A elucidação dos mecanismos moleculares pelos quais tratamentos hormonais alteram o início da puberdade é de fundamental importância para o desenvolvimento de estratégias que reduzam a idade ao primeiro parto, e consequentemente a taxa de desfrute do rebanho Nelore. Foram investigados os efeitos do uso de dispositivos de progesterona, e do estradiol endógeno, sobre mecanismos moleculares controlando a obtenção da puberdade de novilhas Nelore peripúberes. Especificamente, como as diferenças na expressão de genes relativos à reprodução em duas áreas do hipotálamo. Trinta e cinco novilhas Nelores não púberes, e com idade entre 13 e 14 meses, foram divididas em quatro tratamentos experimentais (nove ou oito por tratamento): dispositivo de P4 sem estradiol (SP); dispositivo de P4 com estradiol (PE); sem dispositivo de P4 e sem estradiol (SS); e sem dispositivo de P4 e com estradiol (SE). As novilhas foram alimentadas no cocho pós desmame até atingirem 295 ± 11 kg, com fornecimento de água à vontade. Ao término do tratamento hormonal as novilhas foram abatidas e as porções de hipotálamo colhidas para processamento e armazenagem a -80 ºC. O RNA total do tecido hipotalâmico foi extraído, tratado com DNAse I e submetido à síntese de cDNA para estudo da expressão gênica por PCR em tempo real (qRT-PCR). Foram formados pools de RNA para a realização de um estudo abrangente da administração de progesterona e do efeito do estradiol endógeno e das diferenças entre áreas do hipotálamo, realizado por sequenciamento de nova geração (RNA-Seq), de forma a identificar possíveis genes candidatos no hipotálamo. Foram encontrados genes diferencialmente expressos alterados pelos tratamentos e entre as áreas do hipotálamo relativos à obtenção da puberdade. / The understanding of the molecular mechanisms by which nutrition, genetics and hormonal treatments affect the beginning of puberty is of great importance for developing strategies aiming to reduce the age at first calving, and therefore increase the slaughter rate in Nellore cattle. The effects of progesterone device and of endogenous estradiol on the molecular mechanisms controlling the attainment of puberty in Nellore heifers were investigated. Specifically, the molecular pathways of progesterone and estradiol were studied in the hypothalamus. Thirty five non-pubertal heifers, between 13 and 14 months of age, were divided into four treatment (nine or eight per treatment): P4 device without estradiol (SP), P4 device with estradiol (PE), without P4 device and without estradiol (SS), and without P4 device and with estradiol (SE). The heifers were fed after weaning until reach 295 ± 11 Kg, with water access. At the end of the hormonal treatments all heifers were slaughtered and the hypothalamus areas were harvested, processed and then also stored at -80°C. Total RNA of hypothalamus were extracted, treated with DNase I and submitted to cDNA synthesis for gene expression quantification by real time PCR (qRT-PCR). RNA samples were pooling to realize a comprehensive study of the effects of progesterone administration and endogenous estrogen on attainment of puberty by next-generation sequencing (RNA-Seq), in order to identify possible candidate genes in the hypothalamus. Genes diffentially expressed between hypothalamic areas and affected by treatments were found.

A anóxia neonatal considerada relevante condição clínica mundial e vem sendo estudada no laboratório de Neurociências, ICB-USP, desde 2008. Agressões em períodos críticos de maturação do organismo, em especial do sistema nervoso, devido à sua alta demanda metabólica, podem modificar ou mesmo comprometer eventos ontogenéticos com complicações persistentes na vida adulta, sendo relacionada a retardo cognitivo e comportamental, tais como: epilepsia, déficit de atenção, hiperatividade, problemas de aprendizado, entre outros. Em ratos adultos ocorreu morte neuronal por apoptose e necrose, decréscimo da neurogênese e do volume no hipocampo após anóxia neonatal. Experimentos comportamentais evidenciaram alterações também na capacidade de aprendizagem, navegação espacial e ansiedade. Foi observado, que esse estímulo provoca retardo no desenvolvimento sensório-motor, além de ganho de peso em relação ao controle, e aumento do diâmetro rostro-caudal e naso-anal. A fim de avaliar as causas de alterações somáticas e de desenvolvimento, decidiu-se aprofundar, neste estudo, a análise da relação do hipotálamo e da leptina com as mesmas, e com o metabolismo energético assim como, com o crescimento do organismo. Para tanto, foram utilizados camundongos leptin reporters, os quais apresentam os receptores para leptina naturalmente fluorescentes. Foi adaptado modelo para indução de anóxia em camundongos machos por meio de testes de avaliação da ontogenia de reflexos; da pressão de oxigênio no sangue; da frequência cardíaca e dos níveis na Escala de Apgar. Tais testes evidenciaram prejuízos dos animais anoxiados no aparecimento dos reflexos de aceleração, geotaxia negativa, recuperação de decúbito e resposta ao susto; diminuições significativas de pressão de oxigênio e batimentos cardíacos durante período de exposição ao ambiente anóxico, além de níveis indicativos de ausência de oxigênio quando avaliados os fatores que compõe a escala de Apgar, em relação aos animais controle, validando o modelo para este estudo. Em seguida, foram analisados grupos anóxia macho e fêmea e controle macho e fêmea com relação a parâmetros corpóreos durante 60 dias de vida dos animais. Foi evidenciado que a anóxia neonatal afeta os parâmetros de maneiras distintas, porém em todas as análises, o grupo anóxia macho apresentou dimensões aumentadas em relação aos outros grupos. Quando comparada a co-localilzação de fos com receptores de leptina fluorescentes ativados, os resultados obtidos sugerem que apesar de não ter sido detectado diferença de valores de leptina circulante no sangue, houve alteração de peso corpóreo nos animais anóxia, em relação ao seu controle, o que se atribui a possível resistência dos receptores de leptina dos núcleos arqueado e dorsomedial, hipótese que deve ser explorada em experimentos futuros. / Neonatal anoxia is considered a relevant clinical condition and has been studied in the Neuroscience Laboratory, ICB-USP, since 2008. Damage caused to an organism during its maturation, particularly the damage that affects the high-metabolic nervous system, can modify or even compromise ontogenetic events with persistant complications in adulthood. Such complications are related to cognitive and behavioral retardation, and some known examples are: epilepsy, attention deficit, hyperactivity and learning problems. In adult rats, neuronal death occurs due to apoptosis, necrosis, decreased neurogenesis and decreased volume in the hippocampus after neonatal anoxia. Behavioral experiments also revealed changes in learning ability, spatial navigation and anxiety. It was also observed that neonatal anoxia causes delay in sensorimotor development, besides weight gain in relation to the control, and increase in the rostrocaudal and naso-anal diameter. In order to evaluate the causes of such somatic and developmental changes, this study analyzed the relationship between the hypothalamus and leptin, as well as their relationship with energy metabolism and the growth of the organism. Leptin reporter mice were used, which present naturally fluorescent leptin receptors. The anoxia model was adapted for male mice by means of the following tests: evaluation of the ontogeny of reflexes, the oxygen pressure in the blood, the heart rate and the levels on the Apgar Scale. These tests revealed damages to the anoxic animals by the appearance of different reflexes: acceleration, negative geotaxis, recovery of decubitus and response to scare; there was significant decrease in oxygen pressure and heart rate during exposure to the anoxic environment, in addition to levels in the Apgar scale which are indicative of oxygen absence when contrasted with control. Male and female anoxic groups and control were analyzed with respect to body parameters for a period of 60 days, and evaluated of leptin levels, Nissl staining and c-fos cell count by stereology performed. It was verified that neonatal anoxia affected the parameters in different ways, but overall the male anoxic group presented increased dimensions in relation to the other groups. Results obtained from the co-localization of fos and activated fluorescent leptin receptors suggest that, although it is not possible to observe differences in leptin values in the blood, the change in body weight of anoxic animals was due to a lack of activation of leptin receptors in arched and dorsomedial nuclei, suggesting a resistance to the effects of this hormone, hypothesis that should be explored in future experiments.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / No presente estudo, foram investigados o mecanismo central e a termogênese pelo tecido adiposo marrom (BAT) envolvidos com a perda de massa corporal (MC) observada com a administração de liraglutida (análoga do hormônio GLP1). Camundongos machos C57BL/6, foram alimentados com dieta padrão e tratados com veículo (SC) ou com liraglutida (SC/Lir) ou com dieta hiperlipídica e tratados com veículo (HF) ou com liraglutida (HF/Lir) Nossos resultados demostram que a administração de liraglutida aumentou o neuropeptídeo anorexigênico pro-opiomelanocortina no hipotálamo e diminuiu a expressão do mRNA da proteína supressora da sinalização de citocinas-3. A administração de liraglutida melhorou os níveis plasmáticos de adiponectina e diminuiu tanto a intolerância à glicose, como a resistência à insulina. Além do mais, tanto o grupo SC como o grupo HF, consumiram a mesma quantidade de comida, já o grupo SC/Lir comeu 17,5 menos comida comparado com o grupo SC e, da mesma forma, o grupo HF/lir diminuiu o consumo alimentar em 22,5% comparado com o grupo HF. A massa corporal final foi 8,5% menor no grupo SC/Lir comparado com o grupo SC e 16% menor no grupo HF comparado com o grupo HF/Lir. Além do mais, a administração de liraglutida aumentou o consumo de oxigênio e a produção de dióxido de carbono, e diminuiu o quociente respiratório. A liraglutida aumentou ainda os níveis do receptor beta 3 adrenérgico, da proteína desacopladora mitocondrial-1, do TC10 e do transportador de glicose estimulado pela insulina (GLUT)-4 no BAT. Em conclusão, a administração de liraglutida em camundongos obesos induzidos por dieta ativou a via anorexigênica, diminuindo o consumo alimentar, atuando sinergicamente com o aumento do gasto energético.

Sepse induz exagerada produção de mediadores inflamatórios, como o óxido nítrico (NO), e causa alterações cardiovasculares, neuroendócrinas e de temperatura corporal (Tc). Na fase tardia da sepse existe liberação basal de vasopressina (AVP), apesar da hipotensão persistente. Uma hipótese para isso seria a inibição da síntese de AVP pelo aumento da produção de NO. Nosso objetivo foi investigar a possível participação do NO, produzido centralmente pelas isoformas de NO sintase (NOS), na expressão de AVP e ocitocina (OT), na resposta cardiovascular e de Tc durante sepse experimental. Ratos Wistar receberam injeção i.c.v. de L-NAME, inibidor não seletivo de NOS (250g/L), ou de aminoguanidina (AG,250g/L), inibidor seletivo da isoforma induzida (NOSi). Outro grupo recebeu inibidor da guanilato ciclase solúvel (ODQ,0,25g/L). Grupos controles receberam veículos (salina ou DMSO1%). Trinta minutos após as injeções, foi induzido sepse por ligadura e perfuração cecal (CLP) ou operação fictícia. Os animais foram divididos em 4 grupos: 1) avaliação da sobrevida, 2) determinação da Tc, 3) aferição da pressão arterial (PAM) e frequência cardíaca (FC) e 4) avaliação de parâmetros hidroeletrolíticos e secreção de AVP e OT. A CLP promoveu alta mortalidade, aumentou NO progressivamente, diminuiu PAM e aumentou FC. A concentração plasmática de AVP (AVPp) aumentou na fase inicial da sepse e por seu efeito antipirético pode ter contribuído para a hipotermia observada. A razão de expressão para ambos os hormônios diminuiu nos núcleos supraóticos (SON) e paraventriculares (PVN). Na fase tardia AVPp estava basal e sua expressão nos SON e PVN mais diminuída do que na fase inicial. A expressão de OT diminuiu somente no SON. O pré-tratamento com L-NAME aumentou a sobrevida, reduziu a produção de NO até 20h, aumentou PAM e Tc, e manteve a FC semelhante ao grupo veículo. AVPp aumentou simultaneamente à diminuição da razão de expressão em ambos os núcleos. Na fase tardia, o grupo L-NAME apresentou NO aumentado e expressão de AVP diminuída, aparentemente contribuindo para AVPp basal e hipotensão. O L-NAME diminuiu a razão de expressão de OT na fase inicial, mas aumentou na fase tardia. A inibição de NOSi pela AG aumentou ainda mais a sobrevida e Tc. Apesar de não bloquear a produção de NO a AG aumentou a expressão de AVP e OT e manteve AVPp constante e acima da basal. Injeção i.c.v de AG aumentou PAM somente na fase inicial da sepse. O pré-tratamento com ODQ foi o mais eficiente em aumentar a sobrevida e Tc após CLP. Entretanto, não alterou o aumento progressivo de NO, e ainda diminuiu a expressão de AVP e OT. A AVPp basal após ODQ contribuiu para a hipotensão observada durante todo o período. Esses resultados mostram que aumento central de NO após CLP inibe a expressão de AVP e OT independente de GMPc no SON e parcialmente dependente no PVN. A inibição da expressão de AVP na fase tardia da sepse resulta em concentração basal do hormônio contribuindo para a hipotensão. Em nossos experimentos o controle da temperatura corporal teve maior contribuição no aumento da sobrevida durante sepse polimicrobiana do que a regulação neuroendócrina e/ou cardiovascular. / Sepsis induces massive production of inflammatory mediators, such as nitric oxide (NO), and causes cardiovascular, neuroendocrine and body temperature (Tb) alterations. In the late phase of sepsis there is a basal vasopressin (AVP) release despite the persisting hypotension. One reason could be the inhibition of AVP synthesis by the increase in NO production. Our aim was to investigate the possible involvement of NO, produced centrally by NO synthase (NOS) isoforms, on AVP and oxytocin (OT) expression, cardiovascular response and Tb during experimental sepsis. Male Wistar rats received an i.c.v. injection of the non-selective NOS inhibitor L-NAME (250g/L), or of aminoguanidine (AG,250g/L), a selective inhibitor of its inducible isoform (iNOS). Another group received soluble guanylate cyclase inhibitor (ODQ,0.25µg/L). Control groups received vehicles (saline or DMSO1%). Thirty minutes after the injections, sepsis was induced by cecal ligation and puncture (CLP), or the rats were sham operated. The animals were divided into 4 groups for: 1) assessment of survival, 2) determination of Tb, 3) measurement of blood pressure (MAP) and heart rate (HR), and 4) evaluation of hydroelectrolytic parameters and AVP and OT secretion. The CLP promoted high mortality and progressive increase in NO levels. It also decreased MAP and increased HR. The AVP plasma concentration (AVPp) increased in the early phase of sepsis and its antipyretic effect may have contributed to the observed hypothermia. The expression ratio of both hormones was reduced in the supraoptic (SON) and paraventricular (PVN) nuclei. In the late phase, AVPp was basal and its expression decreased in both nuclei more than in the initial phase. The OT expression decreased only in the SON. L-NAME pretreatment increased the survival and reduced the NO production until 20h. MAP and Tb were increased, while HR remained similar to that observed in the vehicle control group. AVPp increased simultaneously to the decrease of its expression ratio in both nuclei. In the late phase, the L-NAME group showed NO levels increased and decreased AVP expression, apparently contributing to basal AVPp and hypotension. The L-NAME decreased OT expression ratio in the initial phase, but increased in the late phase. Inhibition of iNOS by AG further increased the survival and Tb. Even though AG did not block NO production, it increased AVP and OT expression and kept AVPp constant and above the baseline. AG pretreatment increased MAP only in the initial phase of sepsis. The ODQ pretreatment was more efficient to increase survival and Tb after CLP. However it neither altered the progressive NO increase nor the decrease in AVP and OT expression ratio. The basal AVPp after ODQ contributed to hypotension observed during the studied period. These results show that the increased central NO levels observed after CLP inhibit cGMP-independent hormone expression in the SON and partially dependent in the PVN. Inhibition of AVP expression, in the late phase of sepsis, results in basal concentrations of this hormone further contributing to hypotension. In our experiments the control of body temperature during polymicrobial sepsis had greater contribution in survival than the neuroendocrine and/or cardiovascular regulation.

Há evidências que o treinamento induz alterações plásticas e funcionais na alça suprabulbar do controle autonômico cardiovascular, mediados pelos barorreceptores arteriais. O presente estudo objetivou verificar os efeitos da desnervação sino-aórtica associada ou não ao treinamento (T) na expressão de neurônios noradrenérgicos, ocitocinérgicos e vasopressinérgicos, assim como o efeito temporal induzido pelo T. Foi possível constatar que o T aumenta a expressão de dopamina beta-hidroxilase e ocitocina, sem alteração a expressão de vasopressina, e que essas alterações neuropeptídicas precedem ao surgimento das alterações benéficas induzidas pelo T como o aumento da sensibilidade barorreflexa e bradicardia de repouso. Foi possível observar que a desnervação sino-aórtica bloqueia todos esses efeitos benéficos induzidos pelo T, diminuindo a expressão de dopamina beta hidroxilase, vasopressina e ocitocina no PVN. Contudo, esses dados sugerem que a via aferente Noradrenérgica, via barorreceptor, é essencial para ajustes benéficos cardiovasculares. / There is evidence aerobic training (T) determines plastic and functional changes in the suprabulbar modulatory loop of the cardiovascular autonomic control, many of them mediated by arterial baroreceptors. The present study aim to investigate the effects of sinoaortic denervation associated or not to T on noradrenergics, oxitocinergics, vasopressinergics neurons expression, as temporal effects induced by T. It was possible find augment on dopamine beta-hydroxilase and oxytocin expression, without changes on vasopressin expression, and that neuropeptidergic changes preceding appearance of beneficial training-induced, as well the increases baroreflex sensitivity and resting bradycardia. Data also indicate that sinoaortic denervation blocks all of these effects training-induced, decreases of dopamine beta-hidroxylase, vasopressin and oxytocin on the PVN. Therefore, those data suggests that noradrenergic afferents driven by barorreceptors are essencial to trigger beneficial training-induced cardiovascular adjustments.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-06-24T12:33:27Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_ModulacaoSistemasGabaergico.pdf: 1393761 bytes, checksum: 4e691e98b70bc477f2f4dc02f7254d9d (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-07-30T12:14:50Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_ModulacaoSistemasGabaergico.pdf: 1393761 bytes, checksum: 4e691e98b70bc477f2f4dc02f7254d9d (MD5) / Made available in DSpace on 2014-07-30T12:14:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_ModulacaoSistemasGabaergico.pdf: 1393761 bytes, checksum: 4e691e98b70bc477f2f4dc02f7254d9d (MD5) Previous issue date: 2014 / Em mamíferos, a osmolalidade do fluído extracelular é o parâmetro mais importante na manutenção do balanco hidroeletrolitica. Deste modo, variações de osmolalidade são detectadas por células hipotalâmicas especializadas, iniciando assim uma sinalização neuroquímica, com envolvimento dos sistemas glutamátergicos e GABAérgico, a qual pode desencadear a secreção da ocitocina. Entretanto, o modo como a relação dos aminoácidos GABA e glutamato pode modular a liberação de ocitocina durante a hiperosmolalidade ainda é pouco compreendida. Neste contexto, o objetivo do presente estudo foi caracterizar o efeito do meio hipertônico sobre os níveis extracelulares de GABA e glutamato e sua relação com a liberação de ocitocina em preparações de hipotálamo in vitro. Para tal, Ratos Wistar Machos (270-300g) foram mantidos em condições padrões de laboratório. E após decapitação o cérebro foi retirado rapidamente, os fragmentos hipotalâmicos foram imediatamente dissecados em Krebs Ringer Bicarbonato Glicose gelado (KRBG) e colocados no sistema de perinfusão com solução de KRBG isotônica (280 mOsm/Kg H₂O) fluxo de 0.5-1.0 ml/min, foram feitas as coletas a cada minuto durante 15 min. O estímulo hipertônico (340 mOsm/Kg H₂O) ocorreu por 3 minutos. As dosagens de glutamato, GABA e ocitocina foram efetuadas por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (HPLC). As dosagens de glutamato mostraram um aumento da liberação somente após a diminuição da concentração de GABA. Este padrão de liberação temporal motivou-nos a adicionar GABA (3 μM) durante o estímulo osmótico, resultando no bloqueio da liberação de glutamato anteriormente observada. Além disso, os resultados mostraram que a liberação de ocitocina estimulada por solução de NaCl hipertônica pode depender também de uma diminuição da liberação de GABA. O presente estudo sugere que a liberação de ocitocina estimulada por hipertonicidade depende de alteração da relação GABA/glutamato. / In mammals, the osmolality of extracellular fluid is a main factor for maintenance hydro electrolyte balance. Thus, changes in osmolality are detected by specialized hypothalamic cell, thereby starting a neurochemical signaling with glutamatergic and GABAergic system involvement, which may trigger the oxytocin release. However, the way of GABA glutamate aminoacids relationship could modulate the oxytocin release under hyperosmolality is till poorly understood. In this context, the aim in present study was characterize the hypertonic medium effect in GABA glutamate extracellular levels and its relationship with oxytocin release in the hypothalamus in vitro. For this, male wistar rats (270-300g) were kept under standard laboratory conditions. After decapitation, the brain was quickly removed and the hypothalamic fragments were immediately dissected in cold Krebs Ringer Bicarbonate Glucose Buffer (KRBG), and were transferred to perifusion chambers containing KRBG isotonic (280 mOsm/Kg H₂O), at flow rate of 0.5-1.0 ml/min, medium effluent was collected every during 15 min. The hypertonic stimulation (340 mOsm/kg H2O) was performed during 3 minutes. Glutamate, GABA and oxytocin levels were determined by reverse phase high-performance liquid chromatograph (HPLC) system. The measurements of glutamate showed an increased release only after decrease in GABA concentration. This release temporal profile motivated us to add GABA (3 mM) during osmotic stimulation, resulting in blockage of glutamate release previously observed. Moreover the results showed oxtocin release by hypertonic solution may also depend on a GABA decrease. The present study suggests that oxytocin release stimulated by hypertonicity depends on altering the relationship GABA / glutamate.

A consolidação sistêmica é um processo de reorganização estrutural onde memórias inicialmente dependentes do hipocampo passam a ser dependentes do córtex para serem evocadas. Classicamente, esse fenômeno tem sido associado com o passo do tempo, isto é, memórias recentes seriam dependentes do hipocampo enquanto memórias remotas seriam dependentes do córtex. A mesma variável “tempo” parece fundamental para mudanças na qualidade da memória em termos de quão precisa ela se expressa. Memórias testadas poucos dias após o treino são habitualmente precisas, enquanto maiores intervalos entre treino e teste aumentam a possibilidade de generalização, nesse caso estímulos discretos ou contextos neutros podem desencadear respostas condicionadas. Recentemente, uma forte relação entre consolidação sistêmica e generalização foi demonstrada, no entanto, se desconhece como esses processos ocorrem e quais são as vias implicadas na comunicação entre hipocampo e córtex que as favorecem. Aqui, usando o Condicionamento Aversivo ao Contexto, avaliamos duas estruturas, o Núcleo Talâmico Reuniens (NR) e o Córtex Entorrinal Lateral (CEL) como possíveis mediadores da consolidação sistêmica e generalização da memória. Nossos resultados mostraram que a atividade do NR é essencial para permitir que estruturas corticais inibidas antes do treino sejam novamente ativadas durante sessões de reativação/reconsolidação atualizando o engrama e permitindo a expressão da memória remota. Esses achados se complementaram com resultados eletrofisiológicos onde a inibição do NR prejudicou a indução de potenciação de longa v duração entre vias do hipocampo e o Córtex Cigulado Anterior. Por outro lado o CEL parece possuir uma janela de plasticidade alguns dias após o aprendizado (3 dias) que pode determinar a qualidade da memória no futuro. A inibição do CEL 3 dias após o treino mantem a precisão da memória em um ponto onde os controles generalizam. Esse fenômeno se mostrou mediado por uma via de sinalização dependente de receptores NMDA contendo a subunidade NR2B, a calcineurina e os receptores AMPA permeáveis ao cálcio. A mesma inibição que mantem a precisão parece também manter a dependência hipocampal. Propomos nesse texto que ambos, o NR e o CEL, são estruturas que controlam ativamente a consolidação sistêmica e generalização da memória possivelmente guiados pela atividade do córtex pré-frontal medial. O estudo das vias que permitem a comunicação hipocampo-córtex pode ser essencial para entender a própria natureza da consolidação sistêmica e estabelecer possíveis estratégias para retardar ou inibir a generalização de memórias aversivas, um clássico alvo terapêutico de transtornos de ansiedade como o Transtorno de Estresse Pós-traumático. / Systems consolidation has been described as a structural reorganization process involving the neocortical and hippocampal networks underlying memory storage and retrieval. Classically, this phenomenon seems to be time-dependent in which recent memories are hippocampal-dependent while remote memoires are cortical-dependent during retrieval. This same variable, "time", is critical to memory quality in terms of precision during the expression. Memories tested some days after training are usually precise, however, extended intervals between training and testing increase the chance of generalization, in this case, neutral contextual or discrete cues, are able to triggered conditioned responses. Recently, a close relationship between systems consolidation and memory generalization was suggested, nevertheless, how these processes occurred and the synaptic pathways implicated in cortico-hippocampal communication are unknown. Here, using Contextual Fear Conditioning, we evaluated two structures, the thalamic Nucleus Reuniens (NR) and the Lateral Entorhinal Cortex (LEC) as potential regulators of systems consolidation and memory generalization. Our results showed that the activity of the NR is essential for cortical activity recovery after pre-training suppression during reactivation/reconsolidation session allowing the updating of memory engram and appropriate remote memory expression. These findings were supported by electrophysiological evidence showing that NR inhibition disrupts the induction of long term potentiation between hippocampal and Anterior Cingulate Cortex pathways. On the other hand, the LEC has a window plasticity opportunity after learning (3 days) that guides the future quality of memory expression. Inhibition of LEC on day 3 after training maintain memory precision while control group vii express generalized memory. This effects was mediated by signaling involving NR2Bcontaining NMDA , calcineurin and CP-AMPA receptors. The same inhibition procedure of LEC seems to maintain hippocampal dependency. We proposed that NR and LEC control actively systems consolidation and memory generalization probably facilitating top-down control by medial prefrontal cortex. Dissection of neural pathways associated to corticohippocampal communication is fundamental to understand the nature of systems consolidation and potential strategies to delay or prevents fear memory generalization, a classically hallmark of anxiety disorders such as Posttraumatic Stress Disorder.

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

Ocitocina (OT) é um nonapeptídeo neurosecretório sintetizado nas células hipotalâmicas que se projetam para a neurohipófise e para locais extensamente distribuídos no sistema nervoso central. As microinjeções centrais de OT induzem uma variedade de comportamentos em animais no âmbito cognitivo, sexual, reprodutivo, de autolimpeza e afiliativo. O transtorno obsessivo-compulsivo (TOC) inclui uma escala dos sintomas cognitivos e comportamentais que tem alguma relação com dimensões de comportamento associadas com a OT. A administração de OT no núcleo central da amígdala (CeA) induz autolimpeza exacerbada, considerada um sintoma de TOC. Neste trabalho, nós estudamos os substratos neuroanatômicos e celulares deste comportamento. Nossos dados sugerem uma ligação entre o CeA e a “área hipotalâmica de grooming" (HGA). A HGA inclui parte do núcleo paraventricular do hipotálamo e a área hipotalâmica dorsal. Nossos dados mostrando co-localização de OT (imunohistoquímica para peptídeo), receptor para OT (ensaio de binding) e marcação de células retrogradamente depois da injeção de Fluoro-Gold no CeA sugerem que o CeA e conexões são substratos importantes nos circuitos subjacentes de comportamento normal e de quadro patológico tal como o TOC dependente de OT descrito neste trabalho. / Oxytocin (OT) is a neurosecretory nonapeptide synthesized in hypothalamic cells that project to the neurohypophysis as well as to widely distributed sites in the central nervous system. Central OT microinjections induce a variety of cognitive, sexual, reproductive, grooming and affiliative behaviors in animals. Obsessive-compulsive disorder (OCD) includes a range of cognitive and behavioral symptoms that bear some relationship to dimensions of behavior associated with OT. The administration of OT into central nucleus of amygdala (CeA) induces hypergrooming, considered a symptom of OCD. Here, we study the neuroanatomical and cellular substrates of this behavior. Our data suggest a link between the CeA and the “hypothalamic grooming area" (HGA). The HGA includes parts of the paraventricular hypothalamic nucleus and the dorsal hypothalamic area. Our data on co-localization of OT (immunohistochemistry for peptide), OT receptor (binding assay) and retrogradely labeled cells after Fluoro Gold injection in CeA suggest that CeA and connections are an important substrate of the circuit underlying this OCD-like OT-dependent behavior.

A síndrome dos ovários policísticos (SOP) é o distúrbio endócrino mais frequente em mulheres em idade reprodutiva. Sua etiologia é desconhecida, mas recentemente, fatores ambientais, como o excesso esteróides sexuais em fases precoces da vida, têm sido implicados na origem da SOP. Em ratas, o excesso de androgênios ou estrogênios na vida neonatal altera a função do eixo hipotálamo-hipófise-gonadal e induz alterações reprodutivas e metabólicas similares às observadas na SOP em humanos. O objetivo deste estudo foi analisar a expressão dos genes relacionados ao controle da secreção de GnRH (Gnrh, Gnrhr, Kiss1, Kiss1r e Ar) no hipotálamo de modelos animais de SOP e avaliar a correlação com a morfologia ovariana, níveis séricos de gonadotrofinas e esteróides sexuais, e a expressão de genes chaves na esteroidogênese ovariana (Cyp17a1 e Lhr). Foram utilizadas 30 ratas alocadas em igual número em três grupos. De acordo com os grupos, os animais receberam por injeção subcutânea, entre 0-3 dias de vida, os seguintes compostos: propionato de testosterona (1,25 mg) (grupo Testosterona); benzoato de estradiol (0,5 mg) (grupo Estradiol); e veículo (0,1 mL) (grupo Controle). Os animais foram pesados semanalmente a partir do nascimento até os 90 dias de vida. Ao completarem 90 dias, os animais foram eutanasiados e tiveram coletados o hipotálamo, os ovários e o sangue. Foi avaliada a expressão dos genes Gnrh, Gnrhr, Kiss1, Kiss1r e Ar no hipotálamo e Cyp17a1 e Lhr no ovário por PCR quantitativo em Tempo Real. O ovário também foi analisado morfológica e morfometricamente após coloração com hematoxilina e eosina (H.E.) e o sangue foi utilizado para a dosagem sérica dos hormônios LH, FSH, estradiol, progesterona e testosterona. A análise estatística foi realizada utilizando a análise de variância (ANOVA) complementada pelo teste de comparações múltiplas de Tukey. Os animais dos grupos Estradiol e Testosterona apresentaram 11 anovulação e maior peso corporal em relação ao grupo Controle. O gene Kiss1 encontrou-se hipoexpresso nos grupos Estradiol e Testosterona em relação ao grupo Controle (p<0,0001). No grupo Estradiol, o gene Kiss1r apresentou expressão aumentada em relação ao grupo Controle (p<0,01). O gene Gnrh não exibiu variações de expressão entre os grupos. A expressão de Gnrhr exibiu aumento no grupo Testosterona em relação ao grupo Estradiol (p<0,004). No grupo Testosterona, o gene do receptor de androgênio (Ar) apresentou expressão aumentada em relação ao grupo Controle (p<0,04). Quanto ao nível sérico de LH, o grupo Testosterona exibiu aumento em relação aos grupos Estradiol e Controle (p<0,001). O grupo Estradiol exibiu maior concentração sérica de estradiol em relação ao grupo Testosterona (p<0,01). Os níveis séricos de FSH, progesterona e testosterona não exibiram diferenças significativas entre os grupos. A expressão do gene Lhr apresentou-se aumentada nos grupos Estradiol e Testosterona em comparação ao Controle (p<0,003). O gene Cyp17a1 apresentou-se hiperexpresso no grupo Estradiol em relação aos grupos Controle e Testosterona (p<0,0001 e p<0,001, respectivamente). A contagem diferencial de folículos pré-antrais e antrais não diferiu significativamente entre os grupos. Os ovários dos grupos Estradiol e Testosterona apresentaram ausência de corpos lúteos e exibiram aumento da área intersticial e diminuição do volume do núcleo das células intersticiais, sendo todas essas alterações estatisticamente significativas (p<0,0001). Conclui-se que o excesso de estradiol ou testosterona na vida neonatal altera a fisiologia do hipotálamo e do ovário e leva a anovulação de ratas na vida adulta / Polycystic ovary syndrome (PCOS) is the most common endocrine disorder in women at reproductive age. Its etiology is unknown, but recently, environmental factors, such as excess of sex steroids in early life, have been compared to PCOS origin. In female rats, the excess of androgens or estrogens in neonatal life alters the hypothalamus-pituitary-gonadal axis function and induces to reproductive and metabolic alterations like those observed in human PCOS. The aim of this study is to analyze the expression of genes compared to GnRH secretion control (Gnrh, Gnrhr, Kiss1, Kiss1r e Ar) in the hypothalamus of animal models of PCOS and to evaluate the correlation with ovarian morphology, serum levels of gonadotropins and sex steroids and expression of key genes in ovarian steroidogenesis (Cyp17a1 e Lhr). 30 rats were used and allocated equally into three groups. According to the groups, animals received a subcutaneous injection, between 0-3 days old, of the following compounds: testosterone propionate (1.25 mg) (Testosterone group); estradiol benzoate (0.5 mg) (Estradiol group) and vehicle (0.1 mL) (Control group). Animals were weighed weekly from birth until 90 days of life. At 90 days, the animals were euthanized and were collected the hypothalamus, the ovaries and blood. We evaluated the expression of genes Gnrh, Gnrhr, Kiss1, Kiss1r and Ar in hypothalamus and Lhr and Cyp17a1 in ovary, both by quantitative Real-Time PCR. The ovary was also analyzed morphologically and morphometrically after staining with hematoxylin and eosin (H.E.) and the blood was used for evaluation of serum levels of LH, FSH, estradiol, progesterone and testosterone. Statistical analysis was performed using analysis of variance (ANOVA) complemented by Tukeys multiple comparisons test. The animals of the Testosterone and Estradiol groups had anovulation and had higher body weight compared to the Control group. The Kiss1 gene was downregulated in Estradiol and 13 Testosterone groups in relation to the Control group (p<0.0001). In Estradiol group, Kiss1r gene expression was increased in relation to the control group (p<0.01). The Gnrh gene expression did not show variations between groups. The Gnrhr expression was increased in Testosterone group in relation to Estradiol group (p<0.004). In Testosterone group, the androgen receptor gene (Ar) showed an increased expression compared to the Control group (p<0.04). Testosterone group exhibited increased serum levels of LH in comparison to Control and Estradiol groups (p<0.001). Estradiol group exhibited higher serum levels of estradiol compared to Testosterone group (p<0.01). Serum levels of FSH, progesterone and testosterone exhibited no significant differences between groups. Lhr gene expression was increased in Estradiol and Testosterone groups in comparison to the control (p<0.003). The Cyp17a1 gene was upregulated in Estradiol group compared to Testosterone and Control groups (p<0.0001 and p<0.001, respectively). The differential counting of preantral and antral follicles did not differ significantly between groups. Ovaries of the animals of Estradiol and Testosterone groups showed absence of corpora lutea and exhibited increased interstitial area and reduced interstitial cells nuclear volume, and all of these changes were statistically significant (p<0.0001). It was concluded that excess of estradiol or testosterone in neonatal life alters the hypothalamic and ovarian physiology and leads to anovulation in rats at adulthood