O núcleo acumbens (Acb) é envolvido em comportamentos adaptativos e emocionais. A maioria dos neurônios do Acb são neurônios de projeção (MSNs) que contém a fosfoproteína DARPP-32 e são modulados por distintos tipos de interneurônios. Há pouca informação sobre os receptores de glutamato (Glu) expressos no Acb. Este estudo investiga, através de técnicas de imunohistoquímica, a distribuição e co-localização de marcadores do sistema dopaminérgico, dos receptores de Glu do tipo AMPA (GluR1-GluR4) e NMDAR1 e marcadores de interneurônios. Nossos resultados mostram que o Acb possui uma neuroquímica semelhante ao estriado dorsal. Porém, detectamos uma distribuição distinta de alguns dos marcadores no Acb. Os estudos de co-localização revelam que quase todos os neurônios no Acb expressam GluR2/3 ou GluR2. Em contraste, GluR1 e GluR4 são fracamente expressas e co-localizam com parvalbumina. Esses resultados indicam que GluR2 e GluR2/3 são expressas em MSNs DARPP-32+ e na maioria dos interneurônios do Acb enquanto GluR1 e GluR4 são exclusivamente expressas em interneurônios. / The nucleus accumbens is involved in adaptive and emotional behaviors. The majority of neurons in the Acb are projection neurons that express the phosphoprotein DARPP-32 and are modulated by distinct types of interneurons. There is little information about the glutamate receptors expressed in the Acb. This study investigates by immunohistochemical methods the distribution and co-localization of markers of the dopaminergic system, AMPA (GluR1-4) and NMDAR1 type Glu receptor subunits and specific markers of interneurons. Our results show that the neurochemistry of the Acb is similar to that of the dorsal striatum. However, we detected a distinct distribution of some markers in the Acb. Our co-localization studies reveal that almost all neurons of the Acb express GluR2/3 or GluR2. In contrast, GluR1 and GluR4 are weakly expressed and are co-localized with parvalbumin. These results indicate that GluR2 and GluR2/3 are expressed by MSNs DARPP-32+ and by the majority of interneurons of the Acb, whereas GluR1 and GluR4 are exclusively expressed by interneurons.

Submitted by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2012-07-23T15:40:16Z No. of bitstreams: 2 Dissertacao_CaracterizacaoCineticaCaptacao.pdf: 1215404 bytes, checksum: 148a3dc60f186dfc13a547ed24bfbf3e (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2012-07-23T15:41:13Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertacao_CaracterizacaoCineticaCaptacao.pdf: 1215404 bytes, checksum: 148a3dc60f186dfc13a547ed24bfbf3e (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-07-23T15:41:13Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao_CaracterizacaoCineticaCaptacao.pdf: 1215404 bytes, checksum: 148a3dc60f186dfc13a547ed24bfbf3e (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Previous issue date: 2011-08 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente estudo descreve um método eficiente e simples utilizando cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) acoplada a detector de fluorescência para determinação dos parâmetros cinéticos da captação de glutamato (glu) no sistema nervoso central (SNC). O tecido retiniano embrionário de ave com sete dias de desenvolvimento foi incubado com concentrações conhecidas de glu (50-500 μM) por dez minutos. Os níveis do aminoácido derivado a partir de ortoftaldeído (OPA) no meio de incubação foram mensurados. Após avaliar a diferença entre a concentração de glu inicial e a final no meio, foi determinada a saturação do mecanismo de captação (Km = 8,2 e Vmax = 9,8 nmol/mg proteína/minuto). Estas determinações foram dependentes e independentes de sódio e temperatura, indicando que o mecanismo que regula a diminuição dos níveis de glu no SNC, é a captação via transportadores de alta afinidade. Além disso, o cloreto de zinco (ZnCl) (um inibidor do transportador glu/aspartato) foi utilizado em diversas concentrações e evocou diminuição da captação de glu. Com isto, destaca-se a elevada aplicabilidade desta metodologia. Além deste trabalho caracterizar metodologia alternativa para avaliar captação de glu no SNC usando CLAE, também pode ser importante ferramenta para estudos relacionados à caracterização do transporte do neurotransmissor durante injúrias no SNC. / The present study describes a simple and efficient method utilizing high performance liquid chromatography (HPLC) coupled to fluorescence detection for the determination of kinetic parameters of glutamate uptake in nervous tissue. Retinal tissue obtained from 7-day-old chicks was incubated to known concentrations of glutamate (50-2000 μM) for 10 minutes, and the levels of the o-phtaldehyde (OPA)-derivatized neurotransmitter in the incubation medium were measured. By assessing the difference between initial and final concentrations of glutamate in the medium, a saturable uptake mechanism was characterized (Km = 8,2 e Vmax = 9,8 nmol/mg protein/minute). This measure was largely sodium- and temperature-dependent, strongly supporting that the mechanism for concentration decrements is indeed uptake by high-affinity transporters. Added to this, our results also demonstrated that zinc chloride (an inhibitor of glutamate/aspartate transporters) evoked a concentration dependent decrease in the glutamate uptake, demonstrating an elevate specificity of our methodology. Overall, the present work characterizes an alternative methodology to evaluate glutamate uptake in nervous tissue using HPLC. This approach could be an important tool for studies associated to the characterization of glutamate transport related with central nervous system injury

Submitted by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2012-07-31T13:20:19Z No. of bitstreams: 2 Tese_ AlteracoesNeuroquimicasTecido.pdf: 1670494 bytes, checksum: fb924142659122e339b77aae96a47bb7 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2012-07-31T13:20:59Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese_ AlteracoesNeuroquimicasTecido.pdf: 1670494 bytes, checksum: fb924142659122e339b77aae96a47bb7 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-07-31T13:20:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese_ AlteracoesNeuroquimicasTecido.pdf: 1670494 bytes, checksum: fb924142659122e339b77aae96a47bb7 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Previous issue date: 2011 / FAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A Malária Cerebral (MC) apresenta-se como uma severa complicação resultante da infecção por Plasmodium falciparum. Esta condição encontra-se comumente associada a disfunções cognitivas, comportamentais e motoras, sendo a retinopatia uma das mais graves conseqüências da doença. Diversos modelos experimentais já foram descritos no intuito de elucidar os mecanismos fisiopatológicos relacionados a esta síndrome, no entanto, estes ainda permanecem pouco compreendidos. Dentro deste contexto, o presente trabalho procurou investigar as alterações neuroquímicas envolvidas na patologia da MC. Os camundongos C57Bl/6 (fêmeas e machos) inoculados com ≈106 eritrócitos parasitados (PbA) apresentaram baixa parasitemia (15-20%) com sinais clínicos evidentes como: deficiência respiratória, ataxia, hemiplegia e coma seguido de morte, condizentes com o quadro de MC. A análise no tecido retiniano demonstrou uma diminuição nos níveis de GSH com 2 dias após a inoculação. Entretanto, essa diminuição não foi tão evidente com o decorrer da infecção (4º e 6º dias após infecção). Concomitante a este aumento durante o processo infeccioso, observamos um progressivo aumento na captação de 3H-glutamato (4º e 6º dia após infecção) por um sistema independente de Na+, sugerindo que o quadro de MC é responsável por um aumento na atividade de uma proteína transportadora. Dados obtidos com a imunofluorescência demonstram que além de aumentar a atividade do sistema de transporte, o quadro de MC também estimula o aumento na expressão do sistema xCG - no tecido retiniano. O presente trabalho demonstra ainda que estes eventos neuroquímicos no tecido retiniano são independentes de ativação inflamatória, visto que os níveis de TNF-α e expressão de NOS-2, apresentam-se alterados somente no tecido retiniano. / Cerebral Malaria (CM) is a severe complication resulting from Plasmodium falciparum infection. This condition has usually been associated with cognitive, behavioral and motor dysfunctions, being the retinopathy the most serious consequence resulting from the disease. The pathophysiologymechanisms underlying the complications of CM remain incompletely understood. Several experimental models of CM have already been developed in order to clarify those mechanisms related to this syndrome. In this context, the present work has been performed to investigate which possible neurochemistry alteration could be involved in the CM pathology. Male and female susceptible C57Bl/6 mice (6-8 week old) infected with ≈106 parasitized red blood cells (PbA), showed a low parasitaemia (15-20%), with evident clinical signs as: respiratory failure, ataxia, hemiplegia, and coma followed by animal death. In parallel to the clinical characterization of CM, retinal analysis demonstrated that the disease led to a decrease in the glutathione levels with 2 days post inoculation. However, this decrease was not so evident with the course of the infection (4º and 6º days post- infection). We further demonstrated that the increase in the glutathione levels during the infection is followed by the increase in the 3H-glutamate uptake rate (4º and 6º days post-infection), suggesting that CM condition causes an up-regulation of the transporters systems. Immunofluorescence data demonstrated that besides the activity increases, CM condition also stimulated the increase of the xCG- system expression in the retinal tissue. Furthermore, our findings also highlighted that in the retina the neurochemistries alterations occurs in a manner independent on the establishment of an inflammatory response, once TNF-α levels and NOS-2 expression were altered only in the cerebral tissue.

Orientador: Dirlei Antonio Berto / Banca: Juliana Célia Denadai / Banca: Maria Márcia Pereira Sartori / Banca: Maria Cristina Thomaz / Banca: Valdomiro Shigueru Miyada / Resumo: As consequências do desmame precoce são, alterações nas características das vilosidades e das criptas do intestino delgado dos leitões, comprometendo a eficiência dos processos de digestão e de absorção de nutrientes. Foram realizados dois experimentos com o objetivo de verificar a influência das dietas no turnover do carbono e na morfologia da mucosa do duodeno e jejuno de leitões desmamados aos 21 dias de idade. As dietas foram sem glutamina, glutamato e nucleotídeos (DC); contendo 1% de glutamina (DG); contendo 1% de glutamato (DAG) e contendo 1% de nucleotídeos (DN). No primeiro experimento foram utilizados 123 animais, sendo abatidos três leitões no dia 0 e três animais de cada tratamento nos dias 1, 2, 4, 5, 7, 9, 13, 20, 27 e 49 após o desmame, para coleta de amostras da mucosa do duodeno e jejuno, que foram analisadas quanto à composição isotópica de 13C e mensurada a velocidade de substituição do carbono no tempo. No segundo experimento foram utilizados 65 animais, em delineamento experimental em blocos ao acaso, com arranjo fatorial dos tratamentos 4 x 3 +1 (quatro dietas: DC, DG, DAG e DN, três épocas de abate: 7, 14 e 28 dias pós desmame e abate no desmame: dia 0), para análises morfológicas. Os valores da meia-vida do carbono para o duodeno foram 7,3; 7,6; 6,2 e 5,2 dias e para o jejuno de 7,1; 6,7; 6,2 e 4,9 dias para as DC, DG, DAG e DN, respectivamente. As dietas não alteram a altura das vilosidades (AV), profundidade das criptas (PC) e relação altura das vilosidades: profundidade das criptas (AV:PC), com exceção da DN que determinou maior PC no duodeno, quando comparado com a DAG. A inclusão de 1% de nucleotídeos ou de 1% de glutamato nas dietas de leitões acelera o turnover do carbono da mucosa intestinal, sugerindo sua recuperação mais rápida no período... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract : The consequences of early weaning are the changes in the characteristics of the small intestine villus and crypts of piglets, reduce the efficiency of digestion and absorption of nutrients. Two experiments were conducted in order to study the influence of diets on carbon turnover and morphology of the mucosa of the duodenum and jejunum of piglets weaned at 21 days of age. The diets were: Diets without glutamine, glutamate and nucleotides (DC); containing 1% of glutamine (DG); containing 1% of glutamate (DAG) and containing 1% of nucleotides (DN). In the first experiment a hundred twenty three animals were used and three of them were slaughtered at day 0 and three animals from each diets on days 1, 2, 4, 5, 7, 9, 13, 20, 27 and 49 after weaning, for collecting samples of mucosa duodenum and jejunum was taken, which were analysis for the isotopic composition ‰13C and measured the time of carbon substitution. In the second experiment, sixty five animals were used in a randomized complete blocks design experiment with a 4x3x1 factorial arrangement of diets (four diets: DC, DG, DAG and DN; three slaughter ages: 7,14 and 28 days post weaning and slaughter at weaning day: day 0) for morphology analysis. The values of carbon half-life into the duodenum were 7.3, 7.6, 6.2 and 5.2 and into the jejunum were 7.1, 6.7, 6.2 and 4.9 for DC, DG, DAG and DN, respectively. Diets do not change the villus height (VH), crypt depth (PC) and villus:crypt ration (AV:PC), except that DN determined that most PC duodenum compared with the DAG. The inclusion of 1% of nucleotides or 1% of glutamate in the diet of piglets accelerates the carbon turnover of intestinal mucosa, suggesting a faster recovery post-weaning, however, was not evaluated any effect on the action of products by results of morphology analysis, indicating that the technique... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Submitted by Hellen Luz (hellencrisluz@gmail.com) on 2017-09-21T17:57:32Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EfeitosFatorCrescimento.pdf: 20205989 bytes, checksum: 44c1e41ad424a7d873f2cf7feb0e9dad (MD5) / Rejected by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br), reason: on 2017-10-10T17:00:41Z (GMT) / Submitted by Hellen Luz (hellencrisluz@gmail.com) on 2017-10-17T18:31:48Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EfeitosFatorCrescimento.pdf: 20205989 bytes, checksum: 44c1e41ad424a7d873f2cf7feb0e9dad (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-11-24T14:54:19Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EfeitosFatorCrescimento.pdf: 20205989 bytes, checksum: 44c1e41ad424a7d873f2cf7feb0e9dad (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-24T14:54:19Z (GMT). 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Além disso, estudamos os mecanismos de liberação de glutamato com relação a sua dependência de Ca2+ extracelular e a participação de transportadores dependentes e independentes de Na+. Uma vez que, níveis elevados de glutamato estão implicados na ocorrência de estresse oxidativo, investigamos também os efeitos de NGF sobre a liberação de compostos tióis. Para isto, tecidos retinianos íntegros de embrião de galinha (E11) foram incubados com NGF (10, 50, 100 ng/ml) por diferentes períodos de incubação (15, 30, 120). Os níveis extracelulares de glutamato e tióis foram medidos por cromatografia líquida de alta eficácia (CLAE) e ensaio colorimétrico, respectivamente. Observamos que NGF aumenta rapidamente a liberação basal de glutamato e também pode induzir a liberação de tióis em um tempo maior de incubação. De maneira interessante, o aumento dos níveis extracelulares de glutamato induzido por NGF foi revertido em meio sem Ca2+ somente em retinas tratadas por 15 min. Retinas que foram incubadas com NGF por 30 min apresentaram liberação de glutamato independente de Ca2+. Dado que, a liberação de glutamato e tióis induzida por NGF não foi bloqueada por Zn2+ e ocorreu na ausência de Na+, sugerimos o possível envolvimento do sistema independente de Na+, o trocador Xc- em ambos os processos. O aumento de tióis extracelulares induzido por NGF poderia representar um importante mecanismo protetor, possibilitando que os neurônios mantenham seu estado redox durante o desenvolvimento. / Nerve growth factor (NGF) belongs to the neurotrophin family and induces its effects through activation of two distinct receptor types. NGF was first described by Rita Levi-Montalcini and collaborators as an important factor involved in nerve differentiation and survival. Another role for NGF has been established in neurotransmitter release in the hippocampus, developing visual cortex and cerebellar neuron. However, this phenomenon has not been demonstrated in retina to date. We therefore investigated whether NGF can modulate the glutamate release in the retinal tissue at its peak of the neurotrophic activity (E10-E12). In addition this, we aimed to study the mechanisms of this effect about its dependence on extracellular Ca2+ and participation of Na+-dependent and Na+-independent glutamate transporters. Since high levels of glutamate signalization have been implicated in the oxidative stress, we also investigated the effects of NGF on the thiols compounds. We used intact retinal tissue from chicken embryos (E11) incubated with NGF (10, 50, 100 ng/ml) for different periods (15, 30, 45, 60, 120 min). Extracellular glutamate and thiols content was measured by HPLC methods and colorimetric assay, respectively. We found that NGF rapidly enhances the release of basal glutamate and it can induce thiol release in a more prolonged time of incubation, as well. Interestingly, the NGF-induced increase in the extracellular levels of glutamate was blocked by Ca2+-free medium only in retina treated for 15 min. Retina incubated for 30 min showed a non-vesicular NGF-induced glutamate release. Since glutamate and thiol release was not blocked by Zn2+, we suggested the possible involvement of system Xc- in both processes.NGF-induced increase in the extracellular thiol could be an important protective mechanism enabling retinal neurons to maintain their redox status during development.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-03-27T13:39:41Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AdenosinaModulaNiveis.pdf: 1692281 bytes, checksum: 60107a7df980759f899f053b19c19466 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-04-03T14:38:09Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AdenosinaModulaNiveis.pdf: 1692281 bytes, checksum: 60107a7df980759f899f053b19c19466 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-03T14:38:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AdenosinaModulaNiveis.pdf: 1692281 bytes, checksum: 60107a7df980759f899f053b19c19466 (MD5) Previous issue date: 2016-04-29 / Estudos recentes mostram que liberação de glutamato por células gliais hipotalâmicas é uma importante resposta fisiológica em situações de hiperosmolaridade. Além disso, estudos prévios apontam um marcante aumento dos níveis de adenosina no fluido intersticial renal após o aumento da ingestão de sódio. Neste contexto, o objetivo do presente estudo foi caracterizar a possível relação entre a liberação de adenosina e a liberação de glutamato em culturas primárias de astrócitos expostas à situação de hiperosmolaridade. Culturas de astrócitos hipotalâmicos obtidos de ratos da linhagem Wistar nos dois primeiros dias de nascidos, foram expostas à solução hipertônica com sódio (340mOsm/L) nos tempos 3, 5, 10 e 15 minutos. Após o estímulo, o meio de incubação foi coletado e os níveis extracelulares de glutamato e adenosina foram determinados por Cromatografia Liquida de Alta Eficácia (CLAE). Afim de avaliar a relação entre estes compostos em situações hiperosmóticas, utilizou-se o tratamento das culturas com Adenosina, com R- PIA um agonista do receptor A1, bem como com glutamato e agonista do receptor tipo NMDA. Nossos resultados demonstraram elevação significativa dos níveis extracelulares de glutamato após o estímulo hiperosmótico com um pico em 5 minutos. Similarmente, observamos o aumento nos níveis de adenosina no meio de incubação após 10 e 15 minutos. O tratamento com glutamato induziu aumento nos níveis extracelulares de adenosina após 15 e 20 minutos em meio iso-osmótico. A exposição ao NMDA não induziu a liberação de adenosina e em nenhuma das concentrações utilizadas. Os pré- tratamentos com adenosina e o agonista A1 R-PIA impediram a liberação de glutamato induzida por hiperosmolaridade. Nossos resultados mostraram também que o efeito do estímulo na liberação de glutamato e adenosina é dependente de sódio, e apresenta uma resposta específica para astrócitos do hipotálamo que pode ser modulada através da ativação do receptor A1 de adenosina. / Recent studies have shown that glutamate release by hypothalamic glial cells is an important physiological response to hyperosmolarity. Furthermore, previous studies point out an accentuated increase of the adenosine levels in renal interstitial fluid after the intake sodium increases. This study aims to evaluate the possible relationship between the adenosine and glutamate releases in primary cultures of astrocytes exposed to hyperosmolarity conditions. Hypothalamic astrocytes cultures of Wistar rats at the first two days after birth were exposed to hypertonic sodium solution (340mOsm/L) in different times (3, 5, 10 e 15 min). After this stimulus, the incubation medium was harvested and the extracellular levels of glutamate and adenosine were determined by High Performance Liquid Chromatography. In order to evaluate the relationship between these compounds in hyperosmotic conditions, we have used treatment of the cultures with adenosine, with R-PIA (an agonist of the A1 receptor), as well as with glutamate (an agonist of the NMDA receptor). Our results showed a significant increase of the extracellular levels of glutamate after the hyperosmotic stimulus with a peak at 5 min. Similarly, we have seen an increase of the adenosine levels in the incubation medium after 10 and 15 min. The treatment with glutamate induced an increase in extracellular levels of adenosine after 15 and 20 minutes in isosmotic medium. The exposure to the NMDA receptor did not induce the release of adenosine in none of the concentrations utilized. The pretreatment with adenosine and R-PIA A1 agonist blocked the release of glutamate induced by hyperosmolarity. Our results also showed that the effect of the stimulus on the release of glutamate and adenosine is sodium-dependent and presents a specific response for hypothalamic astrocytes, which can be modulated by the adenosine A1 receptor activation.

O controle neural da pressão arterial é essencial para a manutenção da homeostase do organismo. Este controle é realizado principalmente por núcleos bulbares e hipotalâmicos. Um dos principais sistemas de neurotransmissão envolvidos no controle da pressão arterial é o catecolaminérgico. Células noradrenérgicas e adrenérgicas estão presentes em todos os centros bulbares reguladores da pressão arterial, enquanto seus receptores, principalmente o receptor α2 adrenérgico (α2r), estão presentes nas mesmas regiões além de estarem presentes também nos núcleos hipotalâmicos. Estes receptores, quando ativados nestes núcleos, geram respostas cardiovasculares e atuam em conjunto com outros sistemas de neurotransmissão neste controle. Dentre estes sistemas de neurotransmissão, merecem destaque os sistemas angiotensinérgico e glutamatérgico, não apenas por estarem presentes nestes núcleos, mas também por atuarem no controle da pressão arterial. Contudo, pouco se sabe sobre como o sistema catecolaminérgico interage com estes sistemas. Desta forma, estudamos neste projeto a influência do sistema glutamatérgico e angiotensinérgico sobre o sistema catecolaminérgico no bulbo de ratos. Através de culturas de células bulbares, demonstramos que a ativação de receptores glutamatérgicos do tipo NMDA é capaz de elevar os níveis proteicos do α2R e que os receptores ionotrópicos do tipo não-NMDA precisam estar desbloqueados para tal. Em ratos adultos, microinjeções repetidas inibem a resposta bradicárdica induzida pela ativação dos α2rR no NTS. Contudo, o knockdown dos receptores AT1 de angiotensina restaura a resposta bradicárdica. A partir destes resultados, foi demonstrado que o sistema glutamatérgico é capaz de modular o sistema catecolaminérgico, enquanto o knockdown do receptor AT1 de angiotensina no NTS acentua a resposta bradicárdica dos α2R do NTS. Estes resultados sugerem que os sistemas de neurotransmissão bulbares interagem de diferentes formas e a compreensão deste controle pode vir a ser de grande valia para a compreensão de como se dá o controle da pressão arterial pelo sistema nervoso / The neural control of blood pressure is essential for the maintenance of the homeostasis of the organism. This control is performed mainly by nuclei in the medulla oblongata and in the hypothalamus. One of the main neurotransmitter system involved in this control is the catecholaminergic. Noradrenergic and adrenergic cells are present in all medullary nuclei involved in the arterial pressure regulation, while its receptors, especially the α2 adrenoceptor, are present in the same region plus hypothalamic nuclei. These receptors, upon activation in these nuclei, generate cardiovascular response, and act with other neurotransmission systems in this control. Among these systems, the glutamatergic and angiotensinergic deserve attention not only for also being present in the same nuclei, but for also acting in the control of the arterial pressure. Both angiotensinergic and glutamatergic systems interact with the catecholaminergic system throughout the nervous system. However, little is known about how the catecholaminergic system interacts with these systems in the modulation of blood pressure. Therefore, we studied in this project the influence of the glutamatergic and angiotensinergic systems over the catecholaminergic system in the medulla oblongata of rats. Through cell cultures of the medulla oblongata, we demonstrated that the activation of glutamatergic NMDA receptors is capable of elevating the proteic levels of α2-adrenoceptors, and that non-NMDA receptors need to be unblocked for such. In adult rats, repeated microinjections inhibit the bradycardic response elicited by the α2 adrenoceptors in the NTS. However, the angiotensin AT1 receptors knockdown restored the bradycardic response. Through the chronic knockout of angiotensinergic AT1 receptors in the NTS, we observed bradycardic response elicited by the activation of α2 adrenoceptors in the NTS of the knock-down rats. These results suggest that the medullary neurotransmission systems interact in different ways, and the comprehension of this control may be of great value for the comprehension of how the neural control of the blood pressure works

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / O cérebro infantil humano submetido à hipóxia-isquemia (HI) apresenta perda de oligodendrócitos, hipomielinização, astrogliose, alterações no desenvolvimento cortical e no comportamento motor, incluindo a paralisia cerebral. O cerebelo desempenha um importante papel no controle motor e diversos danos vêm sendo observados em humanos e animais que sofreram HI. A excitotoxicidade glutamatérgica é frequentemente associada à HI e junções celulares podem ser responsáveis pela transferência de moléculas capazes de modular os danos decorrentes. Dados prévios de nosso grupo utilizando um modelo de HI pré-natal em ratos demonstraram danos permanentes na estrutura cerebelar, indicando que os efeitos deletérios da HI pré-natal podem ser mantidos até a vida adulta. O objetivo deste trabalho foi caracterizar os níveis de conexinas, receptores e transportadores de glutamato ao longo do desenvolvimento do cerebelo HI, e avaliar a configuração das junções celulares em culturas de astrócitos derivadas do cerebelo de ratos submetidos a esse modelo. Ratas no 18 dia de gestação, após anestesia, tiveram as quatro artérias uterinas obstruídas por 45 minutos (Grupo HI). Animais controle tiveram os úteros expostos sem sofrer a obstrução (Grupo SH). A gestação prosseguiu e apenas filhotes nascidos a termo foram utilizados. Os animais foram decapitados aos 2 (P2), 9 (P9), 16 (P16),23 (P23), 30 (P30), 45 (P45) e 90 (P90) dias pós-natal. Os cerebelos foram submetidos à técnica de Western blotting utilizando os anticorpos anti-NR2B, anti-GluR3, anti-EAAT1, anti-GFAP e anti-Cx43. Para a cultura de astrócitos foram utilizados cerebelos de animais P2. Após terem atingido confluência, as células foram fixadas e imunomarcadas com os anticorpos anti-Cx43, anti-GFAP, anti-nestina e anti-A2B5. Nossos resultados demonstram diferenças nos níveis de GluR3 durante o desenvolvimento do cerebelo SH e HI, havendo uma redução significativa da expressão desta subunidade no grupo HI em P9. Por outro lado, não foram verificadas alterações nos níveis de NR2B e de GFAP entre os grupos nas diferentes idades. Observou-se redução significativa de Cx43 em animais HI em P2 bem como nos astrócitos HI em cultura, os quais também apresentaram alterações morfológicas e diferenças na expressão do marcador A2B5. A alteração referente a GluR3 no grupo HI pode ser causada pela redução da arborização das células de Purkinje e pela redução no número de precursores de oligodendrócitos no cerebelo de animais HI em P9, já observadas em nosso laboratório. A diminuição de Cx43 indica que a passagem de substâncias por canais astrocitários pode estar reduzida e contribuir para a expansão dos danos persistentes descritos em HI. Alterações morfológicas e na expressão de marcadores da diferenciação de astrócitos podem refletir os potenciais efeitos de HI sobre a maturação destas células a longo-prazo. Nossos resultados apontam que a HI sistêmica pré-natal pode ser responsável por alterações que caracterizam a excitotoxicidade glutamatérgica. Ressaltamos também a importância da comunicação entre astrócitos como estratégia neuroprotetora nesta lesão. / Infant human brains submitted to hypoxia-ischemia show oligodendrocyte loss, hypomelination, astrogliosis, cortical development and motor behavior impairments, including cerebral palsy. Cerebellum plays a critical role in motor control and many damages have been demonstrated in humans and animals who suffered HI. Glutamatergic excitotoxicity is usually associated to HI and cellular junctions may be responsible for molecular traffic, being able to modulate HI harm effects. Previous data from our group using a modified model of prenatal HI in rats have shown long-lasting damages in cerebellar structure, indicating that deleterious effects of prenatal HI may be sustained until adult life. The objective of this study was to characterize connexin (Cx) and glutamate receptors and transporters levels during the development of HI cerebellum and to evaluate cellular junctions in astrocyte cultures derived from the cerebella of rats submitted to this same model. Rats on the 18th gestation day were anesthetized, had their uterine horns exposed and the four uterine arteries were clamped for 45 minutes (HI group). Control animals had the uterine horns exposed but no arteries were clamped (SH group). Gestation proceeded after surgery and only pups born at term were used. The animals were decapitated at 2 (P2), 9 (P9), 16 (P16), 23 (P23), 30 (P30), 45 (P45) e 90 (P90) postnatal days. Cerebella were submitted to Western blotting using anti-NR2B, anti-GluR3, anti-EAAT1, anti-GFAP and anti-Cx43 antibodies. P2 cerebella were used in astrocyte primary cultures. After they had achieved confluence, the cells were fixed and immunostained with anti-Cx43, anti-GFAP, anti-nestin and anti-A2B5 antibodies. Our results demonstrate differences in GluR3 levels along cerebellum development of SH and HI animals, with a significant decrease of this subunit expression in HI group at P9. On the other hand, we did not observe any variation in NR2B and GFAP levels between groups at different ages. We also observed a significant decreased Cx43 expression in HI group at P2 as well as in cultured astrocytes, which had morphological modifications and different A2B5 marker expression. The modification related to GluR3 receptor in HI group may be caused by impaired dendritic arborization or by a reduced number of oligodendrocyte progenitors in the cerebellum of HI animals at P9, already described in our laboratory. Cx43 reduction indicates that substances traffic through astrocytic channels may be impaired and contribute to lesion expansion of permanent damages observed in HI. Morphological and markers expression changes related to astrocyte differentiation may reflect potential effects of HI on cell maturation at long-term. Our results confirm that prenatal systemic HI may be responsible for changes that characterize glutamatergic excitotoxicity. We also reassure the importance of astrocyte communication as a neuroprotective strategy in this kind of lesion.

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

A Doença de Alzheimer (DA) é uma doença cerebral progressiva que resulta em prejuízos na memória e disfunção cognitiva global. Entre as principais características neuropatológicas associadas a DA estão à presença de placas senis, emaranhados neurofibrilares e a hiperfosforilação da proteína Tau. A hiperativação do sistema glutamatérgico tem sido implicada na fisiopatologia da DA. O excesso de glutamato na fenda sináptica causa hiperativação do seu receptor ionótropico N-metill-D-aspartato (NMDA) o que favorece o aumento do influxo de cálcio e morte neuronal. A administração intracerebral de ácido ocadáico (AO) causa alterações morfológicas e funcionais similares à DA. O AO promove a inibição da proteína fosfatase 2A (PP2A) favorecendo as atividades cinásicas de proteínas como a cinase dependente de ciclina 5 (Cdk5). A memantina (MN) é uma das principais drogas utilizadas no tratamento da DA e o seu mecanismo de ação envolve um antagonismo não competitivo de baixa afinidade pela subunidade NR2B do receptor NMDA. Neste trabalho, foram avaliados efeitos do pré-tratamento com MN em um modelo semelhante a DA induzido pela administração intrahipocampal de AO em ratos. O pré-tratamento com MN preveniu o déficit na memória especial causado pela infusão intrahipocampal de AO. Os mecanismos envolvidos nestes efeitos neuroprotetores envolvem a prevenção do aumento de glutamato no liquido cefalorraquidiano, juntamente com a regulação da expressão de Cdk5 e em conseqüência a prevenção do aumento da fosforilação de Tau. Desta maneira, a MN pode ser um alvo terapêutico para prevenir as alterações comportamentais e neuroquímicas em um modelo similar a DA induzido pelo AO. / Alzheimer's disease (AD) is a progressive brain disease that causes memory loss and global cognitive dysfunction. The neuropathological alterations associated with AD include senile plaques, neurofibrillary tangles and Tau protein hyperphosphorylation. The glutamatergic system is implicated in the pathophysiology of AD. Indeed, the excessive glutamate levels in the synaptic cleft may cause hyperactivation of glutamate ionotropic N-metill-Daspartate (NMDA), which favors increase calcium influx and neuronal death. The intracerebral administration of okadaic acid (OA) causes morphological and functional alterations similar to AD. The OA inhibits the protein phosphatase 2A (PP2A) thus overstimulating the kinases activities. Memantine (MN) is a drug currently used in the treatment of AD, which mechanism involves a noncompetitive low affinity antagonism for NR2B subunit of NMDA receptors. In this work we evaluate the effects of pretreatment with MN in an AD-like model in rats induced by intrahippocampal administration of OA. The pretreatment with MN could prevent the spatial memory deficits caused by OA intrahipocampal administration in rats. The mechanisms underlying this neuroprotective effects involves the prevention of the increase in brain glutamate levels along with regulation of Cdk5 and, in consequence, downstream phosphorylation of Tau (ser199/202) protein. To conclude, MN has potential therapeutic role in preventing behavioral and neurochemical alterations caused by an AD like model induced by OA.