La région fos de la souche d’Escherichia coli pathogène aviaire BEN2908 permet le métabolisme des fructanes, des prébiotiques largement utilisés en alimentation humaine et animale. Ce métabolisme contribue à l’implantation de BEN2908 dans son réservoir, l’intestin. La région fos, située au sein de l’îlot génomique AGI-3, est composée de 6 gènes codant pour un transporteur de sucre et des enzymes impliquées dans le métabolisme des fructanes, et d’un gène transcrit de façon divergente codant pour FosR, un régulateur transcriptionnel de la famille LacI/GalR. Nous avons montré que l’expression des gènes fos est réprimée par FosR, contrôlée par la répression catabolique et induite en présence de fructanes. FosR se lie à 2 séquences opératrices de la région promotrice de l’opéron fos et cette liaison est inhibée en présence de fructanes, surtout par le 1-kestose. La région fos confère un avantage de croissance en présence de contenu cæcal et contribue à la colonisation des cæca in vivo. De plus, AGI-3 est mobile et transférable, ce qui suggère une possible diffusion du métabolisme des fructanes au sein de l’espèce E. coli. / The fos region of the avian pathogenic Escherichia coli strain BEN2908 is involved in fructan metabolism, prebiotics widely used commercially in food products for both humans and animals. This metabolism contributes to the establishment of BEN2908 in its reservoir, the intestine. The fos region, located within the genomic island AGI-3, is composed of six genes encoding a sugar transporter and enzymes involved in fructan metabolism, and of a divergently transcribed gene encoding a transcriptional regulator, FosR, belonging to the LacI/GalR family. We demonstrated that the expression of fos genes is repressed by FosR, controlled by catabolite repression and induced in the presence of fructans. FosR binds to two operator sequences of the fos operon promoter region. This binding to DNA is inhibited in the presence of fructans, especially by 1-kestose. The fos region strongly benefits growth on cecal content and colonization of the ceca in vivo. Moreover, AGI-3 is mobile and transferable, suggesting a possible dissemination of fructan metabolism within the species E. coli.

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O objetivo desta tese foi estudar o comportamento agressivo de ratas Wistar no período pósparto. Para isto, foram avaliados os efeitos anti-agressivos dos agonistas dos receptores 5- HT1A (8-OH-DPAT) e 5-HT1B (CP-93,129), microinjetados no núcleo dorsal da rafe (DRN) e na região ventro-orbital do córtex pré-frontal (VO PFC), respectivamente. O comportamento agressivo foi analisado, utilizando o protocolo da provocação social e as respostas neuroendócrinas bem como a ativação neuronal nas mesmas regiões citadas acima, através da expressão de c-Fos, também foram estudadas. Nossos resultados mostraram que o 8-OH-DPAT aumentou o comportamento agressivo das fêmeas no período pós-parto, atuando nos autorreceptores somatodendrítcos do DRN, enquanto a ativação dos receptores 5-HT1B na VO PFC, através do CP-93,129 apresentou efeitos anti-agressivos evidenciados pela diminuição da frequência e duração dos comportamentos agressivos de ataque lateral e mordidas no corpo do intruso. Após a submissão das ratas lactantes à provocação social ou ao confronto agressivo, na presença dos seus filhotes, ocorreu uma redução nos níveis plasmáticos de corticosterona e esta resposta também prevaleceu quando ocitocina, prolactina e progesterona foram dosados. Quanto à análise da técnica de imunoistoquímica para a proteína Fos, nossos resultados mostraram que ratas lactantes, submetidas à provocação social e comportamento agressivo, contra um macho intruso, na presença dos filhotes, aumentam a expressão da imunorreatividade à proteína Fos especificamente na região VO do PFC. Por outro lado, não houve alteração na expressão de Fos no DRN após exposição à provocação social ou teste de agressividade. Concluímos que o CP-93,129 quando microinjetado na região VO PFC de ratas provocadas socialmente, no período pós-parto, reduziu o comportamento agressivo maternal, atuando ou nos autorreceptores pré-sinápticos terminais ou nos heterorreceptores pós-sinápticos e que a microinjeção de 8-OH-DPAT no DRN, aumentou o comportamento agressivo de ratas lactantes, através da ativação dos autorreceptores somatodendríticos 5-HT1A. Ratas provocadas e com comportamento agressivo aumentam a expressão de c-Fos no VO PFC, complementando resultados prévios com microinjeção de agonistas 5-HT1B nesta mesma região. Finalmente, a provocação social e o confronto agressivo causaram uma redução significativa dos níveis hormonais em ratas lactantes, mostrando, desta maneira, que a lactação é um fator relevante na caracterização das respostas neuroendócrinas ao estresse. Estes resultados adicionam conhecimento acerca da modulação do comportamento agressivo em ratas Wistar e do protocolo da provocação social como uma ferramenta para estudos em modelos animais de agressividade escalada.

O objetivo desta tese foi estudar o comportamento agressivo de ratas Wistar no período pósparto. Para isto, foram avaliados os efeitos anti-agressivos dos agonistas dos receptores 5- HT1A (8-OH-DPAT) e 5-HT1B (CP-93,129), microinjetados no núcleo dorsal da rafe (DRN) e na região ventro-orbital do córtex pré-frontal (VO PFC), respectivamente. O comportamento agressivo foi analisado, utilizando o protocolo da provocação social e as respostas neuroendócrinas bem como a ativação neuronal nas mesmas regiões citadas acima, através da expressão de c-Fos, também foram estudadas. Nossos resultados mostraram que o 8-OH-DPAT aumentou o comportamento agressivo das fêmeas no período pós-parto, atuando nos autorreceptores somatodendrítcos do DRN, enquanto a ativação dos receptores 5-HT1B na VO PFC, através do CP-93,129 apresentou efeitos anti-agressivos evidenciados pela diminuição da frequência e duração dos comportamentos agressivos de ataque lateral e mordidas no corpo do intruso. Após a submissão das ratas lactantes à provocação social ou ao confronto agressivo, na presença dos seus filhotes, ocorreu uma redução nos níveis plasmáticos de corticosterona e esta resposta também prevaleceu quando ocitocina, prolactina e progesterona foram dosados. Quanto à análise da técnica de imunoistoquímica para a proteína Fos, nossos resultados mostraram que ratas lactantes, submetidas à provocação social e comportamento agressivo, contra um macho intruso, na presença dos filhotes, aumentam a expressão da imunorreatividade à proteína Fos especificamente na região VO do PFC. Por outro lado, não houve alteração na expressão de Fos no DRN após exposição à provocação social ou teste de agressividade. Concluímos que o CP-93,129 quando microinjetado na região VO PFC de ratas provocadas socialmente, no período pós-parto, reduziu o comportamento agressivo maternal, atuando ou nos autorreceptores pré-sinápticos terminais ou nos heterorreceptores pós-sinápticos e que a microinjeção de 8-OH-DPAT no DRN, aumentou o comportamento agressivo de ratas lactantes, através da ativação dos autorreceptores somatodendríticos 5-HT1A. Ratas provocadas e com comportamento agressivo aumentam a expressão de c-Fos no VO PFC, complementando resultados prévios com microinjeção de agonistas 5-HT1B nesta mesma região. Finalmente, a provocação social e o confronto agressivo causaram uma redução significativa dos níveis hormonais em ratas lactantes, mostrando, desta maneira, que a lactação é um fator relevante na caracterização das respostas neuroendócrinas ao estresse. Estes resultados adicionam conhecimento acerca da modulação do comportamento agressivo em ratas Wistar e do protocolo da provocação social como uma ferramenta para estudos em modelos animais de agressividade escalada.

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O objetivo desta tese foi estudar o comportamento agressivo de ratas Wistar no período pósparto. Para isto, foram avaliados os efeitos anti-agressivos dos agonistas dos receptores 5- HT1A (8-OH-DPAT) e 5-HT1B (CP-93,129), microinjetados no núcleo dorsal da rafe (DRN) e na região ventro-orbital do córtex pré-frontal (VO PFC), respectivamente. O comportamento agressivo foi analisado, utilizando o protocolo da provocação social e as respostas neuroendócrinas bem como a ativação neuronal nas mesmas regiões citadas acima, através da expressão de c-Fos, também foram estudadas. Nossos resultados mostraram que o 8-OH-DPAT aumentou o comportamento agressivo das fêmeas no período pós-parto, atuando nos autorreceptores somatodendrítcos do DRN, enquanto a ativação dos receptores 5-HT1B na VO PFC, através do CP-93,129 apresentou efeitos anti-agressivos evidenciados pela diminuição da frequência e duração dos comportamentos agressivos de ataque lateral e mordidas no corpo do intruso. Após a submissão das ratas lactantes à provocação social ou ao confronto agressivo, na presença dos seus filhotes, ocorreu uma redução nos níveis plasmáticos de corticosterona e esta resposta também prevaleceu quando ocitocina, prolactina e progesterona foram dosados. Quanto à análise da técnica de imunoistoquímica para a proteína Fos, nossos resultados mostraram que ratas lactantes, submetidas à provocação social e comportamento agressivo, contra um macho intruso, na presença dos filhotes, aumentam a expressão da imunorreatividade à proteína Fos especificamente na região VO do PFC. Por outro lado, não houve alteração na expressão de Fos no DRN após exposição à provocação social ou teste de agressividade. Concluímos que o CP-93,129 quando microinjetado na região VO PFC de ratas provocadas socialmente, no período pós-parto, reduziu o comportamento agressivo maternal, atuando ou nos autorreceptores pré-sinápticos terminais ou nos heterorreceptores pós-sinápticos e que a microinjeção de 8-OH-DPAT no DRN, aumentou o comportamento agressivo de ratas lactantes, através da ativação dos autorreceptores somatodendríticos 5-HT1A. Ratas provocadas e com comportamento agressivo aumentam a expressão de c-Fos no VO PFC, complementando resultados prévios com microinjeção de agonistas 5-HT1B nesta mesma região. Finalmente, a provocação social e o confronto agressivo causaram uma redução significativa dos níveis hormonais em ratas lactantes, mostrando, desta maneira, que a lactação é um fator relevante na caracterização das respostas neuroendócrinas ao estresse. Estes resultados adicionam conhecimento acerca da modulação do comportamento agressivo em ratas Wistar e do protocolo da provocação social como uma ferramenta para estudos em modelos animais de agressividade escalada.

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Orientador: Maria Alice da Cruz-Hofling / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-14T00:39:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carneiro_CatarinaRaposoDias_D.pdf: 35688895 bytes, checksum: dc0574f3ff57450c0d5ff8840699f5e9 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Venenos animais são fontes de substâncias neuroativas, algumas capazes de provocar paralisia e convulsão em mamíferos, com visível ação no sistema nervoso central (SNC). O veneno da aranha Phoneutria nigriventer (PNV) é composto por neurotoxinas que causam, experimentalmente, permeabilização da barreira hematoencefálica (BHE). A BHE é uma entidade tanto física, quanto molecular, composta pelos microvasos sanguíneos cerebrais, pelos pés astrocitários e pericitos adjacentes engajados no controle do tráfego de moléculas na interface sangue-cérebro. A BHE, embora imprescindível à manutenção da homeostase no SNC, pode representar um obstáculo ao acesso de drogas terapêuticas ao microambiente neural. Nossa proposta foi investigar a ação sistêmica do PNV após 15 min, 2 e 5 h da injeção i.v. em ratos Wistar adultos através de: (1) alterações na expressão das proteínas juncionais, de efluxo e transportador de glicose da BHE; (2) alterações na expressão da proteína conexina-43 (constituinte das junções comunicantes) e da proteína fosfatase pPP2A, uma vez que a fosforilação de resíduos de tirosina das proteínas juncionais tem papel no controle da integridade paracelular; (3) ativação de vias neuronais e sua modulação pelo óxido nítrico (NO). (4) Reação inflamatória e gliose reativa de astrócitos in vivo e in vitro e sua possível modulação pelo NO, (5) Purificação e identificação de toxinas do PNV com ação na BHE. A expressão das proteínas juncionais encontrava-se diminuída aos 15 min e 2 h, porém às 5 h pós-PNV a expressão das proteínas investigadas estava total ou parcialmente recuperada, sugerindo ser esse um dos mecanismos de abertura da BHE. Igualmente, a expressão da proteína de efluxo aumentou indicando mecanismo de clearance do agente tóxico. A expressão da conexina-43, e da pPP2A estavam aumentadas aos 15 min e diminuída às 5 h da injeção do PNV, mostrando não só que as comunicações célula-célula e o mecanismo de adesão célulacélula foram afetados, mas também que as alterações podem ser transitórias. Ademais, vias neuronais foram ativadas em áreas motoras e em núcleos do hipotálamo o que explicaria o comprometimento motor (convulsão, paralisia) e os sinais neurovegetativos (sialorréia, hipertensão, estresse respiratório, edema pulmonar, anúria) vistos em animais envenenados. Muitas dessas vias apontam modulação nitrérgica dos sinais tóxicos do envenenamento, uma vez que a inibição da síntese de NO pelo 7- nitroindazol (7-NI) diminuiu a ativação neuronal em algumas áreas e exacerbou em outras. Os astrócitos incubados com PNV, corroborando com estudos in vivo, expressaram citocinas pró-inflamatórias e apresentaram gliose reativa, porém a inibição da síntese do NO atenuou esses efeitos, confirmando que o NO tem um importante papel nos efeitos do PNV. Toxinas F8a-1 e F10a-1, purificadas do PNV, foram identificadas como responsáveis pela permeabilização da BHE, embora não esteja excluída a contribuição de outros componentes. O entendimento da ação do PNV e de suas toxinas no tecido neural e na BHE pode contribuir para o desenvolvimento de ferramentas úteis para uso clínico e em pesquisa. / Abstract: Animal venoms are source of neuroactive substances, some of them able to provoke paralysis and convulsion in mammals, indicating action on the central nervous system (CNS). The Phoneutria nigriventer spider venom (PNV) is composed of neurotoxins that cause, experimentally, blood-brain barrier (BBB) permeabilization. The BBB is both a physical and molecular entity, constituted by the cerebral microvessels and surrounding astrocytic end-feet and pericytes, all involved in the control of the traffic of molecules at the blood-brain interface. Even so the BBB presence is essential for the maintenance of CNS homeostasis; it also represents an obstacle for the therapeutical drugs access into the neural microenvironment. Our proposal was to investigate acute changes (15 min, 2 and 5 h) after PNV i.v. injection in adult Wistar rats through evaluation of the: (1) alterations in the expression of the BBB-junctional proteins, -efflux proteins, and -glucose transporter; (2) alterations in the expression of connexin-43 protein (gap junctions constituent) and protein phosphatase 2A (pPP2A, since phosphorylation of tyrosine residues from junctional proteins plays a role in controlling junctional integrity); (3) activation of neuronal pathways and its modulation by the nitric oxide (NO). (4) In vivo and in vitro astrocytes inflammatory reaction and reactive gliosis after incubation with PNV and its possible modulation by NO. (5) Purification and determination of BBB-acting from toxins PNV. The expression of the junctional proteins was diminished at 15 min and 2 h post-PNV exposure; however at 5 h the expression of most of the proteins investigated was total or partially recovered, suggesting that this might be one of the BBB opening mechanisms. Similarly, the venom increased the efflux protein expression, indicating ongoing clearance of toxic agents from the neural tissue. The expression of both connexin-43 and pPP2A increased after 15 min and diminished after 5 h of PNV injection, showing not only that cell-cell communication and cell-cell adhesion mechanism were affected, but that these alterations were transitory. Activated neuronal pathways have been observed in brain motor areas and hypothalamic nucleus, explaining the motor impairment (convulsion, paralysis) and neurovegetative signs (salivation, hypertension, respiratory stress, pulmonary edema, anuria) observed in the envenomed animals. Many of these neuronal pathways point to a nitrergic modulation of the envenomed toxic signs, since that NO synthesis inhibition by 7-nitroindazol (7-NI) decreased the neuronal activation in some areas and enhanced in others. The astrocytes incubated with PNV, in agreement with in vivo studies, expressed pro-inflammatory cytokines and presented reactive gliosis, however the pretreatment with 7- NI attenuated these effects, confirming that NO have an important role in the PNV effects. The F8a-1 and F10a-1 toxins, fractionated from the crude PNV, were identified as responsible by BBB permeabilization; despite, other venom components contribution can not be discarded. The understanding of the action of the venom of Phoneutria nigriventer and its toxins in the neural tissue and BBB can contribute for the development of useful tools for clinical and research purposes. / Doutorado / Biologia Celular / Doutor em Biologia Celular e Estrutural

O anestésico dissociativo Ketamina pertence à classe farmacológica dos antagonistas não competitivos de receptores de glutamato do tipo NMDA. Esta substância é utilizada em situações diversas que envolvem alívio da dor, terapêutica dos quadros depressivos e anestesia parenteral segura. Apresenta a característica de intensificar as experiências sensoriais. Por esta razão, seu consumo entre a população jovem vem crescendo, quadro este que se agrava levando em consideração que boa parte dos indivíduos que fazem uso de Ketamina é de poli usuários. Apresenta também a propriedade de atuar em outros receptores no sistema nervoso central, como: no bloqueio dos receptores colinérgicos muscarínicos, na inibição tônica GABAérgica e na liberação de dopamina. Pouco se sabe sobre as áreas neurais ativadas por seu uso, diante de contextos específicos. Sabe-se, no entanto, que uma delas é o córtex pré-frontal. Supõe-se também sua importância nos transtornos de ansiedade, já que antagonistas de receptores NMDA reduzem sua intensidade, particularmente quando injetados em estruturas que notadamente estão relacionadas à expressão do medo e ansiedade incondicionados, como a substância cinzenta periaquedutal do mesencéfalo. Sendo assim, sugere-se que os efeitos da Ketamina se estendam desde sua influência sobre sistemas encefálicos vinculados à modulação de aspectos da personalidade, cognição e memória, até àqueles vinculados ao prazer, humor, medo e ansiedade. Este trabalho tentou preencher algumas dessas lacunas analisando os efeitos do tratamento crônico de Ketamina em diferentes doses. Grupos independentes de ratos Wistar foram submetidos aos procedimentos de condicionamento ao lugar (3 compartimentos) a caixa claro-escura (2 compartimentos), para tentar estabelecer os efeitos reforçadores e aversivos da Ketamina.Para analisar alterações de cunho emocional geradas pelos tratamentos, foi utilizado o modelo labirinto circular elevado, associado à técnica de marcação imunohistoquímica da proteína Fos para identificar áreas neurais ativadas pela Ketamina no modelo de 3 compartimentos durante o teste. Sugerimos que a Ketamina em baixas doses apresenta a propriedade de induzir forte preferência condicionada ao contexto, este efeito parece depender do tipo de procedimento de escolhas não forçadas. Além disso, os efeitos reforçadores positivos da Ketamina apresentam um padrão dose-dependente, já que altas doses das substâncias produzem aversão e não preferência ao lugar de condicionamento. Em geral, uma mistura de efeitos reforçadores e aversivos foi notada neste trabalho. / The dissociative anesthetic Ketamine belongs to the pharmacological class of non-competitive antagonists of glutamate receptors of the NMDA type. This substance is thechosen onefor many situations involving the pain relief, depressive disorders treatment and safe parenteral anesthesia. It has the characteristic to intensify sensory experiences. Therefore, its consumption among young people is increasing; which will be worse considering that most of the individuals, who take ketamine, useother drugs as well.Ketamine also has the property of acting at other receptors in the central nervous system and the blockade of muscarinic cholinergic receptors of tonic GABAergic inhibition and release of dopamine. However, its influence on serotonergic mechanisms, action focus of most antidepressants, is not known. Nor certain neural areas activated by its use on specific contexts are clearly. It is known, however, that one of them is the prefrontal cortex. It is suspected its importance in anxiety disorders, since NMDA receptor antagonists reduce its intensity, particularly when injected into structures that are particularly related to the expression of unconditioned fear and anxiety, as the periaqueductal gray matter in the midbrain. Thus, this suggests that the effects of Ketamine extend from its influence on encephalic systems underlying the modulation aspects of personality and cognition and memory, to those linked to pleasure, humor, fear and anxiety. This project attempts to fill some of these gaps using independent groups of animals laboratory undergo a conditioned preference procedure by the place and a bright/dark test to try to establish the existence or not of reinforcing effects with the use of Ketamine. In order to identify the possible emotional nature of changes generated by the treatment, we will use the experimental model Preference Conditioned by the Place and the Hight Circular Labyrinth test, associated to immunostaining technique Fos protein. Our results suggest that, in low dosages, Ketamine presents the property of inducing a strong dependence conditioned to the context, this effect seems to depend on the type of procedure and not on the choices. Moreover, the positive reinforcing effects of Ketamine have a dose-dependent pattern, since high doses of the substances produce aversion and not preference to the place of conditioning. In general, a mixture of reinforcing and aversive effects was noted.

One of the few attributes common to almost all living organisms is an ability to generate and maintain endogenous rhythms, which are controlled by a biological clock. The processes, which recur with a period of about 24 hours, are known as the circadian rhythms. The circadian clock controls rhythms of molecular, physiological as well as behavioral processes and adapts their activity to regularly appearing changes in day and night or season. In case of mammals, central oscillator is located in the hypothalamic suprachiasmatic nuclei (SCN). The SCN clock entrains rhythms of peripheral oscillators located in cells of other tissues. The central oscillator itself is synchronized with external environment mainly by a light-dark cycle, however, other cues can entrain the SCN clock as well. For example, during prenatal development, entrainment of a fetal clock is entirely dependent on non-photic cues derived from maternal organism. This study aimed to investigate a mechanism of the communication between the maternal and fetal central oscillators. A hypothesis was tested whether maternal melatonin may play a role in entrainment of the circadian clock in the fetal SCN. Furthermore, a mechanism, how melatonin may entrain the fetal clock was investigated at molecular level. The results provided evidence, that...