Each year, over 50 million Americans suffer from persistent pain, including debilitating headaches, joint pain, and severe back pain. Although morphine is amongst the most effective analgesics available for the management of severe pain, prolonged morphine treatment results in decreased analgesic efficacy (i.e., tolerance). Despite significant headway in the field, the mechanisms underlying the development of morphine tolerance are not well understood. The midbrain ventrolateral periaqueductal gray (vlPAG) is a primary neural substrate for the analgesic effects of morphine, as well as for the development of morphine tolerance. A growing body of literature indicates that activated glia (i.e., microglia and astrocytes) facilitate pain transmission and oppose morphine analgesia, making these cells important potential targets in the treatment of chronic pain. Morphine affects glia by binding to the innate immune receptor toll-like receptor 4 (TLR4), leading to the release of proinflammatory cytokines and opposition of morphine analgesia. Despite the established role of the vlPAG as an integral locus for the development of morphine tolerance, to date, no studies have examined the role of glia activation within this region. Additionally, the role of TLR4 in the development of tolerance has not been elucidated. This dissertation seeks to address the lack of knowledge regarding the role of vlPAG glia and TLR4 in the development of morphine tolerance by (1) Characterizing the effects of chronic morphine and peripheral inflammatory pain on vlPAG glial cell activity; (2) Investigating the role of glia activation within the vlPAG in the development of morphine tolerance; (3) Characterizing the role of the glial receptor TLR4 within the vlPAG in the development of morphine tolerance; and (4) Characterizing the glia to neuron signaling mechanisms involved in the development of morphine tolerance. These experiments, together, provide novel information about the mechanism by which central nervous system glia regulate morphine tolerance, and identify a potential therapeutic target for the enhancement of analgesic efficacy in the clinical treatment of chronic pain.

Zugl.: Leipzig, Univ., Diss., 2009

Tübingen, Univ., Diss., 2005.

Resumo não disponível

A estimulação neonatal ocasiona alterações no desenvolvimento neuroendócrino, morfológico e comportamental de ratos. O procedimento de manipulação neonatal promove uma ruptura na relação mãe-filhote que pode perturbar o desenvolvimento do SNC. Uma das alterações morfológicas apresentadas em ratos machos e fêmeas manipulados no período neonatal é a diminuição do número de neurônios no locus coeruleus. A S100B é uma proteína ligante de cálcio secretada por astrócitos que pode apresentar ações extracelulares neurotróficos e neurotóxicas. Diversos estudos relacionam alterações dos níveis de S100B a eventos estressores. O estudo objetivou avaliar o efeito da estimulação neonatal, através da manipulação repetida, em ratos machos e fêmeas de 10 dias de idade sobre a concentração das proteínas S100B e GFAP no locus coeruleus, córtex frontal e bulbo olfatório, além da secreção de S100B no líquor. Os resultados revelaram um aumento da concentração de S100B no líquor apenas nas ratas fêmeas manipuladas, e uma diminuição da concentração de S100B no locus coeruleus em ratos machos e fêmeas manipulados. Ocorreu também, uma diminuição da concentração de S100B no córtex frontal em ratos machos manipulados. Em relação à proteína GFAP foi verificado um aumento no seu conteúdo no locus coeruleus em ratos machos e fêmeas manipulados. Foram encontrados diferenças entre os sexos, os machos não-manipulados têm um maior nível de S100B comparados com fêmeas nãomanipuladas no locus coeruleus. Os resultados sugerem que a manipulação neonatal pode interferir sobre o funcionamento das células gliais e através delas alterar o desenvolvimento das células nervosas. Além disso, os resultados mostram um efeito do sexo dos animais sobre as concentrações de S100B já no período neonatal.

FARIA, Mário Henrique Girão. Estudo imuno-histoquímico das alterações moleculres nos tumores astrocíticos. 2005. 189 f. Dissertação (Mestrado em Farmacologia) - Universidade Federal do Ceará. Faculdade de Medicina, Fortaleza, 2005. / Submitted by denise santos (denise.santos@ufc.br) on 2012-05-04T13:43:21Z No. of bitstreams: 1 2005_dis_mhgfaria.pdf: 4561909 bytes, checksum: d47b84a9e2307613e2b10b73798332d1 (MD5) / Approved for entry into archive by Eliene Nascimento(elienegvn@hotmail.com) on 2012-05-04T16:11:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2005_dis_mhgfaria.pdf: 4561909 bytes, checksum: d47b84a9e2307613e2b10b73798332d1 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-05-04T16:11:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2005_dis_mhgfaria.pdf: 4561909 bytes, checksum: d47b84a9e2307613e2b10b73798332d1 (MD5) Previous issue date: 2005 / The present study aimed to evaluate the expression of genes involved in the tumorigenic process and in the chemoresistance mechanisms of the astrocytic tumors. A clinical and epidemiological analysis, histopathological evaluation and immunohistochemical study of the proteins Ki-67, c-Myc, GFAP, p53, p21WAF1/CIP1, p27KIP1, Bcl-2, Bax, EGFR, erbB-2, p21Ras, MGMT, GSTπ, TS and TopoIIα using streptoavidin-biotin-peroxidase method were performed in 55 different graduations of astrocytomas (WHO) (13 grade I, 14 grade II, 7 grade III, 21 grade IV) and 05 samples of non-tumoral tissue (control group). The distribution by age, sex and tumoral localization of astrocytomas patients in Fortaleza reproduced, in a general way, the worldwide trends. The histopathological findings evaluated with semiquantitative criteria confirmed the classification parameters for astrocytomas established by WHO. The stain for Ki-67 antigen increased as according to astrocytic tumors progression; its detection in more than 8.0% of the tumoral cells distinguished Astrocytomas Grade IV, labeled index between 1.5 and 8.0% differentiated Astrocytomas Grade III and values below 1.5% discriminated low-grade tumors (I and II). The TopoIIα and c-Myc (nuclear) expression demonstrated association with cellular proliferation in astrocytomas, however not in a exclusive way. The c-Myc protein cytoplasmic positive index was bigger among high-grade tumors (71.43%), with maximum expression scores in Astrocytomas Grade IV (LI mean=15.57; H mean=24.42). In general, 76.9% of the Astrocytomas Grade IV tumoral cells revealed moderate positive index for GFAP. The positive index and expression scores for p53 and p27KIP1 (nuclear and cytoplasmic) proteins showed a tendency to increase with the astrocytic tumors progression, while the p21WAF1/CIP1 tumor suppressor detection demonstrated opposite orientation (except in grade IV). The percentage of Bcl-2 and Bax positive tumors increased in accordance with histological grade of astrocytomas, with general positive index of 43.26% and 24.67%, respectively. Bcl-2 staining scores demonstrated propensity to addition according to tumoral evolution, while the scores for Bax was similar in all graduations. The erbB2 protein expression was evidenced only between Astrocytomas Grade IV (positive index=14.28%), while the overexpression of EGFR protein was distinguished in grade I and IV astrocytic tumors, with respectively 46.15% and 61.90% of positive cases. p21Ras protein detection was preponderant in Astrocytomas Grade II (positive index=37.71%), being absent in high-grade tumors (III and IV). The EGFR overexpression and p53 mutation configured mutually exclusive events in astrocytomas tumorigenesis, as well as p21Ras protein and ErbB receptors family overexpression. High positive index for enzymes MGMT, GSTπ and TS was evidenced in astrocytic tumors. MGMT expression scores were high and constant among different histological categories, including non-tumoral specimens (LI mean = 69.43). GSTπ scores demonstrated tendency to reduction in accordance with malignant evolution of astrocytomas, while the values for TS reached higher levels on Astrocytomas Grade IV (H mean=63.33). TopoIIα positive index demonstrated inclination to augment in agreement with the progression of astrocytic tumors, whereas the staining scores had been similar in grade II, III and IV astrocytomas (LI mean=27.71). The results obtained by current investigation indicated Ki-67 antigen as the best cell proliferation marker. The p53 mutation configured an initial and relevant event in astrocytomas, as well as potential indicative of tumor progression. p21WAF1/CIP1 tumor suppressor detection represented important resource for deduction of functional situation of p53 gene, while the p27KIP1 functional activation was not compromised by astrocytomas tumorigenic process. Astrocitomas Bcl-2/Bax ratio denoted increasing of cellular survival orientation in accordance with malignant evolution of these tumors. p21Ras protein overexpression was distinguished as a grade II typical molecular event and a virtual marker of tumor not-progression. c-Myc protein cytoplasmic accumulation configured initial and significant phenomenon in astrocytomas tumorigenesis, being a direct reflex of the nuclear expression of c-myc gene and the tumoral malignance. The combined analysis of the investigated molecular markers confirmed p53 gene mutation as the main tumorigenic pathway of astrocytomas, even though EGFR overexpression has been the predominant alteration in grade IV tumors and the c-myc gene expression has represented a distinct and alternative molecular pathway to different tumor graduations. The remarkable presence of MGMT, GSTπ and TS enzymes configured virtual indication of chemoresistance for many antineoplastic agents, while the high expression of TopoIIα revealed this enzyme as a potential therapeutic target in the astrocytic tumors. / O presente estudo objetivou avaliar a expressão de genes envolvidos no processo tumorigênico e nos mecanismos de quimiorresistência dos tumores astrocíticos. Procedeu-se análise clínico-epidemiológica, avaliação histopatológica e estudo imuno-histoquímico das proteínas Ki-67, c-Myc, GFAP, p53, p21WAF1/CIP1, p27KIP1, Bcl-2, Bax, EGFR, erbB-2, p21Ras, MGMT, GSTπ, TS e TopoIIα pelo método da estreptoavidina-biotina-peroxidase em 55 astrocitomas de diferentes gradações (OMS) (13 grau I, 14 grau II, 7 grau III e 21 grau IV) e 05 amostras de tecido cerebral não-tumoral (grupo controle). A distribuição por idade, por sexo e pela localização tumoral dos portadores dessas neoplasias reproduziu, de um modo geral, as tendências mundiais. Os achados histopatológicos avaliados segundo critérios semiquantitativos confirmaram os parâmetros de classificação dos astrocitomas estabelecidos pela OMS. A marcação para o antígeno Ki-67 aumentou conforme a progressão dos tumores astrocíticos, sendo que sua detecção em mais de 8,0% das células tumorais distinguiu os Astrocitomas Grau IV, índices entre 1,5 e 8,0% diferenciaram os Astrocitomas Grau III e valores abaixo de 1,5% discriminaram os tumores de baixo grau (I e II). A expressão das proteínas TopoIIα e c-Myc (nuclear) demonstraram associação com a proliferação celular nos astrocitomas, todavia de maneira não exclusiva. A positividade citoplasmática para proteína c-Myc foi maior entre os tumores de alto grau (71,43%), com escores de expressão máximos nos Astrocitomas Grau IV (LI médio=15,57; H médio=24,42). Em média, 76,9% das células tumorais dos Astrocitomas Grau IV manifestaram moderada positividade para GFAP. A positividade e os escores de marcação para as proteínas p53 e p27KIP1 (nuclear e citoplasmática) demonstraram tendência de aumento conforme a progressão dos tumores astrocíticos, enquanto a detecção do p21WAF1/CIP1 mostrou orientação oposta (exceto no grau IV). A porcentagem de tumores positivos para Bcl-2 e Bax aumentou conforme a gradação dos astrocitomas, com positividade geral de 43,26% e 24,67%, respectivamente. Os escores de marcação para Bcl-2 demonstraram propensão ao acréscimo segundo a evolução tumoral, enquanto os índices para Bax foram semelhantes nas diversas graduações. A expressão da proteína erbB2 foi evidenciada apenas entre os Astrocitomas Grau IV (positividade=14,28%), enquanto a superexpressão da proteína EGFR destacou-se nos tumores astrocíticos dos graus I e IV, com respectivamente 46,15% e 61,90% de casos positivos. A detecção da proteína p21Ras foi preponderante entre os Astrocitomas Grau II (positividade=37,71%), estando ausente nos tumores de alto grau (III e IV). A superexpressão do EGFR e a mutação do p53 configuraram eventos mutuamente exclusivos nos astrocitomas, assim como a superexpressão da proteína p21Ras e dos receptores da família ErbB. Constatou-se elevada positividade para as enzimas GSTπ, TS e MGMT nos tumores astrocíticos. Os índices de expressão da MGMT mostraram-se elevados e constantes entre as diferentes categorias histológicas, incluindo os espécimes não-tumorais (LI médio=69,43). Os escores para GSTπ demonstraram tendência à redução de acordo com evolução maligna dos astrocitomas, enquanto os índices para TS atingiram níveis mais elevados entre os Astrocitomas Grau IV (H médio=63,33). A positividade para enzima TopoIIα apresentou propensão ao aumento conforme a progressão dos tumores astrocíticos, ao passo que os escores de marcação foram semelhantes nos astrocitomas dos graus II, III e IV (LI médio=27,71). Os resultados obtidos pela corrente investigação apontaram o antígeno Ki-67 como o melhor marcador de proliferação celular nos tumores astrocíticos. A mutação do p53 configurou evento inicial, relevante e potencialmente indicador de progressão tumoral nos astrocitomas. A detecção do supressor tumoral p21WAF1/CIP1 representou importante recurso para a dedução da situação funcional do gene p53, enquanto a ativação funcional do p27KIP1 não foi comprometida pelo processo tumorigênico nos astrocitomas. A relação Bcl-2/Bax nos astrocitomas revelou a crescente orientação à sobrevida celular conforme a evolução maligna desses tumores. A superexpressão da proteína p21Ras destacou-se como um evento molecular típico do grau II e virtual indicador de não-progressão tumoral. O acúmulo citoplasmático da proteína c-Myc configurou fenômeno inicial e significante na tumorigênese dos astrocitomas, sendo reflexo direto da expressão nuclear do gene c-myc e da malignidade tumoral. A análise conjunta dos marcadores moleculares investigados confirmou a mutação do gene p53 como a principal via tumorigênica dos astrocitomas, ainda que a superexpressão do EGFR tenha sido a alteração predominante nos tumores do grau IV e a expressão do gene c-myc tenha representado uma via molecular distinta e alternativa às demais nas diferentes graduações tumorais. A marcante presença das enzimas MGMT, GSTπ e TS configurou virtual indicação de quimiorresistência para diversos agentes antineoplásicos, enquanto a elevada expressão da TopoIIα revelou esta enzima como potencial alvo terapêutico nos tumores astrocíticos.

A estimulação neonatal ocasiona alterações no desenvolvimento neuroendócrino, morfológico e comportamental de ratos. O procedimento de manipulação neonatal promove uma ruptura na relação mãe-filhote que pode perturbar o desenvolvimento do SNC. Uma das alterações morfológicas apresentadas em ratos machos e fêmeas manipulados no período neonatal é a diminuição do número de neurônios no locus coeruleus. A S100B é uma proteína ligante de cálcio secretada por astrócitos que pode apresentar ações extracelulares neurotróficos e neurotóxicas. Diversos estudos relacionam alterações dos níveis de S100B a eventos estressores. O estudo objetivou avaliar o efeito da estimulação neonatal, através da manipulação repetida, em ratos machos e fêmeas de 10 dias de idade sobre a concentração das proteínas S100B e GFAP no locus coeruleus, córtex frontal e bulbo olfatório, além da secreção de S100B no líquor. Os resultados revelaram um aumento da concentração de S100B no líquor apenas nas ratas fêmeas manipuladas, e uma diminuição da concentração de S100B no locus coeruleus em ratos machos e fêmeas manipulados. Ocorreu também, uma diminuição da concentração de S100B no córtex frontal em ratos machos manipulados. Em relação à proteína GFAP foi verificado um aumento no seu conteúdo no locus coeruleus em ratos machos e fêmeas manipulados. Foram encontrados diferenças entre os sexos, os machos não-manipulados têm um maior nível de S100B comparados com fêmeas nãomanipuladas no locus coeruleus. Os resultados sugerem que a manipulação neonatal pode interferir sobre o funcionamento das células gliais e através delas alterar o desenvolvimento das células nervosas. Além disso, os resultados mostram um efeito do sexo dos animais sobre as concentrações de S100B já no período neonatal.

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A estimulação neonatal ocasiona alterações no desenvolvimento neuroendócrino, morfológico e comportamental de ratos. O procedimento de manipulação neonatal promove uma ruptura na relação mãe-filhote que pode perturbar o desenvolvimento do SNC. Uma das alterações morfológicas apresentadas em ratos machos e fêmeas manipulados no período neonatal é a diminuição do número de neurônios no locus coeruleus. A S100B é uma proteína ligante de cálcio secretada por astrócitos que pode apresentar ações extracelulares neurotróficos e neurotóxicas. Diversos estudos relacionam alterações dos níveis de S100B a eventos estressores. O estudo objetivou avaliar o efeito da estimulação neonatal, através da manipulação repetida, em ratos machos e fêmeas de 10 dias de idade sobre a concentração das proteínas S100B e GFAP no locus coeruleus, córtex frontal e bulbo olfatório, além da secreção de S100B no líquor. Os resultados revelaram um aumento da concentração de S100B no líquor apenas nas ratas fêmeas manipuladas, e uma diminuição da concentração de S100B no locus coeruleus em ratos machos e fêmeas manipulados. Ocorreu também, uma diminuição da concentração de S100B no córtex frontal em ratos machos manipulados. Em relação à proteína GFAP foi verificado um aumento no seu conteúdo no locus coeruleus em ratos machos e fêmeas manipulados. Foram encontrados diferenças entre os sexos, os machos não-manipulados têm um maior nível de S100B comparados com fêmeas nãomanipuladas no locus coeruleus. Os resultados sugerem que a manipulação neonatal pode interferir sobre o funcionamento das células gliais e através delas alterar o desenvolvimento das células nervosas. Além disso, os resultados mostram um efeito do sexo dos animais sobre as concentrações de S100B já no período neonatal.