the Sharp index. ET-1 did not show significant correlations with any variable. VEGF was not found in significant correlation with any variable. Conclusions: Autoantibodies and endothelial markers, with the exception of vWF did not show correlations with disease time. RF and anti-CCP were correlated with the Sharp index. A significant correlation was found between vWF and disease activity and severity, through a correlation with DAS28 and Sharp. ICAM-1 had a significant correlation with RF but not with anti-CCP. In the present study ET-1 did not prove itself as an efficient marker for rheumatoid arthritis. / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Made available in DSpace on 2015-12-06T23:47:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009 / O remodelmento cardíaco é em última instância regulado por compenentes da matriz extracelular (MEC). Investigamos o importante papel que os fatoresde crescimento desempenham na regulação do remodelamento da MEC cardíaca decorrente do infarto agudo do miocárdio. Ratos foram submetidos à ligação da artéria coronaria descendente esquerda e subsequente transferência gênica intramiocárdica do plasmídeo pVEGF165 no grupo tratado. Os animais foram divididos de acordo com o tamanho do infarto em grande (LMI), pequeno (SMI), com ou sem tratamento com a transferência gênica. O plasmídeo contendo o cDNA que codifica para o VEGF165 foi injetado no músculo cardíacoe seus efeitos sobre os componentes da MEC foram analisados. Os ensaios de transfecçnao foram realizados com células endoteliais e musculares lisas, utilizando pcDNA3.1 recombinante contendo cDNA do VEGF165.Os glicosaminoglicanos foram identificados e quantificados por eletroforese em gel de agarose e ELISA como também por imunohistoquímica para investigar aterações da expressão da catepsina B, heparanase e sindecam-4. A quantidadede ácido hialurônico (HA) (p < 0.005), dermatam sulfato (DS), condroitim sulfato (CS) e heparam sulfato (HS) (p < 0.001) foram significativamente maiores no grupo LMI tratado em comparação com os demais grupos, corroborando com a dominuição na expressão da heparanase. Uma diminuição da massa molecular do HA foi observada no tecido cicatricial do grupo tratado. Os dados obtidos fortemente sugerem que alterações da MEC e de seus compenentes são importantes determinantes do remodelamento cardíaco após infarto do miocárdio, podendo ser essenciais na resposta inflamatória e na tentativa de recuperar os danos e prover mecanismos compensatórios para manter a fração de ejeção cardíaca, visto que os componentes da MEC analisados estão diretamente envolvidos na angiogênese, proliferação e diferenciação cellular. Os ensaios in vitro mostraram que a resposta aos fatores de crescimento com relação à síntese dos glicosaminoglicanos é dependente do tipo celular e dose utilizada. / Cardiac remodeling is ultimately regulated by components of the extracellular matrix (ECM). We investigated the important role that growth factors play in the regulation of ECM remodelling that occurs as a consequence of myocardium damage. Rats were submitted to the ligation of the left anterior coronary artery and pVEGF165 was immediately injected intramyocardially in the treated group. The animals were divided into large (LMI) and small infarct (SMI), with or without gene transfer. The plasmid containing cDNA encoding VEGF165 was injected into the cardiac muscle and its effect was observed on the ECM components. Transfection assays were also performed with endothelial and smooth muscle cells using recombinant pcDNA3.1 containing VEGF165 cDNA. Glycosaminoglycans were identified and quantified by agarose gel based electrophoresis and ELISA as well as immunocytochemistry to examine specific cathepsin B, heparanase and syndecan-4 changes. The amounts of hyaluronic acid (HA), (p<0.005), dermatan sulfate (DS), chondroitin sulfate (CS) and heparan sulfate (HS) (p<0.001) were significantly increased in the LMI treated group in comparison to the other groups, which correlates with the decrease in the expression of heparanase. A decrease in the molecular mass of HA was found in the scar tissue of treated group. The data obtained strong support the idea that changes in the ECM and its components are important determinants of cardiac remodelling after myocardium infarct and may be essential for inflammatory response and attempt to stabilize the damage and provide a compensatory mechanisms to maintain cardiac output since the ECM components analyzed are involved with angiogenesis, cell proliferation and differentiation. In vitro assays showed that growth factors affect glycosaminoglycans synthesis in a cell specific and dose dependent manner. / BV UNIFESP: Teses e dissertações

O transtorno bipolar (TB) é uma doença crônica, altamente incapacitante e sua fisiopatologia não esta bem esclarecida. Apresenta altas taxas de comorbidades clínicas e risco de suicídio trazendo prejuízos e custos significativos para o indivíduo com a doença e para a sociedade. Existem evidências que relacionam o TB à alterações no fator de crescimento semelhante à insulina tipo 1 (IGF- 1) e nos sistemas endócrino e imune. O objetivo deste estudo foi avaliar os níveis séricos de IGF-1 em pacientes bipolares comparados com indivíduos controle e sua relação com a inflamação. Foram selecionados 31 pacientes com TB e 33 controles saudáveis. Foram avaliadas as concentrações séricas de IGF-1, hormônio do crescimento (GH), insulina e fator de necrose tumoral α (TNF-α). Como resultado deste estudo, observamos que os níveis séricos de IGF-1 estavam aumentados em pacientes com TB em relação aos controles (p = 0,001). Não foram observadas diferenças estatisticamente significativas entre os grupos nas dosagens de insulina, GH e TNF- α. Este estudo sugere uma associação entre IGF-1 na fisiopatologia do transtorno bipolar. É possível que este aumento periférico esteja relacionado com um aumento da resistência do IGF- 1 no SNC, reduzindo assim a sua ação neuroprotetora. / Bipolar disorder (BD) is a chronic, highly debilitating and its pathophysiology is not well understood. It offers high rates of clinical comorbidities and suicide risk causing losses and significant costs to the individual with the disease and society. There is evidence that relates to changes in TB-like growth factor type 1 insulin (IGF-1) and the endocrine and immune systems. The aim of this study was to evaluate serum levels of IGF-1 in bipolar patients compared with control subjects and their relationship to inflammation. We selected 31 patients with TB and 33 healthy controls. Serum concentrations of IGF-1, growth hormone, were evaluated (GH), insulin and tumor necrosis factor α (TNF-α). As a result of this study, we observed that serum levels of IGF-1 were increased in TB patients compared to controls (p = 0.001). No statistically significant differences were found between groups in insulin dosages, GH, and TNF-α. This study suggests an association between IGF-1 in the pathophysiology of bipolar disorder. It is possible that this increase is associated with peripheral increased IGF-1 resistance in the CNS, thus reducing its neuroprotective action.

O transtorno bipolar (TB) é caracterizado como um grave transtorno psiquiátrico, que apresenta curso crônico com notável prejuízo cognitivo e funcional nos pacientes. Nesta tese, através de duas revisões avaliamos as alterações de marcadores periféricos de estresse oxidativo, neurotrofinas e inflamação presentes em pacientes com TB e discutimos o envolvimento destes na toxicidade sistêmica, bem como uma possível associação destas alterações com as disfunções cognitivas e funcionais apresentadas pelos pacientes ao longo do transtorno. Neste sentido, muitos estudos têm sido realizados buscando compreender a fisiopatologia do TB, no entanto, para o estabelecimento de um modelo in vitro é necessário ter um modelo celular adequado e um desafio que possa mimetizar a fisiopatologia da doença. Neste contexto, não há na literatura, até o momento, um modelo adequado que compreenda toda a complexidade dos sintomas do TB, por isso o objetivo geral desta tese consistiu na caracterização gênica do modelo in vitro de diferenciação celular da linhagem de neuroblastoma humano SH-SY5Y, induzido por ácido retinóico, e a busca por um modelo experimental para a avaliação da toxicidade sistêmica apresentada pelos pacientes com TB. O modelo de diferenciação foi avaliado através da técnica de microarranjo, onde verificamos que nas células diferenciadas há maior expressão de processos biológicos envolvidos no desenvolvimento neuronal, enquanto nas células indiferenciadas observamos maior expressão de processos biológicos relacionados a proliferação e manutenção celular. Ainda, genes relacionados a função sináptica e a síntese dopaminérgica estavam mais expressos nas células diferenciadas. Estes achados contribuem para a validação de um modelo de origem humana, de fácil manuseio e que apresenta perfil neuronal; auxiliando assim no estudo de doenças que acometem o sistema nervoso central, dentre elas o TB. Para avaliar o perfil de toxicidade no soro de pacientes bipolares, tratamos as células SH-SY5Y diferenciadas com soro de pacientes com TB, tanto em estágio inicial quanto avançado do transtorno. Como resultado, verificamos que o soro dos pacientes em estágio avançado apresenta maior toxicidade quando comparado ao soro de indivíduos controles por causar uma diminuição da viabilidade celular e uma diminuição na densidade de neuritos. Analisados em conjunto, os achados desta tese apontam para um novo modelo in vitro para analisar a fisiopatologia do TB, bem como o efeito de medicações e vias metabólicas envolvidas. Além disso, corroboram com dados prévios da literatura de que perifericamente os pacientes apresentam um índice de toxicidade relevante quando comparado a indivíduos controles e que este índice estaria relacionado a progressão do transtorno. / Bipolar disorder (BD) is characterized as a serious psychiatric disorder that presents chronic course with remarkable cognitive and functional impairment. In this thesis, we analyzed in two reviews the changes in peripheral markers of oxidative stress, neurotrophins and inflammation, discussing their involvement in systemic toxicity, as well as a possible association of these changes with the cognitive and functional impairment presented by BD patients throughout the disorder. In this sense, many studies have been performed seeking to understand the pathophysiology of this illness. Moreover, research on BD and drug development is hampered by the lack of suitable in vitro models. To counteract this, many attempts to explore patient-derived samples have been undertaken, resulting in partial reproduction of disease aspects. However, still does not exist in the literature a suitable model to understand the complexity of the BD symptoms. Therefore, the aims of this thesis was to evaluate the differential gene expression of the cell differentiation model of human neuroblastoma cell line SH-SY5Y, induced by retinoic acid, and the search for an experimental model for the evaluation of systemic toxicity in patients with BD. The differentiation model was assessed by microarray analysis and we found that the differentiated cells had increased expression of biological processes involved in neuronal development, while undifferentiated cells showed higher expression of biological processes related to cellular proliferation and maintenance. Also, genes related to the synaptic function and dopaminergic synthesis were more expressed in differentiated cells. These findings contribute to the validation of a cellular model from human source, easy handling and featuring neuronal profile; thereby aiding in the study of diseases that affect the central nervous system, including BD. In order to evaluate the toxicity profile in serum of bipolar patients, differentiated SH-SY5Y cells were treated with sera of BD patients in early and late stages of the disorder. As a result, for the first time in the literature, it has been verified the potential neurotoxicity of bipolar patients serum directly in human cells with a neuronal profile and we found that the serum of patients at late stage would present higher toxicity when compared to the control sera, causing a decrease in cell viability and a reduced neurite outgrowth density. Taken together, the findings of this thesis point to a new in vitro model to analyze the pathophysiology of BD, as well as the effect of medications and metabolic pathways involved in this disorder. Moreover, corroborate previous peripherally data found in the literature where patients would have a toxicity index compared to control subjects and that this index would be related to the progression of the disorder.

O hormônio folículo estimulante (FSH) desempenha um papel central no desenvolvimento da célula de Sertoli até a puberdade, e na sinalização desta célula em relação à série espermatogênica, após a puberdade. Na fase proliferativa, FSH atua estimulando a captação de Ca2+ e o transporte de aminoácidos neutros nas células de Sertoli, além de ativar a via adenilil ciclase-AMPc. Neste período, que em ratos compreende do 5º dia ao 25º após o nascimento, FSH atua aumentando o número e o tamanho das células de Sertoli, sendo esta ação fundamental para que se processe uma espermatogênese normal no indivíduo adulto. A sinalização estimulada por FSH nestas células varia com idade, reduzindo seu estímulo sobre o transporte de Aminoácidos neutros (via sistema A) no período pós- púbere. Adicionalmente, FSH estimula uma resposta eletrofisiológica bifásica, representada por uma hiperpolarização rápida, seguida de uma despolarização prolongada. O objetivo desta tese foi analisar o envolvimento de vias sinalizadas pela gonadotrofina na fase pré-puberal da célula de Sertoli de ratos. Para tanto, foram utilizadas as técnicas de captação de 45Ca2+, de transporte de [14C]MeAIB e de registro eletrofisiológico intracelular, para a verificação da ação do FSH através de proteína Gs e proteína Gi, bem como de suas vias subseqüentes. Foi observado que FSH estimula a captação de 45Ca2+ e o transporte de [14C]MeAIB via proteína Gi, ação esta independente do aumento de AMPc, pois foram bloqueadas por Toxina Pertussis (PTX) e não foram mimetizadas por forscolina. Da mesma forma, a despolarização estimulada por FSH foi inibida por PTX. Subseqüente a ativação de Gi, PI3K é estimulada por FSH, em células de Sertoli imaturas. Esta via foi bloqueada por wortmannin, o que inibiu a ação de FSH nos parâmetros analisados. Também foi estudada a ação de IGF-I sobre a captação de 45Ca2+, sobre o transporte de [14C]MeAIB e foi observada sua resposta eletrofisiológica. Verificou-se ação de IGF-I nos transportes de 45Ca2+ e [14C]MeAIB de maneira significativa, e observou-se uma despolarização como resposta eletrofisiológica à sua aplicação tópica, em células de Sertoli de ratos imaturos. Sabe-se que FSH e IGF-I agem de maneira sinérgica no desenvolvimento das células de Sertoli, e que FSH estimula a síntese e a secreção de IGF-I, nestas células durante o período pré-púbere. Então foi verificada se a ação de FSH ocorre via IGF-I ou através de mecanismos paralelos. Para esta verificação utilizou-se o bloqueador de receptor de IGF-I, JB1, o qual bloqueia o acesso do fator de crescimento ao seu receptor tirosina cinase. Como resultado foi observado que o bloqueador JB1, inibe as ações estimuladas por IGF-I, entretanto sem alterar a resposta de FSH sobre os parâmetros analisados. E com o intuito de verificar o envolvimento de Cav1 (canais de cálcio dependentes de voltagem do tipo L), foi utilizado verapamil, o qual bloqueou a ação de FSH sobre a captação de 45Ca2+. A partir destes resultados, é possível sugerir que FSH estimula a captação de 45Ca2+, o transporte de [14C]MeAIB, bem como apresenta uma resposta eletrofisiológica vinculada a via GPCR/Gi/Gßy/PI3K/Akt-PKB/Cav1, em células de Sertoli de ratos imaturos durante sua fase proliferativa. / FSH plays a central role on Sertoli cell proliferation in development during puberty, and after this period is related to spermatogenic progression. FSH increase Sertoli cells number and size from the 5º to 15º day after birth, in the same period the FSH strongly stimulates neutral amino acid transport, also, FSH plays a biphasic electrophysiology response characterized by a rapid hyperpolarization following to a prolonged depolarizing. The aim of this work was study the pathways stimulated by FSH in Sertoli cells of rats during the pre pubertal phase. As markers we use 45Ca2+ uptake, [14C]MeAIB transport and the membrane potential (MP) to verify the action of FSH on Gi and Gs protein pathways. It was observed that FSH enhanced 45Ca2+ uptake through Gi protein pathway, independently of cAMP, this action was bloked by PTX (250ng/mL) independent of adenil ciclase action. Also 45Ca2+ uptake, [14C]MeAIB transport and MP response were blocked by wortmannin (100nM). The action IGF-1 in these parameters was also analyzed, the growth factor stimulates 45Ca2+ uptake and [14C]MeAIB transport and induce a prolonged depolarization on the MP. The use of an inactive analog of the IGF-1(JB1 1μg/ml) blocked the IGF-1 action but not the effects of FSH. The utilization of Verapamil (100 μM) blocker of the Cav1 (L type VDCC) inhibited the stimulation of FSH on 45Ca2+ uptake and [14C]MeAIB transport. These results suggest that the FSH action during proliferative stage of Sertoli cells on 45Ca2+ uptake, [14C]MeAIB transport and MP modification related to the GPCR/Gi/Gßy/PI3K/Akt-PKB/Cav1 pathway.

O zebrafish (Danio rerio) é uma espécie utilizada como modelo experimental em diversas áreas, tais como neurociências toxicologia. Seu genoma já está praticamente sequenciado e estudos demonstraram que muitos genes deste peixe são similares aos de mamíferos. Além disso, o zebrafish é um excelente modelo para estudar a função de diferentes sistemas de neurotransmissão. O consumo do etanol exerce diversas mudanças na coordenação motora, percepção sensorial e cognição promovendo um amplo espectro de alterações bioquímicas e fisiológicas nas células nervosas. Aqui, nós investigamos o efeito promovido pela exposição crônica de etanol nos sistemas purinérgico e glutamatérgico, e níveis de BDNF no SNC de zebrafish. Os transportadores de alta afinidade de aminoácidos (EAAT) regulam os níveis extracelulares de glutamato. Nós identificamos e descrevemos o padrão de expressão dos genes relacionados aos transportadores e as propriedades de captação de glutamato nas três importantes estruturas cerebrais de zebrafish (telencéfalo, tecto óptico e cerebelo). As pesquisas nos bancos de dados do seu genoma através de análise filogenética confirmaram a presença de diversos EAATs (EAAT2, EAAT3, três EAAT1 parálogos e duas sequências parálogas para EAAT5). Também, a captação de glutamato dependente de sódio foi significativamente maior no tecto óptico, indicando diferenças funcionais entre as estruturas cerebrais. Os EAATs pertencem à família dos carreadores de soluto 1 (SLC1), que constitui os transportadores de alta afinidade de aminoácidos e transportadores de aminoácidos neutros. Recentemente, foi demonstrada uma análise filogenética e clonagem dos genes SLC1/EAAT identificando distintos membros desta família de transportadores. No sentido de unificar a designação dos genes SLC1/EAAT em zebrafish, foi proposta uma nomenclatura comum para estes grupos. O etanol promoveu uma diminuição significativa na captação de glutamato após 7 e 14 dias de exposição (30% e 54%, respectivamente), enquanto que após 28 dias, não foram observadas alterações. Na,K-ATPase, a enzima responsável pelo controle do gradiente iônico, não teve sua atividade alterada após todos os períodos de exposição testados. Além disso, os peixes expostos ao etanol durante 7 e 14 dias tiveram uma redução nos níveis de mRNA para SLC1A1/EAAT3. Entretanto, a expressão gênica do SLC1A8a,b/EAAT6a,b aumentou após todos os períodos testados, enquanto que SLC1A3a,b/EAAT1b aumentou somente após 28 dias. A prolongada exposição ao etanol não foi capaz de alterar as atividades da glutamina sintetase e glutaminase. Da mesma forma, etanol não alterou a hidrólise de ATP e GTP. Entretanto, foi verificada uma diminuição na hidrólise de ADP (46% e 34%) e GDP (48% e 36%) após 7 e 14 dias respectivamente. Após 7 e 14 dias de exposição ao etanol, também foi observada uma significativa alteração na hidrólise de AMP (48% e 36%), enquanto que a hidrólise de GTP foi inibida somente após 7 dias (46%). Os níveis de transcritos das nucleosídeo trifosfato difosfohidrolase (NTPDases) foram alteradas após 7, 14 e 28 dias. Em contraste, a expressão da 5′-nucleotidase não foi alterada. A atividade da adenosina deaminase (ADA) na fração solúvel não foi modificada, mas uma redução da atividade na fração de membrana após 28 dias de exposição ao etanol (44%) foi observada. A análise da expressão gênica demonstrou que ADA1 permaneceu inalterada, enquanto que os transcritos de ADAL, ADA2-2, ADA2-1, e sua isoforma truncada de ―splicing‖ alternativo (ADA2-1/T) foram alteradas após a ação prolongada do etanol. Após 14 e 28 dias, etanol aumentou a expressão gênica do BDNF, mas não alterou os níveis de transcritos para trkB. A determinação da proteína BDNF através dos métodos de ELISA indicou um aumento de (51%), sendo confirmando imunohistioquímicamente. Estes resultados sugerem que a homeostase da função neurotrófica pode ser alterada pelo prolongado consumo de etanol. Esta tembém inclui uma revisão sobre o papel de diferentes neurotransmissores excitatórios e inibitórios em zebrafish, tais como, dopaminérgico, serotoninérgico, colinérgico, glutamatérgico, purinérgico, histaminérgico, nitrérgico, glicinérgico, gabaérgico, enfatizando aspectos farmacológicos e toxicológicos. Em suma, esta tese demonstra o efeito da exposição crônica ao etanol afeta o sistema glutamtérgico e purinérgico, expressão de BDNF em cérebro de zebrafish. O aumento do conhecimento global sobre os sistemas de neurotransmisão em zebrafish e o esclarecimento de efeitos farmacológicos e toxicológicos poderia contribuir para novas estratégias de pesquisa em ciências básicas e biomédicas. / The zebrafish (Danio rerio) is a species used as experimental models in various fields such as neurosciences, toxicology. Its genome has already been sequenced and studies have shown that many genes are similar to those of mammals. Furthermore, zebrafish provides an excellent model to study the function of different neurotransmitter systems. The ethanol consumption exerts several changes in motor coordination, sensory perception and cognition, promoting a wide-spectrum of biochemical and physiological alterations on nervous cells. Here we investigated the effects promoted by chronic ethanol exposure on glutamatergic and purinergic systems, and BDNF levels in zebrafish CNS. High-affinity excitatory amino acid transporters (EAATs) regulate extracellular glutamate levels. We identified and described the expression profile of EAATs-related genes and the functional properties of glutamate uptake in three major brain structures from zebrafish (telencephalon, optic tectum and cerebellum). Searches on zebrafish genome databases and a phylogenetic analysis confirmed the presence of several EAAT-related genes (EAAT2, EAAT3, three EAAT1 paralogs and two EAAT5 sequences). Moreover, the glutamate uptake was significantly higher in optic tectum, which indicates functional differences within zebrafish brain structures. EAATs belong to the solute carrier family 1 (SLC1), that constitute high-affinity glutamate and neutral amino acid transporters. Recently, the phylogenetic analysis and cloning reporting of SLC1/EAAT genes from zebrafish identified distinct members of this transporter family. In order to unify the nomenclature of SLC1/EAAT genes in zebrafish, it was proposed a common nomenclature for these groups. The actions of ethanol on glutamate uptake showed a significant decrease in glutamate transport (30% and 54%) after 7 and 14 days of exposure, whereas after 28 days, no significant changes were detected. Na,K-ATPase, the enzyme responsible to generate ion gradients, did not alter after all exposure periods. Moreover, fish exposed to ethanol during 7 and 14 days exhibit a decrease of mRNA levels for SLC1A1/EAAT3. However, the gene expression of SLC1A8a,b/EAAT6a,b increased after all exposure periods, whereas SLC1A3a,b/EAAT1b increased only after 28 days. The prolonged ethanol exposure did not significantly change the glutamine synthetase and glutaminase activities. In the same way, ethanol did not alter the ATP and GTP hydrolysis. However, a decrease in ADP (46% and 34%) and GDP (48% and 36%) hydrolysis was verified after 7 and 14 days, respectively. After 7 and 14 days of ethanol exposure, a significant decrease in AMP hydrolysis (48% and 36%) was also observed, whereas GMP hydrolysis was inhibited only after 7 days (46%). Furthermore, nucleoside triphosphate diphosphohydrolase (NTPDase) transcript levels were altered after 7, 14, and 28 days. In contrast, 5′-nucleotidase expression was not altered. Adenosine deaminase (ADA) activity from soluble fraction was not modified, but a decrease of ADA activity in membrane fraction after 28 days (44%) of ethanol exposure was observed. Gene expression analysis demonstrated that ADA1 remained unaltered, whereas ADAL, ADA2-2, ADA2-1 transcripts, and its truncated alternative splice isoform (ADA2-1/T) were altered after prolonged ethanol exposure. After 14 and 28 days, ethanol increased the BDNF gene expression, but did not change the levels of trkB transcripts. The measurement of BDNF protein through ELISA kit anti-BDNF showed increased amounts after 28 days of exposure (51%), which was also confirmed by immunohistochemstry. These results suggest that the homeostasis of neurotrophic functions may be altered by prolonged ethanol consumption. Moreover, we present a review about the role of different excitatory and inhibitory neurotransmitters systems in zebrafish, such as dopaminergic, serotoninergic, cholinergic, glutamatergic, purinergic, histaminergic, nitrergic, glycinergic, and GABAergic systems, emphasizing pharmacological and toxicological aspects. In conclusion, this thesis demonstrates that chronic ethanol exposure affects the glutamatergic and purinergic systems, and BDNF expression in zebrafish brain. The significant increase in the global knowledge about the neurotransmitters systems in zebrafish and the elucidation of pharmacological and toxicological effects could lead to new strategies and appropriate priorities in research in order to support complementary insights on basic sciences and biomedical research.