INTRODUÇÃO: O diabetes mellitus tipo 2 (DM2) é uma doença correlacionada com a obesidade mórbida. O paciente obeso apresenta efeito incretínico suprimido e consequente desbalanço da homeostase glicêmica. Diversos estudos evidenciam a melhora do DM2 após a confecção da Gastroplastia com derivação intestinal em Y de Roux (GDYR). Os mecanismos de controle da glicemia podem ser de longo e curto prazo. Os mecanismos de ação precoce estão ligados à restrição calorica, melhora da resistência insulínica, da função da célula beta pancreática e retorno do efeito incretínico pelo aumento do GLP1 e GIP, porém os dados são conflitantes. MÉTODOS: Onze pacientes obesos graves diabéticos foram submetidos à GDYR com confecção de gastrostomia no remanescente gástrico após perda de peso inicial de 10%. Os pacientes foram submetidos à coleta de entero-hormônios, perfil glicêmico e Teste de Tolerância Oral à glicose (TTOG) no pré-operatório em curva temporal que foi comparado ao pós-operatório por Via Oral e por Via da Gastrostomia em até 7 dias após o procedimento. RESULTADOS: A média da idade foi 46,09±7,08 anos. No pré-operatorio, o peso médio foi 120,97±17,02 quilogramas, altura 1,67±0,11 metros, IMC médio 44,06±6,59 kg/m2, glicemia de jejum média 194,55±62,45 mg/dl e hemoglobina glicada 8,74±1,64%. Em 77,7% dos pacientes, houve remissão precoce do DM2 no pós-operatório avaliado pelo TTOG. Também foi observada queda significante da glicemia, insulinemia e do HOMA-IR independente da via administrada. Ocorreu aumento significativo do GLP1 e redução do GIP pela Via Oral pós-operatória. A Grelina não apresentou alterações. CONCLUSÃO: Evidenciou-se redução da glicemia e da resistência periférica nos primeiros dias de pós-operatório da GDYR, independente da via de passagem do alimento. A alteração no efeito incretínico (aumento do GLP1 e redução do GIP) só foi observada na Via Oral pós-operatória / INTRODUCTION: Type 2 diabetes mellitus (DM2) is a disease correlated with morbidly obesity. The obese patient has a suppressed incretin effect and consequent inbalance of glycemic homeostasis. Several studies have shown an improvement in DM2 after Gastroplasty with Roux-en-Y gastric bypass (RYGB). The mechanisms of glycemic control may be long-term and shortterm. The mechanisms of early action are linked to caloric restriction, improvement of insulin resistance, pancreatic beta cell function and return of the incretin effect through the increase of GLP1 and GIP, but the data are conflicting. METHODS: Eleven diabetic obese patients underwent RYGB with gastrostomy in gastric remnant after initial 10% weight loss. Patients were submitted to assessment of enterohormones, glycemic profile and Oral Glucose Tolerance Test (OGTT) in the preoperative period in a time curve that was compared to the postoperative period by Oral Via and Gastrostomy Via up to 7 days after the procedure .RESULTS: The mean age of the group was 46.09 ± 7.08 years. In the preoperative the mean weight was 120.97 ± 17.02 kilograms, height of 1.67 ± 0.11 meters, mean BMI of 44.06 ± 6, 59 kg/m2, mean fasting blood glucose of 194.55 ± 62.45 mg/dl and glycated hemoglobin 8.74 ± 1.64%. In 77.7% of the patients there was remission of DM2 in postoperative evaluated by the OGTT. Significant decrease in glycemia, insulinemia and HOMA-IR was also observed, regardless of the route of administration. There was a significant increase in GLP1 and reduction of GIP by the postoperative oral route. Ghrelin did not change. CONCLUSION: A reduction in glycemia and peripheral insulinal resistance was observed in early postoperative days of RYGB, independent of the food route. The change in incretin effect (increase of GLP1 and reduction of GIP) was only observed in the postoperative oral route

O Magnésio é o segundo cátion intracelular mais comum e desempenha importante papel na modulação de funções de transporte e receptores, atividades enzimáticas, metabolismo energético, síntese de proteínas e ácidos nucleicos e proteção de membranas biológicas. Apesar de sua importância, o conhecimento de sua homeostase não é completo, principalmente por dificuldade de acesso a seus estoques intracelulares e da ausência de métodos laboratoriais confiáveis para medida da fração iônica. O desenvolvimento recente de um eletrodo íon-seletivo permitiu a determinação das concentrações de Mg iônico(Mgi), em pequenas amostras de sangue, o que possibilitou a realização de estudos para determinação desta fração no período neonatal. A presença de alguns distúrbios, como o Crescimento Intra-uterino Restrito(CIUR) e a Asfixia Perinatal, poderiam potencialmente levar a desvios da homeostase do Mg, ainda não totalmente esclarecidos. O objetivo deste estudo foi descrever, em Recém-nascidos de termo(RNT) sem CIUR, os níveis de Mgi e total (MgT) em sangue de cordão umbilical, 3o e 7o dias de vida e comparar os valores obtidos entre os RNT, com e sem CIUR e asfixia perinatal. Realizou-se um estudo prospectivo, no qual foram incluídos 95 RNT, divididos em dois grupos de estudo: Grupo I - sem CIUR(50 RN - 52,6%) e Grupo II - com CIUR(45 RN - 47,4%). A presença de CIUR foi determinada por um peso de nascimento abaixo do percentil 10 para a curva de Ramos(1983), associado a uma relação P/P50 < 0,85. Cada um desses grupos foi subdividido em 2 subgrupos : Grupo Ia - 30 RN (31,6%), sem CIUR e sem asfixia perinatal; Grupo Ib - 20 RN(21,0%), sem CIUR e com asfixia perinatal; Grupo IIa - 40 RN(42,1%), com CIUR e sem asfixia perinatal; Grupo IIb - 5 RN(5,3%), com CIUR e asfixia perinatal. A presença de asfixia perinatal foi indicada por um Apgar de 5o minuto < 6 associada a presença de um dos seguintes critérios: pH de sangue de cordão umbilical < 7,2 , disfunção de um ou mais órgãos, sequelas neurológicas no período neonatal imediato. Foram realizadas determinações de Mgi, Cálcio iônico(Cai), Uréia(U), pH, MgT, Fósforo(P) e Creatinina(Cr), em sangue de cordão umbilical, no 3o e no 7o dias de vida. Verificou-se que nos RNT sem CIUR(Grupo Ia), as concentrações médias de MgT, ao nascimento, foram menores do que as de RN com CIUR e elevaram-se, de forma significante, até o 7o dia de vida, enquanto as de Mgi mantiveram-se. As concentrações de Mgi neste grupo, foram significativamente menores do que as de RN com CIUR(Grupo IIa) durante a 1a semana de vida e do que as de RN com asfixia perinatal(Grupo Ib) no 3o e 7o dias de vida. Concluiu-se que, em RNT sem CIUR, há um aumento dos níveis de MgT durante a 1a semana de vida, sem alteração das concentrações de Mgi. A presença de CIUR, bem como a asfixia perinatal, podem influenciar as concentrações neonatais de Mg, através de seus efeitos de modulação da homeostase deste íon, durante os períodos fetal e neonatal / Magnesium is the second most abundant intracellular cation and plays an important role in regulation of transporting and receptors functions, enzymatic activities, energy metabolism, protein and nucleic acid synthesis and biologic membranes protection. In spite of this, the knowledge of its homeostasis is still limited, mainly due to inacessibility of its intracellular stores and the absence of a reliable methodology to measuring the ionized fraction. The recent development of an ion-selective electrode has allowed not only the determination of ionized magnesium(iMg) concentrations in a small blood sample volume, but also an increasing number of researches as to this fraction in neonatal period. The presence of some disorders,i.e. like Intrauterine Growth Restriction (IUGR) and Perinatal Asphyxia, could lead to an unclear imbalance of magnesium homeostasis, in a way not yet clear. The aim of this study was to describe, in term newborns without IUGR, iMg and Total Mg (TMg) concentrations in umbilical cord blood, third and seventh days of life and to compare the results among term newborns with and without IUGR and perinatal asphyxia. Ninety-five term newborn infants were enrolled in a prospective study and were divided into two study groups: Group I : without IUGR(50RN - 52.6%) and Group II - with IUGR(45RN - 47.4%). Intrauterine growth restriction was defined as a birth weight below the 10th percentil for Ramos Curve(1983) besides to a birth weight ratio <0,85. Each one of these groups were divided in two subgroups: Group Ia :30 RN (31,6%), without IUGR or perinatal asphyxia; Group Ib : 20 RN (21,0%), without IUGR, with perinatal asphyxia ; Group IIa : 40 RN (42,1%), with IUGR, without perinatal asphyxia; Group IIb: 5 RN(5,3%), with perinatal asphyxia and IUGR. Perinatal asphyxia was defined as a 5 minutes Apgar score < 6 besides to one of the following: umbilical cord blood pH < 7,2, disfunction of one or more organs, neonatal neurologic manifestations. iMg, TMg, ionized calcium, urea, pH, phosphorus and creatinine concentrations were determined in umbilical cord blood, third and seventh days of life. We observed that in term newborns without IUGR (Group Ia), TMg concentrations increased significantly during the first week of life, while iMg concentrations remained unchanged. iMg levels in this group, were significantly lower than in the group with IUGR (Group IIa) from birth to 7th day of life and than in the group without IUGR, with perinatal asphyxia (Group Ib) in the third and seventh days of life. We concluded that in term newborns without IUGR, TMg levels increased during the first week of life, while iMg levels remained unchanged. The presence of IUGR, as well as, perinatal asphyxia, may influence neonatal levels of magnesium, through their effect on the modulation of this ion homeostasis, during fetal and neonatal periods

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-06-14T17:35:19Z No. of bitstreams: 1 DanyloMelo.pdf: 745489 bytes, checksum: c5ad51adb0decdb7d8050bcf5074660b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-14T17:35:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DanyloMelo.pdf: 745489 bytes, checksum: c5ad51adb0decdb7d8050bcf5074660b (MD5) Previous issue date: 2016-09-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPQ) / Fundação de Amparo à Pesquisa e ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Maranhão (FAPEMA) / Synthetic glucocorticoids (GCs) induce several adverse effects when administered in high doses and/or prolonged, as peripheral insulin resistance, glucose intolerance, and alterations in lipid metabolism, especially hypertriglyceridemia. There are few studies on the metabolic impact caused by long-term treatments with different synthetic GCs, especially with prednisone, GC of intermediate action and first choice in its pharmacologic class. Therefore, we seek to verify the metabolic alterations caused by sub chronic treatment with prednisone in rats and compare them with existing and in acute model of insulin resistance induced by dexamethasone effects. For this, Wistar rats with of 90 days were treated with dexamethasone (D5) (1 mg/kg, i.p.) for 5 consecutive days and, its controls (C5) with saline, and Wistar rats of 60 days old were treated with prednisone (80 mg/kg, orally) for 15 days (P15) and 30 days (P30) consecutive and their respective controls (C15 and C30), received vehicle solution. The D5 results a decreased body weight (12.3%) and lower weight of retroperitoneal fat (38%), increased serum fasting glucose (12%) and fed (30%), insulin (80%) and triglycerides (339%) (p <0.05). Total fat and triglycerides liver were 29% and 52% higher in rats D5, compared to the C5 rats (p <0.05). The P15 rats had increased weight 61% less, reduction of retroperitoneal fat (29%) and increased plasma triglyceride concentrations (60%) compared to the C15 rats (p <0.05). As long as P30 rats had increased weight 44% less, reduction of retroperitoneal fat (25%) and increased serum triglycerides (78%) and liver total fat (26%) compared to the C30 rats (p <0,05). In vivo tests revealed the presence of impaired glucose tolerance (oGTT) in rats D5 and P30, and reduced insulin sensitivity (ipITT, HOMA, TYG) in D5 animals (p <0.05). Ex vivo test showed greater sensitivity in the pancreatic islets front glucose only in D5 rats. In conclusion, the sub chronic administration of prednisone promoted finer metabolic changes in glucose homeostasis, compared to acute administration of dexamethasone, suggesting the preferential use of prednisone when it is intended to minimize the adverse metabolic effects associated with the use of GCs. / Os glicocorticoides (GCs) sintéticos podem induzir diversos efeitos adversos, quando administrados em doses elevadas e/ou por tempo prolongado, como resistência insulínica periférica, intolerância à glicose, e alterações no metabolismo lipídico, especialmente hipertrigliceridemia. Porém existem poucos estudos sobre o impacto metabólico promovido por tratamentos prolongados com diferentes GCs sintéticos, especialmente com a prednisona, GC de ação intermediária e de primeira escolha em sua classe farmacológica. Diante disso, buscou-se verificar as alterações metabólicas ocasionadas pelo tratamento subcrônico com prednisona em ratos e compará-las aos efeitos presentes e conhecidos em modelo agudo de indução de resistência insulínica pela dexametasona. Para tal, ratos Wistar com noventa dias de vida foram tratados com dexametasona (D5) (1 mg/Kg, i.p.) durante 5 dias consecutivos e, os seus controles (C5) com salina, e ratos Wistar com 60 dias de vida foram tratados com prednisona (80 mg/Kg, v.o.) durante 15 dias (P15) e 30 dias (P30) consecutivos e, os seus respectivos controles (C15 e C30), receberam veículo. Os ratos D5 apresentaram redução do peso corpóreo (12,3%) e menor peso da gordura retroperitoneal (38%), aumento das concentrações séricas de glicose em jejum (12%) e alimentado (30%), insulina (80%) e triglicerídeos (339%) (p<0,05). O conteúdo de gordura total hepático, bem como triglicerídeos foram 29% e 52% maiores nos ratos D5, em relação aos ratos C5 (p<0,05). Os ratos P15 apresentaram um ganho de peso 61% menor, redução da gordura retroperitoneal (29%) e aumento nas concentrações plasmáticas de triglicerídeos (60%), em relação aos ratos C15 (p<0,05). Enquanto os ratos P30 apresentaram um ganho de peso 44% menor, redução da gordura retroperitoneal (25%) e aumento nas concentrações séricas de triglicerídeos (78%) e gordura total hepática (26%), em relação aos ratos C30 (p<0,05). Os testes in vivo revelaram a presença de intolerância à glicose (GTT) nos ratos D5 e P30 e redução da sensibilidade à insulina (ITT, HOMA, TyG) nos animais D5 (p<0,05). O teste ex vivo revelou maior sensibilidade nas ilhotas pancreáticas frente à glicose somente nos ratos D5. Em conclusão, a administração subcrônica de prednisona promoveu alterações metabólicas mais sutis na homeostasia da glicose, quando comparada à administração aguda de dexametasona, sugerindo assim, o uso preferencial da prednisona quando se pretende minimização dos efeitos adversos metabólicos associados ao uso de GCs.

Neste estudo, foram incluídos 201 indivíduos com idade de 30 a 80 anos, sendo 100 obesos (IMC> 30 kg/m2) e 101 indivíduos do grupo controle. Os obesos participaram do programa de orientação nutricional para redução do peso corporal. As medidas antropométricas, avaliação da composição corporal e o perfil metabólico foram avaliados no grupo total. Os polimorfismos genéticos foram analisados pela técnica de PCR em tempo real e apenas o polimorfismo do gene IL 6 por PCR convencional. A avaliação de consumo alimentar foi realizada em apenas 73 indivíduos obesos que completaram o programa de orientação nutricional. Não encontramos associação entre os polimorfismos estudados e a obesidade em nosso estudo. No polimorfismo LEP -2548G>A, os indivíduos do grupo controle apresentaram concentração elevada de VLDL-c e triglicérides. Para o polimorfismo LEP 19A>G, os indivíduos obesos apresentaram concentração elevada de VLDL-c, insulina, HDL-c e valores aumentados de Homa&#946; e o grupo controle apresentou a concentração elevada de hemoglobina glicada. Para o polimorfismo LEPR Lys109Arg (c.326A>G), os obesos apresentaram valores aumentados de CA e RCQ e concentração elevada de ApoB e HDL-c, enquanto que os indivíduos do grupo controle apresentaram os valores aumentados de IMC, CA e teor de gordura e usPCR. Para o polimorfismo Gln223Arg (c.668A>G), os obesos apresentaram valores aumentados de teor de gordura e a concentração elevada de hemoglobina glicada e usPCR . Os indivíduos obesos, para o polimorfismo ADIPOQ 45T>G, apresentaram as concentrações elevadas de colesterol total e LDL-c ao passo que no grupo controle as concentrações elevadas de glicose e triglicérides. Para o polimorfismo 276G>T, os obesos apresentaram valores aumentados de IMC, CA, RCQ e teor de gordura e concentração elevada de IL-6. Os mesmos indivíduos apresentaram também o valor de IMC aumentado e a concentração de usPCR elevada para o polimorfismo PPARG Pro12Ala (34G>C). Já para o polimorfismo 161C>T os indivíduos obesos demosntraram a concentração elevada de HDL-c enquanto o grupo controle apresentou a concentração elevada de insulina e IL-1&#946;. Os indivíduos obesos para o polimorfismo IL-6 -174 G>C, apresentaram os valores de CA aumentados e a concentração elevada de PAI-1 já para os indivíduos do grupo controle a concentração elevada de ApoA, IL1&#946; e usPCR. No programa intervencional, foi possível observarmos uma adequação em relação ao consumo recomendado de carboidrato e lipídios, excedendo apenas proteínas. O consumo de carboidratos foi maior nos grupos com graus II e III de obesidade. Após a intervenção nutricional, observamos mudanças no hábito alimentar dos envolvidos devido à diminuição da ingestão calórica e á redução do perfil lipídico, inflamatório, nos polimorfismos LEP, LEPR, ADIPOQ, PPARG e IL6. Os indivíduos obesos portadores dos haplótipos TG+GG/GG, para os polimorfismos do gene ADIPOQ, apresentaram valor aumentado de CA, RCQ e concentração elevada de glicose. Os portadores do haplótipo TG+GG/GT+TT demonstraram hemoglobina glicada e ApoB. Os indivíduos obesos portadores dos haplótipos AG+GG/GG, para os polimorfismos do gene LEPR, apresentaram valores aumentados de CA, RCQ e teor de gordura, já portadores do haplótipo AG+GG/AG+GG demonstraram concentração elevada de leptina, adiponectina, glicose, usPCR e HDL-c. / This study included 201 individuals aged 30 to 80 years, and 100 obese (BMI> 30 kg/m2) and 101 control subjects. The obese participated in the program of nutritional guidelines for weight reduction. Anthropometric measurements, assessment of body composition and metabolic profile were evaluated in the total group. The genetic polymorphisms were analyzed by PCR in real time and only the IL 6 gene polymorphism by conventional PCR. The assessment of food intake was performed in only 73 obese subjects who completed the program of nutrition education. We found no association between the studied polymorphisms and obesity in our study. Polymorphism in the LEP-2548G> A, the control subjects showed high concentration of VLDL-C and triglycerides. For LEP polymorphism 19A> G, obese individuals showed high concentration of VLDL-C, insulin, HDL-C and increased values of Homa&#946; and the control group had a high concentration of glycated hemoglobin. To LEPR polymorphism Lys109Arg (c.326A> G), obese patients presented increased values of WC and WHR and high concentration of ApoB and HDL-c, while those in the control group showed increased values of BMI, WC and content values of fat and high concentration of usPCR. To polymorphism Gln223Arg (c.668A> G), obese patients presented increased values of fat content and high concentration of glycated hemoglobin and usPCR. Obese people, for the ADIPOQ polymorphism 45T> G, showed elevated concentrations of total cholesterol and LDL-C while in the control group the concentrations of glucose and triglycerides. For the polymorphism 276G> T, the obese had increased values of BMI, WC, WHR and fat content and high concentration of IL-6. The same individuals also had increased the value of BMI and the concentration of high usPCR for the PPARg polymorphism Pro12Ala (34G> C).As for the polymorphism 161 C> T obese individuals demonstrated the high concentration of HDL-C while the control group had a high concentration of insulin and IL-1&#946;. Obese individuals for polymorphism IL-6 -174 G> C showed increased values of WC and the high concentration of PAI-1 as for individuals in the control group, the high concentration of ApoA, and IL1&#946; usPCR. In the interventional program was able to observe a suitability in relation to recommended intake of carbohydrates and lipids, exceeding only protein. The carbohydrate intake was higher in groups II and III degree of obesity. After nutritional intervention, we observed changes in dietary habits of those involved due to decreased caloric intake and reducing the lipid profile, inflammatory, polymorphisms in the LEP, LEPR, ADIPOQ, PPARg and IL6. Obese individuals carring the haplotype TG+GG/GG, for the polymorphisms ADIPOQ gene showed increased values of WC, WHR end elevated glucose. Carries of haplotype TG+GG/GT showed glycate hemoglobin and ApoB. Obese individuals carrying the haplotype GG + AG / GG for the LEPR gene polymorphisms showed increased values of WC, WHR and fat, as carriers of the haplotype AG+GG/AG+GG showed high concentration of leptin, glucose, HDL-c and us PCR.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-07-31Bitstream added on 2014-06-13T20:24:28Z : No. of bitstreams: 1 koch_jfa_dr_botfmvz.pdf: 1044806 bytes, checksum: 6c658ab3747f48e3c863103461d1768f (MD5) / A exigência de proteína e energia digestíveis não foram determinados para tilápia-do-Nilo em sistema intensivo (tanques-rede). Este estudo avaliou os parâmetros hematológicos antes e após estresse por transporte, composição da carcaça e filé e desempenho de tilápia-do-Nilo alimentadas com níveis de proteína digestível (PD) e energia digestível (ED). Tilápias-do-Nilo (450,96 ± 9,12g) foram distribuídas em 50 tanques-rede (1m3), na densidade de 100 peixes tanque-1 e alimentadas com dietas contendo 20,0; 23,0; 26,0; 29,0 ou 32,0% de PD, 3.000 ou 3.300 kcal de ED kg-1 em delineamento em blocos casualizados (n=5) e arranjo fatorial 5x2. Após 60 dias os peixes foram pesados e as dietas quantificadas para determinar o desempenho produtivo [biomassa final (BF), ganho de biomassa (GB), conversão alimentar aparente (CAA), peso final médio (PFM), sobrevivência (SOB), taxa de eficiência protéica (TEP), rendimentos de filé (RF) e carcaça (RC) e, os índices hepatosomático (IHS) e de gordura visceral (IGV). Os teores de umidade, proteína, extrato etéreo e matéria mineral dos filés e da carcaça foram quantificados. As análises hematológicas (eritrócitos, hemoglobina, hematócrito, volume corpuscular médio, concentração de hemoglobina corpuscular média e diferenciação de leucócitos) foram realizadas e posteriormente 40 peixes foram transferidos e submetidos à estresse por transporte (5 horas de duração), sendo os mesmos parâmetros hematológicos analisados novamente. Os níveis de PD influenciaram a BF, GB, CAA, PFM e TEP. Houve interação PD x ED para RF, IHS, além da umidade, proteína bruta e extrato etéreo da carcaça. Não houve influência da ED para as variáveis de desempenho produtivo e composição do filé e carcaça. O nível de... / Digestible protein and energy have not been determined for Nile tilapia (Oreochromis niloticus) in intensive system (cages). This study evaluates hematological parameters before and after transportation stress, fillet and carcass composition and growth of Nile tilapia fed increasing levels of digestible protein (DP) and energy (DE). Nile tilapia (450.96 ± 5.12 g) were distributed into 50 1m3 cages (100 fish tank-1) and fed diets containing 20.0; 23.0; 26.0; 29.0 or 32.0% DP, 3000 or 3300 kcal DE kg-1 in a completely randomized block design (n=5) and 5x2 factorial arrangement. After 60 days the fish were weighed and the diet was quantified to determine the growth performance [final biomass (FB), biomass gain (BG), feed conversion ratio (FCR), average final weight (AFW), survival (S), protein efficiency ratio (PER) , fillet yield (FY), carcass yield (CY), hepatosomatic index (HSI) and visceral fat index (VFI)]. Moisture, protein, lipid and mineral content of the fillets and carcass were quantified. Haematological analyses (red blood cell count, haemoglobin, haematocrit, mean corpuscular volume, mean corpuscular haemoglobin concentration and differential counting of leucocytes) were carried out and then 40 fish were transferred and subjected to transportation stress (4 hours), after which the haematological parameters were analysed again. FB, BG, FCR, AFW and PER were influenced by DP levels. FY and HIS, as well as moisture, crude protein and ether extract of the carcass were influenced by DP x DE interaction. There was no influence of DE on the productive performance and fillet and carcass composition. 3300 kcal DE kg-1 improved animal health. Fishes presented lymphocytopenia and neutrophilia after stress, regardless of feed consumed. Considering health and growth performance it is recommended... (Complete abstract click electronic access below)

O encéfalo, através de complexa atividade elétrica, é capaz de processar diversos tipos de informação, que são reconhecidos, memorizados e recuperados. A base do processamento é dada pela atividade de neurônios, que se comunicam principalmente através de eventos discretos no tempo: os potenciais de ação. Os disparos desses potenciais de ação podem ser observados por técnicas experimentais; por exemplo, é possível medir os instantes dos disparos dos potenciais de ação de centenas de neurônios em camundongos vivos. No entanto, as intensidades das conexões entre esses neurônios não são totalmente acessíveis, o que, além de outros fatores, impossibilita um entendimento mais completo do funcionamento da rede neural. Desse modo, a neurociência computacional tem papel importante para o entendimento dos processos envolvidos no encéfalo, em vários níveis de detalhamento. Dentro da área da neurociência computacional, o presente trabalho aborda a aquisição e recuperação de memórias dadas por padrões espaciais, onde o espaço é definido pelos neurônios da rede simulada. Primeiro utilizamos o conceito da regra de Hebb para construir redes de neurônios com conexões previamente definidas por esses padrões espaciais. Se as memórias são armazenadas nas conexões entre os neurônios, então a inclusão de um período de aprendizado torna necessária a implementação de plasticidade nos pesos sinápticos. As regras de modificação sináptica que permitem memorização (Hebbianas) geralmente causam instabilidades na atividade dos neurônios. Com isso desenvolvemos regras de plasticidade homeostática capazes de estabilizar a atividade basal de redes de neurônios. Finalizamos com o estudo analítico e numérico de regras de plasticidade sináptica que permitam o aprendizado não-supervisionado por elevação da taxa de disparos de potenciais de ação de neurônios. Mostramos que, com uma regra de aprendizado baseada em evidências experimentais, a recuperação de padrões memorizados é possível, com ativação supervisionada ou espontânea. / The brain, through complex electrical activity, is able to process different types of information, which are encoded, stored and retrieved. The processing is based on the activity of neurons that communicate primarily by discrete events in time: the action potentials. These action potentials can be observed via experimental techniques; for example, it is possible to measure the moment of action potentials (spikes) of hundreds of neurons in living mice. However, the strength of the connections among these neurons is not fully accessible, which, among other factors, preclude a more complete understanding of the neural network. Thus, computational neuroscience has an important role in understanding the processes involved in the brain, at various levels of detail. Within the field of computational neuroscience, this work presents a study on the acquisition and retrieval of memories given by spatial patterns, where space is defined by the neurons of the simulated network. First we use Hebb’s rule to build up networks of spiking neurons with static connections chosen from these spatial patterns. If memories are stored in the connections between neurons, then synaptic weights should be plastic so that learning is possible. Synaptic plasticity rules that allow memory formation (Hebbian) usually introduce instabilities on the neurons’ activity. Therefore, we developed homeostatic plasticity rules that stabilize baseline activity regimes in neural networks of spiking neurons. This thesis ends with analytical and numerical studies regarding plasticity rules that allow unsupervised learning by increasing the activity of specific neurons. We show that, with a plasticity rule based on experimental evidences, retrieval of learned patterns is possible, either with supervised or spontaneous recalling.

(OMIM 246450), também conhecida por acidúria 3-hidroxi-3-metilglutárica (HMGA), é um distúrbio genético caracterizado bioquimicamente pelo acúmulo predominante dos ácidos 3-hidroxi-3-metilglutárico (HMG), 3-metilglutárico (MGA) e 3-metilglutacônico (MGT), bem como em menor grau do ácido 3- hidroxiisovalérico em tecidos e líquidos biológicos de indivíduos afetados. Os pacientes apresentam sintomas neurológicos graves e anormalidades no córtex cerebral e gânglios da base cuja fisiopatogenia é pouco conhecida. No presente estudo investigamos os efeitos dos principais metabólitos acumulados na HMGA sobre importantes parâmetros de estresse oxidativo em estriado de ratos injetados com esses compostos e em astrócitos cultivados de córtex cerebral, bem como sobre a fosforilação de proteínas do citoesqueleto de estriado e córtex cerebral de ratos com 30 dias de idade. Assim, estudamos inicialmente os efeitos da administração intrastriatal de HMG e MGA sobre importantes parâmetros de estresse oxidativo em ratos em desenvolvimento. Nossos resultados demonstram que o HMG e o MGA induziram dano oxidativo em lipídios e proteínas. Os dois ácidos também aumentaram a oxidação da 2'- 7'-diclorofluorescina (DCFH), ao passo que apenas o HMG induziu a produção de óxido nítrico. Em relação às defesas antioxidantes o HMG e o MGA provocaram uma diminuição das concentrações de glutationa reduzida e das atividades da superóxido dismutase e glutationa redutase, bem como um aumento da atividade da glutationa peroxidase. Já o HMG também causou um aumento de atividade da catalase e uma diminuição da atividade da glicose-6- fosfato desidrogenase. Finalmente observou-se que antioxidantes preveniram completamente ou atenuaram as alterações dos parâmetros de estresse oxidativo causadas pelo HMG, reforçando a participação de espécies reativas nesses efeitos. Observou-se também que MK-801, um antagonista nãocompetitivo do receptor glutamatérgico do tipo N-metil-D-aspartato (NMDA), preveniu alguns dos efeitos provocados pelo HMG, indicando o envolvimento do receptor NMDA no desequilíbrio redox causado por esse metabólito. Tendo em vista que os astrócitos são importantes para proteção neuronal e são susceptíveis a danos por neurotoxinas, o passo seguinte de nossa investigação foi determinar os efeitos do HMG e MGA sobre parâmetros importantes da homeostase redox e produção de citocinas em astrócitos corticais cultivados. Ambos os ácidos orgânicos reduziram a função mitocondrial astrocitária sem alterarem a viabilidade celular e também diminuíram as concentrações de glutationa reduzida. Em contrapartida, ambos metabólitos aumentaram a formação de espécies reativas (oxidação da DCFH) e também provocaram um aumento na liberação das IL-1β, IL-6 e TNFα através da via de sinalização de Erk. Finalmente investigamos os efeitos do HMG, MGA e MGT sobre a fosforilação da GFAP e subunidades NFL, NFM e NFH dos neurofilamentos (NF) em fatias de estriado e de córtex cerebral. Nossos resultados demonstraram que o HMG, o MGA e o MGT provocaram uma hipofosforilação da GFAP e todas as subunidades dos NF nas duas estruturas cerebrais. Verificamos ainda que a hipofosoforilação induzida por HMG nas proteínas do citoesqueleto foi mediada pela inibição das proteínas cinases, sem alterações de proteínas fosfatases. Assim, demonstramos que uma inibição da PKA estaria envolvida na hipofosforilação da Ser55 na região aminoterminal da NFL, 3 bem como uma inibição da JNK, resultaria na hipofosforilação das repetições do tipo KSP na região carboxiterminal das subunidades NFM e NFH. Observou-se também que a hipofosforilação do citoesqueleto era dependente dos receptores glutamatérgicos sinápticos e extrasinápticos (subunidade NR2B) do tipo NMDA e também do íon Ca2+. Além disso, o inibidor da óxido nítrico sintase, L-NAME, e o antioxidante TROLOX (análogo hidrosolúvel da vitamina E) preveniram completamente a hipofosforilação e a inibição das atividades da PKA e da JNK causada pelo HMG. Podemos então presumir que, os presentes dados fornecem evidências sólidas de que o estresse oxidativo induzido pelo HMG e MGA em estriados de ratos e em astrócitos corticais cultivados, além de uma resposta inflamatória evidenciada nessas células neurais e uma hipofosoforilação em proteínas do citoesqueleto possam representar mecanismos patológicos importantes que contribuem, ao menos em parte, com as alterações cerebrais observadas nos pacientes afetados pela deficiência da HL. / 3-Hydroxy-3-methylglutaryl-CoA lyase (HL) deficiency, also known as 3- hydroxy-3-methylglutaric aciduria (HMGA) is a genetic disorder biochemically characterized by predominant accumulation of 3-hydroxy-3-methylglutaric (HMG), 3-methylglutaric (MGA) and 3-methylglutaconic (MGT), as well as lesser amounts of 3-methylglutaconic and 3-hydroxyisovaleric acids in tissues and biological fluids of affected individuals. Clinically, the patients present neurological symptoms and basal ganglia injury, whose pathomechanisms are partially understood. In the present study, we investigated the effects of the main metabolites accumulating in HMGA on important parameters of oxidative stress in intrastriatally injected rats, in cortical cultured astrocytes, as well as on the phosphorylation of striatal and cortical cytoskeletal proteins of 30 day old rats. Thus, we first investigated the effects of the intrastiatal administration of HMG and MGA on important parameters of oxidative stress in developing rats. Our results demonstrate that HMG and MGA induced lipid and protein oxidative damage. HMG and MGA also increased 2',7'-dichlorofluorescein oxidation, whereas only HMG elicited nitric oxide production. Regarding the antioxidant defenses, both organic acids decreased reduced glutathione concentrations and the activities of superoxide dismutase and glutathione reductase and increased glutathione peroxidase activity. HMG also provoked an increase of catalase activity and a diminution of glucose-6-phosphate dehydrogenase activity. We finally observed that antioxidants fully prevented or attenuated HMG-induced alterations of the oxidative stress parameters, further indicating the participation of reactive species in these effects. We also observed that MK- 801, a non-competitive antagonist of the N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptor, prevented some of these effects, indicating the involvement of the NMDA receptor in the redox imbalance provoked HMG effects. Considering that astrocytes are important for neuronal protection and are susceptible to damage by neurotoxins the next step of this work was investigated the effects of HMG and MGA on important parameters of redox homeostasis and cytokine production in cortical cultured astrocytes. Both organic acids decreased astrocytic mitochondrial function withouth altering cell viability, and also decreased the concentrations of reduced glutathione. In contrast, they increased reactive species formation (DCFH oxidation) and also provoked a significant increase of IL-1, IL-6 and TNFα release through the Erk signaling pathway. Finally, we investigated the effects of HMG, MGA and MGT on the phosphorylation of GFAP and the neurofilaments (NF) subunits NFL, NFM and NFH in striatal and cortical slices. Our results demonstrated that HMG, MGA and MGT caused hypophosphorylation of GFAP and of all NF subunits in both cerebral structures. We also found that the HMG-induced hypophosphorylation on the cytoskeletal proteins was mediated by the inhibition of protein kinases without altering protein phosphatases. Thus, we demonstrated that PKA inhibition was involved in the hypophosphorylation of Ser55 in the amino terminal region of NFL, as well as JNK inhibition resulting in the hypophosphorylation of KSPrepeats in the carboxyl terminal region of NFM and NFH subunits. It was also observed that the cytoskeletal hypophosphorylation was dependent on synaptic and extra synaptic (NR2B subunit) NMDA glutamatergic receptors and also on Ca2+. Furthermore, the nitric oxide synthase inhibitor, L-NAME, and the antioxidant TROLOX (polar analog of 5 vitamin E) fully prevented the hypophosphorylation and the inhibition of PKA and JNK activities caused by HMG. We can then presume that all these data provide solid evidence that oxidative stress induced by HMG and MGA in rat striatum and cortical cultured astrocytes, beyond of a inflamatory response verified in this neural cell type and an hypophosphorylation of cytoskeletal proteins could represent important pathomechanisms that contribute, at least in part, the cerebral alterations observed in the patients afected by the HL deficiency.

As deficiências da 3-hidroxiacil-CoA desidrogenase de cadeia longa (LCHAD) e da proteína trifuncional mitocondrial (MTP) são defeitos hereditários na oxidação de ácidos graxos. Os pacientes apresentam acúmulo de ácidos graxos hidroxilados de cadeia longa (LCHFA), especialmente os ácidos 3- hidroxitetradecanoico (3HTA) e 3-hidroxipalmítico (3HPA), no sangue e outros tecidos. A sintomatologia é bastante variada, incluindo cardiomiopatia severa e sintomas musculares como fraqueza, dor e episódios recorrentes de rabdomiólise, assim como hepatopatia, retinopatia, hipotonia, neuropatia periférica, atraso no desenvolvimento e na fala, podendo levar a morte ainda na infância. Considerando que os mecanismos patogênicos do dano aos tecidos musculares cardíaco e esquelético apresentados por esses pacientes ainda não estão esclarecidos, o presente trabalho teve como objetivo investigar os efeitos in vitro do 3HTA e 3HPA sobre importantes parâmetros da bioenergética mitocondrial, tais como os parâmetros respiratórios estado 3, estado 4, razão de controle respiratório (RCR) e estado desacoplado, bem como o potencial de membrana (ΔΨm), o inchamento, a liberação de citocromo c, a capacidade de retenção de Ca2+ e o conteúdo do NAD(P)H em mitocôndrias isoladas de músculo cardíaco e esquelético de ratos jovens. Inicialmente, observamos que o 3HTA e 3HPA em baixas concentrações (10-30 UM) aumentaram o estado 4 e diminuíram o RCR em mitocôndrias de músculo esquelético, indicando um efeito desacoplador. Quando em concentrações mais elevadas (50-100 UM), esses ácidos graxos diminuíram o estado 4, o estado 3 e o estado desacoplado da respiração mitocondrial, característicos de inibidores metabólicos. Ainda observamos que o 3HPA foi capaz de produzir efeitos semelhantes sobre a respiração mitocondrial em fibras musculares permeabilizadas, validando os resultados obtidos em mitocôndrias isoladas. Além disso, demonstramos que o 3HPA e o 3HTA (30 UM) diminuíram marcadamente o ΔΨm, o conteúdo de NAD(P)H, a capacidade de retenção de Ca2+ e a produção de ATP, além de induzirem inchamento, em mitocôndrias obtidas de ambos os tecidos e suplementadas com Ca2+. Esses efeitos foram prevenidos por ciclosporina A e ADP, assim como pelo rutênio vermelho, indicando o envolvimento do PTP e do Ca2+, respectivamente. O fato de termos verificado que o 3HPA aumentou marcadamente a fluidez das membranas mitocondriais em músculo esquelético indica que esse mecanismo pode estar envolvido no prejuízo da homeostase mitocondrial causado por esses compostos. Finalmente, verificamos que o análogo dicarboxílico do 3HTA, o ácido 3-hidroxitetradecanodioico, que também se acumula nos pacientes, não alterou os parâmetros avaliados, indicando uma ação seletiva para os ácidos monocarboxílicos. Analisando nossos resultados em conjunto, demonstramos que os principais LCHFA acumulados nas deficiências da LCHAD e MTP prejudicam a homeostase mitocondrial em músculo cardíaco e esquelético. Presumimos que esse mecanismo possa explicar, pelo menos em parte, a cardiomiopatia severa, os sintomas e alterações musculares que acometem os pacientes afetados. / Long-chain 3-hydroxy-acyl-CoA dehydrogenase (LCHAD) and mitochondrial trifunctional protein (MTP) deficiencies are inborn errors of fatty acid oxidation. Affected patients present accumulation of long-chain hydroxylated fatty acids (LCHFA), particularly 3-hydroxytetradecanoic (3HTA) and 3-hydroxypalmitic (3HPA) acids, in blood and other tissues. The symptomatology is varied, including severe cardiomyopathy and muscular symptoms such as weakness, muscle pain and recurrent episodes of rhabdomyolysis, as well as hepatopathy, retinopathy, hypotonia, peripheral neuropathy, speech and development delay, leading to premature death. Considering that the pathogenesis of cardiac and skeletal muscle damage presented by the patients are still not established, the aim of the present work was to investigate the in vitro effects of 3HTA and 3HPA on important parameters of mitochondrial bioenergetics, namely the respiratory parameters state 3, state 4, respiratory control ratio (RCR) and uncoupled respiration, as well as mitochondrial membrane potential (ΔΨm), swelling, Ca2+ retention capacity and NAD(P)H redox state in cardiac and skeletal muscle mitochondria isolated from young rats. Initially, we observed that 3HTA and 3HPA at lower concentrations (10-30 UM) increased state 4 and decreased RCR in skeletal muscle mitochondria, indicating an uncoupling effect. At higher concentrations (50-100 UM), these fatty acids decreased state 4, state 3 and uncoupled respiration, suggesting metabolic inhibition. Furthermore, we observed that 3HPA was capable to provoke similar effects on mitochondrial respiration in permeabilized skeletal muscle fibers, validating the results obtained in isolated mitochondria. We also demonstrated that 3HPA and 3HTA (30 UM) strongly decreased the ΔΨm, NAD(P)H content, Ca2+ retention capacity and ATP production, besides inducing swelling, in mitochondria obtained from both tissues and supplemented with Ca2+. These effects were prevented by cyclosporin A and ADP, as well as by ruthenium red, indicating the involvement of mitochondrial permeability transition and Ca2+, respectively. The fact that 3HPA strongly increased the mitochondrial membrane fluidity in skeletal muscle indicates that this mechanism may be involved in the mitochondrial bioenergetics impairment caused by these compounds. Finally we verified that the 3HTA dicarboxylic analogue, 3-hydroxytetradecanodioic acid, which also accumulates in the affected patients, did not alter the tested parameters, indicating a selective action of the monocarboxylic acids. Taken together, we demonstrated that the major LCHFA accumulated in LCHAD and MTP deficiencies impair mitochondrial homeostasis in cardiac and skeletal muscle. We presume that these mechanisms may explain, at least in part, the severe cardiomyopathy, symptomatology and muscle alterations characteristics of the patients affected by these disorders.

Recentemente observou-se experimentalmente, Johnson et al. (2010), que fatias organotípicas corticais de rato são capazes de completar padrões espaço-temporais, após serem treinadas. Embora se especule que mecanismos de plasticidade sináptica e homeostática estejam por trás do fenômeno, ainda não existe nenhuma explicação detalhada sobre o assunto. Com o intuito de propor uma explicação clara e consistente para os mecanismos que permeiam a resposta da rede aos estímulos como um todo, nos propomos a estudar este fenômeno por meio de uma rede de neurônios de integração-e-disparo dotada de mecanismos de homeostase intrínseca e de plasticidade sináptica dependente de disparos. O sistema construído foi explorado, de modo a determinar em que condições a rede poderia comportar-se como o sistema real, e treinado de forma similar `a realizada experimentalmente por Johnson et al. (2010). / Recently it has been observed experimentally, Johnson et al. (2010), that organotypic cortical slices of rat are capable of completing spatio-temporal patterns after training. Although it is speculated that synaptic and homeostatic plasticity may have an important role in this phenomenon, there is still no detailed explanation about this subject. In order to propose a clear and consistent explanation for the mechanisms that underlie the network response to stimuli as a whole, we propose to study this phenomenon through a network of integrate-and-fire neurons endowed with intrinsic homeostasis and spike-timing dependent plasticity mechanisms. The constructed system was explored, aiming to determine in which conditions the network could behave as the real system, and trained in a way similar as the experimental one done by Johnson et al. (2010).

O encéfalo, através de complexa atividade elétrica, é capaz de processar diversos tipos de informação, que são reconhecidos, memorizados e recuperados. A base do processamento é dada pela atividade de neurônios, que se comunicam principalmente através de eventos discretos no tempo: os potenciais de ação. Os disparos desses potenciais de ação podem ser observados por técnicas experimentais; por exemplo, é possível medir os instantes dos disparos dos potenciais de ação de centenas de neurônios em camundongos vivos. No entanto, as intensidades das conexões entre esses neurônios não são totalmente acessíveis, o que, além de outros fatores, impossibilita um entendimento mais completo do funcionamento da rede neural. Desse modo, a neurociência computacional tem papel importante para o entendimento dos processos envolvidos no encéfalo, em vários níveis de detalhamento. Dentro da área da neurociência computacional, o presente trabalho aborda a aquisição e recuperação de memórias dadas por padrões espaciais, onde o espaço é definido pelos neurônios da rede simulada. Primeiro utilizamos o conceito da regra de Hebb para construir redes de neurônios com conexões previamente definidas por esses padrões espaciais. Se as memórias são armazenadas nas conexões entre os neurônios, então a inclusão de um período de aprendizado torna necessária a implementação de plasticidade nos pesos sinápticos. As regras de modificação sináptica que permitem memorização (Hebbianas) geralmente causam instabilidades na atividade dos neurônios. Com isso desenvolvemos regras de plasticidade homeostática capazes de estabilizar a atividade basal de redes de neurônios. Finalizamos com o estudo analítico e numérico de regras de plasticidade sináptica que permitam o aprendizado não-supervisionado por elevação da taxa de disparos de potenciais de ação de neurônios. Mostramos que, com uma regra de aprendizado baseada em evidências experimentais, a recuperação de padrões memorizados é possível, com ativação supervisionada ou espontânea. / The brain, through complex electrical activity, is able to process different types of information, which are encoded, stored and retrieved. The processing is based on the activity of neurons that communicate primarily by discrete events in time: the action potentials. These action potentials can be observed via experimental techniques; for example, it is possible to measure the moment of action potentials (spikes) of hundreds of neurons in living mice. However, the strength of the connections among these neurons is not fully accessible, which, among other factors, preclude a more complete understanding of the neural network. Thus, computational neuroscience has an important role in understanding the processes involved in the brain, at various levels of detail. Within the field of computational neuroscience, this work presents a study on the acquisition and retrieval of memories given by spatial patterns, where space is defined by the neurons of the simulated network. First we use Hebb’s rule to build up networks of spiking neurons with static connections chosen from these spatial patterns. If memories are stored in the connections between neurons, then synaptic weights should be plastic so that learning is possible. Synaptic plasticity rules that allow memory formation (Hebbian) usually introduce instabilities on the neurons’ activity. Therefore, we developed homeostatic plasticity rules that stabilize baseline activity regimes in neural networks of spiking neurons. This thesis ends with analytical and numerical studies regarding plasticity rules that allow unsupervised learning by increasing the activity of specific neurons. We show that, with a plasticity rule based on experimental evidences, retrieval of learned patterns is possible, either with supervised or spontaneous recalling.