A hipóxia-isquemia (HI) neonatal é uma causa importante de deficits neurológicos. Estimativas relatam que 3-5 em cada 1.000 nascidos vivos ocorrem encefalopatia neonatal, sendo que, encefalopatia hipóxico-isquêmica (EHI) moderada ou grave acomete 0,5-1/1000 dos nascidos vivos. Aproximadamente 10 a 60% das crianças com EHI morrem, e pelo menos 25% dos que sobrevivem, apresentam deficiência permanente, como paralisia cerebral, epilepsia e dificuldades na aprendizagem. Evidências clínicas e experimentais sugerem que a exposição a estímulos nocivos no início da vida pode resultar em mudanças duradouras no processamento sensorial. Apesar da magnitude do problema, pouco se conhece sobre a modulação da dor e mecanismos envolvidos durante um processo hipóxico-isquêmico em neonatos e suas conseqüências ao longo da vida. Sendo assim, a presente tese objetivou avaliar respostas comportamentais e bioquímicas de filhotes de ratos submetidos à hipóxia/isquemia no 7°dia de vida, avaliados em diferentes idades. Ninhadas de ratos Wistar machos foram randomizadas em 6 grupos experimentais: controle, hipóxia-isquemia, isquemia, hipóxia, sham-ischemia, sham-hipóxia. O modelo experimental utilizado foi de HI unilateral descrito por Levine (1960) e adaptado por Rice e colaboradores (1981), realizando-se isquemia através da oclusão da carótida esquerda e hipóxia com câmara hipóxica de 92% de nitrogênio e 8% de oxigênio. Avaliaram-se os animais no 14° (P14), 30°(P30) e 60° (P60) dias de vida. Para avaliação da (s) resposta (s): nociceptiva térmica foram utilizados testes de tail-flick e placa quente; e alodinia mecânica utilizou-se teste de Von Frey eletrônico. Para as avaliações dos biomarcadores foram utilizados kits comerciais de BDNF e TNF por métodos ELISA e LDH por espectrofotometria. A ativação neuronal foi quantificada em lâminas de imunoistoquímica de c-fos em regiões CA1 e giro dentado de hipocampo bilateral. Foi observado que ratos com hypoxia e/ou isquemia tiveram diminuição irreversível de neurônios com ativação por c-fos em área CA1 do hipocampo, região ipsilateral do insulto. Maior sensibilidade em animais com HI em P14 foi observado no teste do Von Frey, mas não foi observada em P30 e P60. Independentemente do grupo experimental, a idade do animal desempenhou um papel significativo na resposta de comportamento nociceptivo, bem como sobre o BDNF e dos níveis séricos de TNF-α, mas não sobre os níveis séricos de LDH. Em conclusão, o insulto cerebral da HI induz uma redução significativa e irreversível sobre a ativação neuronal ipisilateral à lesão, com a evidência de uma alteração da resposta comportamental nociceptiva manifestada no curto, mas não a médio ou longo prazo. Biomarcadores de neuroplasticidade, inflamação e danos celulares apresentaram poucas alterações sobre o insulto cerebral, mas mudanças mais pronunciadas foram observadas com relação à idade. / Neonatal hypoxia-ischemia (HI) is an important cause of neurological deficits. It is estimated that 3-5 in 1000 newborns suffer neonatal encephalopathy, and moderate or severe hypoxic-ischemic encephalopathy (HIE) in 0,5-1/1000 of the newborns. Approximately 10 to 60% of the children with HIE die, and at least 25% of the survivors present permanent deficits such as cerebral palsy, epilepsy and learning difficulties. Clinical and experimental evidence suggest that the exposure to noxious stimuli at the beginning of the life might result in long lasting changes in sensorial processing. Despite the magnitude of the problem, few is known regarding pain modulation and its involved mechanisms during the HI process in neonates and its life lasting consequences. Hence, the present thesis aimed to evaluate behavioral and biochemical responses in rats’ litters submitted to HI during their seventh day of life, evaluated at different ages. Male Wistar rats’ litters were randomized into 6 experimental groups: control, HI, ischemia, hypoxia, sham-ischemia and sham-hypoxia. The experimental model was the one of unilateral HI described by Levine (1960) and adapted by Rice et al (1981), inducing ischemia by occlusion of the left carotid artery, and hypoxia using hypoxic chamber with nitrogen 92% and oxygen 8%. Animals were evaluated in their 14th (P14), 30th(P30) and 60th (P60) postnatal day. To assess the thermal nociceptive response the tail flick and hot plate test were employed; and mechanical allodynia was assessed by means of the digital Von Frey test. To evaluate biomarkers, commercial BDNF and TNF kits with ELISA, and LDH kits with spectrophotometry were used. Neuronal activation was quantified by c-fos immunohistochemistry in CA1 and dentate gyrus of bilateral hippocampi. It was observed that rats with hypoxia and/or ischemia had irreversible diminution of neurons with c-fos activation in the CA1 area of the hippocampus ipsilateral to the insult. Higher sensitivity in animals with HI at P14 was observed in the Von Frey test, but was not observed at P30 or at P60. Irrespective of the experimental group, animals’ age played a significant role in the nociceptive behavioral response, as well as on the BDNF and TNF-α serum levels, but not on the LDH serum levels. In conclusion, cerebral HI insult induces a significant and irreversible reduction on neuronal activation ipsilateral to the insult, with evidence of a significant alteration on the nociceptive behavioral response manifested in the short, but not in the medium or long term. Biomarkers of neuroplasticity, inflammation and cellular damage present few alterations after the cerebral insult, however more pronounced changes were observed related with age.

O protocolo de teste/reteste no labirinto em cruz elevado (LCE) mostra que a experiência prévia no labirinto produz alterações duradouras nas respostas comportamentais de roedores. Nesse contexto, ratos submetidos ao LCE pela primeira vez apresentam um aumento característico na exploração dos braços abertos e uma redução dos comportamentos de avaliação de risco após a administração de drogas ansiolíticas. Na reexposição ao labirinto, porém, essas drogas tornam-se ineficazes em alterar as medidas tradicionais do LCE. Esse fenômeno foi inicialmente observado com o benzodiazepínico clordiazepóxido e referido como one-trial tolerance (tolerância de um ensaio OTT). A proposta do presente estudo é compreender a OTT por meio do exame dos fatores hormonais, cognitivos e neuroanatômicos envolvidos nesse fenômeno. A administração sistêmica do benzodiazepínico midazolam ou de metirapona, um bloqueador da síntese de glicocorticóides, reduziu a frequência dos comportamentos de avaliação de risco e dos níveis plasmáticos de corticosterona quando injetados antes das sessões teste ou reteste. Além disso, a reexposição de ratos ao LCE foi caracterizada por uma avaliação de risco mais proeminente, de acordo com a análise fatorial, e pela ativação de estruturas límbicas envolvidas com aspectos cognitivos do medo, como a região ventral do córtex pré-frontal medial (CPFm) e a amígdala, mostrada por meio da distribuição da proteína Fos. Midazolam administrado antes da primeira exposição ao LCE produziu uma redução significativa do número de neurônios Fos-positivos no córtex cingulado anterior, área 1 (Cg1) e nos núcleos anterior e pré-mamilar dorsal do hipotálamo. Por outro lado, midazolam causou uma redução no número de neurônios Fos-positivos no CPFm, amígdala, núcleo dorsomedial do hipotálamo e núcleos da rafe em ratos reexpostos ao LCE. Cg1 foi a única estrutura-alvo do benzodiazepínico em ambas as sessões. Resultados comportamentais similares aos produzidos pelo tratamento sistêmico foram obtidos com infusões de midazolam intra-Cg1. Esses resultados apontam para um papel crucial dos comportamentos de avaliação de risco no desenvolvimento da OTT e indicam o Cg1 como um importante sítio de ação ansiolítica dos benzodiazepínicos em roedores. / The elevated plus maze (EPM) test/retest protocol has shown that prior experience to the maze produces enduring changes in behavioral responses of rodents. In this context, rats submitted for the first time to the EPM display a characteristic increase in open arm exploration and reduced risk assessment behaviors after the administration of anxiolytic drugs. Upon re-exposure to the maze, however, these drugs become unable to change the traditional measures of the EPM. This phenomenon was initially observed with the benzodiazepine chlordiazepoxide and referred to as one-trial tolerance (OTT). The purpose of the present study is to understand the OTT through the exam of the hormonal, cognitive and neuroanatomical factors involved in this phenomenon. The systemic administration of the benzodiazepine midazolam or metyrapone, a glucocorticoids synthesis blocker, reduced the frequency of risk assessment behaviors and the corticosterone levels when injected before the test or retest sessions. Moreover, the re-exposure of rats to the EPM was characterized by more prominent risk assessment behaviors, according to the factor analysis, and by activation of limbic structures involved with cognitive aspects of fear, such as the ventral regions of the medial prefrontal cortex (mPFC) and amygdala, as shown through the distribution of the Fos protein. Midazolam injected before the first exposure to the EPM produced a significant decrease in the number of Fos-positive neurons in the anterior cingulate cortex, area 1 (Cg1), anterior and dorsal premammillary nuclei of hypothalamus. On the other hand, midazolam caused a decrease in the number of Fos-positive neurons in the mPFC, amygdala, dorsomedial nucleus of hypothalamus and raphe nuclei in rats re-exposed to the EPM. Cg1 was the only structure targeted by the benzodiazepine in both sessions. Behavioral results similar to those produced by systemic treatment were obtained with intra-Cg1 infusions of midazolam. These results point to a crucial role of the risk assessment behaviors in the development of the OTT and indicate the Cg1 as an important locus for the anxiolytic-like action of benzodiazepines in rodents.

A exposição de animais ao labirinto em cruz elevado (LCE), um modelo animal de ansiedade, resulta na exibição de comportamentos defensivos e antinonicepção, bem como induz a expressão de proteína Fos em várias regiões límbicas em ratos. O presente estudo investigou possíveis correlações neuroanatômicas de estruturas envolvidas na modulação do medo e antinocicepção, em camundongos expostos a diferentes tipos de LCE [fechado (LCEf: quatro braços fechados), padrão (LCEp: dois braços abertos e dois fechados) e aberto (LCEa: quatro braços abertos)] e tratados ou não com um estímulo nociceptivo. A proteína Fos foi utilizada como marcador funcional de ativação neuronial da matéria cinzenta periaquedutal (PAG) (dorsal e ventro-lateral), amígdala (AMY), núcleo intersticial da estria terminal (BNST), núcleo do trato solitário (Sol), hipotálamo dorsomedial (dmHYP), núcleos da rafe [Magno (RmG), Mediano (MnR) e dorsal (DR)], colículo superior (SC) e inferior (IC) e núcleo parabraquial (PB). O Experimento I investigou o efeito da exposição aos diferentes LCEs sobre a resposta nociceptiva de camundongos submetidos ao teste de retirada da cauda (TRC), teste de contorções abdominais induzidas por ácido acético 0,6% (TCA) e teste da formalina (TFo). Enquanto a exposição ao LCE produziu resultados inconsistentes no TRC, a exposição ao LCEp e LCEa provocou antinocicepção no TCA e somente a exposição ao LCEa eliciou antinocicepção no TFo. O Experimento II investigou a expressão de Fos em animais submetidos ou não ao TCA e expostos aos diferentes LCEs. Outro grupo, sem qualquer manipulação, foi incluído ao estudo para verificar a expressão basal de Fos. As exposições aos LCEa e LCEp provocaram, respectivamente, antinocicepção e esquiva dos braços abertos sem alterar a nocicepção. Na maioria das estruturas foi encontrado um alto nível da expressão da proteína no grupo Basal e LCEf. A exposição aos LCEs aumentou a expressão da proteína no dmHYP e na PAG ventrolateral, um efeito que se mostrou independente do estímulo nociceptivo. A injeção de ácido acético tendeu em diminuir a marcação de Fos (em comparação com o grupo correspondente), alcançando significância no PB e MnR. O Experimento III investigou se a manipulação diária (habituação às condições experimentais por 10 dias antes da exposição aos LCEs e do TCA) interfere na expressão de Fos. Um grupo Basal e um somente submetido ao TCA foram incluídos. Semelhante ao Exp. II, os animais se esquivaram dos braços abertos do LCEp, e as exposições aos LCEp e LCEa resultaram em antinocicepção. Em relação ao Exp. II, a expressão de Fos diminuiu na maioria das estruturas, mas o perfil de redução na marcação foi mantido para várias estruturas (Sol, Gi, AMY e PAG) para os animais submetidos ao TCA, com exceção do DR, no qual houve aumento da expressão de Fos no grupo LCEf. A redução na expressão não se deve ao TCA per se, pois nos animais submetidos ao TCA e não expostos aos LCEs, houve aumentos na expressão de Fos em várias estruturas (MnR, DR, SC, dmHYP, AMY, CeAMY, BlAMY e PAG). Os resultados do presente estudo indicam que a exposição de animais ao LCEp e LCEa elicia antinocicepção em diferentes testes de nocicepção e que a aversão gerada pela exposição ao LCEa é mantida mesmo na ausência de conflito. É possível que a redução da marcação de Fos provocada em animais expostos concomitantemente aos LCEs e ao TCA esteja associada a inibição em nivel espinhal da estimulação dos feixes nociceptivos ascendentes provocada pela experiência no LCE. / The exposure of mice to the elevated plus-maze (EPM), an animal model of anxiety, results in exhibition of defensive behaviors and antinociception. It also induces Fos protein expression in several limbic structures in rats. The present study investigated possible neuroanatomical correlations between the structures involved in the modulation of fear and antinociception in mice exposed to differente types of EPM [enclosed (eEPM: four enclosed arms), standard (sEPM: two open and two enclosed arms) and open (oEPM: four open arms)] with or without prior nociceptive stimulation. The evaluation of Fos-like immunoreactivity (FLI) was used as a functional marker of neuronal activation in the periaqueductal gray matter (PAG) (dorsal and ventrolateral), amygdala (AMY), bed nucleus of the stria terminalis (BNST), solitary tract nucleus (Sol), dorsomedial hypothalamus (dmHYP), raphe nuclei [Magno (RMg), Median (MnR) and Dorsal (DR)], superior (SC) and inferior coliculus (IC) and parabrachial nucleus (PB). Experiment I assessed the effect of EPMs exposure under the nociceptive response in three different types of nociception test: tail flick test (TF), writhing test (WT: induced by i.p injection of 0.6% acetic acid) and formalin test (FT). While the EPM exposure produced inconsitent results in the TF, exposure to the sEMP and the oEPM resulted in antinociception in WT. Only the oEPM exposure elicited antinociception in the FT. Experiment II investigated FLI in animals submitted or not to the WT and exposed to the different EPMs (see above). A group without any manipulation to verify the basal expression of Fos was added to the study. Exposure to the oEPM and sEPM provoked, respectively, antinociception and open arm avoidance without any change in nociception. EPM exposure increased protein expression in dmHYP and ventrolateral PAG, an effect that was independent of the nociceptive stimulation. Acetic acid injection tended to decrease FLI in many structures and a significant effect was recorded in PB and MnR. However, in general, a high level of Fos expression was found in Basal and eEPM groups rendering data interpretation difficult. Experiment III investigated whether diary handling (10 days) would reduce the FLI. Two groups – one group to measure Fos Basal expression and one to measure Fos expression in animals submitted to the WT only – were included to the study. As in EXP II, animals avoided the open arms of the sEPM. Also exposure to sEPM and oEPM provoked antinociception. Compared to Exp. II, FLI was decreased in almost all structures investigated, but as recorded in EXP II, nociceptive stimulation reduced FLI in several structures (Sol, Gi, AMY and PAG) in animals concurrently exposed to EPM. An exception was in the DR, in which an enhancement of Fos expression was revealed in eEPM exposed animals. The reduction in FLI cannot be attributed to the WT per se, since an increment of FLI was detected in several structures (MnR, DR, SC, dmHYP, AMY, CeAMY, BlAMY and PAG) in mice submitted to the WT but not exposed to the EPM. Present results indicate that the sEPM and oEPM exposure elicit antinociception evaluated in different chemical nociceptive tests. The antinociceptive response induced by oEPM exposure suggests that conflict situation is not crucial to inhibit pain in mice. It is possible that the FLI reduction recorded in animals exposed concurrently to both EPM and WT is associated with an inhibitory effect of the EPM experience on the nociceptive spinothalamic bundle stimulation induced by WT.

Orientador: José de Anchieta de Castro e Horta Júnior / Resumo: O reflexo auditivo de sobressalto (ASR) é uma contração rápida e intensa da musculatura estriada esquelética da face e do corpo frente a um estímulo sonoro inesperado e de alta intensidade. O ASR pode ser modificado em diversas condições, como na inibição por estímulo prévio (PPI), que se caracteriza pela diminuição da amplitude do ASR quando o estímulo sonoro de alta intensidade é precedido por um estímulo de menor intensidade. As respostas de ASR e PPI são avaliadas de forma não invasiva no homem e em roedores com grande homologia e têm sido utilizadas na pesquisa básica e clínica. Além disso, se encontram alteradas em diversas afecções neurológicas e psiquiátricas que apresentam déficits no processamento sensório-motor. No homem, existem diferenças na PPI relacionadas ao gênero, que refletem as variações hormonais ao longo do ciclo menstrual. Entretanto, estudos em roedores se mostram conflitantes em relação às diferenças no ASR e na PPI entre machos e fêmeas, raramente mencionando as possíveis variações ao longo do ciclo estral, o que dificulta a interpretação de resultados experimentais em fêmeas e a sua translação para os resultados obtidos no homem. Para avaliar a influência do gênero e das fases do ciclo estral no ASR, foram estudados 10 machos e 28 fêmeas de ratos Wistar adultos. O ciclo estral das fêmeas foi acompanhado diariamente e todos os animais foram submetidos a sessões de avaliação do ASR e PPI. Nas fêmeas, as concentrações plasmáticas de estr... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The acoustic startle reflex (ASR) is a fast and intense motor reaction that promotes skeletal striated muscles contraction of face and body, in response to an unexpected and high-intensity sound stimulus. The ASR has many modulations such as prepulse inhibition (PPI) which is characterized by reduced amplitude of ASR when the triggering sound stimulus is preceded by a lower-intensity stimulus. The ASR and PPI responses can be measured non-invasively in humans and rodents with high homology and have been used for basic and clinical research. Additionally, they are disrupted in many neurological and psychiatric conditions that show deficits in sensorimotor processing. In humans, it is known that there are gender-related differences in PPI, which reflect hormonal changes that occur during the menstrual cycle. However, studies in rodents are conflicting regarding the differences in ASR and PPI between males and females, rarely mentioning the possible variations during the estrous cycle. This fact makes it difficult to interpret experimental results in females and their translation to results obtained in humans. To assess the influence of gender and estrous cycle in ASR, 10 males and 28 females adult Wistar rats were studied. Females’ estrous cycle was monitored daily and all animals were subjected to sessions of ASR and PPI evaluation. In females, estradiol and progesterone plasmatic concentrations were determinated. The brains of 3 males and 3 females in each phas... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

A hipóxia-isquemia (HI) neonatal é uma causa importante de deficits neurológicos. Estimativas relatam que 3-5 em cada 1.000 nascidos vivos ocorrem encefalopatia neonatal, sendo que, encefalopatia hipóxico-isquêmica (EHI) moderada ou grave acomete 0,5-1/1000 dos nascidos vivos. Aproximadamente 10 a 60% das crianças com EHI morrem, e pelo menos 25% dos que sobrevivem, apresentam deficiência permanente, como paralisia cerebral, epilepsia e dificuldades na aprendizagem. Evidências clínicas e experimentais sugerem que a exposição a estímulos nocivos no início da vida pode resultar em mudanças duradouras no processamento sensorial. Apesar da magnitude do problema, pouco se conhece sobre a modulação da dor e mecanismos envolvidos durante um processo hipóxico-isquêmico em neonatos e suas conseqüências ao longo da vida. Sendo assim, a presente tese objetivou avaliar respostas comportamentais e bioquímicas de filhotes de ratos submetidos à hipóxia/isquemia no 7°dia de vida, avaliados em diferentes idades. Ninhadas de ratos Wistar machos foram randomizadas em 6 grupos experimentais: controle, hipóxia-isquemia, isquemia, hipóxia, sham-ischemia, sham-hipóxia. O modelo experimental utilizado foi de HI unilateral descrito por Levine (1960) e adaptado por Rice e colaboradores (1981), realizando-se isquemia através da oclusão da carótida esquerda e hipóxia com câmara hipóxica de 92% de nitrogênio e 8% de oxigênio. Avaliaram-se os animais no 14° (P14), 30°(P30) e 60° (P60) dias de vida. Para avaliação da (s) resposta (s): nociceptiva térmica foram utilizados testes de tail-flick e placa quente; e alodinia mecânica utilizou-se teste de Von Frey eletrônico. Para as avaliações dos biomarcadores foram utilizados kits comerciais de BDNF e TNF por métodos ELISA e LDH por espectrofotometria. A ativação neuronal foi quantificada em lâminas de imunoistoquímica de c-fos em regiões CA1 e giro dentado de hipocampo bilateral. Foi observado que ratos com hypoxia e/ou isquemia tiveram diminuição irreversível de neurônios com ativação por c-fos em área CA1 do hipocampo, região ipsilateral do insulto. Maior sensibilidade em animais com HI em P14 foi observado no teste do Von Frey, mas não foi observada em P30 e P60. Independentemente do grupo experimental, a idade do animal desempenhou um papel significativo na resposta de comportamento nociceptivo, bem como sobre o BDNF e dos níveis séricos de TNF-α, mas não sobre os níveis séricos de LDH. Em conclusão, o insulto cerebral da HI induz uma redução significativa e irreversível sobre a ativação neuronal ipisilateral à lesão, com a evidência de uma alteração da resposta comportamental nociceptiva manifestada no curto, mas não a médio ou longo prazo. Biomarcadores de neuroplasticidade, inflamação e danos celulares apresentaram poucas alterações sobre o insulto cerebral, mas mudanças mais pronunciadas foram observadas com relação à idade. / Neonatal hypoxia-ischemia (HI) is an important cause of neurological deficits. It is estimated that 3-5 in 1000 newborns suffer neonatal encephalopathy, and moderate or severe hypoxic-ischemic encephalopathy (HIE) in 0,5-1/1000 of the newborns. Approximately 10 to 60% of the children with HIE die, and at least 25% of the survivors present permanent deficits such as cerebral palsy, epilepsy and learning difficulties. Clinical and experimental evidence suggest that the exposure to noxious stimuli at the beginning of the life might result in long lasting changes in sensorial processing. Despite the magnitude of the problem, few is known regarding pain modulation and its involved mechanisms during the HI process in neonates and its life lasting consequences. Hence, the present thesis aimed to evaluate behavioral and biochemical responses in rats’ litters submitted to HI during their seventh day of life, evaluated at different ages. Male Wistar rats’ litters were randomized into 6 experimental groups: control, HI, ischemia, hypoxia, sham-ischemia and sham-hypoxia. The experimental model was the one of unilateral HI described by Levine (1960) and adapted by Rice et al (1981), inducing ischemia by occlusion of the left carotid artery, and hypoxia using hypoxic chamber with nitrogen 92% and oxygen 8%. Animals were evaluated in their 14th (P14), 30th(P30) and 60th (P60) postnatal day. To assess the thermal nociceptive response the tail flick and hot plate test were employed; and mechanical allodynia was assessed by means of the digital Von Frey test. To evaluate biomarkers, commercial BDNF and TNF kits with ELISA, and LDH kits with spectrophotometry were used. Neuronal activation was quantified by c-fos immunohistochemistry in CA1 and dentate gyrus of bilateral hippocampi. It was observed that rats with hypoxia and/or ischemia had irreversible diminution of neurons with c-fos activation in the CA1 area of the hippocampus ipsilateral to the insult. Higher sensitivity in animals with HI at P14 was observed in the Von Frey test, but was not observed at P30 or at P60. Irrespective of the experimental group, animals’ age played a significant role in the nociceptive behavioral response, as well as on the BDNF and TNF-α serum levels, but not on the LDH serum levels. In conclusion, cerebral HI insult induces a significant and irreversible reduction on neuronal activation ipsilateral to the insult, with evidence of a significant alteration on the nociceptive behavioral response manifested in the short, but not in the medium or long term. Biomarkers of neuroplasticity, inflammation and cellular damage present few alterations after the cerebral insult, however more pronounced changes were observed related with age.

Plants of the genus Kielmeyera, family Clusiaceae are used by the population of the Northeast of the Brazil in traditional medicine to treat various diseases, such as pain and inflammation diseases. A recent study demonstrated antitumor activity for K. rugosa, however, other pharmacological activities have never been studied, for example antihyperalgesic and anti inflammatory activities. Thus, the aim of this study was to evaluate the antihyperalgesic and anti - inflammatory effects of the methanol extract from the stems of K. rugosa (MEKR) in rodents. Swiss mice (25-35 g ) were divided into groups and subjected to treatment with MEKR (., 100, 200 and 400 mg/kg, oral administration, p.o.) , vehicle (0.9% saline solution + 0.2% Tween 80) or standard drug (i.p.). The hypernociception was evaluated at times 0.5 , 1, 2 , and 3 hours after administration (i.pl.) of carrageenan (CG; 300 mg/paw), tumor necrosis factor-α (TNF-α, 100 pg/paw), Prostaglandin E2 (PGE2; 100ƞg/pata) or dopamine (DA, 30 μg/paw) using the digital analgesymeter (von Frey). In the evaluation of anti-inflammatory activity two protocols were used, the first induced by GC (300 mg/well) at 4 hours after pleurisy which the full and differential counts were made of leukocytes as well as the dosage levels of TNF-α and IL-1β pleural lavage. In another protocol conducted to investigate the anti-inflammatory activity corresponded to paw edema induced by GC (1 %/40μL), the paw volume was measured with the aid of plethysmometer at 0-6h after CG. The cytotoxicity of MEKR was evaluated by the MTT colorimetric method. To determine the possible involvement of areas of the Central Nervous System (CNS), the animals were treated and ninety minutes, were anesthetized, perfused, the brains extracted and cut into the cryostat. The brain sections were subjected to immunofluorescence protocol for Fos protein. The motor coordination of the animal was assessed by the Rota Rod test (7 rpm, 180 s). The experimental protocols were approved by the ethics committee of the UFS (CEPA/UFS: 102/11) The results were expressed as mean ± standard error of the mean. Differences between groups were analyzed using the ANOVA one way followed by Tukey s test. The acute pretreatment with MEKR significantly inhibited hyperalgesia induced by nociceptive agents, CG, TNF-α, PGE2 and DA (p < 0.001). The MEKR inhibited the leukocyte recruitment into the pleural cavity (p < 0.01). This was due to the inhibition of leukocyte migration inhibition of neutrophils. The levels of cytokines, TNF-α (p < 0.01) and IL-1β (p < 0.001) were also reduced when the animals were treated with MEKR. MEKR decreased edema formation induced by CG (p < 0.001). However, MEKR showed no cytotoxic effect or change in motor coordination animals. In the Fos protein immunofluorescence test, MEKR showed that the olfactory bulb (p < 0.01), piriform cortex (p < 0.01) and periaqueductal gray (p < 0.001) for the active significantly of the CNS. Therefore, we conclude that MEKR has antihyperalgesic activity probably by activating the central nervous system areas associated with pain modulation and by reduction the production of proinflammatory cytokines, without traces of cytotoxicity. / Diversas plantas do gênero Kielmeyera, família Clusiaceae são utilizadas pela população do Nordeste brasileiro na medicina tradicional para o tratamento de diversas doenças, incluindo distúrbios dolorosos e inflamatórios. Um estudo recente demonstrou atividade antitumoral para a K. rugosa, no entanto, outras atividades farmacológicas nunca foram estudadas para esta espécie vegetal, por exemplo seu possível perfil analgésico e anti-inflamatório. Dessa forma, o objetivo do trabalho foi avaliar o efeito antihiperalgésico e anti-inflamatório do extrato metanólico obtido do caule de K. rugosa (EMKR) em roedores. Foram utilizados camundongos Swiss machos (25-35 g), divididos em grupos e submetidos ao tratamento agudo com EMKR (100, 200 e 400 mg/kg; por via oral, v.o.), veículo (solução salina 0,9% + tween 80 0,2%; v.o.) ou droga padrão (i.p.). A hipernocicepção foi avaliada nos tempos 0,5, 1, 2 e 3 h após a administração (i.pl.) de carragenina (CG; 300 μg/pata), Fator de necrose tumoral-α (TNF-α; 100 pg/pata), Prostaglandina E2 (PGE2; 100ƞg/pata) ou Dopamina (DA; 30 μg/pata), e foram avaliados utilizando-se o analgesímetro digital (Von Frey). Na avaliação da atividade anti-inflamatória foram utilizados dois protocolos, o primeiro de pleurisia induzida por CG (300 μg/cavidade), no qual após 4 horas foram realizadas as contagens total e diferencial de leucócitos, bem como as dosagens dos níveis de TNF-α e IL-1β do lavado pleural. Em outro protocolo realizado para investigar à atividade anti-inflamatória correspondeu ao edema de pata induzida por CG (1%/40μL); o volume da pata foi medido com auxílio do pletismomêtro nos tempos 0-6h após a CG. A citotoxicidade do MEKR foi avaliada através do método colorimétrico do MTT. Para determinar o possível envolvimento de áreas do Sistema Nervoso Central (SNC), os animais foram tratados e, noventa minutos após, foram anestesiados, perfundidos, os cérebros extraídos e cortados em criostato. As secções cerebrais foram submetidas ao protocolo de imunofluorescência para proteína Fos. A coordenação motora do animal foi avaliada através do teste do Rota Rod (7 rpm, 180 s). Os protocolos experimentais foram aprovados pelo comitê de ética da UFS (CEPA/UFS: 102/11) Os resultados foram expressos como média ± erro padrão da média. As diferenças entre os grupos foram analisadas por meio do teste de variância ANOVA, uma via, seguido pelo teste de Tukey. O pré-tratamento com EMKR inibiu significativamente a hiperalgesia induzida pelos agentes álgicos, CG, TNF-α, PGE2 e DA (p < 0,001). O EMKR também foi capaz de inibir o recrutamento leucocitário para a cavidade pleural (p < 0,01). Esta inibição leucocitária ocorreu devido à inibição na migração dos neutrófilos. Os níveis das citocinas, TNF-α (p < 0,01) e IL-1β (p < 0,001) também foram reduzidos quando os animais foram tratados com EMKR. Quanto ao edema, o EMKR diminuiu a formação induzida pela CG (p < 0,001). No entanto, o MEKR não apresentou efeito citotóxico ou alteração da coordenação motora dos animais. No teste de imunofluorescência para proteína Fos, o tratamento com MEKR ativou significativamente o bulbo olfatório (p < 0,01), córtex piriforme (p < 0,01) e a substância cinzenta periaquedutal (p < 0,001), áreas do SNC. Os resultados sugerem que o MEKR possui atividade antihiperalgésica e anti-inflamatória provavelmente por ativação de áreas do sistema nervoso central relacionadas com a modulação da dor e por reduzir a produção de citocinas pró-inflamatórias, sem traços de citotoxicidade.

Estudos prévios demonstram projeções dos núcleos da rafe para áreas clássicas relacionadas ao controle do sistema cardiovascular, como locus coeruleus, núcleo do trato solitário, coluna intermédio lateral da medula espinal, núcleos motor dorsal do vago e ambíguo. Baseado nesta informação este estudo investigou a participação dos núcleos da rafe nas respostas adaptativas a estímulos de hipervolemia e hipovolemia. Foram utilizados ratos machos (Wistar), adultos, mantidos em biotério sob condições controladas, divididos em cinco grupos: hipovolemia (Hipo, submetidos à punção cardíaca com remoção sangüínea), controle da hipovolemia (C hipo, submetidos à punção cardíaca sem remoção sangüínea), hipervolemia (Hiper, submetidos à cirurgia para canulação da veia jugular externa e adição de solução salina no sexto dia pós-cirúrgico), controle da hipervolemia (C hiper, submetidos à cirurgia para canulação da veia jugular externa sem adição de solução salina) e basal (BS). Após 90 minutos do estímulo, os animais foram profundamente anestesiados e perfundidos transcardiacamente com salina seguida de fixador Paraformaldeído + Bórax 4%, 4ºC, pH 9,5. Os encéfalos foram removidos pós-fixados, crioprotegidos e seccionados em cortes coronais de 40 µm e processados com técnicas de imunohistoquímica contra Fos e 5-HT. Os estímulos de hipo e hipervolemia não causaram aumento significativo dos neurônios Fos-imunoreativos ou 5HT/Fos-imunoreativos. Nos núcleos Li, DR, MnR, RMg e ROb o grupo C hipo apresentou maior número de neurônios Fos-IR e 5HT/Fos-IR em relação ao grupo C hiper. Os resultados sugerem que os núcleos da rafe não participam nas repostas adaptativas aos estímulos aplicados. Entretanto, os mesmos parecem estar envolvidos em processos de nocicepção, seja através da 5-HT ou de outras substâncias neuroativas, presentes nestes núcleos. / Previous studies presented projections from the raphe nuclei to areas related to the cardiovascular control, like the locus coeruleus, nucleus of the solitary tract, spinal cord intermedium lateral column, dorsal motor vagus and ambiguus nuclei. Based in this information, the present work analyzed the participation of the raphe nuclei in the adaptative responses to hypovolaemia and hypervolaemia. Were used wistar rats, kept in controlled conditions, divided in 5 groups: hypovolaemia (Hypo, cardiac puncture and blood extraction), hypovolaemia control (C Hypo, cardiac puncture without blood extraction), hypervolaemia (Hyper, external jugular vein canulation surgery and saline addition), hypervolaemia control (C Hyper, external jugular vein canulation surgery and no saline addition) and basal condition (BS). Ninety minutes after the stimulus, the animals were anesthetized and perfused with saline followed by 4% paraformaldehyde plus borax, pH 9.5 at 4ºC. The brains were removed, pos-fixated, cryoprotected, sectioned in 40µm thickness coronal slices and proceeded with double-labeling immunohistochemistry techniques against Fos protein and serotonin. The Hypo and Hyper stimuli presented no significant increase of Fos-IR and double-labeled neurons. The C Hypo group presented higher number of labeled neurons in the Li, DR, MnR, RMg and ROb nuclei in comparison to the group C Hyper. These results suggest that the raphe nuclei have no participation in the adaptative responses to the volemy stimuli. However, this nuclei seems to be related to the nociception no modulated just by the serotonin but by others neurotransmitters too.

No condicionamento clássico de medo, os animais são treinados associando-se um estímulo neutro, por exemplo, som, contexto ou luz a um estímulo aversivo incondicionado, como um choque elétrico nas patas. Apos repetidos pareamentos, a presença do estímulo que inicialmente era neutro passa a eliciar uma resposta condicionada de medo no animal. O congelamento é a resposta mais proeminente dos animais expostos aos estímulos condicionados previamente pareados com choques nas patas, sendo freqüentemente utilizado como medida de medo condicionado (MC). Circuitos cerebrais independentes subjacentes a diferentes formas de memória, e, dentro de um determinado domínio de memória, o envolvimento de estruturas específicas pode depender do tipo de condicionamento se utilizando contexto ou explícito tais sinais leves ou som. Diversos relatos clínicos têm implicado o prejuízo do lobo temporal medial (LTM) com amnésia retrógrada. Embora muito tenha sido feito para desvendar os circuitos neurais subjacentes ao medo condicionado, utilizando contexto, som ou luz como estímulo condicionado (EC) o envolvimento do LTM nessas formas de condicionamento ainda não está claro. Para abordar esta questão foi avaliada a distribuição de Fos no LTM de ratos após a exposição a um contexto, um som ou luz, previamente emparelhado com choques nas patas. Vinte e quatro horas após as sessões de condicionamento, os animais foram colocados na mesma caixa experimental ou a um contexto distinto ou foram expostos ao som e luz sem receber choques nas patas. Diferença significativa na expressão de Fos foi determinada por análise de regiões do lobo temporal medial (córtex ectorrinal, perirrinal e entorrinal) e do hipocampo ventral. Os resultados comportamentais mostraram que houve congelamento nos três tipos de medo condicionado, mas o padrão de distribuição Fos foi diferente em ratos expostos a estímulos específicos ou contexto previamente emparelhado com choques nas patas. Apesar da saliente aquisição da resposta do medo se simular nas três condições, o achado mais saliente foi uma distribuição selectiva de Fos no córtex ectorrinal, perirrinal e entorrinal do grupo. Surpreendentemente, esses animais não mostraram significativa expressão Fos no hipocampo ventral. Isto sugere que o contexto e estímulos aversivos explícitos apresentam propriedades distintas de mapeamento ao de distribuição de Fos no circuito cortico-hipocampal cerebral. Estes resultados indicam que regiões corticais no LTM parecem ser críticas no armazenamento de informações contextuais, mas não de informações associadas a estímulos explícitos previamente pareados a choques nas patas. / Conditioned fear (CF) is one of the most frequently used animal models of associative memory to background or foreground stimuli. Independent brain circuits underlie different forms of memory, and, within a particular memory domain, the involvement of specific structures may depend upon the type of conditioning whether using context or explicit cues such light or tone. Several clinical reports have implicated the damage to the medial temporal lobe (MTL) with retrograde amnesia. Although much has been done to disclose the neural circuits underlying CF using context, tone or light as conditioned stimuli (CS) the involvemet of the MTL in these forms of conditioning is still unclear. To address this issue we assessed the Fos distribution in the MTL of rats following exposure to a context, a tone or a light previously paired with footshocks. Twenty-four hours later the conditioning sessions they were placed to the same chamber or to a distinct context and presented with tone or light only without any footshocks. Significant group differences in regional Fos expression were determined by analysis in regions of the medial temporal lobe (ectorhinal, perirhinal and entorhinal cortices) and the ventral hippocampus. The behavioral results showed comparable freezing in the three types of CF but the pattern of Fos distribution was distinct in rats exposed to specific cues or context previously paired with footshocks. Despite comparable acquisition of the conditioned fear response, the most remarkable finding was a selective distribution of Fos in the entorhinal, perirhinal and ectorhinal cortices of the MTL for context-CS groups. Remarkably, these animals did not show significant Fos expression in the ventral hippocampus. It is suggested that context and explicit stimuli endowed with aversive properties through conditioning cause distinct Fos brain mapping in the corticohippocampal circuitry. These results indicate that tasks requiring the association between context and an aversive stimulus depend on subregions of the MTL. Such findings suggested that cortical regions of the MTL appears to be critical for storing context but not explicit cue footshock associations.

: Mon travail de thèse a porté sur l’étude neurocomportementale des actions et des habitudes chez le Rat. En effet, lors d’un apprentissage opérant la réponse peut être acquise selon deux systèmes associatifs. Le premier dépend d’une représentation des conséquences de la réponse, le second d’une association plus « simple » entre le stimulus et la réponse. Un premier axe de recherche a consisté à étudier plusieurs paramètres du conditionnement, afin de déterminer leur influence sur le contrôle de la réponse instrumentale par un système plutôt que l’autre. Le deuxième axe de recherche a porté sur l’étude des substrats neuronaux impliqués dans l’acquisition et l’expression d’une action, par l’intermédiaire de techniques d’inactivation cérébrale et d’étude immuno-histochimique de l’expression génique de la protéine Fos. / Previous research has established that instrumental conditioning, in both primates and rats, is mediated by two concurrent associative systems. In early stages of training, instrumental response is thought to be mediated by an association between the action and the outcome (A-O). While training proceeds however, as the response becomes less sensible to the outcome value, it is conceived as being mediated by an association between thestimulus and the response (S-R). Recent evidences suggest that the both systems operate in tandem and/or competition from the beginning of training. This work aimed at studying the mechanisms that coordinate the control of the instrumental response by the goal-directedsystem or the habit system. A first batch of results indicates no effect of the amount of training sessions on the goal-directed nature of the conditioned instrumental response. Indeed,the outcome devaluations by CTA or selective satiety reduced the instrumental performances,independently of the training procedure applied. The instrumental responses resulting from our 3 training procedures depend of an actualized representation of their outcomes. A secondbatch of results indicates that information about the context of instrumental conditioning isincluded in the incentive representation of the outcome. Indeed, we observed no sensitivity tooutcome devaluation when devaluation occurred outside the training context. These results offer new original hypotheses about context encoding and the nature of instrumental responding. A third batch of experiments investigates the role of the prelimbic cortex in acquisition vs. expression of goal-directed instrumental behaviour, using reversible neuronal inactivation. The results show that the prelimbic cortex plays a transient but crucial role in theacquisition of goal-directed responding and that the A-O and S-R systems can operate in a competitive fashion early in training. Using ex-vivo imaging, a last batch of experiments aimed to study the temporal cerebral activation throughout instrumental training with a focuson prefrontal and striatal regions. Results show levels of Fos expression that vary with regions. At the beginning of conditioning, the density of Fos positive nuclei is high in the prefrontal regions. It decreases with training. Labelling is denser in the dorsomedial striatumthan in the dorsolateral striatum. The weak activation in the dorsolateral striatum appears consistent with the absence of habit. These data are in accordance with data of the literature concerning dynamics of activation in cortico-striatal circuits. Furthermore, they are in agreement with the suggestion that activity in the prelimbic cortex could promote the acquisition of goal-directed action by the induction of neuronal plasticity in the dorsal striatum.

Les mécanismes impliqués dans les troubles cognitifs induits à la suite d’une ischémie cérébrale (IC) demeurent mal compris. En plus du cœur ischémique nécrosé et de la zone de pénombre entourant cette lésion, certaines régions éloignées de la zone ischémique peuvent être fonctionnellement affectées, un phénomène connu sous le nom de «diaschisis». Sachant qu’il existe de fortes interactions fonctionnelles entre l’hippocampe (HPC) et le cortex lors des processus mnésiques, nous avons émis la possibilité que les troubles mnésiques survenant après une IC focale qui préserve l’intégrité de l’HPC, auraient pour origine une perturbation de la connectivité cortico-hippocampique conduisant à un hypofonctionnement hippocampique induit par le phénomène de diaschisis. Afin d’éprouver cette hypothèse, nous avons utilisé le modèle d’occlusion permanente de l'artère cérébrale moyenne chez le rat (OPACM) qui reproduit l’ischémie cérébrale focale humaine. Dans ce modèle, le cortex somato-sensoriel (SS) est endommagé unilatéralement alors que l’intégrité de l’HPC est préservé. Les rats OPACM ont montré une diminution de l’expression du gène c-fos dans l’HPC lors de l'exploration d'un nouvel environnement, indiquant une hypoactivation neuronale. Les rats OPACM ont également présenté une perturbation des mémoires olfactive associative et spatiale lors des tests de transmission sociale de préférence alimentaire (TSPA) et du Barnes maze, respectivement. Afin de confirmer que l’hypofonctionnement hippocampique induit par l’IC résultait d’une réduction des afférences corticales («déactivation») provenant du cortex endommagé, nous avons réalisé des inactivations pharmacologiques spécifiques du cortex SS et ou de l’HPC par injection de lidocaïne ou de CNQX. Ces injections ont induit une hypoactivation hippocampique (réduction du nombre de noyaux Fos-positifs) associée à une perturbation mnésique dans le test de TSPA. L'activité hippocampique chez des rats anesthésiés pendant l’IC ou deux semaines après, ainsi que lors de l’inactivation pharmacologique du cortex SS, a également été examinée par une approche électrophysiologique. Les résultats ont montré une altération de la fréquence d’apparition des «sharp-wave ripples» hippocampiques et révélé une instabilité de la fréquence thêta hippocampique lors de la reperfusion ou deux semaines après IC, ainsi que lors de l’inactivation corticale, suggérant une altération de la dynamique d’interaction entre l’HPC et le cortex. Pris dans leur ensemble, ces résultats identifient le phénomène de diaschisis hippocampique comme un mécanisme crucial impliqué dans l’hypofonctionnement hippocampique et les déficits mnésiques observés après une IC. / The cognitive consequences and the underlying mechanisms leading to cognitive impairments after cerebrovascular occlusive diseases are still unclear. In addition to the infarct zone that suffer the deadly consequence of ischemic stroke, the penumbra surrounding the lesion site and some brain regions more remote to the ischemic areas can be functionally affected by the insult. This phenomenon is referred to as diaschisis. In light of the importance of interactions between hippocampus and cortex during memory processing, we hypothesized that the cognitive impairments observed following focal ischemia could occur in the absence of direct hippocampal insult, possibly via impaired connectivity within cortico-hippocampal networks leading to diaschisis-induced hypofunctioning in specific hippocampal subregions. To examine this possibility, we used the distal middle cerebral artery occlusion (dMCAO) ischemic model in rats which induces restricted cortical infarct in the somatosensory (SS) cortex in the absence of direct hippocampal injury. dMCAO rats exhibited reduced expression of the activity-dependent gene c-fos in the hippocampus when exploring a novel environment, indicating neuronal hypoactivation. Ischemic rats also showed impaired associative olfactory and spatial memory when tested in the social transmission of food preference (STFP) task and the Barnes maze test, respectively. To confirm that the ischemic-induced hippocampal hypofunctioning resulted from reduced afferent inputs (i.e. deactivation) originating in the damaged cortex, we performed region-specific pharmacological inactivation of SS and/or HPC using lidocaine or CNQX. Fos imaging revealed that these treatments induced hippocampal hypoactivation and impaired memory performance as measured in the STFP task. We additionally performed electrophysiological recordings of hippocampal activity in anesthetized rats during acute stroke and two weeks later or after SS cortex inactivation. We found an alteration in the occurrence of sharp-wave ripples associated with instability of theta frequency during reperfusion after stroke and SS cortex inactivation, suggesting an alteration in the dynamics of hippocampal-cortical interactions. Taken collectively, these findings identify hippocampal diaschisis as a crucial mechanism for mediating stroke-induced hippocampal hypofunction and associated memory deficits.