Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-12-13Bitstream added on 2014-06-13T18:44:37Z : No. of bitstreams: 1 munhoz_e_dr_arafo.pdf: 3085541 bytes, checksum: f014aca5c4e34e1bd024219270c2acaf (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O estresse, atualmente, é considerado um fator importante na fisiopatologia de muitos distúrbios psiquiátricos. Embora os efeitos do estresse agudo possam ser contrabalanceados por respostas adaptativas, o estresse intenso, repetido ou prolongado pode eliciar alterações neuronais duradouras que constituirão as bases de doenças psiquiátricas, como a depressão. Levantamentos epidemiológicos também mostram elevada prevalência de tabagistas entre pacientes com depressão maior. Estas altas taxas de comorbidade sugerem uma provável relação causal: pacientes com depressão proeminente procurariam a nicotina para alívio dos sintomas. Assim, este trabalho investigou as alterações neuroquímicas e neuroendócrinas mediadas pela nicotina na resposta de adaptação ao estresse, utilizando-se, para tanto, o teste modificado da natação forçada (TNF). Para tanto, ratos Wistar machos foram submetidos ao TNF (30 cm de água, 24 ± 1ºC) por 15 min e tratados (1, 19 e 23h) com nicotina (NIC: 0,5 mg/kg, sc), imipramina (IMI: 15 mg/kg, ip) ou salina (SAL). Uma hora após a última injeção, os animais foram reexpostos (5 min) à mesma cuba. Imediatamente após o teste, os animais foram sacrificados; o hipocampo dorsal (HD) e ventral (HV), hipotálamo (HT) e os núcleos dorsal (DR) e mediano (MR) da rafe foram coletados por punch para quantificação de 5-HT, 5-HIAA e NA por HPLC e o sangue, para quantificação da corticosterona plasmática por radioimunoensaio. O hipocampo total também foi utilizado para avaliar a expressão do receptor serotoninérgico 5-HT1A e do glicorreceptor (GR) por western blot. Ainda, avaliou-se o efeito da prazosina nas alterações neuroquímicas induzidas pelo TNF. O tratamento subcrônico com NIC e IMI reduziu em 39% e 50%, respectivamente, o parâmetro de imobilidade e aumentou em 52% e 66%, respectivamente, as contagens de escalada, em relação ao grupo... / Stress is considered a key component in the pathophysiology of several psychiatric diseases. Although the effects of acute stress can be counterbalanced by adaptative responses, intense, repeated or prolonged stress can elicit long lasting neuronal alterations that are related to the occurrence of psychiatric disorders, such as depression. Epidemiological studies have also identified a high prevalence of smokers among depressive patients. These observations suggest a causal relationship: smoking is a self-medication effort to alleviate some symptoms of depression by nicotine. Then, this study investigated nicotine mediatedneurochemical and neuroendocrine alterations in the adaptation response to stress. The modified forced swmming test (FST), a protocol originally employed for screnning new antidepressant drugs, was employed. Male Wistar rats were placed individually into a container (30-cm of water, 24±1ºC, 15 min - pretest). Then animals received nicotine (0.5 mg/kg, s.c.), imipramine (15 mg/kg, i.p.) or saline injections at 1, 19 and 23h after the pretest. One hour after the injections, animals were placed in the same container for 5 min. Immediately after, the animals were sacrificed; dorsal (DH) and ventral (VH) hippocampus, hypothalamus (HT) and dorsal (DR) and median (MR) raphe nuclei were collected by punch for measurement of 5-HT, 5-HIAA and NA by HPLC (expressed in ng/mg tissue). Blood samples were collected for determination of plasma corticosterone levels by radioimmunoassay. The whole hippocampus was also used to evaluate the expression of the 5-HT1A serotoninergic receptor and glucocorticoid receptor by western blot. The effects of prazosin in TNF induced-neurochemical alterations was also evaluated. Nicotine and imipramine decreased in 39% and 50%, respectively, the immobility behavior and increased in 52% and 66%, respectively, the climbing scores, in relation to saline... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Cleopatra da Silva Planeta / Banca: Azair Liane Matos do Canto de Souza / Banca: Carlos César Crestani / Banca: Mirtes Costa / Banca: Marcelo Tadeu Marin / Resumo: O estresse, atualmente, é considerado um fator importante na fisiopatologia de muitos distúrbios psiquiátricos. Embora os efeitos do estresse agudo possam ser contrabalanceados por respostas adaptativas, o estresse intenso, repetido ou prolongado pode eliciar alterações neuronais duradouras que constituirão as bases de doenças psiquiátricas, como a depressão. Levantamentos epidemiológicos também mostram elevada prevalência de tabagistas entre pacientes com depressão maior. Estas altas taxas de comorbidade sugerem uma provável relação causal: pacientes com depressão proeminente procurariam a nicotina para alívio dos sintomas. Assim, este trabalho investigou as alterações neuroquímicas e neuroendócrinas mediadas pela nicotina na resposta de adaptação ao estresse, utilizando-se, para tanto, o teste modificado da natação forçada (TNF). Para tanto, ratos Wistar machos foram submetidos ao TNF (30 cm de água, 24 ± 1ºC) por 15 min e tratados (1, 19 e 23h) com nicotina (NIC: 0,5 mg/kg, sc), imipramina (IMI: 15 mg/kg, ip) ou salina (SAL). Uma hora após a última injeção, os animais foram reexpostos (5 min) à mesma cuba. Imediatamente após o teste, os animais foram sacrificados; o hipocampo dorsal (HD) e ventral (HV), hipotálamo (HT) e os núcleos dorsal (DR) e mediano (MR) da rafe foram coletados por punch para quantificação de 5-HT, 5-HIAA e NA por HPLC e o sangue, para quantificação da corticosterona plasmática por radioimunoensaio. O hipocampo total também foi utilizado para avaliar a expressão do receptor serotoninérgico 5-HT1A e do glicorreceptor (GR) por western blot. Ainda, avaliou-se o efeito da prazosina nas alterações neuroquímicas induzidas pelo TNF. O tratamento subcrônico com NIC e IMI reduziu em 39% e 50%, respectivamente, o parâmetro de imobilidade e aumentou em 52% e 66%, respectivamente, as contagens de escalada, em relação ao grupo... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Stress is considered a key component in the pathophysiology of several psychiatric diseases. Although the effects of acute stress can be counterbalanced by adaptative responses, intense, repeated or prolonged stress can elicit long lasting neuronal alterations that are related to the occurrence of psychiatric disorders, such as depression. Epidemiological studies have also identified a high prevalence of smokers among depressive patients. These observations suggest a causal relationship: smoking is a self-medication effort to alleviate some symptoms of depression by nicotine. Then, this study investigated nicotine mediatedneurochemical and neuroendocrine alterations in the adaptation response to stress. The modified forced swmming test (FST), a protocol originally employed for screnning new antidepressant drugs, was employed. Male Wistar rats were placed individually into a container (30-cm of water, 24±1ºC, 15 min - pretest). Then animals received nicotine (0.5 mg/kg, s.c.), imipramine (15 mg/kg, i.p.) or saline injections at 1, 19 and 23h after the pretest. One hour after the injections, animals were placed in the same container for 5 min. Immediately after, the animals were sacrificed; dorsal (DH) and ventral (VH) hippocampus, hypothalamus (HT) and dorsal (DR) and median (MR) raphe nuclei were collected by punch for measurement of 5-HT, 5-HIAA and NA by HPLC (expressed in ng/mg tissue). Blood samples were collected for determination of plasma corticosterone levels by radioimmunoassay. The whole hippocampus was also used to evaluate the expression of the 5-HT1A serotoninergic receptor and glucocorticoid receptor by western blot. The effects of prazosin in TNF induced-neurochemical alterations was also evaluated. Nicotine and imipramine decreased in 39% and 50%, respectively, the immobility behavior and increased in 52% and 66%, respectively, the climbing scores, in relation to saline... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Introdução: O óxido nítrico (NO) tem sido relacionado como um importante neuromodulador envolvido com a neurobiologia da adaptação ao estresse e da depressão. De fato, a administração sistêmica ou intra-hipocampal de inibidores da NO sintase neuronial (nNOS) induz efeitos do tipo antidepressivo em modelos animais. Evidências recentes indicam que os efeitos sistêmicos dos inibidores da nNOS são dependentes dos níveis de serotonina no encéfalo. O sistema serotoninérgico do hipocampo dorsal, por ativação dos receptores serotoninérgicos do tipo 1A (5HT1A), facilita a adaptação ao estresse e contribui para os efeitos comportamentais de drogas antidepressivas. Portanto, o objetivo do presente estudo foi testar a hipótese de que o efeito do tipo antidepressivo induzido pela administração hipocampal de inibidores da nNOS seria mediado pela facilitação da neurotransmissão serotoninérgica local e subseqüente ativação de 5HT1A. Métodos: Após cirurgia estereotáxica, ratos Wistar com cânulas-guia direcionadas ao hipocampo dorsal foram submetidos a sessão de pré-teste (PT 15 minutos de nado) e receberam administrações locais das drogas: N-propil-L-arginina (NPA, inibidor seletivo da nNOS: 0,00001 - 1 nmol/0,5 µL), fluoxetina (SSRI: 1, 3 e 10 nmol/0,5 µL), WAY100635 (antagonista seletivo para 5HT1A: 1, 3 e 10 nmol/0,5 µL) ou veículo (0,5 µL). 24h depois, o tempo de imobilidade foi registrado em uma sessão de 5 minutos de nado. Todos os protocolos foram aprovados por um comitê de ética local (Proc. No 08.1.1133.53.4) Resultados: A administração intra hipocampal de NPA ou fluoxetina reduziu significativamente o tempo de imobilidade em animais submetidos ao teste do nado forçado, um efeito tipo antidepressivo. A administração de WAY100635 não induziu efeito por si, mas foi capaz de bloquear os efeitos induzidos por fluoxetina ou NPA. Conclusões: A inibição da nNOS, pelo NPA, ou a inibição da recaptação de serotonina, pela fluoxetina, no DH induziu efeito do tipo antidepressivo de similar magnitude. O fato de que o pré-tratamento com WAY100635 foi capaz de bloquear os efeitos induzidos por NPA e fluoxetina indica que ambos os efeitos são mediados por facilitação da neurotransmissão serotoninérgica local e subseqüente ativação de 5HT1A. Assim, esses resultados sugerem que níveis aumentados de NO no DH poderiam levar a um déficit na neurotransmissão serotoninérgica local e, portanto, predispor ao desenvolvimento das conseqüências comportamentais do estresse. / Introduction: Nitric oxide (NO) has been suggested to play an important role in the neurobiology of stress adaptation and depression. In fact, systemic or hippocampal administration of neuronal NO synthase (nNOS) inhibitors induces antidepressant-like effects in animal models. Recent evidence indicates that the systemic effects of nNOS inhibitors are dependent on serotonin levels in the brain. The serotonergic system of the dorsal hippocampus (DH), through the activation of serotonin 1A (5-HT1A) receptors, is proposed to mediate stress adaptation and the behavioral effects of antidepressant drugs. Therefore, the aim of the present study was to test the hypothesis that the antidepressant-like effects induced by nNOS inhibition into the hippocampus would be mediated by a facilitation of the local serotonergic neurotransmission and subsequent 5-HT1A receptor activation. Methods: Male Wistar rats with guide-cannulae aimed at the DH were submitted to the pretest session (PT - 15 minutes of swimming) and received local administrations of the drugs: n-propyl-L-arginine (NPA, selective nNOS inhibitor: 0.00001 - 1 nmol/0.5 µL), fluoxetine (SSRI: 1, 3 and 10 nmol/0.5 µL), WAY100635 (selective 5-HT1A antagonist: 1, 3 and 10 nmol/0.5 µL) or vehicle (0.5 µL). One day later, the immobility time was registered at a 5 minutes swimming test session. All protocols were approved by a local ethical committee (Proc. N. 08.1.1133.53.4.) Results: The intrahippocampal administration of NPA or fluoxetine reduced the immobility time in animals submitted to the forced swimming test, an antidepressant-like effect in this model. WAY100635 did not induce any effect per se, but it was able to block the effects induced by fluoxetine or NPA. Conclusions: Inhibition of nNOS, by NPA, or inhibition of serotonin reuptake, by fluoxetine, in the DH induced antidepressant-like effects of similar magnitude. The fact that pretreatment with WAY100635 was able to block NPA- and fluoxetine-induced effects indicates that both effects are mediated by a facilitation of the local serotonergic neurotransmission and subsequent activation of 5-HT1A receptors. Therefore, these results suggest that increased NO levels in the DH could impair local serotonergic neurotransmission and, thus, predisposes to the development of stress-induced behavioral consequences, such as depressive-like behaviors.

Receptores CB1 e TRPV1 desempenham papéis opostos na modulação da atividade neuronal e, possivelmente, na regulação da resposta ao estresse. A exposição ao estresse reduz a neurotransmissão mediada por receptores CB1, enquanto que a facilitação do sistema endocanabinóide produz efeito tipoantidepressivo. Por outro lado, estudos farmacológicos e de manipulação genética apontam que a diminuição da sinalização mediada por receptores TRPV1 produz efeito tipo-antidepressivo em modelos animais. Evidências científicas apontam que a modulação da neurotransmissão glutamatérgica, dependente de receptores NMDA, esteja envolvida em respostas mediadas por CB1 e TRPV1. Ambos os receptores são amplamente expressos em estruturas cerebrais envolvidas na resposta emocional, incluindo o córtex pré-frontal medial ventral (CPFmv), o que aponta para essa estrutura como importante alvo para os efeitos mediados por receptores CB1, TRPV1 e NMDA. Entretanto, pouco se sabe sobre a interação entre CB1 e TRPV1 corticais na resposta ao estresse. Dessa forma, avaliamos se receptores CB1 e TRPV1 localizados no CPFmv-pré-límbico (PL) podem contribuir, de maneiras opostas, para as mudanças comportamentais induzidas pelo estresse do teste do nado forçado (TNF), um teste preditivo de efeito tipo-antidepressivo. Em um primeiro grupo experimental observou-se que a AEA induz efeito tipo-antidepressivo com uma curva dose-resposta em U, quando administrada no CPFmv-PL. Além disso, o efeito tipo-antidepressivo da AEA foi prevenido pela pré-administração de AM251, um antagonista para receptores CB1. Por outro lado, a maior dose de AEA, que não induz efeito per se, produziu efeito tipo-antidepressivo quando combinada ao bloqueio de receptores TRPV1 por meio do pré-tratamento com SB366791. Corroborando estes dados, observou-se que a administração intra-CPFmv-PL de um bloqueador dual da enzima FAAH e de receptores TRPV1 (AA-5HT), induziu efeito tipo-antidepressivo no teste do nado forçado. Além disso, a administração do inibidor da FAAH (URB597) e do antagonista de receptores TRPV1 (SB366791), em grupos independentes de animais, reduziu o tempo de imobilidade no teste do nado forçado. Ademais, a coadministração de doses subefetivas de URB597 e SB366791 reduziu o tempo de imobilidade no mesmo teste comportamental, evidenciando somação de efeito do bloqueio combinado da FAAH com receptores TRPV1. Em conjunto, esses ii resultados indicam que tanto a facilitação da neurotransmissão mediada por CB1R quanto o bloqueio de TRPV1R no CPFmv-PL promove efeito tipo-antidepressivo, sugerindo que ambos os receptores corticais são importantes na modulação de respostas comportamentais ao estresse e, possivelmente, na neurobiologia da depressão, porém de maneiras opostas. Buscando elucidar os mecanismos pelos quais a AEA, através da ativação de CB1R e TRPV1R, promove seus efeitos comportamentais, o envolvimento da das neurotransmissões glutamatérgica e nitrérgica nos efeitos induzidos pela AEA foi investigado. Nossos resultados demonstraram que a administração de antagonista de receptores glutamatérgicos do tipo NMDA (LY235959) e de inibidor da nNOS (NPA) induziram efeito tipoantidepressivo no teste do nado forçado quando administrados intra-CPFmv-PL. Além disso, a coadministração de doses subefetivas do antagonista NMDA (LY366791) e da AEA intra-CPFmv-PL, induziu efeito tipo-antidepressivo no TNF, mostrando um efeito aditivo da administração conjunta das drogas. Esse resultado sugere que o efeito tipo-antidepressivo da AEA seja facilitado pela inibição da neurotransmissão glutamatérgica mediada por NMDA. Em conjunto, os resultados do presente trabalho indicam um envolvimento de CB1 e TRPV1 do CPFmv-PL na modulação da resposta comportamental ao estresse do nado forçado, porém de maneira contrária. Além disso, o efeito tipo-antidepressivo da AEA parece envolver a diminuição da neurotransmissão glutamatérgica mediada por NMDAR. / CB1 and TRPV1 receptors play opposite roles in the modulation of neuronal activity and, possibly, in the regulation of the stress response. Exposure to stress attenuates CB1 receptor-mediated neurotransmission, while facilitation of the endocannabonoid system produces antidepressant-like effects. On the other hand, genetic and pharmacological blockade of TRPV1 receptor signalling produces antidepressant-like effect in animal models. Scientific evidence suggests NMDA receptor-mediated glutamatergic neurotransmission might be involved in responses mediated by CB1 and TRPV1. Both receptors are widely expressed in brain structures involved in the emotional response, including the ventral medial prefrontal cortex (CPFmv), which points to this structure as an important target to the effects triggered by CB1 and TRPV1. However, little is known about the interaction between cortical CB1 and TRPV1 in response to stress. Therefore, we evaluated whether CB1 and TRPV1 receptors of the vmPFC-PL may contribute, in opposite ways, to stress-induced behavioral changes in the forced swimming test (FST), a predictive test of antidepressant-like effect. In a first experimental group it was observed that AEA induces antidepressant-like effect with a U shape dose-response curve, when administered in the vmPFC-PL. In addition, the antidepressant-like effect of AEA was prevented by pre-administration with AM251, a CB1 receptor antagonist. On the other hand, the higher dose of AEA, which does not induce effect per se, produced an antidepressant-like effect when combined with TRPV1 receptor blockade with SB366791. Corroborating these data, intra-vmPFC-PL administration of a dual blocker of the FAAH enzyme and TRPV1 receptors (AA-5HT), induced antidepressant-like effect in the forced swimming test. In addition, administration of FAAH inhibitor (URB597) and TRPV1 receptor antagonist (SB366791) in independent groups of animals reduced the immobility time in the forced swimming test. Furthermore, co-administration of URB597 and SB366791, in sub-effective doses, reduced the immobility time in the same behavioral test, evidencing synergism of the combined blockade of FAAH with TRPV1 receptors. Taken together, these results indicate that both facilitation of CB1R-mediated neurotransmission and blockade of TRPV1R in vmPFC-PL promotes antidepressantlike effect, suggesting that both cortical receptors are important in modulating iv behavioral responses to stress and possibly in the neurobiology of depression, but in opposite ways. Aiming to elucidate the mechanisms by which AEA, through the activation of CB1R and TRPV1R, promotes its behavioral effects, the involvement of the possible modulation of glutamatergic and nitrergic neurotransmissions by AEA was investigated. Our results demonstrated that administration of NMDA receptor antagonist (LY235959) and nNOS inhibitor (NPA) induced antidepressant-like effect in the forced swimming test when administered intra-CPFmv-PL. In addition, coadministration of NMDA antagonist (LY366791) and AEA intra-CPFmvPL, in subeffective doses, induced antidepressant-like effect in the FST, showing a synergistic effect of these drugs. This result suggests that the antidepressant-like effect of AEA might involve attenuation of cortical NMDA-mediated glutamatergic neurotransmission. Taken together, results of the present study indicate an opposite involvement for CB1 and TRPV1 receptors in the behavioral responses elicited by forced swimming stress. Furthermore, the antidepressant-like effect of AEA probably involves the attenuation of NMDAR-mediated glutamatergic neurotransmission.

Receptores CB1 e TRPV1 desempenham papéis opostos na modulação da atividade neuronal e, possivelmente, na regulação da resposta ao estresse. A exposição ao estresse reduz a neurotransmissão mediada por receptores CB1, enquanto que a facilitação do sistema endocanabinóide produz efeito tipoantidepressivo. Por outro lado, estudos farmacológicos e de manipulação genética apontam que a diminuição da sinalização mediada por receptores TRPV1 produz efeito tipo-antidepressivo em modelos animais. Evidências científicas apontam que a modulação da neurotransmissão glutamatérgica, dependente de receptores NMDA, esteja envolvida em respostas mediadas por CB1 e TRPV1. Ambos os receptores são amplamente expressos em estruturas cerebrais envolvidas na resposta emocional, incluindo o córtex pré-frontal medial ventral (CPFmv), o que aponta para essa estrutura como importante alvo para os efeitos mediados por receptores CB1, TRPV1 e NMDA. Entretanto, pouco se sabe sobre a interação entre CB1 e TRPV1 corticais na resposta ao estresse. Dessa forma, avaliamos se receptores CB1 e TRPV1 localizados no CPFmv-pré-límbico (PL) podem contribuir, de maneiras opostas, para as mudanças comportamentais induzidas pelo estresse do teste do nado forçado (TNF), um teste preditivo de efeito tipo-antidepressivo. Em um primeiro grupo experimental observou-se que a AEA induz efeito tipo-antidepressivo com uma curva dose-resposta em U, quando administrada no CPFmv-PL. Além disso, o efeito tipo-antidepressivo da AEA foi prevenido pela pré-administração de AM251, um antagonista para receptores CB1. Por outro lado, a maior dose de AEA, que não induz efeito per se, produziu efeito tipo-antidepressivo quando combinada ao bloqueio de receptores TRPV1 por meio do pré-tratamento com SB366791. Corroborando estes dados, observou-se que a administração intra-CPFmv-PL de um bloqueador dual da enzima FAAH e de receptores TRPV1 (AA-5HT), induziu efeito tipo-antidepressivo no teste do nado forçado. Além disso, a administração do inibidor da FAAH (URB597) e do antagonista de receptores TRPV1 (SB366791), em grupos independentes de animais, reduziu o tempo de imobilidade no teste do nado forçado. Ademais, a coadministração de doses subefetivas de URB597 e SB366791 reduziu o tempo de imobilidade no mesmo teste comportamental, evidenciando somação de efeito do bloqueio combinado da FAAH com receptores TRPV1. Em conjunto, esses ii resultados indicam que tanto a facilitação da neurotransmissão mediada por CB1R quanto o bloqueio de TRPV1R no CPFmv-PL promove efeito tipo-antidepressivo, sugerindo que ambos os receptores corticais são importantes na modulação de respostas comportamentais ao estresse e, possivelmente, na neurobiologia da depressão, porém de maneiras opostas. Buscando elucidar os mecanismos pelos quais a AEA, através da ativação de CB1R e TRPV1R, promove seus efeitos comportamentais, o envolvimento da das neurotransmissões glutamatérgica e nitrérgica nos efeitos induzidos pela AEA foi investigado. Nossos resultados demonstraram que a administração de antagonista de receptores glutamatérgicos do tipo NMDA (LY235959) e de inibidor da nNOS (NPA) induziram efeito tipoantidepressivo no teste do nado forçado quando administrados intra-CPFmv-PL. Além disso, a coadministração de doses subefetivas do antagonista NMDA (LY366791) e da AEA intra-CPFmv-PL, induziu efeito tipo-antidepressivo no TNF, mostrando um efeito aditivo da administração conjunta das drogas. Esse resultado sugere que o efeito tipo-antidepressivo da AEA seja facilitado pela inibição da neurotransmissão glutamatérgica mediada por NMDA. Em conjunto, os resultados do presente trabalho indicam um envolvimento de CB1 e TRPV1 do CPFmv-PL na modulação da resposta comportamental ao estresse do nado forçado, porém de maneira contrária. Além disso, o efeito tipo-antidepressivo da AEA parece envolver a diminuição da neurotransmissão glutamatérgica mediada por NMDAR. / CB1 and TRPV1 receptors play opposite roles in the modulation of neuronal activity and, possibly, in the regulation of the stress response. Exposure to stress attenuates CB1 receptor-mediated neurotransmission, while facilitation of the endocannabonoid system produces antidepressant-like effects. On the other hand, genetic and pharmacological blockade of TRPV1 receptor signalling produces antidepressant-like effect in animal models. Scientific evidence suggests NMDA receptor-mediated glutamatergic neurotransmission might be involved in responses mediated by CB1 and TRPV1. Both receptors are widely expressed in brain structures involved in the emotional response, including the ventral medial prefrontal cortex (CPFmv), which points to this structure as an important target to the effects triggered by CB1 and TRPV1. However, little is known about the interaction between cortical CB1 and TRPV1 in response to stress. Therefore, we evaluated whether CB1 and TRPV1 receptors of the vmPFC-PL may contribute, in opposite ways, to stress-induced behavioral changes in the forced swimming test (FST), a predictive test of antidepressant-like effect. In a first experimental group it was observed that AEA induces antidepressant-like effect with a U shape dose-response curve, when administered in the vmPFC-PL. In addition, the antidepressant-like effect of AEA was prevented by pre-administration with AM251, a CB1 receptor antagonist. On the other hand, the higher dose of AEA, which does not induce effect per se, produced an antidepressant-like effect when combined with TRPV1 receptor blockade with SB366791. Corroborating these data, intra-vmPFC-PL administration of a dual blocker of the FAAH enzyme and TRPV1 receptors (AA-5HT), induced antidepressant-like effect in the forced swimming test. In addition, administration of FAAH inhibitor (URB597) and TRPV1 receptor antagonist (SB366791) in independent groups of animals reduced the immobility time in the forced swimming test. Furthermore, co-administration of URB597 and SB366791, in sub-effective doses, reduced the immobility time in the same behavioral test, evidencing synergism of the combined blockade of FAAH with TRPV1 receptors. Taken together, these results indicate that both facilitation of CB1R-mediated neurotransmission and blockade of TRPV1R in vmPFC-PL promotes antidepressantlike effect, suggesting that both cortical receptors are important in modulating iv behavioral responses to stress and possibly in the neurobiology of depression, but in opposite ways. Aiming to elucidate the mechanisms by which AEA, through the activation of CB1R and TRPV1R, promotes its behavioral effects, the involvement of the possible modulation of glutamatergic and nitrergic neurotransmissions by AEA was investigated. Our results demonstrated that administration of NMDA receptor antagonist (LY235959) and nNOS inhibitor (NPA) induced antidepressant-like effect in the forced swimming test when administered intra-CPFmv-PL. In addition, coadministration of NMDA antagonist (LY366791) and AEA intra-CPFmvPL, in subeffective doses, induced antidepressant-like effect in the FST, showing a synergistic effect of these drugs. This result suggests that the antidepressant-like effect of AEA might involve attenuation of cortical NMDA-mediated glutamatergic neurotransmission. Taken together, results of the present study indicate an opposite involvement for CB1 and TRPV1 receptors in the behavioral responses elicited by forced swimming stress. Furthermore, the antidepressant-like effect of AEA probably involves the attenuation of NMDAR-mediated glutamatergic neurotransmission.

Introdução: O óxido nítrico (NO) tem sido relacionado como um importante neuromodulador envolvido com a neurobiologia da adaptação ao estresse e da depressão. De fato, a administração sistêmica ou intra-hipocampal de inibidores da NO sintase neuronial (nNOS) induz efeitos do tipo antidepressivo em modelos animais. Evidências recentes indicam que os efeitos sistêmicos dos inibidores da nNOS são dependentes dos níveis de serotonina no encéfalo. O sistema serotoninérgico do hipocampo dorsal, por ativação dos receptores serotoninérgicos do tipo 1A (5HT1A), facilita a adaptação ao estresse e contribui para os efeitos comportamentais de drogas antidepressivas. Portanto, o objetivo do presente estudo foi testar a hipótese de que o efeito do tipo antidepressivo induzido pela administração hipocampal de inibidores da nNOS seria mediado pela facilitação da neurotransmissão serotoninérgica local e subseqüente ativação de 5HT1A. Métodos: Após cirurgia estereotáxica, ratos Wistar com cânulas-guia direcionadas ao hipocampo dorsal foram submetidos a sessão de pré-teste (PT 15 minutos de nado) e receberam administrações locais das drogas: N-propil-L-arginina (NPA, inibidor seletivo da nNOS: 0,00001 - 1 nmol/0,5 µL), fluoxetina (SSRI: 1, 3 e 10 nmol/0,5 µL), WAY100635 (antagonista seletivo para 5HT1A: 1, 3 e 10 nmol/0,5 µL) ou veículo (0,5 µL). 24h depois, o tempo de imobilidade foi registrado em uma sessão de 5 minutos de nado. Todos os protocolos foram aprovados por um comitê de ética local (Proc. No 08.1.1133.53.4) Resultados: A administração intra hipocampal de NPA ou fluoxetina reduziu significativamente o tempo de imobilidade em animais submetidos ao teste do nado forçado, um efeito tipo antidepressivo. A administração de WAY100635 não induziu efeito por si, mas foi capaz de bloquear os efeitos induzidos por fluoxetina ou NPA. Conclusões: A inibição da nNOS, pelo NPA, ou a inibição da recaptação de serotonina, pela fluoxetina, no DH induziu efeito do tipo antidepressivo de similar magnitude. O fato de que o pré-tratamento com WAY100635 foi capaz de bloquear os efeitos induzidos por NPA e fluoxetina indica que ambos os efeitos são mediados por facilitação da neurotransmissão serotoninérgica local e subseqüente ativação de 5HT1A. Assim, esses resultados sugerem que níveis aumentados de NO no DH poderiam levar a um déficit na neurotransmissão serotoninérgica local e, portanto, predispor ao desenvolvimento das conseqüências comportamentais do estresse. / Introduction: Nitric oxide (NO) has been suggested to play an important role in the neurobiology of stress adaptation and depression. In fact, systemic or hippocampal administration of neuronal NO synthase (nNOS) inhibitors induces antidepressant-like effects in animal models. Recent evidence indicates that the systemic effects of nNOS inhibitors are dependent on serotonin levels in the brain. The serotonergic system of the dorsal hippocampus (DH), through the activation of serotonin 1A (5-HT1A) receptors, is proposed to mediate stress adaptation and the behavioral effects of antidepressant drugs. Therefore, the aim of the present study was to test the hypothesis that the antidepressant-like effects induced by nNOS inhibition into the hippocampus would be mediated by a facilitation of the local serotonergic neurotransmission and subsequent 5-HT1A receptor activation. Methods: Male Wistar rats with guide-cannulae aimed at the DH were submitted to the pretest session (PT - 15 minutes of swimming) and received local administrations of the drugs: n-propyl-L-arginine (NPA, selective nNOS inhibitor: 0.00001 - 1 nmol/0.5 µL), fluoxetine (SSRI: 1, 3 and 10 nmol/0.5 µL), WAY100635 (selective 5-HT1A antagonist: 1, 3 and 10 nmol/0.5 µL) or vehicle (0.5 µL). One day later, the immobility time was registered at a 5 minutes swimming test session. All protocols were approved by a local ethical committee (Proc. N. 08.1.1133.53.4.) Results: The intrahippocampal administration of NPA or fluoxetine reduced the immobility time in animals submitted to the forced swimming test, an antidepressant-like effect in this model. WAY100635 did not induce any effect per se, but it was able to block the effects induced by fluoxetine or NPA. Conclusions: Inhibition of nNOS, by NPA, or inhibition of serotonin reuptake, by fluoxetine, in the DH induced antidepressant-like effects of similar magnitude. The fact that pretreatment with WAY100635 was able to block NPA- and fluoxetine-induced effects indicates that both effects are mediated by a facilitation of the local serotonergic neurotransmission and subsequent activation of 5-HT1A receptors. Therefore, these results suggest that increased NO levels in the DH could impair local serotonergic neurotransmission and, thus, predisposes to the development of stress-induced behavioral consequences, such as depressive-like behaviors.

Post-ischemia depression (PID) is a condition that affects approximately 30% of survivors from stroke or cardiac arrest and has an important impact on patients’ quality of life. Previous studies support important roles of the endocannabinoid (eCB) system in depression and brain ischemia. This study attempts to link all three variables together by investigating the role and mechanism of eCB signaling in the development of PID. A global ischemia + hypotension model was used to induce a PID phenotype in CD1 mice. Three ischemic time frames were tested, and even though all three could induce significant cell death in the CA1 region of the hippocampus, only the 15-minute time point led to an increased immobility time on the forced swimming test (FST). The main goal of this study was to investigate the effect of a cannabinoid type-I receptor (CB1R) antagonist/inverse agonist, AM281, on the development of two depressive symptoms: anhedonia, measured with the sucrose preference test (SPT), and behavioral despair, measured with the FST. AM281 administration was able to significantly reduce the symptoms of anhedonia and behavioural despair. Subsequently, the mechanism behind this antidepressant-like effect was investigated. Administration of bicuculine with AM281 did not significantly affect the antidepressant effect on the FST, therefore suggesting that AM281 does not act on GABAergic synapses. A similar protocol was adopted with NVP-AM077, where its administration combined with AM281 was able to block the effect of AM281, thus confirming the importance of glutamatergic synapses for the antidepressant effect of AM281. Furthermore, the administration of a TAT-GLUR2 peptide did not significantly affect the effect of AM281, implying that the astroglial cell-mediated LTD (long-term depression) at glutamatergic synapses is not involved in the antidepressant effects of AM281. Finally, a bilateral intra-BLA (basolateral nucleus of the amygdala) administration of AM281 was able to reduce the immobility time on the FST. In conclusion, these results highlight the important contribution of BLA glutamatergic synapses to the antidepressant-like effect conferred by AM281.

Recentemente suspeitas de que mecanismos epigenéticos poderiam estar relacionados à fisiopatologia da depressão foram levantadas. Estudos recentes indicam que as alterações na transcrição gênica, induzidas por estresse ou por drogas antidepressivas, parecem envolver mecanismos epigenéticos. Nesse sentido, resultados preliminares de nosso grupo de pesquisa indicaram pioneiramente inibição global da metilação de DNA através da administração sistêmica do agente inibidor da DNA metiltransferase (DNMTs), 5-aza-2-deoxicitidina (5-azaD), induz efeito tipo-antidepressivo, dose-dependente, no modelo animal do nado forçado em ratos(Sales et al., 2011). O córtex pré-frontal medial ventral (CPFMv) é uma estrutura límbica intimamente relacionada com a neurobiologia da depressão. Evidências recentes indicam que o efeito tipo-antidepressivo aparece associado a aumento dos níveis da neurotrofina BDNF (brain derived neurotrophic factor) e de seu receptor TrkB no CPFMv, sendo a sinalização intracelular mediada pela ativação da proteína m-TOR. Contudo, não há evidências de que esses mecanismos moleculares estariam envolvidos nos efeitos induzidos pelos inibidores da metilação do DNA. Sabe-se, no entanto, que tanto o BDNF quanto TrkB têm sua expressão regulada por metilação do DNA. Diante disso, o objetivo presente trabalho será investigar a participação da via BDNF-TrkB-mTOR do CPFMv no efeito antidepressivo induzido por inibidores da metilação de DNA. Para tanto, ratos tratados com inibidores da metilação de DNA (5-azaD ou RG-108), em dois momentos diferentes (imediatamente após o PT e 23horas após o PT) foram submetidos ao teste do nado forçado (FST). Outro grupo de animais recebeu uma injeção intra-CPMv de k252a ou Rapamicina, 40 minutos antes do teste e uma injeção de BDNF intra-CPFMv, 30 minutos antes do teste. Em outro experimento, grupos independentes de animais submetidos ao nado forçado foram tratados sistemicamente com RG-108 e receberam injeção intra-CPFMv de K252a (antagonista de Trk) ou de rapamicina (inibidor da m-Tor), a fim de investigar se o efeito dessas drogas depende da via BDNF-TrkB-mTOR no CPFMv. Um grupo independente foi tratado com RG108 e CPFM desses animais foi dissecado para posterior análise da expressão de BDNF, TrkB e m-TOR, bem como da metilação de DNA. O tratamento com RG108 e 5azaD sistêmico reduziu o tempo de imobilidade dos animais submetidos ao nado forçado nos dois tempo de administração. A administração intra-CPFMv de BDNF promoveu efeito antidepressivo no FST, e esse efeito foi bloqueado pela administração de k252a ou Rapamicina no CPFMv. No mesmo sentido, o efeito antidepressivo do RG108 sistêmico foi bloqueado pela administração intra-CPFMv de k252a ou Rapamicina. Entretanto, a medida dos níveis de metilação global no CPFMv não apresentou alteração como tratamento com RG108, e também não mostrou alteração nos níveis de BDNF presente no CPF. O tratamento com RG108 não alterou a expressão, bem como a ativação de TRkB e mTOR. Concluímos que os inibidores da metilação do DNA apresentam agudamente efeito tipo antidepressivo rápido, que necessita da funcionalidade integral da via BDNF-TRkB-mTOR. Entretanto, esse efeito parece não alterar a síntese e expressão das proteínas envolvidas nessa via no que diz respeito ao CPFmv. / Recent studies indicate that changes in gene transcription induced by stress or antidepressant drugs appear to involve epigenetic mechanisms. Accordingly, results of our research group pioneered indicated global inhibition of DNA methylation through systemic administration of an inhibitor of DNA methyltransferase (DNMTs), 5-aza-2-deoxycytidine (5-AzaD), induces antidepressant-like effect dose-dependent in the animal model of forced swimming in rats (Sales et al., 2011). The ventral medial prefrontal (vmPFC) cortex is a limbic structure closely related to the neurobiology of depression. Recent evidence indicates that the antidepressant-like effect appears associated with increased levels BDNF (Brain derived neurotrophic factor) and its receptor TrkB in vmPFC, and intracellular signaling mediated by activation of protein mTOR. However, there is no evidence that these molecular mechanisms are involved in the effects induced by inhibitors of DNA methylation. It is known, however, both as BDNF and TrkB expression is regulated by DNA methylation. Thus, the goal of this work is to investigate the role of BDNF-TRkB pathway mTOR-vmPFC in the antidepressant effect induced by inhibitors of DNA methylation. To this end, rats treated with inhibitors of DNA methylation (5-Azad or RG-108), at two different times (immediately after 23hours after the PT and PT) were subjected to the forced swim test (FST). Another group received an intra-vmPFC injection of K252a or Rapamycin 40 minutes before the test, and an injection intra-vmPFC of BDNF 30 minutes before the test. In another experiment, separate groups undergoing the forced swim were treated systemically with RG-108 and received intra-vmPFC of K252a (Trk antagonist) or injection of rapamycin (m-Tor inhibitors) in order to investigate the effect these drugs depends on BDNF-TrkB-mTOR pathway in vmPFC. A separate group was treated with RG108 and mPFC these animals were dissected for analysis of the expression of BDNF and TrkB m-TOR, as well as DNA methylation. The systemic treatment whit 5azaD and RG108 reduced the immobility time of rats subjected to FST administration in both time. The intra-vmPFC BDNF administration promoted antidepressant effect in the FST, and this effect was blocked by the administration of K252a or Rapamycin in vmPFC. Similarly, the antidepressant effect of systemic RG108 was blocked by intra-vmPFC of K252a or Rapamycin administration. However, the measurement of the levels of global methylation in CPFMv did not change as treatment with RG108, and also showed no change in the levels of BDNF present in the CPF. Treatment with RG108 did not alter the expression and activation of TrkB and mTOR. We conclude that inhibitors of DNA methylation present acutely antidepressant-like effect, it needs the full functionality of the BDNF-TrkB-mTOR pathway. However, this effect seems not to alter the synthesis and expression of proteins involved in this pathway at vmPFC.

Early life events, in both humans and animals, may influence on brain development, leading to long-term consequences on adult behavior. Thus, this study was carried out in order to assess the influence of neonatal tactile stimulation (TS), when associated to sub-therapeutic administration of sertraline (SERT) in rats, on behavioral parameters related to depression-like. We also evaluated the influence of the TS-SERT association on the hypothalamic-pituitary-adrenal axis, as well as on the development of anxiety-like symptoms, assessed in different behavioral. Male rat pups were daily submitted to 10 min TS, from postnatal day (PND) 8 to PND 14. On DPN50, rats were first exposed to forced swimming test (FST). Then, after 24h, it was conducted the SERT administration and, 30 minutes later, animals were submitted to new evaluation on FST. On DPN51, rats were evaluated on the elevated plus maze (EPM). The animals were euthanized 24h after the behavioral tasks, followed by biochemical assessments. TS per se decreased depression behaviors, since there was an increase on swimming time and a decrease on immobility time in FST. On the EPM task, TS diminished behaviors related to anxiety, as shown in the increase of time on open arms and decrease on anxiety rates. In addition, TS also decreased corticosterone and cortisol plasma levels. All these results were enhanced when TS was associated to a sub-therapeutic dose of SERT. From these results, we suggest that neonatal handling TS may accomplish beneficial influence on parameters of depression, promoting the ability to cope with stressful situations in adulthood. / Eventos ocorridos em estágios iniciais do desenvolvimento, tanto em humanos quanto em animais, influenciam o desenvolvimento do cérebro e podem ter consequências em longo prazo na idade adulta. Assim, o presente estudo foi realizado para avaliar a influência da estimulação tátil neonatal (ET), associada à administração de uma dose subterapêutica de sertralina (SERT), sobre parâmetros comportamentais relacionados a depressão em ratos. A influência da associação ET-SERT sobre o eixo hipotálamo-pituitária-adrenal, assim como sobre o desenvolvimento de comportamentos de ansiedade foram também avaliados. Filhotes machos de ratos Wistar foram diariamente submetidos à ET durante 10 min, desde o dia pós-natal (DPN) 8 até o DPN14. No DPN50, os animais foram previamente expostos ao nado forçado. Após 24h, receberam a administração de SERT e, decorridos 30 minutos, foram novamente avaliados mediante o estresse do nado forçado. No DPN 51, os animais também foram avaliados no labirinto em cruz elevado (LCE). Os animais foram eutanasiados 24h após os testes comportamentais, seguindo-se as avaliações bioquímicas. A ET per se reduziu comportamentos de depressão, tendo em vista a observação do maior tempo de nado e menor tempo de imobilidade no teste do nado forçado. No teste do LCE, a ET diminuiu comportamentos relacionados à ansiedade, como observado pelo maior tempo nos braços abertos e pelo menor índice de ansiedade. Além disso, animais expostos à ET apresentaram menores níveis plasmáticos de corticosterona e cortisol. Todos estes resultados foram potencializados quando a ET foi associada a uma dose subterapêutica de SERT. Considerando estes dados, é possível propor que a ET neonatal é capaz de exercer influências benéficas sobre parâmetros de depressão, favorecendo a capacidade para lidar com situações estressantes na vida adulta.

Recentemente suspeitas de que mecanismos epigenéticos poderiam estar relacionados à fisiopatologia da depressão foram levantadas. Estudos recentes indicam que as alterações na transcrição gênica, induzidas por estresse ou por drogas antidepressivas, parecem envolver mecanismos epigenéticos. Nesse sentido, resultados preliminares de nosso grupo de pesquisa indicaram pioneiramente inibição global da metilação de DNA através da administração sistêmica do agente inibidor da DNA metiltransferase (DNMTs), 5-aza-2-deoxicitidina (5-azaD), induz efeito tipo-antidepressivo, dose-dependente, no modelo animal do nado forçado em ratos(Sales et al., 2011). O córtex pré-frontal medial ventral (CPFMv) é uma estrutura límbica intimamente relacionada com a neurobiologia da depressão. Evidências recentes indicam que o efeito tipo-antidepressivo aparece associado a aumento dos níveis da neurotrofina BDNF (brain derived neurotrophic factor) e de seu receptor TrkB no CPFMv, sendo a sinalização intracelular mediada pela ativação da proteína m-TOR. Contudo, não há evidências de que esses mecanismos moleculares estariam envolvidos nos efeitos induzidos pelos inibidores da metilação do DNA. Sabe-se, no entanto, que tanto o BDNF quanto TrkB têm sua expressão regulada por metilação do DNA. Diante disso, o objetivo presente trabalho será investigar a participação da via BDNF-TrkB-mTOR do CPFMv no efeito antidepressivo induzido por inibidores da metilação de DNA. Para tanto, ratos tratados com inibidores da metilação de DNA (5-azaD ou RG-108), em dois momentos diferentes (imediatamente após o PT e 23horas após o PT) foram submetidos ao teste do nado forçado (FST). Outro grupo de animais recebeu uma injeção intra-CPMv de k252a ou Rapamicina, 40 minutos antes do teste e uma injeção de BDNF intra-CPFMv, 30 minutos antes do teste. Em outro experimento, grupos independentes de animais submetidos ao nado forçado foram tratados sistemicamente com RG-108 e receberam injeção intra-CPFMv de K252a (antagonista de Trk) ou de rapamicina (inibidor da m-Tor), a fim de investigar se o efeito dessas drogas depende da via BDNF-TrkB-mTOR no CPFMv. Um grupo independente foi tratado com RG108 e CPFM desses animais foi dissecado para posterior análise da expressão de BDNF, TrkB e m-TOR, bem como da metilação de DNA. O tratamento com RG108 e 5azaD sistêmico reduziu o tempo de imobilidade dos animais submetidos ao nado forçado nos dois tempo de administração. A administração intra-CPFMv de BDNF promoveu efeito antidepressivo no FST, e esse efeito foi bloqueado pela administração de k252a ou Rapamicina no CPFMv. No mesmo sentido, o efeito antidepressivo do RG108 sistêmico foi bloqueado pela administração intra-CPFMv de k252a ou Rapamicina. Entretanto, a medida dos níveis de metilação global no CPFMv não apresentou alteração como tratamento com RG108, e também não mostrou alteração nos níveis de BDNF presente no CPF. O tratamento com RG108 não alterou a expressão, bem como a ativação de TRkB e mTOR. Concluímos que os inibidores da metilação do DNA apresentam agudamente efeito tipo antidepressivo rápido, que necessita da funcionalidade integral da via BDNF-TRkB-mTOR. Entretanto, esse efeito parece não alterar a síntese e expressão das proteínas envolvidas nessa via no que diz respeito ao CPFmv. / Recent studies indicate that changes in gene transcription induced by stress or antidepressant drugs appear to involve epigenetic mechanisms. Accordingly, results of our research group pioneered indicated global inhibition of DNA methylation through systemic administration of an inhibitor of DNA methyltransferase (DNMTs), 5-aza-2-deoxycytidine (5-AzaD), induces antidepressant-like effect dose-dependent in the animal model of forced swimming in rats (Sales et al., 2011). The ventral medial prefrontal (vmPFC) cortex is a limbic structure closely related to the neurobiology of depression. Recent evidence indicates that the antidepressant-like effect appears associated with increased levels BDNF (Brain derived neurotrophic factor) and its receptor TrkB in vmPFC, and intracellular signaling mediated by activation of protein mTOR. However, there is no evidence that these molecular mechanisms are involved in the effects induced by inhibitors of DNA methylation. It is known, however, both as BDNF and TrkB expression is regulated by DNA methylation. Thus, the goal of this work is to investigate the role of BDNF-TRkB pathway mTOR-vmPFC in the antidepressant effect induced by inhibitors of DNA methylation. To this end, rats treated with inhibitors of DNA methylation (5-Azad or RG-108), at two different times (immediately after 23hours after the PT and PT) were subjected to the forced swim test (FST). Another group received an intra-vmPFC injection of K252a or Rapamycin 40 minutes before the test, and an injection intra-vmPFC of BDNF 30 minutes before the test. In another experiment, separate groups undergoing the forced swim were treated systemically with RG-108 and received intra-vmPFC of K252a (Trk antagonist) or injection of rapamycin (m-Tor inhibitors) in order to investigate the effect these drugs depends on BDNF-TrkB-mTOR pathway in vmPFC. A separate group was treated with RG108 and mPFC these animals were dissected for analysis of the expression of BDNF and TrkB m-TOR, as well as DNA methylation. The systemic treatment whit 5azaD and RG108 reduced the immobility time of rats subjected to FST administration in both time. The intra-vmPFC BDNF administration promoted antidepressant effect in the FST, and this effect was blocked by the administration of K252a or Rapamycin in vmPFC. Similarly, the antidepressant effect of systemic RG108 was blocked by intra-vmPFC of K252a or Rapamycin administration. However, the measurement of the levels of global methylation in CPFMv did not change as treatment with RG108, and also showed no change in the levels of BDNF present in the CPF. Treatment with RG108 did not alter the expression and activation of TrkB and mTOR. We conclude that inhibitors of DNA methylation present acutely antidepressant-like effect, it needs the full functionality of the BDNF-TrkB-mTOR pathway. However, this effect seems not to alter the synthesis and expression of proteins involved in this pathway at vmPFC.