Orientadores: Elenice Aparecida de Moraes Ferrari, Luiz Roberto Giorgetti Britto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-06T11:20:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sperandeo_MariaLuizaAntunes_M.pdf: 1329953 bytes, checksum: 9e4252fe270a020cdc4182cde457725e (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: O presente estudo investigou os efeitos do antagonista do receptor NMDA, MK-801 na expressão do produto do zenk no hipocampo (Hp) de pombos, submetidos ao condicionamento clássico aversivo. Antes do treino, administrou-se MK-801, i.p, para o grupo condicionado MK (GCMK, n=6), salina para o grupo condicionado salina (GCS, n=6) e nenhum tratamento para os grupos-controle: randômico (GCR, n=6), contexto (GCC=7) e manipulação (GM=4). GCMK e GCS receberam três associações de som (1000-Hz, 83 dB,1 s) e choque (10 mA, 35ms) numa sessão de 20 min. Para GCR os estímulos foram aleatórios e o GCC não recebeu estímulos. O teste de re-exposição ao contexto ocorreu 24 h após o treino. A análise de freezing no treino mostrou maior ocorrência para o GCS em comparação ao GCC (p<0,05), com aumento gradual na sessão (p<0,01). No teste, GCS expressou maior ocorrência de freezing em comparação a todos os grupos (p<0,001). A expressão de zenk foi avaliada por imuno-histoquímica. O GCS teve maior número de núcleos ZENK-positivos no Hp ventral, especificamente no Hp ventro-medial, comparativamente aos outros grupos (p<0,01). A baixa ocorrência de freezing ao contexto no GCMK evidencia o efeito amnésico do MK-801. A análise da marcação de núcleos ZENK-positivos no Hp sugeriu sua ativação regionalizada na evocação de memória contextual aversiva em pombos. O presente estudo indica o envolvimento de receptores de glutamato do tipo NMDA em mecanismos sinápticos de plasticidade neural durante a evocação de memória aversiva ao contexto. Palavras-chave: condicionamento clássico aversivo, hipocampo, MK-801, antagonista dos receptores NMDA, recuperação da memória aversiva, zenk / Abstract: The present study investigated the effects of the antagonist of the glutamate NMDA receptor, MK- 801, in the activation of zenk in the hippocampus of pigeons (Hp) submitted to the classical aversive conditioning. Two groups of pigeons received MK-801 (MKG, n=6) or saline (SG, n=6) 30 min before training with tone-shock associations. The control groups received unpaired stimulation (RCG, n=6), exposure to the context (CCG=7) or manipulation alone (MG=4). During the 20 min training session MKG and SG received three sound (1000-Hz, 83 dB, 1 s) and shock associations (10 mA, 35ms). The test to the context occurred 24 hours after the training. During the training session SG animals showed more freezing as compared with CCG (p<0,05). During the test, SG expressed higher freezing than all the other groups (p<0,001). ZENK analysis was conducted with imunohistochemistry. The density of ZENK-positive nuclei in the ventral hippocampus, specifically in the ventromedial hippocampus, was higher for SG as compared to the other groups (p<0,01). The fact that the animals from the MKG expressed lower freezing to the context may be considered as indicative of an amnesic effect of the MK-801. The density of ZENK-positive nuclei in the hippocampus suggests a regional activation that may be related to the retrieval of contextual aversive memory. The present study indicates that synaptic mechanisms mediated by NMDA glutamate receptors participate in the neural plasticity related to the retrieval of contextual aversive memory / Mestrado / Fisiologia / Mestre em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Douglas Eduardo Zampieri / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-20T21:35:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mendeleck_Andre_D.pdf: 34563816 bytes, checksum: eb6f74befb171f93b3b0ab498352357e (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Neste trabalho apresentamos uma estrutura neuronal artificial com autoaprendizado para o auxílio à geração de trajetórias em um ambiente desestruturado, O objetivo é formar uma sequência de valores de referência que podem auxiliar a definição de um caminho ou uma trajetória. A estrutura que estamos propondo foi inspirada no sistema neural biológico (principalmente a região hipocampal e cerebelar), redes neurais (principalmente rede tipo perceptron com treinamento pelo método de backpropagation) e nas teorias de aprendizado (principalmente a proposta por R. M. Gagne) / Abstract: In this paper we present a model using a conectionistic neural artificial net, operating in real time, to generate voluntary movement, with self learning, in unknown place. The model can help a robot to defme a trajectory and to go round impediments. The neuronal estructure is based in hippocampal theory and R. M. Gagne learning theory / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

Telômeros são complexos DNA-proteína presentes nas extremidades dos cromossomos. Os telômeros se encurtam a cada divisão celular, sendo o comprimento telomérico, portanto, considerado um biomarcador do envelhecimento celular. Esse encurtamento é vinculado a diversas doenças relacionadas à idade avançada. Na doença de Alzheimer (DA), têm sido associados com diversas vias fisiopatológicas, como a neuroinflamação e o estresse oxidativo, porém seus mecanismos ainda são pouco conhecidos. A maioria dos estudos sobre comprimento telomérico na DA é realizada em DNA leucocitário, pouco se sabendo sobre seu estado no sistema nervoso central. O lítio é um importante estabilizador de humor, com efeitos neuroprotetores amplamente evidenciados, mas pouco se sabe sobre seu efeito na manutenção do comprimento telomérico. O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito do tratamento crônico com lítio no comprimento telomérico em diferentes regiões cerebrais (córtex parietal, hipocampo e epitélio olfatório) de camundongos triplo transgênicos para DA (3xTg-AD) e selvagens. Dezoito animais transgênicos e 22 selvagens foram tratados por oito meses com ração contendo 1,0 g (Li1) ou 2,0 g (Li2) de carbonato de lítio/kg, ou ração padrão (Li0). O comprimento telomérico do DNA extraído destes tecidos foi quantificado por PCR em tempo real. O tratamento crônico com lítio foi associado a telômeros mais longos no córtex parietal (Li1, p=0,04) e hipocampo (Li2, p=0,02) dos camundongos 3xTg-AD comparados com os respectivos selvagens. Nossos achados sugerem que o tratamento crônico com lítio afeta a manutenção do comprimento telomérico, mas que a magnitude desse efeito depende da concentração de lítio ministrada e das características do tecido envolvido. Esse efeito foi apenas observado quando comparando os animais triplo transgênicos com os selvagens, indicando que a presença da patologia, no caso a DA, se faz necessária para a modulação do comprimento telomérico promovida pelo lítio / Telomeres are DNA-protein complexes present in the extremities of chromosomes. Telomeres shorten at each cell division, being the telomere length, therefore, considered a cell aging biomarker. This telomere shortening is associated to several age-related diseases. In Alzheimer\'s disease (AD), telomere length has been linked to several pathophysiological pathways, such as neuroinflammation and oxidative stress, though its mechanism are still poorly understood. Majority of studies regarding telomere length in AD are based in leucocyte DNA, with little information about its status in the central nervous system. Lithium is an important mood stabilizer, with neuroprotective effects widely evidenced, but little is known about its effects in telomere length maintenance. The objective of this present study was to evaluate the effect of chronical lithium treatment on telomere length in different brain regions (parietal cortex, hippocampus and olfactory epithelium) of wild type and triple transgenic mice model for AD (3xTg-AD). Eighteen transgenic and 22 wild type male mice were treated for eight months with chow containing 1.0g (Li1) or 2.0g (Li2) of lithium carbonate/kg, or standard chow (Li0). Telomere length of extracted DNA from theses tissues was quantified by real-time PCR. Chronic lithium treatment was associated with longer telomeres in the parietal cortex (Li1, p=0.04) and in the hippocampus (Li2, p=0.02)of 3xTg-AD compared with the respective wild type.Our findings suggest that chronic lithium treatment does affect telomere maintenance, but the magnitude of this effect depends on the working concentrations of lithium and characteristics of the involved tissue. This effect was only observed when comparing triple transgenic with wild type mice, suggesting that the presence of AD pathology was required for the lithium modulation of telomere length

A epilepsia é a condição crônica mais prevalente dentre as doenças neurológicas graves, associada com taxas significativas de morbidade e mortalidade. Pacientes com epilepsia farmacorresistente possuem uma taxa de mortalidade 2 a 3 vezes maior que indivíduos sem epilepsia. A epilepsia do lobo temporal (ELT) é a principal causa de epilepsia farmacorresistente nos adultos e também o protótipo da epilepsia cirurgicamente tratável, portanto, com maior acessibilidade para estudo de possíveis mecanismos epileptogênicos. Esclerose hipocampal (EH) é o achado neuropatológico mais comum em pacientes com ELT. Evidências, baseadas em experimentos animais e estudos em humanos, sugerem que as vias serotoninérgicas desempenham um importante papel na epileptogênese. Pacientes com ELT, causadas pela EH, apresentam maior prevalência de transtornos do humor e psicose contribuindo para uma pior qualidade de vida, com consequente impacto negativo nas respostas terapêuticas farmacológicas e cirúrgicas. Além disso, alguns estudos sugerem a existência de um mecanismo patogênico operante comum entre estas condições. Portanto, esta é um importante variável para análise. O objetivo desse estudo foi correlacionar as variáveis clínicas da epilepsia e a presença de transtornos psiquiátricos coexistentes com a concentração de serotonina (5-HT), a densidade dos receptores serotoninérgicos e a densidade do transportador serotoninérgico (5-HTT) no hipocampo dos pacientes com ELT-EH, que foram submetidos à cirurgia devido à presença de epilepsia farmacorresistente. Foram avaliadas amostras de 44 hipocampos de pacientes cirurgicamente tratados para ELT-EH. A concentração de 5-HT foi avaliada por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) com detecção por fluorescência. 5-HTT e os receptores serotoninérgicos 5-HT1A, 5-HT2A, 5-HT6 e 5-HT7 foram avaliados por Western Blot. Níveis mais baixos de concentração de 5-HT estiveram associados com a presença de crises TCG (Wilcoxon-Mann-Whitney; p = 0.019). A densidade aumentada do receptor 5-HT1A esteve associada com maior duração da epilepsia (coeficiente de correlação de Spearman: p = 0.040) e a densidade diminuída do receptor 5-HT6 esteve associado com presença de EME (Wilcoxon-Mann-Whitney: p = 0.0027). A densidade dos receptores 5-HT2A e 5-HT7 e do 5-HTT não estiveram associadas com variáveis clínicas da epilepsia. A concentração de 5-HT, a densidade dos receptores e a densidade de 5-HTT não estiveram associadas à presença dos transtornos psiquiátricos neste grupo de pacientes. Nossos achados sugerem que as vias serotoninérgicas estão associadas com mecanismos de epileptogênese. Não foi evidenciado associações entre as vias serotoninérgicas e a presença de comorbidades psiquiátricas neste grupo de pacientes com ELT-EH / Epilepsy is the most prevalent neurological condition and it is associated with significative morbidities and mortalities rates. Patients with refractory epilepsy have a 2- to 3-fold higher mortality rate than people without epilepsy. Temporal lobe epilepsy (TLE) is the most common form of adult drug-resistant epilepsy. It is also the prototype of a surgically treatable epilepsy and because of that it is the most accessible for studies focused in epileptogenesis. Hippocampal sclerosis (HS) is the most common neuropathological finding in patients with TLE. Evidences from experimental, clinical and image studies suggest that the serotonergic system play an important role in epileptogenesis. Patients with TLE-HS have a higher prevalence of mood disorder and psychosis contributing for a worse quality of life with and consequent negative impact in pharmacological and surgical responses. Furthermore, studies suggest a common pathogenic mechanism operant in both conditions. Therefore, this is an important analytical variable. The objective of this study was to correlate clinical variables of epilepsy and the presence of psychiatric disease with serotonin (5-HT) concentration, serotonergic receptor density and serotonergic transporter (5-HTT) density in the hippocampus of TLE-HS patients submitted for surgery due to refractory epilepsy. It was analyzed 44 hippocampal tissue samples from surgical treated TLE-HS patients. 5-HT concentration was assessed by high pressure liquid chromatography (HPLC) with fluorescence detection. 5-HTT and serotonergic receptors 5-HT1A, 5-HT2A, 5-HT6 and 5- HT7 were assessed by Western Blotting. Lower levels of 5-HT concentration were associated with the presence of generalized tonic-clonic seizures (Wilcoxon-Mann-Whitney; p = 0.019). A higher 5-HT1A receptor density was associated with longer epilepsy duration (Spearman correlation coefficient: p = 0.040). Lower 5-HT6 receptor density was associated with the presence of status epilepticus (Wilcoxon-Mann-Whitney: p = 0.0027). 5-HT2A receptor, 5- HT7 receptor and 5-HTT densities were not associated with clinical variables of epilepsy. 5-HT concentration, serotonergic receptors and transporter densities were not associated with the presence of psychiatric disease in this group of patients. Our findings suggest that the serotonergic pathways are associated with epileptogenesis mechanisms. It was not evidenced any association between serotonergic pathways and psychiatric comorbidities in this group of TLE-HS patients

O Bisfenol A (BPA) é usado na fabricação de plásticos de policarbonato e resinas epóxi. A exposição pré-natal a esse agente pode causar diversos efeitos, tais como: antecipação da puberdade, hiperplasia de próstata, diminuição do número de espermatozoides, diminuição dos níveis de testosterona, alteração do desenvolvimento e organização tecidual da glândula mamária, diminuição da resposta celular induzida por hormônios, câncer de mama, diabetes, doenças cardiovasculares, alterações das funções de enzimas hepáticas, além de efeitos sobre o desenvolvimento cognitivo. Poucos estudos avaliam os efeitos do BPA sobre as células neuronais, porém existem evidências de que este agente induza a apoptose. O presente trabalho tem como objetivo estudar a neurotoxicidade do BPA, avaliando vias de sinalização que levam a indução da apoptose em cultura primária de hipocampo. As células foram expostas ao BPA nas concentrações de 50, 100, 150, 200, e 250 &#181;M (0,1% DMSO v/v) pelos períodos de 6, 12, 24, e 48 horas para a realização dos ensaios da atividade mitocondrial (MTT) e citotoxicidade pela liberação da enzima Lactato Desidrogenase (LDH). A partir dos resultados de MTT e LDH, foram adotados novos horários de exposição (3, 6 e 9 horas) utilizando somente as concentrações de 200 e 250 &#181;M. Neste novo desenho experimental, foi realizada a quantificação da concentração de BPA na cultura primária por HPLC-PDA, determinação da concentração de Ca2+ intracelular pela quantificação da fluorescência do Fluo-4 AM, caracterização dos mecanismos envolvidos na morte celular por citometria de fluxo e Western Blotting, e avaliação dos receptores de estrógeno ER-&#945; e ER-&#946; por Western Blotting. Nossos resultados apontam que aproximadamente 20% de BPA na concentração de 250 &#181;M após 6 horas de exposição e 18% para a concentração de 200 &#181;M com 9 horas de exposição foram absorvidos pela cultura celular. O ensaio do MTT mostrou que as células expostas a 200 e 250 &#181;M de BPA, por 12, 24 e 48 horas, apresentaram diminuição significativa da função mitocondrial em relação ao controle. Porém, não houve liberação de LDH para o meio de cultura para nenhuma das concentrações de BPA em nenhum dos períodos de incubação, o que sugere que não houve rompimento da membrana plasmática. Foi observada atividade apoptótica somente com a concentração de 250 &#181;M no período de exposição de 6 horas por citometria de fluxo. Não foram encontradas células em necrose, nem alteração na concentração de cálcio intracelular em nenhuma das condições estudadas. Na avaliação dos marcadores de morte celular, observamos aumento da razão de Bax/Bcl-2 para a concentração de 250 &#181;M em todos os períodos de exposição e aumento das caspases 8, 9 e 3 para a concentração de 250 &#181;M no período de exposição de 6 horas, indicando que o BPA deve ativar tanto a via intrínseca como a extrínseca no processo de apoptose. Verificamos ainda, por Western Blotting, que a cultura primária de hipocampo apresenta os receptores de estrógeno ER-&#945; e ER-&#946;. A exposição ao BPA aumentou os ER-&#945; e ER-&#946; avaliados por Western Blotting para as duas concentrações estudadas no período de 6 horas de exposição e, para o período de exposição de 9 horas, houve um aumento do ER-&#945; para a concentração de 250 &#181;M e do ER-&#946; para a concentração de 200 &#181;M. É possível concluir que o BPA pode levar a morte das células neuronais hipocampais por apoptose por ambas as vias intrínseca e extrínseca, sendo o processo de morte celular mais evidente para a concentração de 250 &#181;M no período de 6 horas de exposição. Sugerimos ainda que o aumento observado em ambos os receptores de estrógeno possa representar uma tentativa de interrupção ou reversão do processo de morte celular. / Bisphenol A (BPA) is used in the manufacture of polycarbonate plastics and epoxy resins. The prenatal exposure to this agent may cause several effects, such as anticipation of puberty, prostate hyperplasia, reduced number of sperm, reduced testosterone levels, alteration in the development and tissue organization of the mammary gland, decreased cellular response induced by hormones, breast cancer, diabetes, cardiovascular disease, changes in the functions of liver enzymes, and effects on cognitive development. Few studies have evaluated the effects of BPA in neuronal cells, however there are evidences that this agent may induce apoptosis. This work aims to study the neurotoxicity of BPA, by analyzing the signaling pathways of apoptosis in hippocampus primary culture. Cells were exposed to BPA at 50, 100, 150, 200, and 250 &#181;M (0.1% DMSO v/v) for 6, 12, 24, and 48 hours for the assay of mitochondrial activity (MTT) and the release of the enzyme lactate dehydrogenase (LDH). From the results of MTT and LDH, new exposure times (3, 6 and 9 hours) and only 200 and 250 &#181;M were used. In this new experimental design we performed the quantification of the BPA concentration in the primary culture by HPLC-PDA, intracellular Ca2+ quantification by Fluo-4 AM assay and the characterization of the mechanisms involved in cell death by flow cytometry and Western Blotting assays. Furthermore, evaluation of the estrogen receptor ER-&#945; and ER-&#946; was done by Western Blotting. Our results demonstrate that about 20% of the BPA concentration of 250 &#181;M after 6 hours of exposure and 18% for the concentration of 200 &#181;M with 9 hours of exposure were absorbed by the cell culture. Cells exposed to 200 and 250 &#181;M of BPA for 12, 24 and 48 hours, showed a significant decrease in mitochondrial function, by the MTT assay, compared to control. However, there was no release of LDH into the culture medium for any of the BPA concentrations in any of incubation times studied, which suggests no rupture of the plasma membrane by BPA. Apoptotic activity was observed after 6 hours of exposure to 250&#181;M BPA by flow cytometry. It was not observed cell necrosis and changes in intracellular calcium concentration in any of the studied conditions. Regarding the cell death markers, exposure to 250 &#181;M BPA in all periods of exposure resulted in an increased Bax/Bcl-2 ratio; moreover, an increase in caspase 8, 9 and 3 was detected after exposure to 250 &#181;M BPA for 6 hours. Taken together, these findings indicate that BPA activates both the intrinsic and the extrinsic pathway during the apoptotic process. We also verified by Western Blotting the presence of the estrogen receptors ER-&#945; and ER-&#946; at the primary culture of hippocampus, and that they can be modulated by BPA. The exposure to 200 and 250 &#181;M BPA for 6 hours caused an increase of ER-&#945; and ER-&#946;, however, 9 hours of exposure to 200 &#181;M and 250 &#181;M BPA increased the expression of ER-&#945; and ER-&#946;, respectively. In conclusion, BPA can lead hippocampal neuronal cells to death by both, intrinsic and extrinsic, apoptotic pathways and this process is more evident at 250 &#181;M BPA after 6 hours of exposure. Furthermore, we suggest that the increase of both estrogen receptors might represent an attempt to interrupt or reverse the cell death process.

Vários estudos utilizando modelos animais têm demonstrado que estruturas límbicas como amídala (AMD), hipocampo dorsal (HD) e córtex pré-frontal medial (CPFm) participam na consolidação da memória associada às emoções. Considerando que a síntese de novas proteínas é necessária para o processo de consolidação de memórias, e que a combinação entre o uso de inibidores de síntese proteica e diferentes intensidades de estímulo incondicionado têm gerado respostas comportamentais distintas com relação à consolidação da memória emocional, o presente trabalho se propôs a investigar a hipótese de a consolidação da memória aversiva na AMD, no HD e no CPFm, associada a síntese proteica, ocorre de maneira diferenciada nessas três estruturas, de acordo com a intensidade do estímulo aversivo, bem como se a expressão de genes envolvidos na transmissão histaminérgica seria modificada ao longo das fases da memória emocional aversiva. O objetivo do presente estudo foi avaliar o papel da síntese proteica na AMD, HD e CPFm no processo de consolidação de uma memória aversiva baseada em condicionamento aversivo moderado ou intenso; investigar a expressão de genes ligados a transmissão histaminérgica na AMD, HD e CPFm após o condicionamento aversivo intenso. Para este fim dois experimentos foram realizados: No experimento 1 a anisomicina (ANI) foi microinjetada bilateralmente na AMD ou HD ou CPFm de camundongos antes de serem submetidos a tarefa de esquiva inibitória do tipo step-down utilizando duas intensidades de estímulo incondicionado: moderada ou intensa. No experimento 2, as variações da expressão dos genes da enzima HDC (histidina descarboxilase responsável pela síntese de histamina) e dos receptores H1, H2 e H3 foram analisadas em diferentes espaços temporais através da reação de polimerase em cadeia em tempo real. Os resultados do experimento 1 demonstram que microinjeção de ANI no CPFm prejudica a consolidação da memória de esquiva inibitória com estímulo incondicionado moderado ou intenso, porém quando administrada intra-AMD e intra-HD, a ANI só prejudica a consolidação da memória de esquiva inibitória com estímulo incondicionado intenso. No experimento 2 demonstra que durante a consolidação da memória aversiva intensa há diminuição nos níveis de expressão dos genes: HDC no HD, Hrh3 na AMD, Hrh1 e Hrh3 no CPFm. Já na fase de evocação, na AMD há aumento e diminuição na expressão dos genes HDC e Hrh3, respectivamente; no HD há aumento na expressão dos genes Hrh2 e Hrh3 e no CPFm há aumento na expressão do gene HDC e diminuição nos genes Hrh1 e Hrh3. Durante a reconsolidação há diminuição na expressão dos genes HDC e Hrh3 e aumento do gene Hrh1 na AMD. No DH há aumento com relação ao gene Hrh1, e no CPFm há aumento do gene HDC e diminuição na expressão dos genes Hrh1 e Hrh3. No presente estudo conclui-se que em situações com moderado grau de aversividade, a consolidação dessa experiência não dependerá de síntese proteica na AMD e no HD, mas sim no CPFml. No entanto, em situações com elevado grau de aversividade, a síntese proteica na AMD, HD e CPFm é essencial para a consolidação de tal experiência. Além disso, os genes HDC, Hrh1, Hrh2 e Hrh3 se expressam distintamente na AMD, HD e CPFm ao longo da escala temporal da consolidação, evocação e reconsolidação da formação de memórias de medo. / Several studies using animal models have shown that limbic structures like the amygdala (AMG), dorsal hippocampus (DH) and medial prefrontal cortex (mPFC) are involved in emotional memory consolidation. Whereas the synthesis of new proteins is necessary for memory consolidation process, and that opposite results related to the interaction of protein synthesis inhibitors and foot-shock intensity on memory consolidation have been reported, the present study aims to investigate the hypothesis of protein synthesis in AMG, the DH and mPFC associated with the consolidation of aversive memory occurs differently in these three structures, according to the intensity of the aversive stimulus and the expression of proteins involved in histaminergic transmission would be modified during the process of consolidation and emotional expression of aversive memory. The aim of this study was to evaluate the role of protein synthesis in AMG, DH and mPFC in consolidation of aversive memory based on moderate and intense conditioning; to investigate the expression of proteins related to histaminergic transmission in AMG, DH and mPFC after intense aversive conditioning. For this purpose two experiments were performed: in experiment 1 the anisomycin (ANI) was bilaterally microinjected into AMG or DH or mPFC of mice before being submitted the step-down inhibitory avoidance task using two unconditioned stimulus intensities: moderate or intense. In experiment 2, the variations in the gene expression of HDC enzyme (histidine decarboxylase - responsible for histamine synthesis) and the H1, H2 and H3 receptors were analyzed at different temporal spaces by real-time polymerase chain reaction (RT-PCR). The results of the first experiment demonstrate that microinjection of ANI in mPFC impairs the consolidation of inhibitory avoidance memory with moderate or intense unconditioned stimulus, however when administered intra-AMG and intra DH, ANI only impairs the consolidation of inhibitory avoidance memory under an intensive unconditioned stimulus. The experiment 2 demonstrates that during the consolidation of intense aversive memory there is a decrease of the genes expression levels: HDC in the dorsal hippocampus, Hrh3, Hrh1 in the amygdala, and Hrh3 in the medial prefrontal cortex. During retrieval the HDC and Hrh3 genes expression levels are increased and decreased, respectively in the AMG; the Hhr2 and Hrh3 genes expression levels are increased in the DH, and in the mPFC the HDC gene expression level is increased, and the Hrh1 and Hrh3 are decreased. During reconsolidation the amygdalas HDC and Hrh3 genes expression levels are decreased and the Hrh1 gene is increased. In the DH the Hrh1 gene levels are elevated and in the mPFC the HDC gene expression level is increased and the Hrh1 and Hrh3 are decreased. In the current study we conclude that under moderate aversiveness situations, the consolidation of this experience does not depend on protein synthesis in the AMG and in the DH, but in the mPFC. However, in situations with a high level of adversity, protein synthesis in this three structures are essential for the consolidation of such experience. In addition, the histaminergic genes are distinctly expressed in the AMG, DH and mPFC along the time scale of consolidation, retrieval and reconsolidation of the formation of fear memories.

Vários estudos mostram que o núcleo mediano da rafe (NMR) e o hipocampo dorsal (HD) estão envolvidos no medo condicionado Pavloviano. Além disso, mecanismos serotoninérgicos do NMR parecem participar da expressão da resposta de medo condicionado contextual. Entretanto, ainda não existe uma abordagem experimental que integre os mecanismos do circuito NMR-HD. Neste trabalho, o paradigma do medo condicionado foi utilizado para testar a influência dos mecanismos serotoninérgicos do circuito NMR-HD no medo condicionado contextual. As respostas de sobressalto e congelamento foram avaliadas após a administração de drogas serotoninérgicas intra-NMR e no HD, 6 h depois a sessões treino, nas quais os ratos eram condicionados com choques nas patas. A redução da transmissão serotoninérgica no NMR é devido a microinjeção do 8-hidroxi-2(di-n-propilamino)-tetralin (8-OH-DPAT), um agonista de receptores 5-HT1A, no NMR promoveu redução das respostas de congelamento, mas não alterou a resposta de sobressalto. Estes resultados são consistentes com a ideia de que mecanismos serotoninérgicos no NMR regulam as respostas de congelamento a um contexto aversivo. A diminuição pós-sináptica da serotonina nas áreas de projeção do NMR ocorre devido a ativação de autoreceptores 5-HT1A nesta estrutura. Com relação ao hipocampo, a microinjeção de cetanserina, um antagonista de receptores 5-HT2, não promoveu alteração nas respostas de congelamento e sobressalto potencializado pelo medo, porém a ativação de receptores 5-HT1A pela injeção de 8-OH-DPAT 6 h após o treino inibiu essas respostas. De acordo com esses resultados, um mecanismo inibitório deva se interpor entre os processos associados à chegada de informação aversiva e os associados à saída delas no HD. As projeções HD-amígdala e córtex pré-frontal medial podem constituir a porta de saída dos processos neurais subjacentes a expressão do medo condicionado contextual, conforme foi observado no experimento em que estudou a imunorreatividade destas estruturas á proteína Fos em ratos submetidos ao mesmo procedimento experimental de medo condicionado contextual / Several studies have shown that the median raphe nucleus (MRN) and dorsal hippocampus (DH) are involved in Pavlovian conditioned fear. Moreover, previous findings have also implicated serotonergic mechanisms of the MRN in the retrieval of contextual conditioned fear. However, studies that examine the integrated involvement of serotonergic mechanisms of the MRN-DH are lacking. This study, a fear conditioning paradigm was used to test whether the serotonergic projections from the MRN to DH can influence contextual fear conditioning. Startle and freezing responses were avaliated after administration of serotoninergics drugs into the MRN or DH, 6 h previously rats received footshocks in the training session. A reduction of 5-HT transmission in the MRN by local infusions of the 5-HT1A agonist 8-hydroxy-2-(di-n-propylamino)-tetralin (8-OH-DPAT) decreased freezing in response to the CS but did not reduce fear-potentiated startle. This pattern of results is consistent with the hypothesis that MRN serotonergic mechanisms selectively modulate the freezing response to the aversive context. As for the DH, a decrease in postsynaptic 5-HT receptor activity at projection areas has been proposed to be the main consequence of 5-HT1A receptor activation in the MRN. Infusions of the 5-HT2 receptor antagonist ketanserin into the DH had no effect, but activation of 5-HT1A receptors through intra-DH injections of 8-OH-DPAT inhibited both the freezing and fear-potentiated startle response to the CS. To reconcile these findings, an inhibitory mechanism may exist between the incoming DH 5-HT pathway from the MRN and the presynaptic 5-HT neurons that are part of the DH output to other structures. The DH-amygdala and medial prefrontal cortex projections could well be this output circuit modulating the expression of contextual fear conditioning as revealed by measurements of Fos immunoreactivity in these areas.

Um dos modelos experimentais mais utilizados para estudar a epilepsia do lobo temporal (ELT) é o abrasamento (kindling) por estimulação elétrica diária da amígdala, o abrasamento elétrico convencional. Uma alternativa rápida e eficaz a esse modelo é o abrasamento elétrico rápido, também capaz de gerar crises límbicas, porém com 10 estímulos elétricos aplicados ao dia, por 2 dias. No 3º dia é aplicado um estímulo elétrico adicional, o 21º estímulo, quando podem ser testadas drogas antiepilépticas ou estudados mecanismos de plasticidade ou memória. Entre as principais áreas ativadas nas crises límbicas encontram-se o complexo amigdalóide, a formação hipocampal, o córtex piriforme e neocórtices adjacentes. O envolvimento de estruturas olfatórias na ELT é antigo e estudos indicam que a exposição a um estímulo olfatório é capaz de suprimir, inibir ou induzir a ocorrência de crises. Todas as evidências clínicas e experimentais dão suporte científico para a hipótese de que a estimulação olfatória com o 2,5-Dihydro-2,4,5-trimethylthiazoline (TMT), uma potente substância química, derivada das fezes de raposa e que biologicamente representa o cheiro de predador pode influenciar no processo de crises evocadas por estimulação elétrica da amígdala. O objetivo geral do presente estudo foi avaliar a influência da apresentação do estímulo olfatório com TMT nas crises epilépticas de ratos Wistar, submetidos ao abrasamento elétrico rápido da amígdala. Para tanto, os parâmetros químicos do TMT foram avaliados, bem como as respostas comportamentais de ratos Wistar machos naives submetidos ao estímulo olfatório com diferentes doses de TMT. Na sequência, um novo grupo de ratos Wistar machos naives foi submetido ao protocolo de abrasamento elétrico rápido da amígdala com a aquisição dos registros eletrencefalográficos (EEGráficos) do córtex piriforme, formação hipocampal além do complexo amigdalóide. Após abrasados os animais foram expostos ao TMT ou água destilada, previamente ao 21º estímulo elétrico. Posteriormente o tecido cerebral foi processado (perfundido, crioprotegido, congelado e cortado) e então foram feitas as técnicas histoquímicas de: Nissl e Fluoro-Jade C (FJC, marcador de neurodegeneração). As respostas comportamentais foram analisadas mediante o uso do Índice de Gravidade para Crises Límbicas e da neuroetologia. Adicionalmente foi avaliada a expressão EEGráfica do 1º, 20º e 21º estímulos e verificada a presença/ausência de neurodegeneração em regiões do sistema límbico. Os resultados da análise comportamental obtidos nesse estudo foram comparados com os obtidos no protocolo de estimulação olfatória com TMT nas crises audiogênicas agudas de ratos da cepa WAR. O TMT desencadeou reações de medo e modificou as sequências comportamentais, reduziu a atividade motora e os comportamentos de autolimpeza. Dados qualitativos da cromatografia gasosa e algoritmos matemáticos possibilitaram estabelecer as concentrações na câmara para as diferentes doses de TMT. Além disso, a cromatografia gasosa identificou que 30 minutos é o tempo necessário para saturação e dessaturação da câmara ao TMT, e indicou uma saturação homogênea do interior dessa câmara. O TMT puro no abrasamento elétrico rápido em ratos Wistar foi capaz de reduzir significativamente o Índice de Gravidade para Crises Límbicas comparado à água, corroborando os dados neuroetológicos que indicam o efeito supressor do TMT nas crises, tanto para o modelo de abrasamento elétrico rápido quanto para as crises audiogênicas agudas. Os resultados da duração da pós-descarga EEGráfica primária no 21º estímulo foram inconclusivos, sendo necessárias outras análises empregando diferentes métodos analíticos. Com a técnica de FJC não foi possível verificar morte celular por necrose em qualquer região cerebral avaliada. / One of the most widely used experimental models to study temporal lobe epilepsy (TLE) is the kindling by electrical daily stimulation of the amygdala, the conventional kindling. A rapid and effective alternative to this model is rapid electrical kindling, also capable of generating limbic seizures, but with 10 electrical stimuli applied per day for 2 days. On the 3rd day an additional electrical stimulus is applied, the 21st stimulus, when antiepileptic drugs can be tested or mechanisms of plasticity and memory can be studied. Among the main areas activated in limbic seizures are the amygdaloid complex, the hippocampal formation, piriform cortex and adjacent neocortices. The involvement of the olfactory structures in TLE is old and studies indicate that exposure to an olfactory stimulus is capable to suppress or inhibit or induce the occurrence of seizures. All the clinical and experimental evidences provide scientific support for the hypothesis that the olfactory stimulation with 2,5-Dihydro-2,4,5-trimethylthiazoline (TMT), a powerful chemical substance derived from fox feces which biologically represents the \"predator smell can influence the seizures process evoked by electrical stimulation of the amygdala. The overall objective of this study was to evaluate the influence of olfactory stimulation with TMT in seizures of Wistar rats subjected to rapid electrical kindling of the amygdala. Therefore, the chemical parameters of TMT were evaluated, as well as behavioral responses of naive male Wistar rats exposed to the olfactory stimulus with different concentrations of TMT. Other group of rats was electrically stimulated in the amygdaloid complex, following the protocol of rapid electrical kindling and the electroencephalographic recordings (EEGraphic) obtained from the piriform cortex, hippocampal formation in addition to the amygdaloid complex. After scorched the animals were exposed to TMT or distilled water, prior to the 21st electrical stimulation. Subsequently the cerebral tissue was processed (perfused, cryoprotected, frozen and sliced) and then processed for Nissl and Fluoro-Jade C histochemistry (FJC, a marker of neurodegeneration). The behavioral responses were analyzed by using the Severity Index for Limbic Seizures and neuroethology. In addition to EEG, reviewed after the 1st, 20th and 21th stimuli we also examined the presence/absence of neurodegeneration in regions of the limbic system. The results obtained in this study were compared with those obtained in the protocol of olfactory stimulation with TMT on acute audiogenic seizures of rats from the WAR strain. The TMT triggered fear reactions and modified the behavioral sequences, reduced motor activity and grooming behavior. Qualitative data from gas chromatography and mathematical algorithms made possible to establish the concentrations in the camera for the different doses of TMT. In addition, the gas chromatography helped to identify that 30 minutes is the time required for saturation and desaturation of the camera to TMT and indicated a homogeneous saturation of the interior of such camera. The pure TMT in rapid electrical kindling in Wistar rats was able to significantly reduce the Severity Index for Limbic Seizures, compared to water, corroborating the data of the neuroethology method indicating the suppressive effect of TMT in seizures, in both, the model of rapid electrical kindling as well as the acute audiogenic seizures. However, the results of the duration of the EEGraphic primary after-discharge at the 21th stimulus were inconclusive, requiring further analysis using different analytical methods. With the technique of FJC it was not observed necrotic cell death in any studied brain region.

Introdução. A possiblidade de restauração do Sistema Nervoso Central representa um desafio em Neurociências, e a integração bem sucedida de células-tronco no cérebro adulto tem se tornado um importante objetivo. Objetivo. Testar a hipótese de que a sobrevivência e diferenciação de células-tronco mesenquimais (CTMs) sejam dependentes de condições microambientais de acordo com o alvo de implante no cérebro. Métodos. CTMs foram isoladas de ratos adultos e geneticamente modificadas por meio de transfecção lentiviral para expressarem GFP. O fenótipo neuronal foi satisfatoriamente induzido in vitro. Uma suspensão de células foi implantada estereotaxicamente no cérebro de 40 ratos da mesma linhagem, em uma área neurogênica (hipocampo) e outra não-neurogênica (estriado). Os animais foram sacrificados 6 e 12 semanas após a cirurgia, e os cérebros foram corados com marcadores de neurônios maduros. Células co-expressando NeuN e GFP foram contadas estereologicamente nos dois alvos. Resultados. A população de célula isolada foi capaz de gerar 14,5 ± 1,1 % de neurônios NF200-positivos in vitro. Uma vez implantados no hipocampo, as células migraram além do enxerto e geraram neurônios maduros (1634±231 células GFP/NeuN+). Por outro lado, maciça degeneração celular foi vista no estriado, onde não ocorreu migração significativa, sendo que somente 108±24 NeuN/GFP+ neurônios (p<0.001) foram contados. Conclusão. Nossos dados demonstraram que a sobrevivência e diferenciação de CTMs são altamente dependentes do sítio de implante no cérebro hospedeiro, indicando assim a importância de um microambiente permissivo. Futuros estudos para identificação dos fatores pró-neurogênicos presentes no hipocampo poderão subsequentemente permitir a integração de células-tronco em áreas do SNC nãopermissivas, assim contribuindo para se alcançar o objetivo de introduzir a restauração do SNC na prática clínica. / The possibility of CNS restoration represents a challenge in Neuroscience, and the successful integration of stem cells in adult brain has become an important goal. The working hypothesis of the present study is that survival and neurodifferentiation of mesenchymal stem cells (MSCs) may be dependent upon microenvironmental conditions according to the site of implant in the brain. Methods: MSCs were isolated from adult rats and labeled with eGFP lentivirus. The neuronal phenotype was successfully induced in vitro. A cell suspension was implanted stereotactically into the brain of 40 young rats of the same strain, in neurogenic (hippocampus) and non-neurogenic (striatum) areas. Animals were sacrificed six or twelve weeks after surgery, and brains were stained for mature neuronal markers. Cells co-expressing NeuN-GFP were counted stereologically at both targets. Results: The isolated cell population was able to generate 14.5±1.1% of NF200+-neurons in vitro. Once implanted into the hippocampus, cells migrated away from the graft and gave rise to mature neurons (1634±231 cells GFP/NeuN+). By contrast, massive cell degeneration was seen in the striatum, with no significant migration, while only 108±24 NeuN/GFP+ neurons (p<0.001) were counted. Conclusions: Our data demonstrated that survival and differentiation of MSCs are strongly dependent upon the site of implant in the brain, thus indicating the importance of a permissive microenvironment. Future studies for identification of the pro-neurogenic factors present in the hippocampus could subsequently allow the integration of stem cells into non-permissive areas of the CNS and thus contribute for the challenging goal of introducing CNS repair in the clinical practice.

Orientador: Elenice Aparecida de Moraes Ferrari / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-23T06:24:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Faria_LarissaOliveiraMellonide_M.pdf: 1121073 bytes, checksum: 5a3108ca0447b5fae98988b4611d7616 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O óxido nítrico (NO) é um neurotransmissor não convencional o qual tem papel importante em processos neurobiológicos de comportamento e de memória. Sua síntese é mediada por três isoformas de sintase do óxido nítrico (NOS): a neuronal (nNOS), a endotelial (eNOS) e a induzível (iNOS). Este trabalho investigou os efeitos da administração do 7- nitroindazol (7-NI), inibidor preferencial da nNOS, na consolidação e reconsolidação da memória do condicionamento clássico aversivo. Pombos adultos foram atribuídos a 5 grupos: Foram usados 5 grupos: grupo 7-nitroindazole (7-NI) (100nmol/0.5?/l; DMSO (20%), NaOH (50mM) e Tween-80 (16%) diluído em PBS; i.c.v.), grupo veículo (VEIC) (0,5?/l; DMSO (20%), NaOH (50mM) e Tween-80 (16%) diluído em PBS, i.c.v.), grupo condicionado/não tratado (COND), grupo contexto/não-tratado (CONT) e grupo não tratado/não condicionado (NÄIVE). Sete dias após implante de microcânula intracerebroventricular (i.c.v.), ocorreu o condicionamento com três associações contextochoque numa sessão de 20 min. O teste e o re-teste consistiram na re-exposição ao contexto do condicionamento por 5 min. O intervalo entre sessões foi de 24h. A administração de 7-NI ou do veículo ocorreu imediatamente após o treino (Experimento 1) ou após o re-teste (Experimento 2). A atividade enzimática da NOS dependente e independente de Ca2+ e da expressão protéica da nNOS foram realizadas no tecido hipocampal. No Experimento 1, a ocorrência de congelamento no teste do 7-NI foi menor do que no treino (p<0.01) e no teste do COND e VEIC (p < 0.001). A atividade da NOS dependente de Ca++ no 7-NI foi menor do que no COND e VEIC (p<0,01), mas não diferiu do CONT e do NÄIVE. A expressão protéica de nNOS não diferiu entre os grupos (p<0,05). No Experimento 2, houve diminuição dos comportamentos defensivos, incluindo o congelamento, no re-teste do 7-NI comparado com VEIC e COND (p<0.05), mas os grupos não diferiram quanto à atividade de NOS dependente de Ca2+ ou à expressão protéica da nNOS. Conclui-se que o 7-NI interferiu na consolidação e a reconsolidação da memória, indicando a ativação da via de sinalização do óxido nítrico no hipocampo em processos da memória de medo condicionado ao contexto em pombos / Abstract: Nitric oxide (NO) is an unconventional neurotransmitter which plays an important role in neurobiological processes of behavior and memory. Its synthesis is mediated by three isoforms of nitric oxide synthase (NOS): the neuronal (nNOS), the endothelial (eNOS) and the inducible (iNOS). This study investigated the effects of the administration of 7- nitroindazole (7-NI), a preferential nNOS inhibitor, in the consolidation and reconsolidation of aversive classical conditioning memory. Adult male pigeons were assigned to 5 groups: 7-nitroindazole, 7-NI (100nmol/0.5?/l; DMSO (20%), NaOH (50 mM) and Tween-80 (16%) diluted in PBS; i.c.v.) Vehicle group; VEH (0.5 ? / L; DMSO (20%), NaOH (50 mM) and Tween-80 (16%) diluted in PBS; i.c.v.), conditioning/non-treated group (COND), context/non-treated group (CONT) and non-conditioning/non-treated group (NÄIVE). Seven days after implantation of intracerebral ventricular (i.c.v.) microcannula the conditioning occurred with three context-shock associations in a session of 20 min. During the testing and retesting sessions pigeons were reexposed to the conditioning context for 5 min. The between sessions interval was 24h. Administration of 7-NI or vehicle occurred immediately after training (Experiment 1) or after testing (Experiment 2). The enzymatic activity of Ca2+ dependent and independent NOS and protein expression of nNOS in the hippocampus tissue were carried out following the behavioral test or retest. In Experiment 1, the occurrence of freezing in the testing session of 7-NI group was lower than in the training (p <0.01) and the testing sessions of COND and VEH groups (p <0.001). The activity of Ca2+ dependent NOS in the 7-NI group was lower than in COND and VEH groups (p <0.01) but did not differ from CONT and NÄIVE groups. The nNOS protein expression in the hippocampus did not differ among the different groups (p<0.05). In Experiment 2, there was a decrease of defensive behaviors, which include freezing, in the retest of the 7-NI compared with VEH and COND groups (p <0.05), but the groups did not differ in the activity of Ca2+ dependent NOS or the protein expression of nNOS. We conclude that 7-NI interfered on the consolidation and reconsolidation of memory, indicating activation of the nitric oxide signaling pathway in the hippocampus and in memory processes of conditioned fear context in pigeons / Mestrado / Fisiologia / Mestra em Biologia Funcional e Molecular