Introdução: Obesidade é uma questão de saúde pública em muitos países, inclusive no Brasil. O excesso de peso atinge 1 bilhão de adultos no mundo e, no Brasil, já é um problema maior que a desnutrição. O glutamato monossódico (GMS) é um agente flavorizante utilizado em níveis crescentes nos alimentos industrializados. O GMS administrado em ratos ocasiona obesidade e diminuição do hormônio do crescimento (GH). Objetivo: Avaliar o efeito do GMS nos fetos de ratas prenhas através da comparação do peso, comprimento nasal-anal (CNA) e índice de Lee (IL) ao nascimento e com 21 dias de vida. Métodos: Utilizamos ratas prenhas da linhagem Wistar divididas em três grupos: grupo controle (GC), G10 e G20. Estes, respectivamente, foram alimentados com ração contendo 0, 10 e 20% de GMS desde o período de acasalamento até o final da amamentação. Resultados: O peso e o CNA não foram diferentes entre os grupos ao nascimento. O grupo G20, ao nascimento, teve IL menor que o grupo GC (p < 0,05) e, aos 21 dias de vida, apresentou peso e CNA menores que o grupo G10, o qual foi menor que o GC (p < 0,01). O grupo G20, aos 21 dias de vida, teve IL semelhante aos outros dois grupos. O percentual de ganho de peso do nascimento ao 21º dia de vida foi menor no G20 em relação aos outros dois grupos (p < 0,01). O grupo G20 teve percentual de aumento de CNA do nascimento ao 21º dia de vida menor que o grupo G10, e este menor que o grupo GC (p < 0,01). Conclusões: O GMS nas concentrações de 10 e 20% na ração de ratas prenhas Wistar apresentou uma relação dose-dependente nas variáveis peso e CNA. Houve diminuição no padrão de ganho de peso e de aumento de CNA do nascimento ao 21º dia de vida com uso de GMS. O IL na prole do grupo G20 aumentou em relação ao do grupo GC após 3 semanas de acompanhamento. / Objective: Determine the effects of the MSG (monosodium glutamate) in the offspring of pregnant rats through the comparison of the weight, NAL (nasal-anal length) and IL (Index of Lee) at birth and with 21 days of life. Research Methods & Procedures: We have investigated pregnant Wistar rats and their offspring and divided them into 3 groups: GC, G10 and G20. Each of the groups received 0%, 10% and 20% of MSG, respectively from coupling until the end of the weaning period. Results: Neither weight nor NAL were different among the groups at birth. The group G20 at birth had an IL lower than the group GC (p<0,05) and with 21 days of life presented weight and NAL lower than the groups G10 and this lower than the GC (p<0,01). Otherwise the G20 at 21 days of life had the IL similar to the other two groups. The weight profit percentage from birth to the 21st day of life was lower in the G20 regarding the other two groups (p<0,01). The G20 had a NAL increase percentage from birth to the 21st day of life lower than the G10 and this lower than the GC (p<0,01). Conclusions: MSG presented a dose-dependent relation in the variables weight and NAL. It caused a decrease in the growth pattern as well as in the weight gain pattern until the 21st day of life. The IL of the group 20% had an increased in relation to the control group after 3 weeks of follow up.

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:49:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-08-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM) / Fédération pour la Recherche sur le Cerveau (FRC) / Ligue Française Contre l'Épilepsie (LFCE) / Foi mostrado anteriormente que os transportadores de glutamato controlam eficientemente atividade de rede no cérebro imaturo de roedores prevenindo a geração de crises. Em particular, inibição de transportadores de glutamato pelo DL-TBOA produz um padrão patológico no eletroencefalograma de ratos recém nascidos registrados em livre movimento. Esse padrão é composto de crises parciais e de breves surtos paroxísticos recorrentes alternados com períodos silenciosos caracterizados como atividade de “surto-atenuação”. A associação de surto-atenuação e crises parciais é observada em recém nascidos cometidos de encefalopatias epilépticas precoces, levantando a possibilidade que transportadores de glutamato podem estar implicados nesta síndrome epiléptica. Curiosamente, TBOA produz despolarizações recorrentes de longa duração e surtos de potencial de ação em interneurônios e células piramidais em fatias corticais. Esse padrão referido como “Slow Network Oscillations” (SNOs) e as crises observadas em vivo, são bloqueadas por antagonistas de receptores NMDA (APV), sugerindo que ambos compartilham mecanismos similares. Assim SNOs providenciam um modelo in vitro para investigação dos mecanismos envolvidos na gênese de atividades paroxísticas. Utilizando registros eletrofisiológicos, nós mostramos que SNOs refletem dois processos que ocorrem durante a inibição de transportadores de glutamato: (1) Um aumento local da concentração de glutamato que ativa ambos receptores NMDA e metabotrópicos (mGluRs) de glutamato de maneira tônica. A ativação de mGluRs reduz a corrente de potássio (IM) aumentando a excitabilidade neuronal. (2) Uma liberação fásica de glutamato que escapa da fenda sináptica (“spillover”) e ativa receptores NMDA extra-sinápticos localizados em ambos interneurônios e células piramidais. Utilizando microscópio de dois fótons multi-feixe, nós analisamos a dinâmica de cálcio das SNOs e mostramos que elas são associadas com ondas recorrentes de cálcio. As ondas de cálcio SNOs não se originam em locais específicos e se propagam lentamente de maneira unidirecional ativando toda a rede neuronal. Assim, propomos que a redução tônica de IM torna a rede neuronal propensa à geração de crises. As atividades paroxísticas são geradas uma vez que os neurônios são suficientemente despolarizados atingindo um potencial de membrana onde IM é normalmente ativada. Nossos resultados indicam que essa despolarização ocorre devido à ativação de receptores extra-sinápticos NMDA. De maneira geral, nossos experimentos revelam que receptores mGluRs e NMDA trabalham em sinergia desempenhando um papel importante na geração de crises. Nós especulamos que esta sinergia acontece em patologias neuronais associadas com a perda de homeostase de glutamato como, por exemplo, em insultos anóxo-isquêmicos / It has been previously shown that cell-surface glutamate transporters efficiently control network activity in the maturing rodent brain, preventing the generation of seizures. In particular, inhibition of glutamate transporters by DL-TBOA leads to a pathological EEG pattern in freely moving rat pups. This is composed of partial seizures and recurrent short paroxysmal bursts, alternating with silent periods, and is characteristic of “suppression burst” activity (SB). The association of SB and partial seizures is observed in neonates suffering from early epileptic encephalopathy, raising the possibility that glutamate transporters could be implicated in this syndrome. Interestingly, TBOA produces recurrent long lasting depolarizations and bursts of action potentials in interneurons and pyramidal cells in cortical slices. This pattern referred to as slow network oscillations (SNOs) and the seizures observed in vivo, were blocked by the NMDA receptor antagonist (APV), suggesting that they share similar mechanisms. Therefore, SNOs provide a suitable in vitro model for investigating the mechanisms involved in the genesis of paroxysmal activity. Using electrophysiological recordings we show that SNOs reflect two processes that occur during inhibition of glutamate transporters: (1) An ambient increase in glutamate concentrations, that tonically activates both NMDA receptors and glutamate metabotropic receptors (mGluRs). The activation of mGluRs reduces the potassium current (IM), increasing neuronal excitability. (2) A phasic release of glutamate that spills out of synapses and activates extrasynaptic NMDA receptors located in both interneurons and pyramidal cells. Using multibeam two-photon microscopy, we analyzed SNOs calcium dynamics and show that they are associated with recurrent calcium waves. The SNOs calcium waves do not have specific sites of origin however they slowly propagate in a unidirectional manner, activating the entire network. Together, we propose that the tonic reduction of IM makes the neuronal network prone to the generation of seizures and the paroxysmal activity is generated when neurons are sufficiently depolarized, and reach the membrane potential where IM is normally activated. Our data indicate that this depolarization occurs due to activation of extrasynaptic NMDA receptors. In total our experiments reveal that mGluRs and NMDA receptors work in synergy playing an important role in the generation of seizures. We speculate that this synergy happens in neuronal pathologies associated with an imbalance in glutamate homeostasis such as anoxo-ischemic insults. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Os Transtornos psiquiátricos acompanham a história da humanidade. Classificados em categorias distintas podemos observar que dentre todas as patologias que constituem os transtornos mentais e de comportamento, as doenças mais prevalentes são as doenças de Ansiedade e de Transtorno Depressivo Maior (TDM). Mesmo com muitos avanços nas neurociências, assim como na terapêutica (psicofarmacologia), ainda hoje a fisiopatologia e o desenvolvimento farmacológico são áreas que necessitam intenso estudo. Avanços recentes tem sugerido que drogas capazes de modular os sistemas glutamatérgico e purinérgico possuem potencial efeito neuromodulador, sendo promissores candidatos para o desenvolvimento de novas drogas com ação ansiolítica e/ou antidepressiva. Dessa maneira, o objetivo desta tese foi investigar o potencial efeito ansiolítico da guanosina (GUO) em modelos animais preditivos para o estudo da potencial atividade ansiolítica de novos compostos, assim como seu potencial efeito antidepressivo no modelo animal de depressão da Bulbectomia Olfatória Bilateral (OBX). Inicialmente, nossos resultados demonstram que a administração de GUO foi capaz de produzir um consistente efeito ansiolítico modulando os níveis de adenosina (ADO) e glutamato cerebral. Ainda, pela primeira vez, foi observado que a GUO per se promoveu uma diminuição da liberação de glutamato em preparações de sinaptosomas de hipocampo, um efeito dependente da ativação dos receptores A1 de ADO. Após a caracterização do potencial efeito ansiolítico da GUO, nosso objetivo foi avaliar o potencial efeito antidepressivo da GUO em um modelo animal com validade de face e de constructo, como o modelo da OBX. Contudo, após revisão da literatura em estudos que utilizaram o modelo da OBX, observou-se a necessidade de uma investigação a longo prazo, das principais alterações comportamentais e neuroquímicas induzidas pela OBX. Nossos resultados, mostram pela primeira vez, que camundongos submetidos a OBX apresentaram simultaneamente alterações comportamentais e neuroquímicas transitórias e de longa duração. Ademais, as evidências indicam que o hipocampo possui alta susceptibilidade aos danos induzidos pela OBX, visto que uma sinaptotoxicidade transitória, acompanhada de um duradouro desequilíbrio redox e aumento da resposta inflamatória foram observados. Por fim, o tratamento crônico com GUO foi capaz de reverter a maioria das alterações identificadas previamente como duradouras nos parâmetros comportamentais e neuroquímicos no modelo da OBX. Considerando os resultados neuroquímicos obtidos pelos diferentes protocolos de tratamento realizados neste estudo, novas hipóteses de mecanismos de ação exercidos pela GUO foram apresentadas, e mecanismos já estabelecidos foram reproduzidos. Por fim, de uma maneira geral os dados apresentados nesta tese reforçam a hipótese do envolvimento do sistema purinérgico nos transtornos psiquiátricos, e sugerem que a GUO apresenta uma potencial ação terapêutica para o tratamento destas doenças, abrindo assim novas perspectivas para elucidação dos mecanismos envolvidos na fisiopatologia da ansiedade e TDM. / Psychiatric disorder had accompanied the course of human history. Mental and behavioral disorders are classified in different categories and among all different psychiatric disorders; anxiety and major depressive disorder (MDD) are the most prevalents. Despite the substantial advances in our knowledge on the neurobiological bases of both anxiety and MDD, as well as in the therapeutic area (psychopharmacology), even today, the pathophysiology of these disorders as well as pharmacological development are still under investigation. Recent advances have suggested that drugs able to modulate glutamatergic and purinergic systems present a potential neuromodulatory effect, and are promising candidates for the development of new drugs with both anxiolytic and antidepressant effects. Thus, the aim of this work was to investigate the potential guanosine (GUO) anxiolytic-like effects in predictive animal models largely used to elucidate anxiolytic properties of new compounds, as well as investigate the potential GUO antidepressant effect in Olfactory Bulbectomy (OBX) model of depression. Initially, our results demonstrate that acute GUO administration was able to induce a consistent anxiolytic-like effect, by modulating the adenosine and glutamate cerebrospinal levels. Here, for the first time, it was observed that GUO per se was able to decrease the glutamate release in hippocampal synaptosome. After characterizing the potential anxiolytic-like effect promoted by GUO, our second goal was to evaluate the potential GUO antidepressant-like effect in an animal model with recognized face and construct validity as the OBX model of depression. However, given the lack of studies in the literature considering the time course of the behavioral and neurochemical changes after the depressive-like behavior onset induced by OBX we firstly characterize some important features regarding the OBX model. Collectively, mice submitted to the OBX model of depression and followed up to 8 weeks simultaneously presented transient and long-lasting deleterious effects in behavioral and neurochemical parameters. The evidences pointed that hippocampus was the most affected brain structure, since a transient hippocampal-related synaptotoxicity, accompanied by a long-lasting hippocampal imbalance in redox and inflammatory homeostasis were observed. Additionally, the neurochemical effects seem to strengthen our behavioral findings. Finally, chronic GUO treatment, similarly to the classical tricyclic antidepressant imipramine, was able to improve the long-term behavioral phenotype impairment induced by OBX, specifically improving behavioral performances that require cognitive functions, accompanied by reversion of hippocampal redox imbalance parameters, as well as in peripheral and central anti-inflammatory IL-10 release. Thus, in present study, the pre-clinical evaluation of GUO as a potential drug for treatment of the most prevalent psychiatric disorders (anxiety and MDD) presented promising results. Furthermore, additional GUO mechanisms of action were evidenced and new perspectives were established. Thus, the data presented in this thesis support the hypothesis of the involvement of the purinergic system in mood disorders, and suggest that GUO has a potential therapeutic activity for the treatment of psychiatric disorders.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Despite the growing use of organotellurium compounds in the chemistry and biochemistry field, little is known about the pharmacology of these compounds. The diethyl-2-phenyl-2-tellurophenyl vinylphosphonate (DPTVP) is a vinylic telluride wich shows low toxicity in mice and a high antioxidant activity in vitro. These previous data encoraged us to evaluate the antioxidant potential and the pharmacological benefits that the compound could provide. It was observed that the compound can protect at low concentrations (from 1μM) against the increased lipid peroxidation in brain induced by the neurotoxic agents sodium nitropruside (SNP) and quinolinic acid (QA) in vitro. Furthermore, DPTVP also protected against the mitochondrial dysfunction induced by SNP in cortex, hippocampus and striatum of rats. Besides, the compound did not show neurotoxic effect, once it did not altered mitochondrial viability and neither the glutamatergic system in vitro at the antioxidant concentrations (until 50μM). Considering the possible neuroprotective effect of DPTVP in vitro, the model of Mn neurotoxicity in rats was used in order to evaluate it in vivo and ex vivo. The exposure to Mn for 4 months (137mg/Kg) caused an impairment of the exploratory and motor activity of the rats, as well as alterations in the biochemical parameter analyzed, such as increase in the lipid peroxidation and reduction in the mitochondrial viability and in the [3H] glutamate uptake in striatum, allied to increase in the Mn levels in this brain structure. The treatment for two weeks with DPTVP partially recoved from the neurobehavioral alterations, probably due to the protective effect against the oxidative damage caused by Mn in the striatum observed post mortem. Nevertheless, the animals treated with DPTVP did not showed increased levels of Mn in their striatum, indicating that the compound can act not only as an antioxidant against manganism, but can also impairs the influx or facilitates Mn efflux in thia area. The hepatoprotective activity of DPTVP was also verified against the acetaminophen (APAP) in mice. Both APAP does (200 and 300mg/Kg) caused hepatic alterations sucs as non-proteic SH depletion, Increase in TBARS levels, inhibition of δ- ALA D, ALT leakage and morphologic damage to the hepatocytes, nevertheless at different intensities. Hence, The treatment with DPTVP (30, 50 and 100μmol/Kg) showed effectiveness when the APAP dose preadministeres was 200mg/Kg. Against the dose of 300mg/Kg, the compound has just recovered from the histomorphologic alterations to hepatocytes. The present estudy has also evidenced that the antioxidant activity depicted by the vinilc telluride is due to its scavenger activity, once the compound was able to neutralize reative oxygen (ROS) and reactive nitrogen species (RNS), such as H2O2, OH , ON and ONOO-, probably due to the formation of telluroxide, which is due to the molecular structure of the compound. Taken together, these results suggest that DPTVP has neuro and hepatoprotective actions at low doses probably due to its strong antioxidant activity and that the formation of telluroxide is very important to these effects. / Apesar do crescente uso dos compostos orgânicos de telúrio na química e na bioquímica, pouco se sabe sobre a farmacologia de tais compostos. O Dietil-2- fenil-2-telurofenil vinilfosfonato (DPTVP) é um telureto vinílico que apresenta baixa toxicidade em camundongos e uma elevada atividade antioxidante in vitro. Estes dados prévios da literatura nos encorajaram a avaliar mais a fundo esse potencial antioxidante e os benefícios farmacológicos que o composto poderia proporcionar. Foi verificado que o composto protege contra o aumento na peroxidação lipídica em cérebro induzida por agentes neurotóxicos como o ácido quinolínico (QA) e o nitroprussiato de sódio (SNP) in vitro em baixas concentrações (a partir de 1μM). O DPTVP também protegeu contra a disfunção mitocondrial induzida por SNP em córtex, hipocampo e estriado de ratos. Além disso, o composto demonstrou baixa neurotoxicidade, uma vez que não alterou a viabilidade mitocondrial nem o sistema glutamatérgico in vitro nas concentrações antioxidantes (até 50μM). Diante da possível atividade neurotoprotetora observada in vitro pelo DPTVP, o modelo de neurotoxicidade induzido por Mn foi utilizado a fim de avaliá-lo in vivo e ex vivo. A exposição ao Mn por 4 meses (137mg/Kg) causou um prejuízo à atividade exploratória e motora dos ratos, bem como alterações em parâmetros bioquímicos analizados como aumento na lipoperoxidação, redução da viabilidade mitocondrial e redução na captação de [3H]glutamato no estriado, aliado ao aumento nos níveis do metal nessa estrutura. O tratamento por duas semanas com o DPTVP recuperou parcialmente as alterações neurocomportamentais devido à reversão dos danos oxidativos causados pelo Mn no estriado observados post mortem. Além disso, os animais tratados com o DPTVP não demonstraram níveis elevados de Mn no estriado, indicando que o composto pode alterar as condições de transporte do Mn nesse area. Também foi verificada a atividade hepatoprotetora do DPTVP contra o acetaminofeno (APAP) em camundongos. Ambas as doses (200 e 300mg/Kg de APAP) causaram alterações hepáticas como depleção de SH não-protéico, aumento nos níveis de TBARS, inibição da δ-ALA-D, extravazamento de ALT para o sangue e danos morfológicos aos hepatócitos, entretanto em diferentes intensidades. Dessa maneira, o tratamento com DPTVP (30, 50 e 100μmol/Kg) foi bastante efetivo quando a dose de APAP foi a de 200mg/Kg. Já na dose de 300mg/Kg de APAP, o composto apenas recuperou de fato as alterações histomorfológicas dos hepatócitos. O presente trabalho também evidenciou que a atividade antioxidante do telureto vinílico provavelmente deve-se à sua atividade neutralizadora ou scavenger , uma vez que o composto mostrou-se efetivo em capturar tanto espécies reativas de oxigênio (ERO) quanto de nitrogênio (ERN), como o H2O2, o OH , ON e o ONOO-, provavelmente devido à formação de teluróxido favorecida pela estrurura do composto. Esses resultados sugerem que o DPTVP possui ações hepato e neuroprotetoras em baixas doses devido ao seu potencial antioxidante, e que a formação de teluróxido seja essencial para esses efeitos.

Introdução: Obesidade é uma questão de saúde pública em muitos países, inclusive no Brasil. O excesso de peso atinge 1 bilhão de adultos no mundo e, no Brasil, já é um problema maior que a desnutrição. O glutamato monossódico (GMS) é um agente flavorizante utilizado em níveis crescentes nos alimentos industrializados. O GMS administrado em ratos ocasiona obesidade e diminuição do hormônio do crescimento (GH). Objetivo: Avaliar o efeito do GMS nos fetos de ratas prenhas através da comparação do peso, comprimento nasal-anal (CNA) e índice de Lee (IL) ao nascimento e com 21 dias de vida. Métodos: Utilizamos ratas prenhas da linhagem Wistar divididas em três grupos: grupo controle (GC), G10 e G20. Estes, respectivamente, foram alimentados com ração contendo 0, 10 e 20% de GMS desde o período de acasalamento até o final da amamentação. Resultados: O peso e o CNA não foram diferentes entre os grupos ao nascimento. O grupo G20, ao nascimento, teve IL menor que o grupo GC (p < 0,05) e, aos 21 dias de vida, apresentou peso e CNA menores que o grupo G10, o qual foi menor que o GC (p < 0,01). O grupo G20, aos 21 dias de vida, teve IL semelhante aos outros dois grupos. O percentual de ganho de peso do nascimento ao 21º dia de vida foi menor no G20 em relação aos outros dois grupos (p < 0,01). O grupo G20 teve percentual de aumento de CNA do nascimento ao 21º dia de vida menor que o grupo G10, e este menor que o grupo GC (p < 0,01). Conclusões: O GMS nas concentrações de 10 e 20% na ração de ratas prenhas Wistar apresentou uma relação dose-dependente nas variáveis peso e CNA. Houve diminuição no padrão de ganho de peso e de aumento de CNA do nascimento ao 21º dia de vida com uso de GMS. O IL na prole do grupo G20 aumentou em relação ao do grupo GC após 3 semanas de acompanhamento. / Objective: Determine the effects of the MSG (monosodium glutamate) in the offspring of pregnant rats through the comparison of the weight, NAL (nasal-anal length) and IL (Index of Lee) at birth and with 21 days of life. Research Methods & Procedures: We have investigated pregnant Wistar rats and their offspring and divided them into 3 groups: GC, G10 and G20. Each of the groups received 0%, 10% and 20% of MSG, respectively from coupling until the end of the weaning period. Results: Neither weight nor NAL were different among the groups at birth. The group G20 at birth had an IL lower than the group GC (p<0,05) and with 21 days of life presented weight and NAL lower than the groups G10 and this lower than the GC (p<0,01). Otherwise the G20 at 21 days of life had the IL similar to the other two groups. The weight profit percentage from birth to the 21st day of life was lower in the G20 regarding the other two groups (p<0,01). The G20 had a NAL increase percentage from birth to the 21st day of life lower than the G10 and this lower than the GC (p<0,01). Conclusions: MSG presented a dose-dependent relation in the variables weight and NAL. It caused a decrease in the growth pattern as well as in the weight gain pattern until the 21st day of life. The IL of the group 20% had an increased in relation to the control group after 3 weeks of follow up.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:22:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4404.pdf: 1810111 bytes, checksum: 6d3d450fd7a8a81c835b1a82a6176dba (MD5) Previous issue date: 2012-03-02 / Financiadora de Estudos e Projetos / The central nervous system (CNS) has an important role in maintaining the composition and volume of body fluids for the appropriate tissue perfusion. An important area of the CNS that receives cardiorespiratory afferents is the nucleus of the solitary tract (NTS) that has several types of neurotransmitters, includingL-glutamate and adenosine 5'-triphosphate (ATP). Neuroendocrine changes that occur during sodium depletion could change glutamatergi c and purinergic neurotransmissions into the NTS. Thus, in this study, we investigated : 1) the effects of sodium depletion on cardiorespiratory responses before and after injections of L -glutamate and α,β-methyleneadenosine 5′-triphosphate (α,β-methyl ATP, a selective P2X purinergic receptor agonist) into the NTS of unanesthetized and sodium depleted rats; 2) the cardiorespiratory responses of the injection of α,β-methyl ATP before and after the blockade of P2 receptor purinergic antagonist with suramin (non-selective P2 purinergic receptor antagonist) into NTS of unanesthetized and normovolemic rats and 3) to describe the autonomic components involved with the cardiovascular responses after injection of α,β-methyl ATP into the NTS. Male Holtzman rats with a cannula implanted into the NTS and catheters inserted into the femoral artery and vein were used. Ventilation (VE) was measured by whole body plethysmograph method. In relation to objective 1, the cardiorespiratory parameters were measured in normovolemic (before sodium depletion), depleted (24 h after sodium depletion) and repleted rats (two hours after free access to 0.3 M NaCl and water). Sodium depletion was induced by the treatment with the diuretic furosemide (20 mg/kg of body weight) injected subcut aneously (s.c.) followed by 24 h of sodium -deficient diet. Sodium depletion did not modify baseline MAP (104 ± 4 mmHg, vs. normovolemic: 105 ± 4 mmHg) or HR (334 ± 20 bpm, vs. normovolemic: 379 ± 13 bpm) but increased the VE (708 ± 107 ml/min/kg, vs. normovolemic: 478 ± 60 ml/min/kg). This effect was due to increase on tidal volume (VT, 7 ± 0.6 ml/kg, vs. normovolemic: 5 ± 0.4 ml/kg) without effect on the respiratory frequency (fR, 99 ± 8 cpm, vs. normovolemic: 85 ± 6 cpm). In repleted rats, VE did not return to normal level (640 ± 33 ml/min/kg, vs. normovolemic: 478 ± 60 ml/min/kg). Unilateral injections of L-glutamate (1 and 5 nmol/100 nl) into the NTS produced pressor response (17 ± 3 and 36 ± 3 mmHg, respectively, vs. saline: 3 ± 1 mmHg), bradycardia (-130 ± 15 and -169 ± 10 bpm, respectively, vs. saline: -13 ± 6 bpm) and the hyperventilation (233 ± 44 and 495 ± 114 ml/min/kg, respectively, vs. saline: 32 ± 26 ml/min/kg). Sodium depletion reduced pressor responses (4 ± 3 mmHg and 13 ± 4 mmHg, respectively) and hyperventilation (-112 ± 112 and 7 ± 115 ml/min/kg, respectively) and did not change bradycardia (-116 ± 30 and -156 ± 18 bpm, respectively). Unilateral injections of α,β-methyl ATP (2 nmol/100 nl) into the NTS also produced pressor response (36 ± 5 mmHg, vs. saline: 3 ± 1 mmHg), bradycardia (-194 ± 18 bpm, vs. saline: -13 ± 6 bpm) and did not change VE (54 ± 96 ml/min/kg, vs. saline: 32 ± 26 ml/min/kg). Sodium depletion reduced pressor response (24 ± 5 mmHg), VE ( -147 ± 184 ml/min/kg) and did not change bradycardia (-168 ± 22 bpm). In relation to objective 2, the results showed that injection of α,β-methyl ATP (2 nmol/100 nl) into NTS produced pressor response (24 ± 4 mmHg e -187 ± 39 bpm, respectively) and these responses were reduced 15 min after injection of suramin into NTS ipsilateral (13 ± 2 mmHg e -80 ± 18 bpm). Injection of α,β-methyl ATP into NTS produced no significantly change in VE. In relation to objective 3, the results showed that injection of α,β-methyl ATP (2 nmol/100 nl) into NTS promote pressor and bradycardic response (32 ± 5 mmHg and -183 ± 21 bpm). The pre-treatment with the alpha1 -adrenoceptor antagonist prazosin (1 mg/kg bw, i.v.) attenuated the increase in MAP (+10 ± 3 mmHg) without changing the bradycardic response (-192 ± 21 bpm) evoked by injection of α,β-methyl ATP into NTS. The pre-treatment with the cholinergic muscarinic antagonist, methyl-atropine (1 mg/kg bw, i.v.) did not changed the pressor response (+31 ± 6 mmHg) and abolished the bradycardic response (+21 ± 6 bpm) induced by injection of α,β-methyl ATP into the NTS. The results suggest that neuroendocrine changes produced by sodium depletion (increased level of circulating ANG II, aldosterone and the desactivation of the volume receptors and baroreceptors) may change the glutamatergic and purinergic neurotransmissions into the NTS. Furthermore, activation of P2X receptors in the NTS activates both the sympathetic and parasympathetic nervous system to produce pressor and bradycardic responses, respectively, without changing ventilation / O sistema nervoso central (SNC) possui um papel fundamental na manutenção da composição e do volume dos líquidos corporais, para a adequada perfusão tecidual. Uma importante área do SNC que recebe aferências cardiorrespiratórias é o núcleo do trato solitário (NTS) que possui vários tipos de neurotransmissores, dentre eles o L-glutamato e adenosina-5´-trifosfato (ATP). Mudanças neuroendócrinas que ocorrem durante a depleção de sódio poderiam alterar as neurotransmissões glutamatérgica e purinérgica no NTS. Assim, neste estudo, tivemos 3 objetivos: 1) investigar os efeitos da depleção de sódio nas respostas cardiorrespiratórias antes e após a injeção de L-glutamato e α,β-metileno adenosina 5’ trifosfato (α,β-metil ATP, agonista seletivo de receptor purinérgico P2X) no NTS de ratos não anestesiados; 2) investigar as respostas cardiorrespiratórias à injeção de α,β-metil ATP no NTS antes e após o bloqueio dos receptores purinérgicos P2 com o suramin (antagonista não-seletivo de receptores P2) no NTS de ratos não anestesiados e normovolêmicos e 3) caracterizar os componentes autonômicos envolvidos nas respostas cardiovasculares após a injeção de α,β-metil ATP no NTS. Foram utilizados ratos Holtzman com cânulas implantadas no NTS e com cateter inserido na artéria e veia femoral. As medidas de ventilação (VE) foram obtidas pelo método de pletismografia de corpo inteiro. Com relação ao objetivo 1, os parâmetros cardiorrespiratórios foram medidos em ratos normovolêmicos (antes da depleção de sódio), depletados (24 h após a depleção de sódio) e ratos repletos (2 h após o livre acesso a NaCl 0,3 M e água). A depleção de sódio foi induzida pelo tratamento com o diurético furosemida (20 mg/Kg do peso corporal) injetado subcutaneamente (s.c.) acompanhado de uma dieta deficiente em sódio por 24 h. A depleção de sódio não modificou a PAM basal (104 ± 4 mmHg, vs. normovolêmicos: 105 ± 4 mmHg) nem a FC (334 ± 20 bpm, vs. normovolêmico: 379 ± 13 bpm) mas aumentou a VE (708 ± 107 ml/min/kg, vs. normovolêmico: 478 ± 60 ml/min/kg). Este efeito ocorreu devido a um aumento do volume corrente (VC, 7 ± 0,6 ml/kg, vs. normovolêmico: 5 ± 0,4 ml/kg) sem alterar a frequência respiratória (fR, 99 ± 8 cpm, vs. normovolêmicos: 85 ± 6 cpm). Em ratos repletos, a VE não retornou ao nível normal (640 ± 33 ml/min/kg vs. normovolêmico: 478 ± 60 ml/min/kg). Injeções unilaterais de Lglutamato (1 e 5 nmol/100 nl) no NTS produziu resposta pressora (17 ± 3 e 36 ± 3 mmHg, respectivamente, vs. salina: 3 ± 1 mmHg), bradicardia (-130 ± 15 e -169 ± 10 bpm, respectivamente, vs. salina: -13 ± 6 bpm) e hiperventilação (233 ± 44 e 495 ± 114 ml/min/kg, respectivamente, vs. salina: 32 ± 26 ml/min/kg). A depleção de sódio reduziu a resposta pressora (4 ± 3 mmHg e 13 ± 4 mmHg, respectivamente) e hiperventilação (-112 ± 112 e 7 ± 115 ml/min/kg, respectivamente) e não alterou a bradicardia (-116 ± 30 e -156 ± 18 bpm, respectivamente). Injeção unilateral de α,β-metil ATP (2 nmol/100 nl) no NTS também produziu resposta pressora (36 ± 5 mmHg, vs. salina: 3 ± 1 mmHg), bradicardia (- 194 ± 18 bpm, vs. salina: -13 ± 6 bpm) e não modificou a VE (54 ± 96 ml/min/kg, vs. salina: 32 ± 26 ml/min/kg). A depleção de sódio reduziu a resposta pressora (24 ± 5 mmHg), a VE (-147 ± 184 ml/min/kg) e não alterou a bradicardia (-168 ± 22 bpm). Com relação ao objetivo 2, os resultados mostraram que a injeção de α,β-metil ATP (2 nmol/100 nl) no NTS promoveu resposta pressora e bradicárdica (24 ± 4 mmHg e -187 ± 39 bpm, respectivamente) e estas respostas foram reduzidas aos 15 minutos após a injeção de suramin no NTS ipsilateral (13 ± 2 mmHg e -80 ± 18 bpm). A injeção de α,β-metil ATP no NTS não promoveu alterações significativas na VE. Com relação ao objetivo 3, os resultados mostraram que as injeções de α,β-metil ATP (2 nmol/100 nl) no NTS promoveu resposta pressora e bradicardia (+32 ± 5 mmHg e -183 ± 21 bpm). O pré-tratamento com o antagonista de receptor alfa-1 adrenérgico, prazosin (1 mg/kg de peso corporal, i.v.), atenuou o aumento da PAM (+10 ± 3 mmHg) sem alterar a bradicardia (-192 ± 21 bpm) provocada pela injeção de α,β-metil-ATP no NTS e o pré-tratamento com o antagonista colinérgico muscarínico, metil-atropina (1 mg/kg de peso corporal, i.v.) não alterou a resposta pressora (+31 ± 6 mmHg) e aboliu a bradicardia (+21 ± 6 bpm) induzida pela injeção de α,β-metil ATP no NTS. Os resultados sugerem que alterações neuroendócrinas produzidas pela depleção de sódio (aumento dos níveis de ANG II e aldosterona circulantes e a desativação de receptores de volume e dos barorreceptores) podem alterar as neurotransmissões glutamatérgica e purinérgica no NTS. Além disso, a ativação dos receptores purinérgicos P2X no NTS ativa simultaneamente o sistema nervoso simpático e parassimpático para produzir respostas pressora e bradicárdica, respectivamente, sem alterar a ventilação pulmonar.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:23:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissAAV.pdf: 1362349 bytes, checksum: 68cba4c2d130812fd38174505062b5a0 (MD5) Previous issue date: 2005-03-21 / Universidade Federal de Sao Carlos / Cardiovascular responses are integrated at different levels of the central nervous system (CNS). Particularly the hypothalamus and brainstem areas are involved in the control of autonomic responses and among them the cardiovascular responses. Different areas in the brainstem, like the nucleus tract solitarii (NTS), the rostroventrolateral medulla (RVLM), caudoventrolateral medulla (CVLM) and the nucleus ambigus are important to cardiovascular control. These areas of the brainstem that control the cardiovascular system receive information from receptors present in different parts of the body, specially the pressoreceptors and chemoreceptores and control the activity of the autonomic efferents. Injection of the excitatory amino acid glutamate into the NTS in anesthetized rats produces depressor response and bradycardia like barorreflex activation. Differently, in unanesthetized rats, injection of the glutamate into the NTS produces pressor response and bradycardia, similar to chemoreflex activation. The neuropeptide substance P may act as neurotransmitter or neuromodulator of differents cardiovascular reflexes and when injected into the NTS produces pressor response. The RVLM is the main site of sympathetic output to the intermediolateral cell column of the spinal cord. Injection of glutamate into the RVLM increases sympathetic activity and induces pressor response. Hypotalamic areas are also involved in the control of cardiovascular responses. For example, electrolytic lesions in the paraventricular nucleus of the hypothalamus (PVN), reduce the pressor response to chemoreflex activation with potassium cyanide (KCN) iv Another hypothalamic area important for cardiovascular control is the anteroventral third ventricle (AV3V) region. Electrolytic lesion of the AV3V region reduces the cardiovascular responses produced by central colinergic and angiotensinergic activation and abolish many forms of the experimental hypertension in animals. In the present study, in unanesthetized rats, we investigated the effects of acute (1 day) and cronic (15 days) AV3V lesions in the pressor responses produced by NTS activation with injection of the excitatory amino acid glutamate and substance P or injection of glutamate into the RVLM. The responses to activation of the baroreflex and chemoreflex were also tested. Rats with sham or electrolytic lesions of the AV3V region and stainless steel cannulas implanted into the NTS or RVLM were used. Mean arterial pressure (MAP) and heart rate (HR) were recorded in unanesthetized rats. A polyethylene tubing was inserted into the abdominal aorta through the femoral artery on day before the experiments. A second polyethylene tubing was inserted in the femoral vein for the baroreflex and chemoreflex tests. The central injections were made using 5 µl Hamilton syringes. The volume of the central injections into the NTS and RVLM was 100 nl. In sham rats, the injection of glutamate (5 nmol) into the NTS produce pressor response (28 ± 3 mmHg). The same dose of glutamate in acute AV3V-lesioned rats produce hypotension (-26 ± 8 mmHg) in the first day after lesion or did not modify the MAP (2 ± 8 mmHg) fifteen days after AV3V lesion. The bradycardic responses produced by injection of the glutamate into the NTS in acute (-65 ± 23 bpm) or cronic (-90 ± 29 bpm) AV3Vlesioned rats were not different from the bradycardic responses produced by glutamate into the NTS in sham-lesioned rats (-76 ± 13 e -90 ± 15 bpm). Differently, the pressor response produced by injection of substance P (0,5 e 1 nmol) into the NTS in acute (16 ± 2 and 20 ± 2 mmHg, respectively) or chronic AV3V-lesioned rats (18 ± 1 and 20 ± 1 mmHg) were not different from the pressor responses produced by the same doses of substance P into the NTS in acute (20 ± 5 and 22 ± 3 mmHg) or chronic sham rats (19 ± 3 and 25 ± 3 mmHg). The tachycardic responses produced by injection of substance P into the NTS in acute (54 ± 15 and 71 ± 15 bpm) and chronic AV3V-lesioned rats (70 ± 11 and 66 ± 11 bpm) were also not different from the tachycardic responses produced by substance P into the NTS in acute (75 ± 14 and 72 ± 12 bpm) or chronic sham rats (53 ± 16 e 84 ± 7 bpm). The pressor responses produced by injections of glutamate (1, 5 and 10 nmol) into the RVLM in acute (9 ± 4, 39 ± 6 e 37 ± 4 mmHg, respectively) or chronic AV3V-lesioned rats (13 ± 6, 39 ± 4 and 43 ± 4 mmHg, respectively) were significantly reduced compared to the pressor responses of the same doses of glutamate into the RVLM in acute (33 ± 5, 54 ± 3 and 56 ± 8 mmHg, respectively) or chronic sham rats (29 ± 3, 50 ± 2 and 58 ± 3 mmHg, respectively). Glutamate into the RVLM in acute or chronic sham or AV3V lesioned rats produced no significant change in the heart rate. The baroreflex responses produced by iv phenylephrine (5 µg/kg of body weight), sodium nitroprussiade (30 µg/kg of body weight), or the responses produced by chemoreflex activation with iv injection of potassium cyanide (20 and 40 µg/rato) were not modified by acute or chronic AV3V lesion. The results show the importance of the AV3V region for the cardiovascular responses dependent on the activation of the sympathetic nervous system and specially the pressor responses to glutamatergic activation in the NTS and RVLM. The integrity of the AV3V region is important for the pressor responses to injection of glutamate into the NTS and into the RVLM, but not for the pressor response to injection of substance P into the NTS, which suggests that the AV3V lesion does not non specifically affect any pressor mechanism. The AV3V lesions do not modify the baro and chemoreflex responses, suggesting that the sympatoexcitatory responses to chemoreflex activation do not depend unique and exclusively on glutamatergic neurotransmission in the NTS and RVLM. / Respostas cardiovasculares podem ser integradas em diferentes níveis do sistema nervoso central (SNC). Em particular, o hipotálamo e o bulbo estão muito envolvidos com o controle de respostas autonômicas, entre as quais estão as repostas cardiovasculares. No bulbo estão vários núcleos importantes para o controle cardiovascular como o núcleo do trato solitário (NTS), as áreas rostroventrolateral (RVL) e caudoventrolateral (CVL) e o núcleo ambíguo. Um circuito envolvendo essas áreas bulbares é responsável pelo controle básico do sistema cardiovascular, podendo receber informações dos receptores localizados em diferentes partes do organismo, em especial dos pressorreceptores e quimiorreceptores e, integrando essas informações de diversas origens, comandar as eferências autonômicas. Injeção do aminoácido excitatório glutamato no NTS de ratos anestesiados produz resposta hipotensora e bradicárdica semelhante à ativação do barorreflexo. Diferentemente, em animais não anestesiados, a injeção de glutamato no NTS provoca resposta pressora e bradicárdica, semelhante á ativação do quimiorreflexo. A substância P é um neuropeptídeo que também quando injetada no NTS produz efeito pressor, podendo atuar como neurotransmissor ou neuromodulador dos diferentes reflexos cardiovasculares. A área RVL é o principal sítio de saída simpática para a coluna intermédio lateral (IML). Injeção de glutamato na área RVL produz disparos dos neurônios simpáticos para a IML produzindo resposta pressora. É bem relatado, que áreas hipotalâmicas exercem forte modulação sobre respostas cardiovasculares. Uma dessas áreas é o núcleo paraventricular do hipotálamo (NPV), cuja lesão eletrolítica reduz a resposta pressora à ativação do quimiorreflexo com cianeto de potássio i.v. Uma outra área hipotalâmica muito importante para o controle cardiovascular é a região anteroventral do terceiro ventrículo (AV3V), cuja lesão reduz as respostas cardiovasculares produzidas pela ativação colinérgica e angiotensinérgica central e impede o desenvolvimento de diversas formas de hipertensão em animais. No presente estudo o objetivo foi estudar em ratos não anestesiados, os efeitos da lesão aguda (1 dia) e crônica (15 dias) da região AV3V sobre as respostas pressoras produzidas pela ativação do NTS com injeção do aminoácido excitatório glutamato e da taquicinina substância P ou pela injeção de glutamato na área RVL, além de se testar as respostas à ativação tanto do barorreflexo quanto do quimiorreflexo. Para isso foram utilizados ratos com lesão eletrolítica ou lesão fictícia da região AV3V aguda ou crônica e com cânulas de aço inoxidável implantadas no NTS ou na área RVL. A pressão arterial média (PAM) e a frequência cardíaca (FC) foram registradas em ratos não anestesiados que tiveram a artéria femoral canulada com tubo de polietileno (PE 10) no dia anterior ao do registro. A veia femoral também foi canulada para injeções das drogas periféricas para os teste de baro e quimiorreflexo. As injeções centrais no volume de 100 nl foram feitas com auxílio de uma seringa Hamilton de 5 µl. Enquanto que nos ratos com lesão fictícia (1 e 15 dias), a injeção de glutamato (5 nmol) no NTS produziu respostas pressoras (28 ± 3 mmHg), a mesma injeção nos ratos com lesão da região AV3V produziu hipotensão (-26 ± 8 mmHg) no 1o dia após a lesão ou não modificou a PAM (2 ± 8 mmHg) 15 dias após a lesão da região AV3V. A resposta bradicárdica produzida pela injeção de glutamato no NTS de ratos com lesão eletrolítica aguda (-65 ± 23 bpm) e crônica (-90 ± 29 bpm) não foram diferentes das respostas bradicárdicas produzidas pela injeção de glutamato no NTS nos respectivos controles com lesão fictícia (-76 ± 13 e -90 ± 15 bpm). Diferentemente do ocorrido com injeções de glutamato, as respostas pressoras produzidas pelas injeções de substância P (0,5 e 1 nmol) no NTS de ratos com lesão da região AV3V aguda (16 ± 2 e 20 ± 2 mmHg, respectivamente) ou crônica (18 ± 1 e 20 ± 1 mmHg) não foram diferentes das respostas pressoras produzidas pela injeção das mesmas doses de substância P no NTS de ratos com lesão fictícia aguda (20 ± 5 e 22 ± 3 mmHg) ou crônica (19 ± 3 e 25 ± 3 mmHg). As respostas taquicárdicas produzidas pela injeção de substância P no NTS de ratos com lesão da região AV3V aguda (54 ± 15 e 71 ± 15 bpm) e crônica (70 ± 11 e 66 ± 11 bpm) não foram diferentes das respostas taquicárdicas produzidas pela injeção de substância P no NTS de ratos com lesão fictícia aguda (75 ± 14 e 72 ± 12 bpm) ou crônica (53 ± 16 e 84 ± 7 bpm). Por outro lado, as respostas pressoras produzidas pelas injeções de glutamato (1, 5 e 10 nmol) na área RVL de ratos com lesão da região AV3V aguda (9 ± 4, 39 ± 6 e 37 ± 4 mmHg, respectivamente) ou crônica (13 ± 6, 39 ± 4 e 43 ± 4 mmHg, respectivamente) foram significativamente reduzidas em relação às respostas pressoras produzidas pelas injeções das mesmas doses de glutamato na área RVL de ratos com lesão fictícia aguda (33 ± 5, 54 ± 3 e 56 ± 8 mmHg, respectivamente) ou crônica (29 ± 3, 50 ± 2 e 58 ± 3 mmHg, respectivamente). Não se observaram diferenças nas respostas bradicárdicas produzidas pelas injeções de glutamato nos ratos com lesão da região AV3V (aguda ou crônica) em relação aos ratos com lesão fictícia. As respostas barorreflexas produzidas pelas injeções i.v. de fenilefrina (5 µg/kg de peso corporal) ou nitroprussiato de sódio (30 µg/kg), assim como nas respostas produzidas pela ativação do quimiorreflexo com injeções i.v. de cianeto de potássio (20 e 40 µg/rato) também não foram modificadas pela lesão da região AV3V tanto aguda como crônica. Esses resultados mostram a grande importância que a região AV3V têm para as respostas cardiovasculares dependentes da ativação do sistema nervoso simpático e, nesse caso em especial, respostas pressoras à ativação glutamatérgica de áreas bulbares. Pelos resultados obtidos, pode-se sugerir, que a região AV3V participa de uma forma decisiva nas respostas pressoras resultantes da injeção de glutamato no NTS e na área RVL, mas não na resposta pressora à injeção de substância P no NTS. Isso demonstra que o efeito da lesão da região AV3V não depende de um comprometimento inespecífico de mecanismos pressores. Um outro resultado importante desse estudo, é que a lesão da região AV3V não modifica as respostas baro e quimiorreflexa, podendo sugerir, que a resposta simpato-excitatória do quimiorreflexo não depende única e exclusivamente da neurotransmissão glutamatérgica em área bulbares.

Os Transtornos psiquiátricos acompanham a história da humanidade. Classificados em categorias distintas podemos observar que dentre todas as patologias que constituem os transtornos mentais e de comportamento, as doenças mais prevalentes são as doenças de Ansiedade e de Transtorno Depressivo Maior (TDM). Mesmo com muitos avanços nas neurociências, assim como na terapêutica (psicofarmacologia), ainda hoje a fisiopatologia e o desenvolvimento farmacológico são áreas que necessitam intenso estudo. Avanços recentes tem sugerido que drogas capazes de modular os sistemas glutamatérgico e purinérgico possuem potencial efeito neuromodulador, sendo promissores candidatos para o desenvolvimento de novas drogas com ação ansiolítica e/ou antidepressiva. Dessa maneira, o objetivo desta tese foi investigar o potencial efeito ansiolítico da guanosina (GUO) em modelos animais preditivos para o estudo da potencial atividade ansiolítica de novos compostos, assim como seu potencial efeito antidepressivo no modelo animal de depressão da Bulbectomia Olfatória Bilateral (OBX). Inicialmente, nossos resultados demonstram que a administração de GUO foi capaz de produzir um consistente efeito ansiolítico modulando os níveis de adenosina (ADO) e glutamato cerebral. Ainda, pela primeira vez, foi observado que a GUO per se promoveu uma diminuição da liberação de glutamato em preparações de sinaptosomas de hipocampo, um efeito dependente da ativação dos receptores A1 de ADO. Após a caracterização do potencial efeito ansiolítico da GUO, nosso objetivo foi avaliar o potencial efeito antidepressivo da GUO em um modelo animal com validade de face e de constructo, como o modelo da OBX. Contudo, após revisão da literatura em estudos que utilizaram o modelo da OBX, observou-se a necessidade de uma investigação a longo prazo, das principais alterações comportamentais e neuroquímicas induzidas pela OBX. Nossos resultados, mostram pela primeira vez, que camundongos submetidos a OBX apresentaram simultaneamente alterações comportamentais e neuroquímicas transitórias e de longa duração. Ademais, as evidências indicam que o hipocampo possui alta susceptibilidade aos danos induzidos pela OBX, visto que uma sinaptotoxicidade transitória, acompanhada de um duradouro desequilíbrio redox e aumento da resposta inflamatória foram observados. Por fim, o tratamento crônico com GUO foi capaz de reverter a maioria das alterações identificadas previamente como duradouras nos parâmetros comportamentais e neuroquímicos no modelo da OBX. Considerando os resultados neuroquímicos obtidos pelos diferentes protocolos de tratamento realizados neste estudo, novas hipóteses de mecanismos de ação exercidos pela GUO foram apresentadas, e mecanismos já estabelecidos foram reproduzidos. Por fim, de uma maneira geral os dados apresentados nesta tese reforçam a hipótese do envolvimento do sistema purinérgico nos transtornos psiquiátricos, e sugerem que a GUO apresenta uma potencial ação terapêutica para o tratamento destas doenças, abrindo assim novas perspectivas para elucidação dos mecanismos envolvidos na fisiopatologia da ansiedade e TDM. / Psychiatric disorder had accompanied the course of human history. Mental and behavioral disorders are classified in different categories and among all different psychiatric disorders; anxiety and major depressive disorder (MDD) are the most prevalents. Despite the substantial advances in our knowledge on the neurobiological bases of both anxiety and MDD, as well as in the therapeutic area (psychopharmacology), even today, the pathophysiology of these disorders as well as pharmacological development are still under investigation. Recent advances have suggested that drugs able to modulate glutamatergic and purinergic systems present a potential neuromodulatory effect, and are promising candidates for the development of new drugs with both anxiolytic and antidepressant effects. Thus, the aim of this work was to investigate the potential guanosine (GUO) anxiolytic-like effects in predictive animal models largely used to elucidate anxiolytic properties of new compounds, as well as investigate the potential GUO antidepressant effect in Olfactory Bulbectomy (OBX) model of depression. Initially, our results demonstrate that acute GUO administration was able to induce a consistent anxiolytic-like effect, by modulating the adenosine and glutamate cerebrospinal levels. Here, for the first time, it was observed that GUO per se was able to decrease the glutamate release in hippocampal synaptosome. After characterizing the potential anxiolytic-like effect promoted by GUO, our second goal was to evaluate the potential GUO antidepressant-like effect in an animal model with recognized face and construct validity as the OBX model of depression. However, given the lack of studies in the literature considering the time course of the behavioral and neurochemical changes after the depressive-like behavior onset induced by OBX we firstly characterize some important features regarding the OBX model. Collectively, mice submitted to the OBX model of depression and followed up to 8 weeks simultaneously presented transient and long-lasting deleterious effects in behavioral and neurochemical parameters. The evidences pointed that hippocampus was the most affected brain structure, since a transient hippocampal-related synaptotoxicity, accompanied by a long-lasting hippocampal imbalance in redox and inflammatory homeostasis were observed. Additionally, the neurochemical effects seem to strengthen our behavioral findings. Finally, chronic GUO treatment, similarly to the classical tricyclic antidepressant imipramine, was able to improve the long-term behavioral phenotype impairment induced by OBX, specifically improving behavioral performances that require cognitive functions, accompanied by reversion of hippocampal redox imbalance parameters, as well as in peripheral and central anti-inflammatory IL-10 release. Thus, in present study, the pre-clinical evaluation of GUO as a potential drug for treatment of the most prevalent psychiatric disorders (anxiety and MDD) presented promising results. Furthermore, additional GUO mechanisms of action were evidenced and new perspectives were established. Thus, the data presented in this thesis support the hypothesis of the involvement of the purinergic system in mood disorders, and suggest that GUO has a potential therapeutic activity for the treatment of psychiatric disorders.

Acredita-se que quantidades elevadas de glutamato estejam relacionadas à neurobiologia da depressão e trabalhos recentes indicam que a quantidade de glutamato cortical está aumentada em pacientes depressivos quando comparada a indivíduos sadios. Dentre as estruturas corticais, o córtex pré-frontal medial ventral (CPFMv), dividido em infralímbico (IL) e pré-límbico (PL), tem sido mais frequentemente implicado no desenvolvimento de transtornos mentais, como a depressão. Considerando evidências de que o IL e o PL podem agir de forma diferente quanto ao controle emocional em resposta ao estresse, o presente trabalho visou avaliar a hipótese de participação da neurotransmissão glutamatérgica do CPFMv, IL e PL, no desenvolvimento das respostas comportamentais ao estresse de nado forçado, um modelo preditivo de efeitos antidepressivos. Para tal, investigamos os efeitos induzidos pela administração no IL ou no PL, de LY 235959, um antagonista dos receptores glutamatérgicos do tipo NMDA, em três momentos diferentes, em animais submetidos ao teste do nado forçado. A administração de LY 235959, no IL ou PL, produziu efeitos do tipo antidepressivo, sendo esse efeito sensível ao tempo de administração da droga em relação à exposição ao nado forçado. Sendo assim, foi observado efeito antidepressivo quando o bloqueio glutamatérgico no PL ocorreu imediatamente após o nado ou antes da re-exposição ao estresse; enquanto no IL, o tratamento promoveu efeito antidepressivo apenas quando administrado antes da re-exposição ao nado. Portanto, os resultados sugerem que a neurotransmissão glutamatérgica mediada por receptores NMDA no CPFMv contribui para o desenvolvimento de consequências comportamentais do estresse, de modo que o bloqueio desses receptores facilitaria a adaptação ao estresse e induziria efeitos do tipo-antidepressivo. Os resultados sugerem, ainda, que o PL e o IL participam de maneira semelhante na modulação desses processos. / It is believed that high amounts of glutamate are related to the neurobiology of depression. Recent studies indicate that the amount of cortical glutamate is increased in depressed patients compared to healthy subjects. Among the cortical structures, the ventral medial prefrontal cortex (CPFMv), divided into infralimbic (IL) and prelimbic (PL) has been most often implicated in the development of mental disorders, such as depression. Considering that IL and PL play different roles on the emotional control in response to stress, this study was aimed to evaluate the hypothesis that the activation of glutamate NMDA receptors within the CPFMv, IL and PL, would facilitate the development of forced swimming-induced behavioral responses, an animal model predictive of antidepressants effects. To this end, we investigated the effects induced by the administration in the PL or the IL of LY 235959, an antagonist of NMDA receptors, at three different times, in animals submitted to the forced swimming test. The administration of LY 235959, in the IL or PL, produced antidepressant-like effects, and this effect is sensitive to moment of drug administration in relation to exposure to forced swimming. Thus, the antidepressant-like effect was observed when blocking the NMDA blockade into the PL occurred immediately after swimming or before re-exposure to stress, whereas in the IL, such treatment promoted antidepressant-like effect only when administered before re-exposure to swimming. Therefore, the results suggest that the glutamatergic neurotransmission mediated by NMDA receptors in the CPFMv contributes to the development of behavioral consequences of stress, so that blocking these receptors would facilitate the adaptation to stress and induce antidepressant-like effects. The results also suggest that PL and IL may be similarly involved in modulating these processes.

Os receptores glutamatérgicos metabotrópicos (mGluRs) estão envolvidos nos processos de plasticidade, neurodegeneração e neuroproteção. Avaliamos a expressão de mGluRs no sistema visual de ratos e pintos em diferentes tempos após enucleação ocular. Os animais foram avaliados pelo método de imuno-histoquímica, immunoblotting e RT-PCR, para detecção dos receptores mGluR1,2/3,5 e 7. Foi observado aumento da imunorreatividade (IR) de mGluR1, 5 e 7 no colículo superior, porém não foi observada diferença no núcleo geniculado lateral. Houve aumento na expressão protéica para mGluR1, 5 e 7 e aumento da expressão gênica para mGluR1,5 e 7; por outro lado, ocorreu uma diminuição de mGluR3. No TeO, foi observado aumento da IR para mGluR1 e 5 e diminuição para mGluR2/3. As análises de immunoblotting confirmaram o aumento observado de mGluR1 e diminuição de mGluR2/3. Os resultados indicam uma modulação diferencial na expressão gênica e protéica dos mGluRs, sugerindo a participação desses receptores em processos plásticos decorrentes de lesões no sistema visual adulto. / The metabotropic glutamate receptors (mGluRs) are involved in neuronal plasticity and neuroprotection. We analyzed the expression of mGluRs in the visual system of rats and chicks in several periods after ocular enucleation. The localization and expression of mGluR1, 5, 2/3 and 7 receptors were evaluated by standard immunoperoxidase, immunoblotting and real-time PCR protocols. The immunorreativity, protein and gene expression of mGluR1, 5 and 7 receptors in the superior colliculus showed an increase, whereas no changes were seen in the lateral geniculate nucleus. For mGluR3, gene expression was decreased. In the TeO, mGluR1 and 5 increased for all survival periods analyzed. Immunoblotting analyses confirmed the increases for mGluR1 and 5, decreases for mGluR2/3. These results indicate that the expression of mGluRs is regulated by the glutamatergic retinal input, and add data on a possible role of these receptors in neuroplasticity in adult animals.