Apesar de não alterar a pressão de normotensos, o treinamento físico (T) promove importantes ajustes periféricos e adapatações centrais do controle cardiovascular mediados pelo vago e simpático. Neste trabalho investigamos os efeitos do T (55% da capacidade máxima) sobre a inervação simpática vascular para os territórios muscular esquelético (locomotor e não locomotor) e renal e adrenais, através de imunohistoquimica e Western Blot para Tirosina-Hidroxilase (TH). T aumentou a capacidade física (+0,07±0,06 Km/h) e reduziu a FC (de 327±7 para 308±10 bpm), sem alterar a PA (126mmHg) e a estrutura de arteriolas dos diferentes territórios. T também determinou redução na imunoreatividade para TH nos músculos locomotores (-48%, p<0,05), sem alterações nos não locomotores e rins. A noradrenalina na artéria femoral (HPLC) encontrava-se reduzida após T. Nenhuma alteração foi detectada nas catecolaminas adrenais.Os dados indicam, que o T não altera as catecolaminas plasmáticas, mas reduz a atividade simpática vascular em normotensos, sendo este efeito tecido-específico. / Exercise training (T) does not reduce pressure in normotensive, but causes peripheral and central adjustments on cardiovascular system, mediated by autonomic nervous system. In this study we investigated whether T (55% maximal exercise capacity) is able to change vascular sympathetic drive to skeletal muscle (locomotor, non-locomotor), kidney and adrenals, using immunohistochemistry and western blot for tyrosine hydroxylase (TH). T improved performance (+0,07±0,06 Km/h) and reduced resting HR (from 327±7 to 308±10 bpm) without changing MAP (126mmHg) and arterioles wall/ lumen ratio in any tissue. T caused 48% decrease on TH-immunoreactivity of exercised muscles arterioles, without changes on non-exercised tissues. Norepinephrine concentration on femoral arteries was reduced after T. There was no change on adrenal. TH content. Decreased sympathetic drive to skeletal muscles arterioles (without changes on plasma cathecolamines) is a beneficial, tissue-specific effect in normotensive individuals.

O núcleo motor do trigêmeo (Mo5) está cercado por um anel de neurônios pré-motores localizados na região h. Estudos demonstram que neurônios que inervam o Mo5 estão distribuídos no tronco encefálico e no prosencéfalo. Após implante de traçador retrógrado no Mo5, verificamos células retrogradamente marcadas no núcleo mesencefálico do trigêmeo (Me5), na região h e em núcleos prosencefálicos como o central da amígdala (CeA), a área hipotalâmica lateral (LH) e o parasubtalâmico (PSTh). Para confirmação, realizamos injeção de traçador anterógrado e investigamos, também, a neuroquímica das projeções. Neurônios do CeA que se projetam para o Mo5 recebem inervação de fibras imunorreativas ao fator liberador de corticotrofina (CFR-ir) e/ou à tirosina hidroxilase (TH-ir); alguns neurônios da LH que se projetam para o Mo5 são imunorreativos à orexina (ORX) e alguns neurônios do PSTh que se projetam para o Mo5 são innervados por fibras TH-ir. O Me5 recebe grande inervação do CeA e moderada da LH e do PSTh, possuindo grande aferência de fibras imunorreativas ao CRF, ORX e TH / The trigeminal motor nucleus (Mo5) is surrounded by a ring of premotor neurons defined as the h region. Studies have shown that neurons innervating the Mo5 are located in brainstem and in forebrain nuclei. Through the injection of the retrograde tracer cholera toxin b subunit/CTb in the Mo5, we found retrograde labeled neurons in the brainstem including the h region and the mesencephalic trigeminal nucleus (Me5), and in forebrain nuclei such as the central nucleus of amygdala (CeA), the lateral hypothalamic area (LH) and the parasubthalamic nucleus (PSTh). As control, we injected the anterograde tracer biotin dextran amine and found that these areas project direct or indirectly via the h region or the Me5 to the Mo5. Some CeA neurons that project to the Mo5 receive corticotrophin releasing factor (CRF) and tyrosine hydroxylase (TH) innervation, some LH neurons that project to Mo5 express orexin, and PSTh neurons that project to the Mo5 receive TH innervation. The Me5 is also innervated by CeA, LH and PSTh neurons and by CRF, orexin and TH immunoreactive fibers

A fenilcetonúria (PKU) é caracterizada por uma deficiente atividade da fenilalanina hidroxilase (PAH), que converte fenilalanina em tirosina. Consequentemente, pacientes fenilcetonúricos apresentam níveis aumentados de fenilalanina no sangue e em tecidos. A fenilalanina atinge níveis tóxicos no cérebro e, assim, pode levar a deficiência intelectual grave se não tratada. Hoje em dia, os pacientes fenilcetonúricos são diagnosticados através de programas de triagem neonatal e são colocados em tratamento imediatamente. O tratamento da PKU é baseado em uma dieta restrita em fenilalanina juntamente com uma mistura de aminoácidos, que visa reduzir a ingestão de fenilalanina ao mesmo tempo em que fornece todos os outros aminoácidos e nutrientes essenciais. Apesar de eficiente, o tratamento é extremamente difícil de seguir e, portanto, os pacientes ainda apresentam altos níveis de fenilalanina e seus problemas associados, tais como estresse oxidativo, distúrbios motores e cognitivos. Ainda, a dieta em si é tão restritiva que a completa adesão pode levar a problemas nutricionais como obesidade e perturbações hormonais. A fim de abordar estas questões na PKU, é necessário compreender os mecanismos pelos quais a fenilalanina perturba homeostasia, bem como propor novas estratégias de tratamento para a doença. Portanto, esta tese teve como objetivo verificar o estado metabólico basal e em exercício aeróbico em pacientes fenilcetonúricos, além de avaliar possíveis benefícios do treinamento físico em camundongos PAHenu2. Para tanto, foram avaliados composição basal, estado nutricional, taxa metabólica basal, bem como a resposta ventilatória e bioquímica a uma sessão de exercício aeróbico em pacientes fenilcetonúricos em comparação com controles pareados, por bioimpedância elétrica e calorimetria indireta, respectivamente. Foram encontrados resultados similares entre pacientes e controles para todos os marcadores antropométricos e nutricionais, mostrando, assim, que os pacientes fenilcetonúricos têm a mesma composição corporal e perfil metabólico que controles. Além disso, os níveis de fenilalanina não se modificaram imediatamente após o exercício em comparação com a condição de repouso, demonstrando assim que o exercício aeróbico é seguro para pacientes fenilcetonúricos. No modelo animal de PKU, este estudo avaliou os efeitos crônicos do exercício aeróbico voluntário no cérebro de camundongos PAHenu2. Apesar de correrem menores distâncias do que os controles, os camundongos PKU apresentaram melhoras em parâmetros de estresse oxidativo no cérebro, embora os níveis de fenilalanina no sangue e no cérebro permanecessem inalterados. Os animais PKU apresentaram habilidades motoras e de equilíbrio deficientes em comparação com os controles, enquanto o exercício não afetou esses parâmetros comportamentais. Adicionalmente, os aminoácidos gliconeogênicos e os relacionados com o ciclo da ureia foram encontrados em níveis inferiores no plasma dos animais PKU que se exercitaram em comparação com os sedentários. Por outro lado, os camundongos selvagens não apresentaram nenhuma alteração causada pelo exercício. Assim, os fenilcetonúricos não apresentam distúrbios em marcadores metabólicos tanto em repouso como durante exercício aeróbico. Por conseguinte, os fenilcetonúricos devem ser encorajados a praticar exercício para, possivelmente, beneficiarem-se das adaptações positivas geradas pelo treinamento físico. No entanto, o pequeno número de pacientes avaliados em nossos estudos destaca a necessidade de mais pesquisas para descrever o exercício mais adequado para pacientes com PKU. / Phenylketonuria (PKU) is characterized by poor phenylalanine hydroxylase (PAH) activity, which acts converting phenylalanine into tyrosine. Consequently, PKU patients show increased levels of phenylalanine in the blood and tissues. Phenylalanine reaches toxic levels in the brain and therefore can lead to severe mental retardation, if untreated. Nowadays, PKU patients are diagnosed through newborn screening programs and are put on treatment immediately. PKU treatment is based on a phenylalanine-restricted diet along with an amino acid mixture, which aims to reduce the intake of phenylalanine while providing other essential amino acids and nutrients. Despite efficient, the treatment is extremely hard to follow so that PKU patients show high levels of phenylalanine and related issues such as oxidative stress, motor and cognitive disturbances. Moreover, the diet itself is so restrictive that adhering to it may lead to nutritional problems like obesity and hormonal disruptions. In order to tackle these issues in PKU, it is necessary to understand the mechanisms in which phenylalanine disturbs homeostasis as well as propose new treatment strategies for the disease. Therefore, this thesis aimed to evaluate metabolic markers in rest and exercise in PKU patients, as well as to verify the possible benefits of exercise in the brain of PAHenu2 mice. For that, we evaluated basal body composition, nutritional status, basal metabolic rate, as well as ventilatory and biochemical response to an aerobic exercise session in PKU patients and matched-controls using electrical bioimpedance analysis and indirect calorimetry, respectively. The groups did not differ for anthropometric and nutritional markers, thus showing that PKU patients have the same body and metabolic profiles as controls. Moreover, phenylalanine levels were not modified immediately after exercise in comparison to rest condition, thus proving that aerobic exercise is safe for PKU patients. In the animal model of PKU, we evaluated the effects of voluntary training in the brain of PAHenu2 mice. Despite running less distances than the controls, the PKU mice showed improved oxidative stress parameters although phenylalanine levels in the blood and in brain remained unchanged. PKU animals showed poor motor and balance skills than controls while exercise did not affect these behavioral markers. In addition, gluconeogenic and urea cycle-related amino acids were found in lower levels in the plasma of the exercised PKU animals in comparison to the sedentary PKU group. On the other hand, wild-type mice did not show any of those changes. Taken together, we conclude that PKU patients do not show disturbed metabolism in rest and during aerobic exercise. Therefore, PKU patients have to be encouraged to exercise in order to possibly benefit from long-term exercise-related adaptations. Nevertheless, the small number of patients evaluated in our studies highlights the need of further research to describe the most suitable exercise for PKU patients.

A hiperplasia adrenal congênita (HAC) é um grupo de doenças hereditárias causadas por uma deficiência em uma das enzimas necessárias para a síntese de cortisol no cortex adrenal. Mais de 95% de todos os casos de HAC são devidos a 21-Hidroxilase (21-OHD). Existem 3 formas principais, duas com manifestações clínicas no período neonatal, a forma mais grave perdedora de sal (HAC-PS) e a forma virilizante simples (HAC-VS). Além da perda salina, o excesso de andrógenos leva à virilização de recém nascidas femininas. As formas neonatais são chamadas de clássicas, atividade enzimática da 21-OH bastante reduzida, de < 2% na HAC-PS e de 2-10% na HAC-VS. A forma parcial de início tardio é chamada de HAC não clássica (HAC-NC) e a principal manifestação na infância é a adrenarca precoce. Nesta forma a atividade da 21-OH é de 20-60%. Os programas de triagem para HAC visam, principalmente, ao diagnóstico precoce da forma clássica perdedora de sal, mais grave e potencialmente letal. No Brasil, a triagem pública é realizada no Estado de Goiás desde 1997 e em Santa Catarina desde 2001. No Rio Grande do Sul (RS) foi implantada em maio de 2014 na fase IV do Programa Nacional de Triagem Neonatal. A inclusão da HAC trouxe consigo muitos desafios e a exigência de um fluxo de triagem e diagnóstico bem estruturados. O diagnóstico precoce é crucial para prevenir o óbito de lactentes por insuficiência adrenal. Dosa-se, em papelfiltro, a 17OH progesterona (17-OHP). Elevações podem ocorrer em recém-nascidos sem HAC (falso-positivos), devido a situações de estresse perinatal e por prematuridade. Após avaliação dos dados do primeiro ano de triagem para HAC neste estudo, a mediana da idade da coleta nos casos diagnosticados foi de 8 dias (4.25-15.75). Dos 8 casos diagnosticados de maio de 2014 a abril de 2015, 6 casos com forma perdedora de sal (incluindo 1 caso de óbito por coleta tardia do TP aos 38 dias de vida). A incidência encontrada em nosso meio no primeiro ano foi de 1:13.551 casos. Com a estratégia do uso de pontos de corte estratificados pelo peso de nascimento18, o índice total de resultados positivos em nosso meio foi de 0,5% da amostra avaliada (“n” total de 514 bebês), sendo mais frequente em recém nascidos com menos de 2000g de peso ao nascer. Além da confirmação clínica e laboratorial, o genótipo é importante, além de confirmar, para estabelecer gravidade da doença e também para ratificar o diagnostico dos falsos positivos na ausência de uma mutação do gene CYP21A2. Um dos casos confirmados de HAC-PS foi associado a múltiplas malformações e craniossinostose severa, suscitando a hipótese de um a associação com defeito de FGFR2. A correlação genótipo- fenótipo na avaliação dos casos em dois anos da triagem alcançou um alto nível de concordância de 87%. Diagnosticada, portanto, de forma assertiva a HAC forma clássica, instituise a terapia glicocorticóide para as formas virilizante simples e acrescenta-se mineralocorticóide para as formas perdedoras de sal. A triagem neonatal é um importante programa de saúde populacional e visa ao diagnóstico precoce de uma patologia com potencial risco à vida pela perda de sal, além de permitir adequada atribuição de sexo nas meninas com virilização genital e à saúde da criança. Estabelecer os fluxos adequados de triagem e manejo, além de ampliar o conhecimento sobre a HAC, com o reconhecimento dos desfechos e tratamentos adequados é essencial para minimizar as possíveis complicações nesta população de maior vulnerabilidade. / Congenital adrenal hyperplasia (CAH) is a group of inherited diseases caused by a deficiency in one of the enzymes required for the cortisol synthesis by the adrenal cortex. More than 95% of all CAH cases are due to 21-hydroxylase (21-OHD). There are 3 forms, two with neonatal clinical manifestation: salt-wasting CAH (SW-CAH\) and the simple virilizing form (HAC-VS). In addition to salt loss, androgens excess lead to the virilization of female newborn. Neonatal forms are defined as classical CAH. The 21-OHD enzymatic activity in SWCAH is less than <2% and in the SV-CAH 2-10%. A late-onset form, with partial enzymatic defect (20-60%) is called non-classical HAC (NC-CAH) and the main manifestation in childhood is early adrenarche. In Brazil, public health screening has been conducted in the State of Goiás since 1997 and in te Sate of Santa Catarina since 2001. In Rio Grande do Sul (RS) it was implemented in May 2014, in phase IV of the National Neonatal Screening Program. The inclusion of CAH in the local screening program brought many challenges and the need of a well structured screening and diagnosis flowchart. Early diagnosis is crucial to prevent infant death due to adrenal insufficiency. Around de world, the screening programs for CAH main purpose is the early diagnosis of the more severe classical forms, especially SW-CAH. The cortisol precursor 17OH progesterone (17-OHP) is the main disease marker and is measured on filter paper. Elevations may occur in infants without CAH (false positive) due to perinatal stress and prematurity. Of newborns screened in the first year, median age of collection in diagnosed cases was 8 days (4.25-15.75) and 8 patients were diagnosed with CAH (four males, four females). The incidence of CAH in the state was 1:13,551. Six cases were identified as classic salt-was-ting CAH and two were cases of virilizing CAH. The overall rate of positive results was 0.5% (n = 514 infants). The number of false positive results was higher among newborns with birth weight < 2,000 g. In addition to clinical and laboratory confirmation, the genotype is important to confirme 21-OH deficiency, to establish disease severity and also in the absence of a mutation of the CYP21A2 gene to more precise exclude the diagnosis of suspected false positives. One of the confirmed cases of SW-CAH was associated with multiple malformations and severe craniosynostosis, raising the hypothesis of an association with FGFR2 mutation. A high genotype- phenotype correlation of 87% was found in the cases after two years of screening. Once the classic CAH is diagnosed, glucocorticoid therapy is instituted and mineralocorticoid is added for SW-CAH. CAH neonatal screening is an important population health program and aims to the early diagnosis of a pathology with a potential risk due to salt loss crisis. The early detection of cases also allows to adequate sex assignment in girls with genital virilization. Establishing adequate screening flows, proper diagnosis and management, in addition to increase knowledge about the disease, with the appropriate recognition of outcomes and treatments is essential to minimize complications in this population of greater vulnerability.

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:49:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-09-24. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-11T03:26:00Z : No. of bitstreams: 1 Publico-120.pdf: 952558 bytes, checksum: 1bf84fc7ff3623ea692faec0f6256685 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Objetivo: investigar a associação do polimorfismo do CYP 17 com leiomioma uterino, uma vez que os hormônios esteróides têm papel na patogênese dessa doença e a enzima codificada pelo CYP 17 está envolvida na biossíntese desses hormônios. Casuística e métodos: foram comparadas, em estudo caso-controle, 121 mulheres com leiomioma uterino sintomático que se submeteram a tratamento cirúrgico (Caso) e 120 mulheres na peri ou na pós-menopausa, sem diagnóstico prévio ou atual de leiomioma (Controle). Os grupos foram analisados quanto à presença do polimorfismo do gene CYP 17. A genotipagem do CYP 17 foi realizada por meio da reação em cadeia da polimerase com polimorfismo de comprimento de fragmento de restrição (PCR-RFLP) com a enzima de restrição Mspa1. Nas mulheres com a doença, o DNA foi proveniente de material de histerectomia e, nos controles, por meio de sangue coletado em punção venosa periférica. Para a análise estatística, foi realizado o teste do qui-quadrado seguido de regressão logística. O nível de significância adotado foi de 5% (p<0,05) e o intervalo de confiança foi de 95% (95% IC). Finalmente, confirmou-se o equilíbrio de Hardy-Weinberg para as amostras. Resultados: comparando-se mulheres com leiomiomas uterino e controles, notamos ausência de diferença significativa na distribuição do genótipo do CYP 17 (p 0,165) entre os dois grupos. Conclusões: não houve associação do polimorfismo do CYP 17 com a ocorrência de leiomioma uterino na população estudada. / Objective: Uterine leiomyoma is the most common pelvic tumor in women of reproductive age. It has been well established that endogenous sex hormones are involved in the pathogenesis of the disease, and polymorphisms in genes encoding for enzymes that act in the steroid hormones metabolism, as the CYP17, may therefore play a role in the genesis of fibroids. Variations in this gene have been thought to be candidates influencing the susceptibility to hormone-related diseases. A single nucleotide polymorphism (T→C) [rs1042386] in the promoter region of CYP17 is speculated to alter its transcription. The present study was conducted to investigate the association between this polymorphism and the presence of uterine leiomyoma in Brazilian women. Methods: Genotyping of the CYP17 was performed in 121 uterine fibroid patients and 120 unaffected women using polymerase chain reaction and restriction fragment length polymorphism analysis. Results: No significant difference in the CYP17 genotype distribution was noted between cases and controls (p=0.165) Conclusion: These findings suggest that the CYP17 gene polymorphism studied is unlikely to be associated with risk for uterine leiomyoma in Brazilian women. / FAPESP: 03/04533-1 / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

A hiperplasia adrenal congênita (HAC) é um grupo de doenças hereditárias causadas por uma deficiência em uma das enzimas necessárias para a síntese de cortisol no cortex adrenal. Mais de 95% de todos os casos de HAC são devidos a 21-Hidroxilase (21-OHD). Existem 3 formas principais, duas com manifestações clínicas no período neonatal, a forma mais grave perdedora de sal (HAC-PS) e a forma virilizante simples (HAC-VS). Além da perda salina, o excesso de andrógenos leva à virilização de recém nascidas femininas. As formas neonatais são chamadas de clássicas, atividade enzimática da 21-OH bastante reduzida, de < 2% na HAC-PS e de 2-10% na HAC-VS. A forma parcial de início tardio é chamada de HAC não clássica (HAC-NC) e a principal manifestação na infância é a adrenarca precoce. Nesta forma a atividade da 21-OH é de 20-60%. Os programas de triagem para HAC visam, principalmente, ao diagnóstico precoce da forma clássica perdedora de sal, mais grave e potencialmente letal. No Brasil, a triagem pública é realizada no Estado de Goiás desde 1997 e em Santa Catarina desde 2001. No Rio Grande do Sul (RS) foi implantada em maio de 2014 na fase IV do Programa Nacional de Triagem Neonatal. A inclusão da HAC trouxe consigo muitos desafios e a exigência de um fluxo de triagem e diagnóstico bem estruturados. O diagnóstico precoce é crucial para prevenir o óbito de lactentes por insuficiência adrenal. Dosa-se, em papelfiltro, a 17OH progesterona (17-OHP). Elevações podem ocorrer em recém-nascidos sem HAC (falso-positivos), devido a situações de estresse perinatal e por prematuridade. Após avaliação dos dados do primeiro ano de triagem para HAC neste estudo, a mediana da idade da coleta nos casos diagnosticados foi de 8 dias (4.25-15.75). Dos 8 casos diagnosticados de maio de 2014 a abril de 2015, 6 casos com forma perdedora de sal (incluindo 1 caso de óbito por coleta tardia do TP aos 38 dias de vida). A incidência encontrada em nosso meio no primeiro ano foi de 1:13.551 casos. Com a estratégia do uso de pontos de corte estratificados pelo peso de nascimento18, o índice total de resultados positivos em nosso meio foi de 0,5% da amostra avaliada (“n” total de 514 bebês), sendo mais frequente em recém nascidos com menos de 2000g de peso ao nascer. Além da confirmação clínica e laboratorial, o genótipo é importante, além de confirmar, para estabelecer gravidade da doença e também para ratificar o diagnostico dos falsos positivos na ausência de uma mutação do gene CYP21A2. Um dos casos confirmados de HAC-PS foi associado a múltiplas malformações e craniossinostose severa, suscitando a hipótese de um a associação com defeito de FGFR2. A correlação genótipo- fenótipo na avaliação dos casos em dois anos da triagem alcançou um alto nível de concordância de 87%. Diagnosticada, portanto, de forma assertiva a HAC forma clássica, instituise a terapia glicocorticóide para as formas virilizante simples e acrescenta-se mineralocorticóide para as formas perdedoras de sal. A triagem neonatal é um importante programa de saúde populacional e visa ao diagnóstico precoce de uma patologia com potencial risco à vida pela perda de sal, além de permitir adequada atribuição de sexo nas meninas com virilização genital e à saúde da criança. Estabelecer os fluxos adequados de triagem e manejo, além de ampliar o conhecimento sobre a HAC, com o reconhecimento dos desfechos e tratamentos adequados é essencial para minimizar as possíveis complicações nesta população de maior vulnerabilidade. / Congenital adrenal hyperplasia (CAH) is a group of inherited diseases caused by a deficiency in one of the enzymes required for the cortisol synthesis by the adrenal cortex. More than 95% of all CAH cases are due to 21-hydroxylase (21-OHD). There are 3 forms, two with neonatal clinical manifestation: salt-wasting CAH (SW-CAH\) and the simple virilizing form (HAC-VS). In addition to salt loss, androgens excess lead to the virilization of female newborn. Neonatal forms are defined as classical CAH. The 21-OHD enzymatic activity in SWCAH is less than <2% and in the SV-CAH 2-10%. A late-onset form, with partial enzymatic defect (20-60%) is called non-classical HAC (NC-CAH) and the main manifestation in childhood is early adrenarche. In Brazil, public health screening has been conducted in the State of Goiás since 1997 and in te Sate of Santa Catarina since 2001. In Rio Grande do Sul (RS) it was implemented in May 2014, in phase IV of the National Neonatal Screening Program. The inclusion of CAH in the local screening program brought many challenges and the need of a well structured screening and diagnosis flowchart. Early diagnosis is crucial to prevent infant death due to adrenal insufficiency. Around de world, the screening programs for CAH main purpose is the early diagnosis of the more severe classical forms, especially SW-CAH. The cortisol precursor 17OH progesterone (17-OHP) is the main disease marker and is measured on filter paper. Elevations may occur in infants without CAH (false positive) due to perinatal stress and prematurity. Of newborns screened in the first year, median age of collection in diagnosed cases was 8 days (4.25-15.75) and 8 patients were diagnosed with CAH (four males, four females). The incidence of CAH in the state was 1:13,551. Six cases were identified as classic salt-was-ting CAH and two were cases of virilizing CAH. The overall rate of positive results was 0.5% (n = 514 infants). The number of false positive results was higher among newborns with birth weight < 2,000 g. In addition to clinical and laboratory confirmation, the genotype is important to confirme 21-OH deficiency, to establish disease severity and also in the absence of a mutation of the CYP21A2 gene to more precise exclude the diagnosis of suspected false positives. One of the confirmed cases of SW-CAH was associated with multiple malformations and severe craniosynostosis, raising the hypothesis of an association with FGFR2 mutation. A high genotype- phenotype correlation of 87% was found in the cases after two years of screening. Once the classic CAH is diagnosed, glucocorticoid therapy is instituted and mineralocorticoid is added for SW-CAH. CAH neonatal screening is an important population health program and aims to the early diagnosis of a pathology with a potential risk due to salt loss crisis. The early detection of cases also allows to adequate sex assignment in girls with genital virilization. Establishing adequate screening flows, proper diagnosis and management, in addition to increase knowledge about the disease, with the appropriate recognition of outcomes and treatments is essential to minimize complications in this population of greater vulnerability.

A fenilcetonúria (PKU) é caracterizada por uma deficiente atividade da fenilalanina hidroxilase (PAH), que converte fenilalanina em tirosina. Consequentemente, pacientes fenilcetonúricos apresentam níveis aumentados de fenilalanina no sangue e em tecidos. A fenilalanina atinge níveis tóxicos no cérebro e, assim, pode levar a deficiência intelectual grave se não tratada. Hoje em dia, os pacientes fenilcetonúricos são diagnosticados através de programas de triagem neonatal e são colocados em tratamento imediatamente. O tratamento da PKU é baseado em uma dieta restrita em fenilalanina juntamente com uma mistura de aminoácidos, que visa reduzir a ingestão de fenilalanina ao mesmo tempo em que fornece todos os outros aminoácidos e nutrientes essenciais. Apesar de eficiente, o tratamento é extremamente difícil de seguir e, portanto, os pacientes ainda apresentam altos níveis de fenilalanina e seus problemas associados, tais como estresse oxidativo, distúrbios motores e cognitivos. Ainda, a dieta em si é tão restritiva que a completa adesão pode levar a problemas nutricionais como obesidade e perturbações hormonais. A fim de abordar estas questões na PKU, é necessário compreender os mecanismos pelos quais a fenilalanina perturba homeostasia, bem como propor novas estratégias de tratamento para a doença. Portanto, esta tese teve como objetivo verificar o estado metabólico basal e em exercício aeróbico em pacientes fenilcetonúricos, além de avaliar possíveis benefícios do treinamento físico em camundongos PAHenu2. Para tanto, foram avaliados composição basal, estado nutricional, taxa metabólica basal, bem como a resposta ventilatória e bioquímica a uma sessão de exercício aeróbico em pacientes fenilcetonúricos em comparação com controles pareados, por bioimpedância elétrica e calorimetria indireta, respectivamente. Foram encontrados resultados similares entre pacientes e controles para todos os marcadores antropométricos e nutricionais, mostrando, assim, que os pacientes fenilcetonúricos têm a mesma composição corporal e perfil metabólico que controles. Além disso, os níveis de fenilalanina não se modificaram imediatamente após o exercício em comparação com a condição de repouso, demonstrando assim que o exercício aeróbico é seguro para pacientes fenilcetonúricos. No modelo animal de PKU, este estudo avaliou os efeitos crônicos do exercício aeróbico voluntário no cérebro de camundongos PAHenu2. Apesar de correrem menores distâncias do que os controles, os camundongos PKU apresentaram melhoras em parâmetros de estresse oxidativo no cérebro, embora os níveis de fenilalanina no sangue e no cérebro permanecessem inalterados. Os animais PKU apresentaram habilidades motoras e de equilíbrio deficientes em comparação com os controles, enquanto o exercício não afetou esses parâmetros comportamentais. Adicionalmente, os aminoácidos gliconeogênicos e os relacionados com o ciclo da ureia foram encontrados em níveis inferiores no plasma dos animais PKU que se exercitaram em comparação com os sedentários. Por outro lado, os camundongos selvagens não apresentaram nenhuma alteração causada pelo exercício. Assim, os fenilcetonúricos não apresentam distúrbios em marcadores metabólicos tanto em repouso como durante exercício aeróbico. Por conseguinte, os fenilcetonúricos devem ser encorajados a praticar exercício para, possivelmente, beneficiarem-se das adaptações positivas geradas pelo treinamento físico. No entanto, o pequeno número de pacientes avaliados em nossos estudos destaca a necessidade de mais pesquisas para descrever o exercício mais adequado para pacientes com PKU. / Phenylketonuria (PKU) is characterized by poor phenylalanine hydroxylase (PAH) activity, which acts converting phenylalanine into tyrosine. Consequently, PKU patients show increased levels of phenylalanine in the blood and tissues. Phenylalanine reaches toxic levels in the brain and therefore can lead to severe mental retardation, if untreated. Nowadays, PKU patients are diagnosed through newborn screening programs and are put on treatment immediately. PKU treatment is based on a phenylalanine-restricted diet along with an amino acid mixture, which aims to reduce the intake of phenylalanine while providing other essential amino acids and nutrients. Despite efficient, the treatment is extremely hard to follow so that PKU patients show high levels of phenylalanine and related issues such as oxidative stress, motor and cognitive disturbances. Moreover, the diet itself is so restrictive that adhering to it may lead to nutritional problems like obesity and hormonal disruptions. In order to tackle these issues in PKU, it is necessary to understand the mechanisms in which phenylalanine disturbs homeostasis as well as propose new treatment strategies for the disease. Therefore, this thesis aimed to evaluate metabolic markers in rest and exercise in PKU patients, as well as to verify the possible benefits of exercise in the brain of PAHenu2 mice. For that, we evaluated basal body composition, nutritional status, basal metabolic rate, as well as ventilatory and biochemical response to an aerobic exercise session in PKU patients and matched-controls using electrical bioimpedance analysis and indirect calorimetry, respectively. The groups did not differ for anthropometric and nutritional markers, thus showing that PKU patients have the same body and metabolic profiles as controls. Moreover, phenylalanine levels were not modified immediately after exercise in comparison to rest condition, thus proving that aerobic exercise is safe for PKU patients. In the animal model of PKU, we evaluated the effects of voluntary training in the brain of PAHenu2 mice. Despite running less distances than the controls, the PKU mice showed improved oxidative stress parameters although phenylalanine levels in the blood and in brain remained unchanged. PKU animals showed poor motor and balance skills than controls while exercise did not affect these behavioral markers. In addition, gluconeogenic and urea cycle-related amino acids were found in lower levels in the plasma of the exercised PKU animals in comparison to the sedentary PKU group. On the other hand, wild-type mice did not show any of those changes. Taken together, we conclude that PKU patients do not show disturbed metabolism in rest and during aerobic exercise. Therefore, PKU patients have to be encouraged to exercise in order to possibly benefit from long-term exercise-related adaptations. Nevertheless, the small number of patients evaluated in our studies highlights the need of further research to describe the most suitable exercise for PKU patients.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:37:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoseRLPC_DISSERT.pdf: 5508734 bytes, checksum: 81d9b9240f44158090493b3b76b26129 (MD5) Previous issue date: 2011-10-27 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The 3-hydroxytyramine/dopamine (DA) is a monoamine of catecholamineric group and consists in the progenitor substantia of synthesis of noradrenaline and adrenaline, having the enzyme tyrosine hydroxylase as a regulator of this process. Nuclei of midbrain expressing DA are the retrorubral field (RRF, A8 group), the substantia nigra pars compacta (SNc, A9 group) and the ventral tegmental area (VTA, A10 group). These nuclei are involved in three complex circuitry called mesostriatal, mesocortical and mesolimbic, which are related directly with various behavioral manifestations such as motor control, reward signaling in behavioural learning, motivation and pathological manifestations of Parkinson s disease and schizophrenia. The aim of this study was describe the morphology of midbrain dopaminergic neurons (A8, A9 and A10) of the rock cavy (Kerodon rupestris), a rodent belonging to the family Caviidae typical of the Brazilian Northeast, which is being adopted as a model for neuroanatomical studies in laboratory of neuroanatomy of the Federal University of Rio Grande do Norte. Coronal sections of brains of the rock cavies were submitted to staining by Nissl s method and immunohistochemistry against tyrosine hydroxylase. The nuclear organization of the midbrain dopaminergic nuclei of the rock cavy is very similar to that found in other animals of the order Rodentia, except by the presence of the tail of substantia nigra, which was found only in the studied species. We concluded that the midbrain dopaminergic nuclei are phylogenetically stable among species, but we think to be it necessary to expand the studies about the particularity found the rock cavy, investigating its occurrence in other species of rodents or investigating its functional relevance / A 3-hidroxitiramina/dopamina (DA) ? uma monoamina do grupo das catecolaminas e consiste na subst?ncia precursora da s?ntese de noradrenalina e adrenalina, tendo a enzima tirosinahidroxilase (TH) como reguladora deste processo. Os n?cleos do mesenc?falo que expressam DA s?o a zona retrorubral (RRF, grupo A8), a subst?ncia negra pars compacta (SNc, grupo A9) e a ?rea tegmental ventral (VTA, grupo A10). Tais n?cleos est?o envolvidos em tr?s complexas circuitarias, chamadas mesostriatal, mesol?mbica e mesocortical, as quais est?o relacionadas diretamente com diversas manifesta??es comportamentais como controle da motricidade, sinaliza??o de recompensa na aprendizagem comportamental, motiva??o e nas manifesta??es patol?gicas da Doen?a de Parkinson e esquizofrenia. O objetivo deste estudo foi descrever a morfologia dos n?cleos dopamin?rgicos do mesenc?falo (A8, A9 e A10) do moc? (Kerodon rupestris), um roedor pertencente ? fam?lia Caviidae t?pico da regi?o Nordeste do Brasil, que est? sendo adotado como modelo para estudos neuroanat?micos no Laborat?rio de Neuroanatomia da Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Sec??es coronais do enc?falo do moc? foram submetidas ? colora??o pelo m?todo de Nissl e imunoistoqu?mica contra tirosina-hidroxilase. A organiza??o nuclear do sistema dopamin?rgico do mesenc?falo do moc? ? muito semelhante ao que foi encontrado em outros animais da ordem Rodentia, exceto na presen?a da cauda da subst?ncia negra, que foi encontrada apenas na esp?cie em quest?o. Conclu?mos que os n?cleos dopamin?rgicos do mesenc?falo s?o filogeneticamente est?veis entre as esp?cies, por?m percebemos a necessidade de se ampliar os estudos acerca da particularidade encontrada no moc?, seja investigando a sua ocorr?ncia em outras esp?cies de roedores, seja investigando a sua relev?ncia funcional

A hiperplasia adrenal congênita (HAC) é um grupo de doenças hereditárias causadas por uma deficiência em uma das enzimas necessárias para a síntese de cortisol no cortex adrenal. Mais de 95% de todos os casos de HAC são devidos a 21-Hidroxilase (21-OHD). Existem 3 formas principais, duas com manifestações clínicas no período neonatal, a forma mais grave perdedora de sal (HAC-PS) e a forma virilizante simples (HAC-VS). Além da perda salina, o excesso de andrógenos leva à virilização de recém nascidas femininas. As formas neonatais são chamadas de clássicas, atividade enzimática da 21-OH bastante reduzida, de < 2% na HAC-PS e de 2-10% na HAC-VS. A forma parcial de início tardio é chamada de HAC não clássica (HAC-NC) e a principal manifestação na infância é a adrenarca precoce. Nesta forma a atividade da 21-OH é de 20-60%. Os programas de triagem para HAC visam, principalmente, ao diagnóstico precoce da forma clássica perdedora de sal, mais grave e potencialmente letal. No Brasil, a triagem pública é realizada no Estado de Goiás desde 1997 e em Santa Catarina desde 2001. No Rio Grande do Sul (RS) foi implantada em maio de 2014 na fase IV do Programa Nacional de Triagem Neonatal. A inclusão da HAC trouxe consigo muitos desafios e a exigência de um fluxo de triagem e diagnóstico bem estruturados. O diagnóstico precoce é crucial para prevenir o óbito de lactentes por insuficiência adrenal. Dosa-se, em papelfiltro, a 17OH progesterona (17-OHP). Elevações podem ocorrer em recém-nascidos sem HAC (falso-positivos), devido a situações de estresse perinatal e por prematuridade. Após avaliação dos dados do primeiro ano de triagem para HAC neste estudo, a mediana da idade da coleta nos casos diagnosticados foi de 8 dias (4.25-15.75). Dos 8 casos diagnosticados de maio de 2014 a abril de 2015, 6 casos com forma perdedora de sal (incluindo 1 caso de óbito por coleta tardia do TP aos 38 dias de vida). A incidência encontrada em nosso meio no primeiro ano foi de 1:13.551 casos. Com a estratégia do uso de pontos de corte estratificados pelo peso de nascimento18, o índice total de resultados positivos em nosso meio foi de 0,5% da amostra avaliada (“n” total de 514 bebês), sendo mais frequente em recém nascidos com menos de 2000g de peso ao nascer. Além da confirmação clínica e laboratorial, o genótipo é importante, além de confirmar, para estabelecer gravidade da doença e também para ratificar o diagnostico dos falsos positivos na ausência de uma mutação do gene CYP21A2. Um dos casos confirmados de HAC-PS foi associado a múltiplas malformações e craniossinostose severa, suscitando a hipótese de um a associação com defeito de FGFR2. A correlação genótipo- fenótipo na avaliação dos casos em dois anos da triagem alcançou um alto nível de concordância de 87%. Diagnosticada, portanto, de forma assertiva a HAC forma clássica, instituise a terapia glicocorticóide para as formas virilizante simples e acrescenta-se mineralocorticóide para as formas perdedoras de sal. A triagem neonatal é um importante programa de saúde populacional e visa ao diagnóstico precoce de uma patologia com potencial risco à vida pela perda de sal, além de permitir adequada atribuição de sexo nas meninas com virilização genital e à saúde da criança. Estabelecer os fluxos adequados de triagem e manejo, além de ampliar o conhecimento sobre a HAC, com o reconhecimento dos desfechos e tratamentos adequados é essencial para minimizar as possíveis complicações nesta população de maior vulnerabilidade. / Congenital adrenal hyperplasia (CAH) is a group of inherited diseases caused by a deficiency in one of the enzymes required for the cortisol synthesis by the adrenal cortex. More than 95% of all CAH cases are due to 21-hydroxylase (21-OHD). There are 3 forms, two with neonatal clinical manifestation: salt-wasting CAH (SW-CAH\) and the simple virilizing form (HAC-VS). In addition to salt loss, androgens excess lead to the virilization of female newborn. Neonatal forms are defined as classical CAH. The 21-OHD enzymatic activity in SWCAH is less than <2% and in the SV-CAH 2-10%. A late-onset form, with partial enzymatic defect (20-60%) is called non-classical HAC (NC-CAH) and the main manifestation in childhood is early adrenarche. In Brazil, public health screening has been conducted in the State of Goiás since 1997 and in te Sate of Santa Catarina since 2001. In Rio Grande do Sul (RS) it was implemented in May 2014, in phase IV of the National Neonatal Screening Program. The inclusion of CAH in the local screening program brought many challenges and the need of a well structured screening and diagnosis flowchart. Early diagnosis is crucial to prevent infant death due to adrenal insufficiency. Around de world, the screening programs for CAH main purpose is the early diagnosis of the more severe classical forms, especially SW-CAH. The cortisol precursor 17OH progesterone (17-OHP) is the main disease marker and is measured on filter paper. Elevations may occur in infants without CAH (false positive) due to perinatal stress and prematurity. Of newborns screened in the first year, median age of collection in diagnosed cases was 8 days (4.25-15.75) and 8 patients were diagnosed with CAH (four males, four females). The incidence of CAH in the state was 1:13,551. Six cases were identified as classic salt-was-ting CAH and two were cases of virilizing CAH. The overall rate of positive results was 0.5% (n = 514 infants). The number of false positive results was higher among newborns with birth weight < 2,000 g. In addition to clinical and laboratory confirmation, the genotype is important to confirme 21-OH deficiency, to establish disease severity and also in the absence of a mutation of the CYP21A2 gene to more precise exclude the diagnosis of suspected false positives. One of the confirmed cases of SW-CAH was associated with multiple malformations and severe craniosynostosis, raising the hypothesis of an association with FGFR2 mutation. A high genotype- phenotype correlation of 87% was found in the cases after two years of screening. Once the classic CAH is diagnosed, glucocorticoid therapy is instituted and mineralocorticoid is added for SW-CAH. CAH neonatal screening is an important population health program and aims to the early diagnosis of a pathology with a potential risk due to salt loss crisis. The early detection of cases also allows to adequate sex assignment in girls with genital virilization. Establishing adequate screening flows, proper diagnosis and management, in addition to increase knowledge about the disease, with the appropriate recognition of outcomes and treatments is essential to minimize complications in this population of greater vulnerability.

A fenilcetonúria (PKU) é caracterizada por uma deficiente atividade da fenilalanina hidroxilase (PAH), que converte fenilalanina em tirosina. Consequentemente, pacientes fenilcetonúricos apresentam níveis aumentados de fenilalanina no sangue e em tecidos. A fenilalanina atinge níveis tóxicos no cérebro e, assim, pode levar a deficiência intelectual grave se não tratada. Hoje em dia, os pacientes fenilcetonúricos são diagnosticados através de programas de triagem neonatal e são colocados em tratamento imediatamente. O tratamento da PKU é baseado em uma dieta restrita em fenilalanina juntamente com uma mistura de aminoácidos, que visa reduzir a ingestão de fenilalanina ao mesmo tempo em que fornece todos os outros aminoácidos e nutrientes essenciais. Apesar de eficiente, o tratamento é extremamente difícil de seguir e, portanto, os pacientes ainda apresentam altos níveis de fenilalanina e seus problemas associados, tais como estresse oxidativo, distúrbios motores e cognitivos. Ainda, a dieta em si é tão restritiva que a completa adesão pode levar a problemas nutricionais como obesidade e perturbações hormonais. A fim de abordar estas questões na PKU, é necessário compreender os mecanismos pelos quais a fenilalanina perturba homeostasia, bem como propor novas estratégias de tratamento para a doença. Portanto, esta tese teve como objetivo verificar o estado metabólico basal e em exercício aeróbico em pacientes fenilcetonúricos, além de avaliar possíveis benefícios do treinamento físico em camundongos PAHenu2. Para tanto, foram avaliados composição basal, estado nutricional, taxa metabólica basal, bem como a resposta ventilatória e bioquímica a uma sessão de exercício aeróbico em pacientes fenilcetonúricos em comparação com controles pareados, por bioimpedância elétrica e calorimetria indireta, respectivamente. Foram encontrados resultados similares entre pacientes e controles para todos os marcadores antropométricos e nutricionais, mostrando, assim, que os pacientes fenilcetonúricos têm a mesma composição corporal e perfil metabólico que controles. Além disso, os níveis de fenilalanina não se modificaram imediatamente após o exercício em comparação com a condição de repouso, demonstrando assim que o exercício aeróbico é seguro para pacientes fenilcetonúricos. No modelo animal de PKU, este estudo avaliou os efeitos crônicos do exercício aeróbico voluntário no cérebro de camundongos PAHenu2. Apesar de correrem menores distâncias do que os controles, os camundongos PKU apresentaram melhoras em parâmetros de estresse oxidativo no cérebro, embora os níveis de fenilalanina no sangue e no cérebro permanecessem inalterados. Os animais PKU apresentaram habilidades motoras e de equilíbrio deficientes em comparação com os controles, enquanto o exercício não afetou esses parâmetros comportamentais. Adicionalmente, os aminoácidos gliconeogênicos e os relacionados com o ciclo da ureia foram encontrados em níveis inferiores no plasma dos animais PKU que se exercitaram em comparação com os sedentários. Por outro lado, os camundongos selvagens não apresentaram nenhuma alteração causada pelo exercício. Assim, os fenilcetonúricos não apresentam distúrbios em marcadores metabólicos tanto em repouso como durante exercício aeróbico. Por conseguinte, os fenilcetonúricos devem ser encorajados a praticar exercício para, possivelmente, beneficiarem-se das adaptações positivas geradas pelo treinamento físico. No entanto, o pequeno número de pacientes avaliados em nossos estudos destaca a necessidade de mais pesquisas para descrever o exercício mais adequado para pacientes com PKU. / Phenylketonuria (PKU) is characterized by poor phenylalanine hydroxylase (PAH) activity, which acts converting phenylalanine into tyrosine. Consequently, PKU patients show increased levels of phenylalanine in the blood and tissues. Phenylalanine reaches toxic levels in the brain and therefore can lead to severe mental retardation, if untreated. Nowadays, PKU patients are diagnosed through newborn screening programs and are put on treatment immediately. PKU treatment is based on a phenylalanine-restricted diet along with an amino acid mixture, which aims to reduce the intake of phenylalanine while providing other essential amino acids and nutrients. Despite efficient, the treatment is extremely hard to follow so that PKU patients show high levels of phenylalanine and related issues such as oxidative stress, motor and cognitive disturbances. Moreover, the diet itself is so restrictive that adhering to it may lead to nutritional problems like obesity and hormonal disruptions. In order to tackle these issues in PKU, it is necessary to understand the mechanisms in which phenylalanine disturbs homeostasis as well as propose new treatment strategies for the disease. Therefore, this thesis aimed to evaluate metabolic markers in rest and exercise in PKU patients, as well as to verify the possible benefits of exercise in the brain of PAHenu2 mice. For that, we evaluated basal body composition, nutritional status, basal metabolic rate, as well as ventilatory and biochemical response to an aerobic exercise session in PKU patients and matched-controls using electrical bioimpedance analysis and indirect calorimetry, respectively. The groups did not differ for anthropometric and nutritional markers, thus showing that PKU patients have the same body and metabolic profiles as controls. Moreover, phenylalanine levels were not modified immediately after exercise in comparison to rest condition, thus proving that aerobic exercise is safe for PKU patients. In the animal model of PKU, we evaluated the effects of voluntary training in the brain of PAHenu2 mice. Despite running less distances than the controls, the PKU mice showed improved oxidative stress parameters although phenylalanine levels in the blood and in brain remained unchanged. PKU animals showed poor motor and balance skills than controls while exercise did not affect these behavioral markers. In addition, gluconeogenic and urea cycle-related amino acids were found in lower levels in the plasma of the exercised PKU animals in comparison to the sedentary PKU group. On the other hand, wild-type mice did not show any of those changes. Taken together, we conclude that PKU patients do not show disturbed metabolism in rest and during aerobic exercise. Therefore, PKU patients have to be encouraged to exercise in order to possibly benefit from long-term exercise-related adaptations. Nevertheless, the small number of patients evaluated in our studies highlights the need of further research to describe the most suitable exercise for PKU patients.