No início da década de 50 foi primeiramente descrito que mamíferos apresentam um período de hiporresponsividade ao estresse, durante o qual estímulos normalmente estressores não elicitam uma resposta clássica, com aumento de glicocorticóides circulantes. Desde então, tem-se estudado intervenções nesse período e efeitos na idade adulta. Algumas intervenções, consideradas severas, conseguem induzir resposta ao estresse, como separação maternal repetida (mais de 30 minutos por dia) e privação materna (separação da mãe por 24h ou mais). No entanto, intervenções moderadas, como a manipulação neonatal (separação acompanhada de manipulação gentil durante 1 a 10 minutos por dia), não desencadeiam resposta ao estresse, mas levam a uma série de alterações morfofuncionais e comportamentais, indicando que algum tipo de resposta às variações ambientais está presente. Existem muitos trabalhos descrevendo os efeitos a curto e longo prazo da manipulação neonatal, no entanto pouco se sabe sobre os mediadores de tais alterações. As citocinas imunológicas vêm sendo descritas como de grande importância para o funcionamento do sistema nervoso central (SNC), tanto em processos patológicos quanto fisiológicos. Estão presentes durante a formação e desenvolvimento do SNC desempenhando funções como indução da proliferação, migração e diferenciação celular. Nesse contexto, ao estudarmos o perfil citocinérgico no hipocampo de ratos manipulados até o 5º dia de vida pós-natal, encontramos aumento nos níveis de interleucina 1 beta (IL-1b) e redução nos níveis de interleucina 6. A IL-1b tem sido descrita como um importante indutor de neurogênese hipocampal em animais jovens e adultos, enquanto a interleucina 6 apresenta efeito oposto. Juntos, o aumento de IL-1b e a redução de IL-6 podem estar criando um ambiente favorável à proliferação celular hipocampal que, por sua vez, pode estar envolvido nas alterações cognitivas e de regulação do eixo hipotálamo-hipófise-adrenal encontradas em animais manipulados no período neonatal.

O exercício físico moderado e regular é considerado uma estratégia neuroprotetora promissora. Os mecanismos pelos quais o exercício físico altera a função cerebral não foram completamente esclarecidos. Nossa hipótese de trabalho foi que estas propriedades neuroprotetoras estejam relacionadas com o remodelamento da cromatina, especificamente alterando os níveis de acetilação de histonas através da modulação da atividade das enzimas Histona Acetiltransferase (HAT) e Histona Desacetilase (HDAC). O objetivo do estudo foi investigar o efeito do exercício na atividade da Histona Acetiltransferase (HAT) e Histona Desacetilase (HDAC) em hipocampo de ratos em diferentes tempos após o treinamento. Ratos Wistar machos adultos foram distribuídos em um grupo não-exercitado (sedentário) e um grupo exercitado em diferentes protocolos: sessão única de exercício (corrida de 20 min) e treinamento crônico de exercício (corrida de 20 min, uma vez por dia, durante duas semanas). Os efeitos do exercício na atividade da Histona Acetiltransferase (HAT) e Histona Desacetilase (HDAC) foram mensurados imediatamente, 1 h e 18 h após a sessão única ou após a última sessão do treinamento crônico de exercício, utilizando kits ELISA específicos. A sessão única de exercício reduziu a atividade da Histona Desacetilase (HDAC) e aumentou a atividade da Histona Acetiltransferase (HAT), bem como aumentou o balanço HAT/HDAC em hipocampos de ratos, imediatamente e 1 h após o exercício, indicando um estado de hiperacetilação de histonas. O treinamento crônico não alterou a atividade das enzimas Histona Acetiltransferase (HAT) e Histona Desacetilase (HDAC). As atividades das enzimas Histona Acetiltransferase (HAT) e Histona Desacetilase (HDAC) foram influenciadas pelo ritmo circadiano, uma vez que o balanço HAT/HDAC foi significativamente menor durante o período da manhã em comparação ao período da tarde. O exercício físico alterou a atividade das enzimas Histona Acetiltransferase (HAT) e Histona Desacetilase (HDAC) em hipocampos de ratos Wistar, apresentando efeito de curta duração. / Regular and moderate exercise has been considered a promising neuroprotective strategy. The mechanisms by which physical exercise alters brain function are not completely clear. Our work hypothesis was that these neuroprotective properties could be related to chromatin remodeling, specifically altering the histone acetylation levels through modulation of Histone Acetyltransferase (HAT) and Histone Desacetylase (HDAC) enzyme activities. The aim of the work was to investigate the effect of exercise on Histone Acetyltransferase (HAT) and Histone Desacetylase (HDAC) activities in rat hippocampus at different times after treadmill exercise. Adult male Wistar rats were assigned to a non-exercised (sedentary) group and an exercised group on different protocols: a single session of exercise (running for 20 min) and a chronic treadmill exercise (running once daily for 20 min, for 2 weeks). The effects of exercise on Histone Acetyltransferase (HAT) and Histone Desacetylase (HDAC) activities were measured immediately, 1 h and 18 h after the single session or the last session of chronic treadmill exercise using specific ELISA kits. The single session of exercise reduced the Histone Desacetylase (HDAC) activity and increased the Histone Acetyltransferase (HAT) activity, as well increased the HAT/HDAC balance in rat hippocampus, immediately and 1 h after exercise, indicative of histone hyperacetylation status. The chronic treadmill did not alter the Histone Acetyltransferase (HAT) and Histone Desacetylase (HDAC) enzymes activity. The Histone Acetyltransferase (HAT) and Histone Desacetylase (HDAC) enzymes activities were influenced by the circadian rhythm, since the HAT/HDAC ratio was significantly decreased in the early morning when compared to the afternoon. The physical exercise altered the Histone Acetyltransferase (HAT) and Histone Desacetylase (HDAC) enzymes activities in Wistar rats hippocampus, presenting short term effects.

Sabe-se que o sistema canabinóide endógeno está envolvido com os processos de formação e evocação da memória. Agonistas dos receptores CB1 exibem diferentes efeitos conforme a via de infusão, seja ela sistêmica, seja local, atingindo estruturas específicas do encéfalo. Neste estudo pretendemos estabelecer o perfil farmacológico-comportamental e eletrofisiológico do agonista CP55,940 quando administrado no hipocampo dorsal de ratos, estrutura em que há poucos estudos prévios com este fármaco: diferente de outros agonistas como a WIN55,212 e mesmo a pouco seletiva anandamida, o CP55,940 restringe-se a receptores canabinóides e chega a ser mais potente que o Δ9-THC, embora não discrimine entre os receptores CB1 (central) e CB2 (periférico). Os fármacos foram infundidos bilateralmente, em diferentes concentrações, na área CA1 do hipocampo, imediatamente após o treino ou antes do teste na tarefa de Condicionamento Aversivo ao Contexto (CAC), visando estudar seus efeitos, respectivamente, na consolidação e na evocação da memória. A CP55,940 pós-treino foi amnéstica apenas na concentração de 5 μg/μl, e esse efeito foi revertido pelo antagonista AM251, seletivo para CB1, em concentração sem efeito próprio, comprovando tal efeito dever-se à ação sobre os receptores CB1. O mesmo efeito foi observado 24h após o treino, na infusão pré-teste, se bem que agora a CP55,940 foi efetiva também em concentrações mais baixas, sugerindo que os receptores desse sistema endógeno tenham ficado mais sensíveis a seus ligantes em função do aprendizado; a seletividade por CB1 neste caso, porém, não ficou claramente atestada pois o efeito de 5 μg/μl de CP55,940 só foi revertido com uma concentração maior de AM251. Na eletrofisiologia, uma concentração de CP55,940 comparável à efetiva sobre a CAC (10μM), não foi capaz de inibir a indução da LTP, já que a potenciação só se sustentou por cerca de 30min – não passou de uma LTP. Esses resultados reforçam e diversificam estudos anteriores, inclusive de nosso grupo, que comprovam a participação dos receptores CB1 na formação e/ou evocação de novas memórias aversivas, bem como possíveis alterações plásticas na densidade desses receptores em função da experiência cognitiva, embora não necessariamente mediadas por eventos sinápticos plásticos como a LTP. / The endogenous cannabiboid system is known to be involved memory formation and retrieval processes. CB1 agonists may cause different effects according to the administration pathway, be it systemic or local/intrastructure. Here we try to establish the behavioral-pharmacologic and electrophysiologic profile of the agonist CP55,940 infused into the rat dorsal hippocampus, a structure less studied with this drug: different from other agonists such as WIN55,212 or even the poorly selective anandamida, CP55,940 sticks only to cannabinoid receptors and is more potent than Δ9-THC, but does not distinguish between central CB1 and peripherical CB2 receptors. The drug was infused bilaterally in different concentrations into the CA1 area of the hippocampus, right after training or pre-test in the Context Fear Conditioning (CFC) task, in order to study its effects upon memory consolidation and retrieval, respectively. Post-training CP55,940 was amnestic only at 5 μg/μl, and the CB1-selective antagonist AM251 reverted this effect in a concentration without action per se, which proves that the original effect is mediated by CB1 receptors. The same amnestic effect was observed 24h after training, in the pretest infusion, only that now CP55,940 was affective also with lower concentrations, suggesting that these receptors are now more sensitive to its endogenous ligands due to learning; CB1-selectivity, however, is not clearly proven here since 5 μg/μl of CP55,940 was reverted only by a higher concentration of AM251. In electrophysiology, a concentration of CP55,940 compatible with that found effective upon CFC (10μM), was not able to block LTP induction, since the potentiation was not sustained for more than 30min – it was only a STP. These results teinforce and diversify previous findings, including some from our own lab, that prove the involvement of CB1 receptors in memory consolidation and/or recall, as well as possible plastic changes in receptor density due to the cognitive experience, despite not necessarily mediated by plastic synaptic events such as LTP.

O peptídeo liberador da gastrina (GRP), pertencente à família dos peptídeos semelhantes à bombesina, e seus receptores (GRPR) estão presentes em todo o sistema nervoso central, em particular em áreas límbicas cerebrais como o hipocampo e a amídala, as quais estão envolvidas de forma importante na regulação emocional, na função cognitiva e, possivelmente, em transtornos neuropsiquiátricos e neurodegenerativos. Crescentes evidências indicam que o receptor do peptídeo liberador de gastrina (GRPR) está envolvido na regulação da plasticidade sináptica e formação da memória no hipocampo e em outras áreas cerebrais. Entretanto, o mecanismo molecular do efeito prejudicial da memória do antagonismo do GRPR não está claro. O fator de crescimento de fibroblasto básico (bFGF/FGF-2), é um peptídeo que possui efeitos estimulatórios na proliferação, diferenciação e motilidade de diferentes tipos celulares. Em neurônios atua como um fator neurotrófico que estimula a sobrevida neuronal e neurogênese. Evidências de interações entre o bFGF e o GRPR foram dadas por estudos que mostraram que antagonistas do GRPR inibiam a expressão do bFGF em tumores. Neste trabalho mostramos que o fator de crescimento de fibroblasto básico (bFGF/FGF-2) recupera o prejuízo da memória induzida pelo antagonismo do GRPR no hipocampo dorsal de ratos. O antagonista [D-Tpi6, Leu13 psi(CH2NH)-Leu14] bombesin (6–14) (RC- 3095) na dose de 1.0 Tg prejudica, enquanto o bFGF na dose de 0,25 Tg aumenta a retenção da esquiva inibitória (um tipo de tarefa de condicionamento aversivo) quando infundidos imediatamente após o treino, na área CA1 do hipocampo dorsal em ratos machos. A coinfusão com uma dose sem efeito de bFGF bloqueou o efeito amnésico do RC- 3095. Estes achados sugerem que o efeito prejudicial dos antagonistas do GRPR devem ser parcialmente mediados pela inibição da função e/ou expressão do bFGF neuronal e pela diminuição da ativação das cascatas de proteína cinases intracelulares associadas com a sinalização do bFGF. / Gastrin-releasing peptide (GRP), a bombesin-like peptide, and its receptor, GRP receptor (GRPR) are found throughout the central nervous system (CNS), including limbic areas such as the hippocampus and amygdala, which are significantly involved in emotional responses, cognitive function, and, possibly, neurodegenerative and neuropsychiatric disorders. Increasing evidence indicates that the gastrin releasing peptide receptor (GRPR) is implicated in regulating synaptic plasticity and memory formation in the hippocampus and other brain areas. However, the molecular mechanisms underlying the memory-impairing effects of GRPR antagonism have remained unclear. bFGF is a polypeptide displaying stimulatory actions on proliferation, differentiation and motility of different cell types. In neurons, bFGF acts as neurotrophic factor that stimulates neuronal survival, and neurogenesis. Evidence of functional interactions between bFGF and the GRPR was provided by studies showing that GRPR antagonists inhibit the expression of bFGF in tumours. Here we report that basic fibroblast growth factor (bFGF/FGF-2) rescues the memory impairment induced by GRPR antagonism in the rat dorsal hippocampus. The GRPR antagonist [D-Tpi6, Leu13 psi(CH2NH)-Leu14] bombesin (6–14) (RC-3095) at 1.0g impaired, whereas bFGF at 0.25g enhanced, 24 h retention of inhibitory avoidance (IA) when infused immediately after training into the CA1 hippocampal area in male rats. Coinfusion with an otherwise ineffective dose of bFGF blocked the memory-impairing effect of RC-3095. These findings suggest that the memory-impairing effects of GRPR antagonists might be partially mediated by an inhibition in the function and/or expression of neuronal bFGF or diminished activation of intracellular protein kinase pathways associated with bFGF signaling.

A terapia celular utilizando células tronco mesenquimais (MSC) derivadas da medula óssea surge como uma alternativa para o tratamento das doenças neurodegenerativas. Apesar dos resultados positivos com o uso dessas células nos ensaios pré-clínicos e clínicos após a isquemia cerebral, seus efeitos colaterais e seu mecanismo de ação permanecem desconhecidos. Os benefícios alcançados após a terapia celular para o tratamento da isquemia não são atribuídos à diferenciação dessas células em novos neurônios, mas sim aos fatores que elas podem secretar. Na tentativa de compreender como os fatores secretados pelas MSC podem influenciar o tecido hipocampal que sofreu ou não privação de oxigênio e glicose (POG) e como os fatores liberados pelo tecido lesionado podem atuar sobre as MSC, nós utilizamos culturas organotípicas de hipocampo expostas ao meio condicionado pelas MSC e MSC expostas ao meio condicionado pelas culturas organotípicas de hipocampo expostas à POG. Os resultados obtidos nesse trabalho mostram que o meio condicionado pelas MSC é tóxico para as culturas organotípicas de hipocampo, induzindo morte celular especificamente nas regiões do Corno de Ammon (CA) e agravando a lesão causada pela POG. Essa toxicidade parece ser específica das MSC, uma vez que o meio condicionado por outros tipos celulares não tem o mesmo efeito. As MSC isoladas tanto de rato como de camundongo e tanto de medula óssea como de pulmão induzem a morte celular de uma maneira semelhante, sugerindo que o efeito não é espécie ou órgão específico. Ainda, nós observamos que os fatores secretados pelas MSC ativam a microglia e os astrócitos, induzindo a produção de espécies reativas de oxigênio (ROS), o aumento da iNOS e um aumento de IL-6 e TNFα nas culturas organotípicas. O efeito tóxico do meio condicionado pelas MSC pode ser atenuado por antioxidantes, anti-inflamatórios, antagonistas NMDA e AMPA, bloqueadores de canal de cálcio dependentes de voltagem e por agonista GABA. Quando as MSC foram analisadas após a sua exposição ao meio condicionado pelo tecido hipocampal lesionado, nós não observamos morte celular ou mudanças morfológicas aparentes nessas células após 24 h de exposição ao meio. Surpreendentemente, as MSC aumentaram a proliferação quando expostas ao meio condicionado pelo hipocampo lesionado, não apresentando nenhum marcador neural após 72 h em contato com esse meio condicionado. Em conjunto, nossos resultados mostram um possível efeito adverso de fatores secretados pelas MSC, introduzindo uma nota de cautela na utilização dessas células. / Cell therapy using bone marrow-derived mesenchymal stem cells (MSC) seems to be a new alternative for the treatment of neurodegenerative diseases. In spite of several good and promising results with the use of these cells in preclinical and clinical studies after stroke, their side effects and their mechanism of action are still unknown. The benefits reached after cell therapy to treat stroke are not attributed to the differentiation of the cells in new neurons, but to the factors that these cells can secrete. In an attempt to understand how MSC secreted factors can influence the hippocampal tissue that suffer or not from oxygen and glucose deprivation (OGD) and how the factors secreted from the injured hippocampus can influence MSC behavior, we used organotypic hippocampal slice cultures exposed to MSC conditioned medium and MSC exposed to organotypic hippocampal cultures conditioned medium. The results obtained in this work show that MSC conditioned medium is toxic to organotypic hippocampal slice cultures, inducing cell death specifically in the CA (Cornus Ammonis) region of hippocampus and aggravating the lesion induced by OGD. This toxicity seems to be specific to MSC, once the medium conditioned by other cell types do not induce cell death. Also, MSC isolated from rat or mice and from bone marrow and lungs induce cell death in a similar manner, suggesting that the effect is not organ- or specie- specific. In addition, we have observed that MSC secreted factors activate microglia and astrocytes, inducing reative oxygem species (ROS) generation and iNOS, TNFα and IL-6 increase in organotypic cultures. The MSC conditioned medium-induced toxic effect can be attenuated by antioxidants, antiinflammatory drugs, NMDA and AMPA antagonists, Ca2+ voltage-dependent channel blockers and GABA agonist. When MSC behavior was investigated after these cells were exposed to the conditioned medium from the lesioned hippocampus, we observed that these medium is not able to induce cell death or any apparent change in MSC morphology after a 24 h exposure period. Surprinsingly, MSC increase proliferation in response to the conditioned medium from the injured hippocampal tissue, do not presenting any neural marker after 72 h of contact with this medium. Taken together, our results show a possible side effect of MSC secreted factors, introducing a note of caution in the use of these cells.

O hipocampo compõe uma das estruturas do sistema límbico, suas funções são variadas, tendo seu papel na regulação do comportamento emocional e em processos relacionados com a estocagem de memórias. Apesar de ter pouco ou nenhum papel no controle da função reprodutiva, o hipocampo é ainda assim um alvo sensível aos esteróides gonadais. Filamentos intermediários, como a proteína ácida fibrilar glial (GFAP) é um eficiente marcador do citoesqueleto de astrócitos e sofrem modificações sob ação de hormônios gonadais. Os objetivos do presente estudo foram mensurar o numero de células imunorretivas à GFAP (GFAP-ir), avaliar a imunorreatividade dos marcadores para filamentos intermediários astrocitários, bem como sua morfologia pelo método de Scholl, a GFAP-ir, no estrato radiatum da região CA1 do hipocampo, de ratos machos e fêmeas durante o desenvolvimento pós-natal. Além disso, também foi investigada a GFAP-ir nas mesmas regiões de fêmeas adultas, tanto em condições fisiológicas de variação hormonal (ao longo do ciclo estral), como em situações suprafisiológicas (reposição hormonal após ovariectomia). Três experimentos foram realizados: no primeiro foram utilizados ratos machos e fêmeas durante o desenvolvimento pós-natal (n = 48), cujas idades foram: 11 dias pós-natal (PN11), 21 (PN21), 31 (PN31) e 45 (PN45). No segundo experimento, utilizou-se ratos Wistar adultos machos e fêmeas nulíparas adultas durante as fases do ciclo estral (diestro, proestro, estro e metaestro; n = 30) para revelar diferenças provocadas pelos hormônios gonadais femininos na composição astrocitária do hipocampo. No terceiro experimento utilizaram-se fêmeas adultas nulíparas submetidas à ovariectomia (OVX) (n = 18) e tratadas com substituição hormonal de benzoato de estradiol adicionado ou não à progesterona. Os dados foram comparados entre os grupos por meio de um teste de análise da variância (ANOVA) de uma via, sendo aplicado o teste post-hoc Bonfferoni. A comparação dos dados de GFAP-ir apresentou diferenças significativas no número de células e na orientação dos prolongamentos. O número de prolongamentos centrais, aumentaram com a idade, sendo mais significativo para as fêmeas (F45xF11, p≤ 0,001, F45xF21, p≤ 0,01 e F45xF31 p≤ 0,01) que nos machos (M45x M21 p≤ 0,05). Já o número de processos laterais mostrou um aumento mais significativo com a idade nos machos (M45XM11, p≤ 0,001; M45XM21, p≤ 0,001 e M45xM31, p≤ 0,01) que nas fêmeas (F45xF11, p≤ 0,01). Havendo ainda diferenças quando analisados a orientação dos processos primários separadamente de suas ramificações. Os ratos machos apresentaram maior GFAP-ir do que as fêmeas em todas as fases do ciclo estral (diestro, proestro, estro e metaestro; p < 0,001), assim como apresentaram mais células que as fêmeas (p<0,001). Para orientação mais uma vez as diferenças ficaram restritas aos machos, tanto para os processos centrais como para os laterais (p<0,001 e p<0,05 respectivamente). Em fêmeas ovariectomizadas, injeções de estradiol provocaram aumento da GFAP-ir (P < 0,001), assim como houve um aumento do numero de células (P < 0,05) enquanto a morfologia não mostrou diferenças entre os grupos. Esses achados sugerem que a GFAP astrocitária pode ser afetada tanto por níveis fisiológicos de hormônios ovarianos quanto por manipulação hormonal destes esteróides, o que pode contribuir para a plasticidade neuro-glial relacionada a atividades locais e integradas destas áreas encefálicas em machos e fêmeas. Esses achados permitem concluir que esta influência hormonal sobre o hipocampo está presente ainda em fases iniciais do desenvolvimento do SN de ratos, apresentando particularidades morfológicas acima de tudo. Além disso, as diferenças de composição astrocitárias encontradas, ao longo do desenvolvimento, provavelmente se relacionam com a interação neurônio-glia em consonância com aspectos comportamentais e ajustes neuroendócrinos pertinentes a cada sexo, e a cada fase de diferenciação do sistema nervoso. / The hippocampus is part of the limbic system, its functions are varied, and their role in the regulation of emotional behavior and in processes related to the memories storage. Despite having little or no role in the control of reproductive function, the hippocampus still a sensitive target to gonadal steroids. Intermediate filaments such as glial fibrillary acidic protein (GFAP) is an efficient marker of the cytoskeleton of astrocytes and the action of gonadal hormones could alter this structure. The objectives of this study were to measure the number of GFAP imunorreactive cells (GFAP-ir), analysing the immunoreactivity the intermediate filaments of astrocyte, and their morphology by the Scholl‟s method, GFAP-ir in the stratum radiatum of the CA1 region from dorsal hippocampus of male and female rats during postnatal development. In addition, we investigated the GFAP-ir in the same regions of adult males and females, these under physiological hormonal changes (during the estrous cycle), as shown by supraphysiological (hormone replacement after ovariectomy). Three experiments were performed: the first was used male and female rats during postnatal development (n = 48), whose ages were 11 days postnatal (PN11), 21 (PN21), 31 (PN31) and 45 ( PN45). In the second experiment, we used adult male Wistar rats and nulliparous adult females during the estrous cycle (diestrus, proestrus, estrus and metestrus, n= 30) to reveal differences caused by female gonadal hormones on the content of astrocytes in the hippocampus. In the third experiment, a nulliparous adult females subjected to ovariectomy (OVX) (n = 18) and treated with hormone replacement therapy of estradiol benzoate added or not with progesterone. Data were compared between groups by means of a test analysis of variance (ANOVA) one-way, and applied post-hoc Bonfferoni‟s test. A comparison of the GFAP-ir showed significant differences in cell number and orientation of the extensions. The number of central extensions, increased with age, being more significant for females (F45xF11, p ≤ 0,001, F45xF21, p ≤ 0,01 and F45xF31 p ≤ 0,01) than in males (M45x M21 p ≤ 0,05). Since the number of lateral processes showed more significantly with age in males (M45XM11, p ≤ 0,001; M45XM21, p ≤ 0,001 and M45xM31, p ≤ 0,01) than in females (F45xF11, p ≤ 0,01). We also found differences when analyzed the orientation of primary processes separately from their branches. Male rats showed higher GFAP-ir than females at all stages of the estrous cycle (diestrus, proestrus, estrus and metestrus, p <0,001) and had more cells than females (p <0,001). About cell orientation, the differences were observed just in males, both for the core processes and to the lateral (p <0,001 and p <0,05 respectively). In ovariectomized females, injections of estradiol benzoate caused an increase in GFAP-ir (P <0,001), as well as an increase in the number of cells (p <0,05), but the morphology did not differ between groups. These findings suggest that the GFAP astrocyte can be affected both by physiological levels of ovarian hormones and on the hormonal manipulation of these steroids, which may contribute to neuro-glial plasticity related to local activities and integrated these brain areas in males and females. These findings show that hormonal influence on the hippocampus were present in early stages of development of the SN of rat, specially in the morphological characteristics. In addition, differences in astrocytic composition found throughout the development, probably were related to the neuron-glia interaction in accordance with aspects of behavioral and neuroendocrine adjustments, specific to each gender, and each stage of differentiation of the nervous system.

SAMPAIO, L. R. L. Efeito antipsicótico da associação da clorpromazina e ácido lipóico em modelo de esquizofrenia induzido pela cetamina em ratos. 2016. 129 f. Tese (Doutorado em Farmacologia) - Faculdade de Farmácia, Odontologia e Enfermagem, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Erika Fernandes (erikaleitefernandes@gmail.com) on 2016-08-01T12:33:38Z No. of bitstreams: 1 2016_tese_lrlsampaio.pdf: 1003972 bytes, checksum: 53392da1c7d04b78fab02f01cd1b9cec (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Fernandes (erikaleitefernandes@gmail.com) on 2016-08-01T12:33:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_tese_lrlsampaio.pdf: 1003972 bytes, checksum: 53392da1c7d04b78fab02f01cd1b9cec (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-01T12:33:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_tese_lrlsampaio.pdf: 1003972 bytes, checksum: 53392da1c7d04b78fab02f01cd1b9cec (MD5) Previous issue date: 2016-05-06 / Schizophrenia, a neuropsychiatric syndrome characterized by brain functions impairment, presents besides the behavioral symptoms, electroencephalographic changes and it is associated with a dysregulation of immune responses and oxidative component. However, the role of the inflammatory and oxidative damage on the electroencephalographic alterations present in schizophrenia was not completely clarified. Thus, this study aimed to investigate the electroencephalographic, behavioural and neurochemical effects in the hippocampus of rats treated with chlorpromazine alone or associated with lipoic acid in the model of schizophrenia induced by ketamine. However, the role of oxidative damage in electroencephalographic changes present in schizophrenia is not fully understood. As a result, this study aimed to evaluate the effects of the antipsicotics association of chlorpromazine (CP) and lipoic acid (ALA) in the schizophrenia model induced by ketamine (KET) in rats. Wistar male rats (200-300 g) were tested. They were treated for 10 days and divided into two experimental protocols: At first the animals were divided into 4 groups (n = 10) and treated with saline (control) or ketamine (10, 50, or 100 mg/kg). In the second, the animals were divided into 9 groups (n = 10) treated with saline (control), lipoic acid (100mg/kg), ketamine (10mg/kg) and chlorpromazine (1 or 5 mg/kg) alone or and ketamine (CP1 and CP5+KET) or associated with lipoic acid (ALA+CP1 and CP5+KET). For the electroencephalogram (EEG), the animals underwent a stereotactic surgery for the implantation of an electrode in the right hippocampus and were treated for 10 consecutive days. The brain waves were captured at 1 or 10 days for the groups treated only with Ketamine alone and on the 1st, 5th or 10th day to the groups treated with chlorpromazine alone or in combination with ketamine with or without lipoic acid. Tests were performed on 8 day (open field test and in the Y maze) and 10 day treatment (prepulse inhibition - IPP and neurochemical tests). Our results showed that administration of ketamine (10, 50 or 100 mg/kg) induced changes in the average spectral power of hippocampal delta, theta, alpha, gamma low and gamma high bands after acute or repeated treatment. The chlorpromazine alone or associated with ALA reversed the changes promoted by KET10 for hippocampal oscillations of the delta, gamma low and gamma high bands. Moreover, ketamine induced hyper locomotion changed the working memory and increased IPP, and these effects reversed by pretreatment of chlorpromazine alone or association with ALA. Moreover, ketamine administration decreased GSH, increased nitrite, lipid peroxidation and the concentration of MPO. These effects by KET were reversed chlorpromazine and enhanced by the ALA when associated with CP1. In conclusion, treatment with ketamine in mice promotes behavioral, neurochemical, and electroencephalographic changes in the hippocampus and these changes may be related with the hypofunction of NMDA receptors in the glutamatergic system and chlorpromazine alone or associated with lipoic acid promotes the reversal of these effects, showing a beneficial activity as neuroprotective. / A esquizofrenia, síndrome neuropsiquiátrica caracterizada por comprometimento das funções cerebrais, apresenta, além de sintomas comportamentais, alterações eletroencefalográficas, está associada a uma desregulação das respostas imunológicas e componente oxidativo. No entanto, o papel do dano oxidativo nas alterações eletroencefalográficas presentes na esquizofrenia não está completamente esclarecido. Desta maneira, este estudo teve como objetivo avaliar os efeitos antipsicóticos da associação de clorpromazina (CP) e ácido lipóico (ALA), em modelo de esquizofrenia induzido por cetamina (KET), em ratos. Foram utilizados ratos Wistar machos (200-300 g), tratados durante 10 dias e divididos em dois protocolos experimentais. No primeiro, os animais foram divididos em quatro grupos (n = 10) e tratados com solução salina (controle) ou cetamina (10, 50 ou 100 mg/kg). No segundo, os animais foram divididos em nove grupos (n = 10), tratados com solução salina (controle), ácido lipóico (100 mg/kg), cetamina (10 mg/kg), clorpromazina (1 ou 5 mg/kg) sozinha ou associada a cetamina (CP1 ou CP5+KET) ou associada ao ácido lipóico (ALA+CP1 ou CP5+KET). Para o eletroencefalograma (EEG), os animais foram submetidos a uma cirurgia estereotáxica para implantação de um eletrodo no hipocampo direito e tratados durante 10 dias consecutivos. As ondas cerebrais foram capturadas no 1º ou 10º dia para os grupos tratados somente com cetamina sozinha e no 1º, 5º ou 10º dia para os grupos tratados com clorpromazina sozinha ou associada a cetamina com ou sem ácido lipóico. Os testes comportamentais foram realizados no 8º dia (teste de campo aberto e labirinto em Y) e 10º dia de tratamento (inibição pré-pulso – IPP e testes neuroquímicos). Os resultados mostraram que a administração de cetamina (10, 50 ou 100 mg/kg) promoveu mudanças no poder espectral médio hipocampal das bandas delta, teta, alfa, gama low e gama high após tratamento agudo ou repetido. A clorpromazina sozinha ou associada ao ALA reverteu as alterações promovidas por KET10 para as oscilações hipocampais das bandas delta, gama low e gama high. Por outro lado, cetamina induziu hiperlocomoção, alterou a memória de trabalho e aumentou IPP, sendo esses efeitos revertidos pelo pré-tratamento da clorpromazina sozinha ou associação ao ALA. Além disso, administração de cetamina diminuiu GSH, elevou nitrito, a peroxidação lipídica e a concentração da MPO. Esses efeitos de KET foram revertidos pela clorpromazina e potencializados pelo ALA quando associado a CP1. Em conclusão, o tratamento com cetamina em ratos promove mudanças eletroencefalográficas, comportamentais e oxidativas no hipocampo e estas alterações podem estar relacionadas com a hipofunção dos receptores NMDA no sistema glutamatérgico e a clorpromazina sozinha ou associada ao ácido lipóico promove a reversão destes efeitos, mostrando uma atividade benéfica, como neuroprotetores.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Neurociências, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2018-01-09T03:22:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348742.pdf: 2862420 bytes, checksum: fbf57c59c857570eee967431317e8d56 (MD5) Previous issue date: 2017 / O colesterol é uma molécula vital do corpo humano. Sua estrutura apresenta características peculiares que lhe conferem diversas funções fisiológicas, desde componente fundamental das membranas plasmáticas, como percursor de hormônios esteroides, sais biliares e da vitamina D, além de, possuir papel chave em mecanismos de aprendizagem e memória, tais como a plasticidade sináptica. A hipercolesterolemia (HC) é um estado encontrado em humanos que apresentam níveis altos de colesterol plasmático. Esta condição é caracterizada por uma desregulação na homeostase do colesterol, portanto sendo considerado o principal fator de risco para o desenvolvimento e progressão da aterosclerose e doenças cardiovasculares (DCV). Estudos mostram que a HC induz comprometimento vascular e essa disfunção vascular pode causar doenças cerebrovasculares, como a demência vascular. A doença de Alzheimer (DA) é uma doença multifatorial que afeta tanto o sistema nervodo central (SNC) quanto o sistema periférico. Os indivíduos com DA exibem um severo prejuízo de memória e outros comprometimentos cognitivos. No entanto, as causas do desenvolvimento da DA ainda são desconhecidas. A hipótese vascular para a DA postula que a diminuição do fluxo sanguíneo encefálico (FSE), devido a um comprometimento neurovascular, seria o evento inicial dos processos de neurodegeneração. Reforçando essa hipótese, fatores de riscos associados às doenças vasculares, como a hipercolesterolemia, estão envolvidos no desenvolvimento e progressão da DA. Nesse sentido, a hipótese de trabalho é que prejuízos cognitivos, sinápticos e neurovasculares observados na DA, seriam exacerbados pela hipercolesterolemia induzida por uma dieta enrriquecida com colesterol (DC). Para esse fim, alimentamos por 8 semanas triplo transgênicos para estudar a DA (3xTg-DA) e camundongos não transgênicos (NTg), de ambos os sexos, com DC. Os resultados desta tese demonstram que a ingestão de DC induziu hipercolesterolemia em ambos os genótipos sem ganho no peso corporal. Além disso, a DC causou prejuízos de memória espacial e de reconhecimento nos animais NTg que foram similares aos 3xTg-DA. Os NTg que receberam a DC apresentaram alterações no comportamento exploratório e aversivo, e exibiram um aumento na locomoção. Já os camundongos 3xTg-DA não apresentaram uma intensificação nos prejuízos cognitivos, já observados nesse modelo,induzido pela ingestão de DC. Em seguida buscamos elucidar os mecanismos pelos quais a ingestão de DC induz prejuízos cognitivos em animais NTg. A ingestão de DC induziu uma diminuição na biodisponibilidade de ?NO e uma diminuição na taxa de consumo de O2 mitocondrial em fatias hipocampais de ambos os genótipos. Finalmente, observamos que a dieta causou um comprometimento na BHE alterando componentes com a aquaporina-4 (AQP-4) nos NTg e a lectina de tomate nos 3xTg-DA. Em conjunto, esses dados encorajam estudos sobre fatores de risco modificáveis, ou seja, uma melhora nos hábitos de vida, principalmente na ingesta alimentar, para indivíduos sem predisposição genética pode trazer benefícios que resultaram em uma melhor qualidade de vida durante o avanço da idade. / Abstract : Cholesterol is a vital component of the human body. This compound has peculiar characteristics that give it several physiological functions, such as a component of the plasma membranes, as a precursor of steroid hormones, bile salts and vitamin D, moreover, as a key role in mechanisms of learning and memory, such as synaptic plasticity. Hypercholesterolemia (HC) is a human?s condition which the subjects display a high plasma cholesterol levels. This status is characterized by deregulation of cholesterol homeostasis, therefore, has been considered the main risk factor for the development and progression of atherosclerosis, and it?s the leading cause of death from cardiovascular diseases (CVD). Studies shown that HC induces vascular impairment, and this vascular dysfunction may to cause cerebrovascular diseases, such as vascular dementia. Alzheimer's disease (AD) is a multifactorial disease that affects both the central nervous system (CNS) and peripheral system. Individuals with AD exhibit severe memory impairment and other cognitive impairments. However, the causes of AD development are still unknown. The vascular hypothesis for AD postulates that the reduction of the cerebral blood flow (CBF), due to a neurovascular uncoupling, for example, would be the initial event of the neurodegeneration processes. Reinforcing this hypothesis, risk factors associated with vascular diseases, as hypercholesterolemia, are involved in the development and progression of AD. In this sense, the hypothesis of this work is that cognitive, synaptic and neurovascular damages observed in AD, would be exacerbated by hypercholesterolemia induced by a high cholesterol diet. To this end, we fed for 8 weeks a triple transgenic mouse (3xTg-AD) and non-transgenic mice (NTg), of both sexes, with a diet enriched in fat/cholesterol (HFCD). Herein, our results show that the ingestion of HFCD induced hypercholesterolemia in both genotypes without body weight gain. In addition, HFCD induced spatial and recognition memory impairment in NTg mice similar to 3xTg-DA mice. NTg HFCD-fed displayed changes in exploratory and aversive behavior, and exhibited increase in locomotion. 3xTg-AD mice did not display an intensification on HFCD-induced cognitive impairments, already observed in this model. Next, we seek to elucidate the mechanisms by which HFCD induces cognitive impairments in NTg mice. The ingestion of HFCD induced a decrease in the ?NO bioavailability and a decrease in the rate of mitochondrial O2consumption in hippocampal slices of both genotypes. Finally, we observed that the HFCD induces an impairment in BBB altering components as aquaporin-4 (AQP-4) in NTg mice and tomato lectin in 3xTg-DA mice. Together, the results of the present study reinforce the vascular hypothesis for the development of AD. Thus, these data encourage studies on modifiable risk factors, in other words, an improvement in life habits, especially in food intake, for individuals without genetic predisposition may bring benefits that resulted in a better quality of life during the advancement of the age.

Neuropeptídeos são importantes moléculas sinalizadoras cerebrais que desempenham função na regulação de memórias motivadas emocionalmente, influenciando sua aquisição, consolidação, expressão e extinção. O peptídeo liberador de gastrina se liga seletivamente a seu receptor de membrana, o receptor do peptídeo liberador de gastrina (GRPR), que atua como regulador molecular de funções cerebrais, como formação da memória, respostas emocionais e plasticidade sináptica. Evidências apontam para uma possível interação funcional entre GRPR e o fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF), neurotrofina envolvida em processos comuns ao GRPR. A acetilação de histonas, tipo de modificação da cromatina indiretamente regulada pela inibição de histonas desacetilases (HDACs) e que resulta em aumento na transcrição gênica, também está associada à formação da memória no hipocampo. Com base nisso, o objetivo deste trabalho foi avaliar uma possível interação entre o bloqueio de GRPR e a regulação da cromatina pela inibição de HDACs na consolidação e na extinção da memória aversiva, bem como nos níveis hipocampais de BDNF e de acetilação da histona H3. Ratos Wistar machos receberam infusões bilaterais no hipocampo dorsal de salina ou do inibidor de HDACs butirato de sódio (NaB; 100 mM) e de salina ou do antagonista de GRPR RC-3095 (1μg/0,5μl), respectivamente, antes e imediatamente após o treino na tarefa de esquiva inibitória. Em um segundo experimento, as infusões das mesmas drogas foram realizadas antes e imediatamente após o teste de retenção que serviu como treino de extinção. Os efeitos prejudiciais sobre a consolidação e sobre a extinção da memória aversiva induzidos pelo RC-3095 foram prevenidos pela infusão de NaB. Além disso, observou-se aumento no BDNF hipocampal após infusões de NaB seguidas de RC-3095, embora nenhuma alteração tenha sido observada nos níveis de H3 acetilada após esses tratamentos. Esses resultados indicam que os efeitos prejudiciais induzidos pelo bloqueio de GRPR na formação e na extinção da memória aversiva podem ser prevenidos pela inibição de HDACs, e que este efeito protetor pode ser relacionado a níveis hipocampais aumentados de BDNF. Em conclusão, uma disfunção na via de sinalização por GRP/GRPR pode ser compensada por mecanismos epigenéticos para possibilitar processos relacionados à memória no hipocampo. / Neuropeptides are important brain signaling molecules that play a role in the regulation of emotionally-motivated memories, influencing their acquisition, consolidation, expression and extinction. Gastrin-releasing peptide selectively binds to its membrane receptor, the gastrin-releasing peptide receptor (GRPR), which acts as a molecular regulator of brain functions, including memory formation, emotional responses and synaptic plasticity. Findings suggest a possible functional interaction between GRPR and brain-derived neurotrophic factor (BDNF), a neurotrophin involved in common processes to GRPR. Histone acetylation, a type of chromatin modification indirectly regulated by the inhibition of histone deacetylases (HDACs) that results in an increase in gene transcription, has been also associated to memory formation in the hippocampus. Based on this, the objective of the present study was to evaluate a possible interaction between GRPR blockade and chromatin regulation by the inhibition of HDACs in the consolidation and extinction of aversive memory, as well as on hippocampal BDNF and acetylated histone H3 levels. Male Wistar rats received bilateral infusions into the dorsal hippocampus of saline or the HDAC inhibitor sodium butyrate (NaB; 100 mM) and saline or the GRPR antagonist RC-3095 (1μg/0.5-μl), respectively, before and immediately after the training in inhibitory avoidance. In a second experiment, the infusions of the same drugs were given before and immediately after a retention test trial that served as extinction training. RC-3095-induced impairing effects on consolidation and extinction of aversive memory were prevented by the infusion of NaB. In addition, it was observed an increase in hipoccampal BDNF after infusions of NaB followed by RC-3095, whereas no effect was observed in H3 acetylated levels after these treatments. The results suggest that impairing effects induced by GRPR blockade on formation and extinction of aversive memory can be prevented by HDAC inhibition, and that this protective effect could be related to increased hippocampal BDNF levels. In conclusion, a dysfunction in GRP/GRPR signaling pathway can be compensated by epigenetic mechanisms to allow processes related to memory in hippocampus.

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:50:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-09-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Cooperação Interinstitucional de Apoio à Pesquisa sobre o Cérebro (ClnAPCe) / Instituto Nacional de Neurociência Translacional (INNT) / International Brain Research Organization - Latin America Regional Committee (IBRO-LARC) / Nas últimas décadas, muitos estudos têm se dedicado ao entendimento das bases neurobiológicas do exercício físico para manter e melhorar as funções cerebrais em adultos e idosos. Embora os mecanismos de adaptação neurobiológica ao exercício no cérebro maduro sejam amplamente documentados, a influência do exercício durante o processo de desenvolvimento cerebral permanece pouco explorada. A proposta do presente estudo foi investigar os efeitos do exercício físico sobre o desenvolvimento cerebral pós-natal. Para isso, avaliou-se a plasticidade hipocampal de ratos submetidos a um programa de exercício físico durante o período adolescente (21° ao 60° dias de vida pós-natal). Os resultados mostraram que o exercício físico durante o desenvolvimento pós-natal aumentou a densidade de fibras musgosas e a expressão hipocampal de parvalbumina, fator neurotrófico derivado do encéfalo (BDNF) e receptor tropomiosina quinase B (TrkB), reduziu a expressão hipocampal do receptor canabinóide subtipo 1 (CB1), aprimorou a aprendizagem e a memória espacial, e melhorou a capacidade de evocar as memórias em longo prazo. É importante ressaltar que a intensidade e duração adequada do exercício físico durante o período do desenvolvimento cerebral pós-natal não está bem definida. Enquanto o exercício induz plasticidade hipocampal, efeitos degenerativos poderiam aparecer em condições indevidas de estresse físico e mental. Neste sentido, foi demonstrado que o protocolo de exercício físico utilizado neste estudo não induziu resposta inflamatória e degeneração de neurônios na formação hipocampal de ratos adolescentes. Em resumo, esses achados indicam que o exercício físico pode resultar em mudanças positivas para o cérebro em desenvolvimento pós-natal. / In the last decades many studies have dedicated to the understanding of neurobiological bases of physical exercise to the maintenance and improvement of neural function in adults and elderly subjects. Although the effects of exercise are well documented in the mature brain, the influence of exercise in the developing brain has been poorly explored. The purpose of present study was to investigate the effects of physical exercise on postnatal brain development. For this purpose, we evaluated the hippocampal plasticity of rats submitted to an aerobic exercise program during the adolescent period (between 21th and 60th postnatal day-old). The results showed that the physical exercise program during the postnatal development increased the mossy fibers density and hippocampal expression of parvalbumin, brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and receptor tropomyosin-related kinase B (TrkB), reduced cannabinoid receptor type 1 (CB1) expression, improved spatial learning and memory, and enhanced the capacity to evoke spatial memories in later stages. It is important to note that the adequate intensity and duration of exercise performed during brain development are not well established. While physical exercise induces hippocampal plasticity, degenerative effects could appear in undue conditions of physical or psychological stress. In this regard, we showed that the exercise protocol used in our study did not induce inflammatory response and degenerating neurons in the hippocampal formation of adolescent rats. Our findings demonstrate that physical exercise results in positive changes in postnatal brain development. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações