The purpose of this dissertation is to examine the use, role and function of medical pedigrees as part of extended networks of genetic practices. Integral to my argument is a description of geneticisation (i.e., the redefinition of family problems as genetic in origin), grounded in a set of detailed case studies of the development and use of visual tools in genetic practices. / In recent years, medical sociologists have tended to link geneticisation to medicalisation (i.e., the social control by doctors over patients accompanied by the translation of social problems into medical issues). I argue that the twin notions of geneticisation and medicalisation are problematic, insofar as they embody a simplistic and negative understanding of medical activities and they prevent a sociological inquiry into the technical content of genetic practices. / Medical pedigrees are visual tools used to translate family problems into visual inscriptions, in order to show the genetic nature of a given disease. The use of medical pedigrees in genetic counselling and research rests on a chain of genetic practices including the inscription of family trees, the standardisation of medical pedigrees, the combination of specialised forms of medical pedigrees with other diagnostic inscriptions, and the circulation of published pedigrees. The analysis is based on a genealogical approach, as built on a combination of historical and ethnographic methods. The genealogical approach was applied to the analysis of a long network of genetic practices centred on Huntington's disease. The analysis spans over 120 years and compares two different international settings (North America and Japan). / The thesis examines how lay support group members and family members collect family narratives, family inscriptions and family trees, which were first translated by genetic counsellors into various forms of medical pedigrees, and then circulated as educational material among lay and medical practitioners. On the basis of these case studies, the conclusion is reached that the notion of geneticisation should be understood as a specific process resulting from an emerging cooperative practice between medical practitioners and lay support group members, rather than as a process of medicalisation.

ABSTRACT "HE WORKED OUT HIS SALVATION WITH FEAR AND TREMBLING": THE SPIRITUALITY OF JOHN RYLAND, JR. Keith Alan Tillman, Th.M. The Southern Baptist Theological Seminary, 2014 Chair: Dr. Michael A. G. Haykin This thesis explores the spirituality in John Ryland, Jr.'s life, ministry, and writings. It examines the antinomian controversy within the Particular Baptists of the eighteenth and nineteenth centuries, focusing on the teaching of William Huntington, a key proponent of antinomianism. It seeks to answer the questions of what influence John Ryland had on the antinomianism controversy and how his theology of the law and the gospel affected his own piety. Chapter 1 is the introduction of the thesis. It presents the main research question concerning the spirituality of John Ryland, as well as introduces the secondary questions concerning the influences of Ryland's piety and the legacy that he left. This chapter also makes the case for the importance of a study of John Ryland's life and ministry as it pertains to his spirituality. Chapter 2 examines John Ryland's life, ministry, and relationships, especially those relationships that helped shape his spiritual life. It includes detailed information concerning his family, especially his father John Collett Ryland, as well as his personal relationship with John Newton. Chapter 3 focuses on the antinomian controversy that affected the British Particular Baptists. It details the controversy by offering an historical biography of William Huntington and by examining Huntington's writings. Chapter 4 discusses Ryland's conflict with Huntington and, through sermons and letters, examines Ryland's thoughts concerning antinomianism. It also examines Ryland's thoughts concerning the law and the gospel and the influence this had on his spirituality. Chapter 5 is the conclusion, and it summarizes the presented arguments in order to answer the research question. It also presents key benefits of this study for the modern Baptist church and shows how Ryland's work continues to impact churches and missionaries of the twenty-first century.

Huntington Disease (HD) is a dominantly inherited neurological disease attributed to a CAG expansion within the HD gene. The HD mutation gives rise to a polyglutamine expansion in exon 1 of the protein huntingtin (Htt). Since the discovery of the HD mutation in 1993, various HD gene mouse models have been developed to contain either fragments or full-length copies of the mutant HD gene. The existence of these HD mouse models enables focused therapeutic testing to develop potential treatments for HD. RNA interference (RNAi) therapy is a targeted gene silencing approach whereby synthetic RNA constructs are shuttled into the cell by viral vectors and used by the cell’s endogenous RNAi machinery to silence a gene of interest. RNAi therapy holds promise for mutant huntingtin (muHtt) allele-specific silencing as a treatment for HD. The purpose of this thesis was to develop the tools for pre-clinical testing of RNAi-mediated gene silencing of human muHtt in the YAC128 mouse model of HD. First, AAV serotypes were compared for delivery to striatal neurons, the neurons most affected in HD. From this work AAV serotype 1 was selected as the most effective serotype for construct delivery. Second, synthetic RNAi constructs including short-hairpin RNA (shRNA) and microRNA-based constructs (miR-shRNAs) were compared for silencing of human muHtt expression in vivo. Here, miR-shRNAs were found to have increased gene silencing and improved tolerance in avoiding immune activation compared to shRNAs. Alternatively, the shRNAs induced dramatic immune activation and morbidity in some cases. Ultimately these findings will contribute to a pre-clinical trial in YAC128 mice investigating Htt RNAi-mediated gene silencing in the treatment of HD, which is also discussed in this thesis. This future work provides proof-of-principle for muHtt allele-specific silencing as a treatment of HD.

München, Techn. Univ., Diss., 2004.

O ácido quinolínico (QUIN) é um metabólito implicado na patologia de diversas doenças neurodegenerativas, sendo que a injeção intraestriatal com QUIN é um modelo bastante utilizado para o estudo da doença de Huntington (DH). A DH envolve manifestações cognitivas, motoras e neuropsiquiátricas, sendo que a forma juvenil da doença (DHJ) tem uma progressão dos sintomas muito mais rápida e é bem menos estudada que a forma adulta. No presente trabalho desenvolvemos um modelo animal da DHJ, além de utilizarmos abordagens ex vivo e estudos in vitro com o objetivo de avaliar os efeitos do QUIN sobre a homeostase do citoesqueleto, as vias de sinalização direcionadas ao equilíbrio de fosforilação/desfosforilação dos filamentos intermediários (FI) de astrócitos e neurônios e a participação do citoesqueleto das células neurais sobre o dano celular no estriado, cortex cerebral e hipocampo de ratos jovens. Também foram avaliados parâmetros comportamentais no estudo in vivo. Para o estudo in vivo, os ratos foram submetidos a uma injeção intraestriatal de QUIN (150 nmol) ou solução salina (controles) e os parâmetros bioquímicos e comportamentais foram avaliados 1, 7, 14 e 21 dias após a injeção. Para o estudo ex vivo, foram utilizadas fatias de estriado tratadas com QUIN (100 μM) ou tampão fisiológico (controles) durante 50 min e ferramentas farmacológicas foram utilizadas para estudar as vias de sinalização envolvidas nos efeitos causados pela neurotoxina no citoesqueleto. Os estudos in vitro foram desenvolvidos utilizando astrócitos e neurônios estriatais em cultura primária, onde as células foram tratadas com QUIN (10-500 μM) ou apenas com veículo (controles) por 24 h. Os resultados mostraram que os ratos injetados com QUIN apresentaram uma diminuição da captação de glutamato e um aumento na captação de Ca2+ logo após a infusão. Estes efeitos causaram alteração na fosforilação dos FI, propagaram-se do estriado para o córtex cerebral e hipocampo e foram acompanhados de gliose reativa e neurodegeneração no estriado e córtex, mas não no hipocampo. Além disso, os animais apresentaram déficit cognitivo que precedeu as alterações motoras, o que é uma característica da DHJ. O estudo ex vivo mostrou que o QUIN causou hiperfosforilação das subunidades dos neurofilamentos (NF) e da proteína glial fibrilar ácida (GFAP), FI de neurônios e astrócitos, respectivamente. Esses efeitos foram dependentes da ativação de receptores glutamatérgicos ionotrópicos e metabotrópicos, do influxo de Ca2+ através de canais de Ca2+ dependentes de voltagem (VDCC) e da ativação de cinases dependentes e independentes de segundos mensageiros. Além disso, o estudo in vitro mostrou que a alteração da fosforilação dos FI neurais é acompanhada de reorganização do citoesqueleto neuronal e astroglial por mecanismos envolvendo Ca2+. Os efeitos sobre o citoesqueleto neuronal foram totalmente revertidos pelo meio condicionado de astrócitos tratados com QUIN. Ainda, o estudo em co-cultura astrócito/neurônio mostrou que há uma proteção recíproca contra os efeitos do QUIN. O conjunto dos nossos dados evidencia que o dano excitotóxico causado pelo QUIN, através do aumento do influxo de Ca2+ para o citoplasma, pode ser um dos principais responsáveis pela desregulação das cascatas de sinalização intracelulares direcionadas para o citoesqueleto, sendo então o citoesqueleto neural um importante alvo para as ações do QUIN no cérebro de ratos jovens. A formação de um quadro de excitotoxicidade, o rompimento da homeostase do citoesqueleto e a alteração tecidual e celular parecem ser etapas iniciais no dano causado pelo QUIN e podem estar relacionados com os déficits comportamentais observados nos animais. Acreditamos que esses resultados são relevantes para a compreensão dos mecanismos moleculares envolvidos na neurotoxicidade causada pelo QUIN em animais jovens e esperamos que a continuidade desse estudo possa contribuir ainda mais para o estudo das bases moleculares da DHJ. / Quinolinic acid (QUIN) is a neuroactive metabolite considered to be involved in neurodegenerative disorders, and the intrastriatal injection of QUIN is a commonly used model for the study of HD. The disease involves cognitive, motor and neuropsychiatric manifestations, and the juvenile form of the disease (JHD) has a more rapid progression of symptoms and is much less studied. In the present work we developed an animal model of JHD and ex vivo and in vitro approaches to evaluate the effects of QUIN on the homeostasis of the cytoskeleton, signaling pathways targeting the phosphorylation/dephosphorylation equilibrium of astrocyte and neuron intermediate filaments (IF) and the involvement of the cytoskeleton of neural cells on cell damage in the striatum, cerebral cortex and hippocampus of young rats. Behavioral parameters were also evaluated on in vivo study. For the in vivo study, rats were subjected to an instrastriatal injection of QUIN (150 nmol) or saline (controls) and the biochemical and behavioral parameters were evaluated 1, 7, 14 and 21 days after injection. For ex vivo study, striatal slices treated with QUIN (100 μM) or buffer (control) for 50 min and pharmacological approaches were used to study the signaling pathways involved in the effects caused by the neurotoxin on cytoskeleton. In vitro studies were developed using striatal neurons and astrocytes in primary culture, where cells were treated with QUIN (10-500 mM) or vehicle only (controls) for 24 h. The results showed that rats injected with QUIN showed a decrease in uptake of glutamate and increased uptake of Ca2 + after infusion. These effects caused alterations in the phosphorylation of IFs that propagated from striatum to cerebral cortex and hippocampus and were accompanied by reactive gliosis and neurodegeneration in cortex and striatum but not in hippocampus. Furthermore, the animals showed cognitive deficits that preceded motor changes, which is a characteristic of JHD. Ex vivo studies showed that QUIN caused hyperphosphorylation of neurofilament subunits (NF) and glial fibrillary acidic protein (GFAP), IF of neurons and astrocytes, respectively. These effects were dependent on the activation of ionotropic and metabotropic glutamate receptors, Ca2 + influx through voltage-dependent Ca2 + (VDCC) and the kinase-dependent and independent of activation of second messengers. Moreover, in vitro studies showed that the change in phosphorylation of neural IFs is accompanied by reorganization of the neuronal and astroglial cytoskeleton by mechanisms involving Ca2 +. The effects on the neuronal cytoskeleton were completely reversed by the conditioned medium of astrocytes treated with QUIN. Also, the study with co-cultured astrocyte-neuron showed that there is a mutual protection against the effects of QUIN. The set of our data shows that the excitotoxic damage caused by QUIN by increasing the influx of Ca2 + into the cytoplasm can be a major contributor to the misregulation of cascades of intracellular signaling directed to the cytoskeleton, making the cytoskeleton an important target for the actions of QUIN in brain of young rats. The formation of excitotoxicity, the disruption of cytoskeletal homeostasis and changes in cell tissue appear to be steps in the initial damage caused by QUIN and may be associated with behavioral deficits observed in the animals. We believe that these findings have contributed to a better understanding of the molecular mechanisms involved in the neurotoxicity caused by QUIN in young rats and we expect that the continuation of this study can contribute to the better understanding of the molecular basis of JHD.

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É causada pela expansão da repetição do trinucleotídio CAG (citosina-adenina-guanina) no gene da huntingtina, resultando numa proteína mutante que provoca lesão cerebral. Estudo anterior do nosso grupo de pesquisa em modelo animal para DH observou alteração na expressão de genes relacionados à dineína e dinactina, responsáveis pelo tráfego celular e desenvolvimento neuronal. O objetivo deste estudo foi relacionar o diagnóstico molecular com as manifestações clínicas da DH e analisar a expressão dos genes dineína de cadeia pesada axonemal 6 (DNAH6), dineína de cadeia leve Tctex-tipo 1 (DYNLT1) e dinactina3 (DCTN3) nos pacientes. Os participantes do estudo foram classificados em grupo controle (n=12) e grupo com diagnóstico clínico de DH (n=25). O diagnóstico clínico foi realizado pela equipe médica do Ambulatório de Genética Clínica do Hospital Universitário Cassiano Antonio Moraes, UFES (HUCAM/UFES), por meio da Escala Unificada para avaliação da doença de Huntington (UHDRS). O diagnóstico molecular para DH foi confirmado em 68% dos pacientes selecionados. Neste estudo, foi observada correlação negativa entre a expansão CAG e a idade de início dos sintomas. A relação da gravidade da doença com a capacidade funcional total (TFC), assim como com o comprometimento motor foi estatisticamente significativa (p<0,05). A expansão CAG e o comprometimento da função motora refletem-se negativamente na independência dos pacientes. Observou-se diminuição da expressão do gene DNAH6 nos pacientes com DH em relação ao grupo controle, que foi compatível com o observado na expressão deste gene no estriado de modelo animal com DH. Não houve alteração para os genes DYNTL1 e DCTN3. Com o estudo, considera-se importante avaliar a relação do diagnóstico molecular com o estudo clínico da escala UHDRS, fundamental para avaliar a taxa de progressão da DH nos pacientes. Sugere-se ainda que a avaliação da expressão do gene DNAH6, seja um possível marcador sanguíneo para as primeiras alterações celulares que antecedem as manifestações clinicas da DH. / Huntington's disease (HD) is a progressive neurodegenerative disease that leads to motor, cognitive and mental impairment. It is caused by CAG (guanine-cytosine-adenine) trinucleotide repeat expansion in the huntingtin gene, resulting in a mutant form which causes brain damage. A previous study of our research group in an animal model for HD observed changes in gene expression related to dynein and dynactin responsible for cellular traffic and neuronal development. The aim of this study was to relate the molecular diagnosis with clinical manifestations of HD and analyze the expression of axonemal dynein heavy chain gene 6(DNAH6), dynein light chains Tctex-type 1 (DYNLT1) and dynactin 3 (DCTN3) in patients. Participants of this study were divided into control group (n = 12) and group with clinical diagnosis of HD (n = 25). The clinical diagnosis was made by the medical team Clinical Genetics Clinic of the University Hospital Cassiano Antonio de Moraes, UFES (HUCAM / UFES) through the Unified scale for assessment of Huntington's disease (UHDRS). The molecular diagnosis of HD was confirmed in 68% of selected patients. In this study, we observed a negative correlation between the CAG expansion and the age of onset of symptoms. The relationship of disease severity with the overall functional capacity (TCF), as well as motor impairment was statistically significant (p <0.05). The CAG expansion and impairment of motor function are reflected negatively on the independence of patients. There was decreased expression of the gene DNAH6 in HD patients compared to the control group, which was consistent with that seen in the expression of this gene in the striatum of animal model with HD. There was no change to the DYNTL1 and DCTN3 genes. In the study, we consider important the ratio of the molecular diagnosis with the clinical study of UHDRS scale essential to assess the rate of progression of the HD in patients. It also suggests that evaluating the expression of the gene DNAH6, is a possible blood marker for the early cellular changes that precede the clinical manifestations of HD.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Bioquímica / Made available in DSpace on 2012-10-26T10:17:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 302705.pdf: 4398948 bytes, checksum: 367a32603d5b771ff7756b6657550df1 (MD5) / A doença de Huntington (DH) é uma patologia neurodegenerativa, autossômica dominante caracterizada por sintomas atribuídos à morte de neurônios estriatais e corticais no cérebro. O mecanismo de neurodegeneração na DH parece estar relacionado com excitotoxicidade, disfunção mitocondrial e estresse oxidativo. O probucol (PB) é um composto fenólico antilipêmico, que apresenta propriedades anti-inflamatória e antioxidante em diferentes modelos experimentais de toxicidade/patologia. O objetivo deste estudo foi investigar o possível efeito protetor do PB sobre a neurotoxicidade e estresse oxidativo em modelos experimentais de DH in vitro e in vivo. Inicialmente, foi avaliada a relação entre prejuízo no metabolismo energético, excitotoxicidade e estresse oxidativo em fatias de estriado de ratos expostas ao ácido quinolínico (AQ), ácido 3-nitropropiônico (3-NP) e ao modelo combinado (AQ + 3-NP). Os dados sugerem que os modelos utilizados podem gerar um padrão complexo de dano, que envolve comprometimento metabólico, formação de espécies reativas de oxigênio (ERO) e estresse oxidativo. O PB preveniu o estresse oxidativo nas três condições experimentais e foi capaz de proteger contra disfunção mitocondrial induzida pelo AQ e AQ + 3-NP. Além disso, o potencial efeito protetor do probucol foi avaliado sobre a neurotoxicidade do 3-NP em ratos. O pré-tratamento com probucol (por 60 dias) aumentou a atividade da glutationa peroxidase (GPx) no estriado e no córtex e preveniu o prejuízo motor e o estresse oxidativo induzido pelo 3-NP em ratos. O efeito do PB sobre a GPx e suas propriedades antioxidantes estão provavelmente associados ao seu efeito benéfico neste modelo. Também foi verificado o possível efeito protetor do succinobucol, um análogo do PB, sobre a toxicidade induzida pelo 3-NP em preparações mitocondriais de cérebro de ratos in vitro. O probucol e o succinobucol preveniram o estresse oxidativo induzido pelo 3-NP, mas apenas o succinobucol foi capaz de prevenir a disfunção mitocondrial induzida pela toxina. Juntos este resultados sugerem um novo papel para o probucol e seu análogo succinobucol como potenciais agentes neuroprotetores em modelos de DH.

O ácido quinolínico (QUIN) é um metabólito implicado na patologia de diversas doenças neurodegenerativas, sendo que a injeção intraestriatal com QUIN é um modelo bastante utilizado para o estudo da doença de Huntington (DH). A DH envolve manifestações cognitivas, motoras e neuropsiquiátricas, sendo que a forma juvenil da doença (DHJ) tem uma progressão dos sintomas muito mais rápida e é bem menos estudada que a forma adulta. No presente trabalho desenvolvemos um modelo animal da DHJ, além de utilizarmos abordagens ex vivo e estudos in vitro com o objetivo de avaliar os efeitos do QUIN sobre a homeostase do citoesqueleto, as vias de sinalização direcionadas ao equilíbrio de fosforilação/desfosforilação dos filamentos intermediários (FI) de astrócitos e neurônios e a participação do citoesqueleto das células neurais sobre o dano celular no estriado, cortex cerebral e hipocampo de ratos jovens. Também foram avaliados parâmetros comportamentais no estudo in vivo. Para o estudo in vivo, os ratos foram submetidos a uma injeção intraestriatal de QUIN (150 nmol) ou solução salina (controles) e os parâmetros bioquímicos e comportamentais foram avaliados 1, 7, 14 e 21 dias após a injeção. Para o estudo ex vivo, foram utilizadas fatias de estriado tratadas com QUIN (100 μM) ou tampão fisiológico (controles) durante 50 min e ferramentas farmacológicas foram utilizadas para estudar as vias de sinalização envolvidas nos efeitos causados pela neurotoxina no citoesqueleto. Os estudos in vitro foram desenvolvidos utilizando astrócitos e neurônios estriatais em cultura primária, onde as células foram tratadas com QUIN (10-500 μM) ou apenas com veículo (controles) por 24 h. Os resultados mostraram que os ratos injetados com QUIN apresentaram uma diminuição da captação de glutamato e um aumento na captação de Ca2+ logo após a infusão. Estes efeitos causaram alteração na fosforilação dos FI, propagaram-se do estriado para o córtex cerebral e hipocampo e foram acompanhados de gliose reativa e neurodegeneração no estriado e córtex, mas não no hipocampo. Além disso, os animais apresentaram déficit cognitivo que precedeu as alterações motoras, o que é uma característica da DHJ. O estudo ex vivo mostrou que o QUIN causou hiperfosforilação das subunidades dos neurofilamentos (NF) e da proteína glial fibrilar ácida (GFAP), FI de neurônios e astrócitos, respectivamente. Esses efeitos foram dependentes da ativação de receptores glutamatérgicos ionotrópicos e metabotrópicos, do influxo de Ca2+ através de canais de Ca2+ dependentes de voltagem (VDCC) e da ativação de cinases dependentes e independentes de segundos mensageiros. Além disso, o estudo in vitro mostrou que a alteração da fosforilação dos FI neurais é acompanhada de reorganização do citoesqueleto neuronal e astroglial por mecanismos envolvendo Ca2+. Os efeitos sobre o citoesqueleto neuronal foram totalmente revertidos pelo meio condicionado de astrócitos tratados com QUIN. Ainda, o estudo em co-cultura astrócito/neurônio mostrou que há uma proteção recíproca contra os efeitos do QUIN. O conjunto dos nossos dados evidencia que o dano excitotóxico causado pelo QUIN, através do aumento do influxo de Ca2+ para o citoplasma, pode ser um dos principais responsáveis pela desregulação das cascatas de sinalização intracelulares direcionadas para o citoesqueleto, sendo então o citoesqueleto neural um importante alvo para as ações do QUIN no cérebro de ratos jovens. A formação de um quadro de excitotoxicidade, o rompimento da homeostase do citoesqueleto e a alteração tecidual e celular parecem ser etapas iniciais no dano causado pelo QUIN e podem estar relacionados com os déficits comportamentais observados nos animais. Acreditamos que esses resultados são relevantes para a compreensão dos mecanismos moleculares envolvidos na neurotoxicidade causada pelo QUIN em animais jovens e esperamos que a continuidade desse estudo possa contribuir ainda mais para o estudo das bases moleculares da DHJ. / Quinolinic acid (QUIN) is a neuroactive metabolite considered to be involved in neurodegenerative disorders, and the intrastriatal injection of QUIN is a commonly used model for the study of HD. The disease involves cognitive, motor and neuropsychiatric manifestations, and the juvenile form of the disease (JHD) has a more rapid progression of symptoms and is much less studied. In the present work we developed an animal model of JHD and ex vivo and in vitro approaches to evaluate the effects of QUIN on the homeostasis of the cytoskeleton, signaling pathways targeting the phosphorylation/dephosphorylation equilibrium of astrocyte and neuron intermediate filaments (IF) and the involvement of the cytoskeleton of neural cells on cell damage in the striatum, cerebral cortex and hippocampus of young rats. Behavioral parameters were also evaluated on in vivo study. For the in vivo study, rats were subjected to an instrastriatal injection of QUIN (150 nmol) or saline (controls) and the biochemical and behavioral parameters were evaluated 1, 7, 14 and 21 days after injection. For ex vivo study, striatal slices treated with QUIN (100 μM) or buffer (control) for 50 min and pharmacological approaches were used to study the signaling pathways involved in the effects caused by the neurotoxin on cytoskeleton. In vitro studies were developed using striatal neurons and astrocytes in primary culture, where cells were treated with QUIN (10-500 mM) or vehicle only (controls) for 24 h. The results showed that rats injected with QUIN showed a decrease in uptake of glutamate and increased uptake of Ca2 + after infusion. These effects caused alterations in the phosphorylation of IFs that propagated from striatum to cerebral cortex and hippocampus and were accompanied by reactive gliosis and neurodegeneration in cortex and striatum but not in hippocampus. Furthermore, the animals showed cognitive deficits that preceded motor changes, which is a characteristic of JHD. Ex vivo studies showed that QUIN caused hyperphosphorylation of neurofilament subunits (NF) and glial fibrillary acidic protein (GFAP), IF of neurons and astrocytes, respectively. These effects were dependent on the activation of ionotropic and metabotropic glutamate receptors, Ca2 + influx through voltage-dependent Ca2 + (VDCC) and the kinase-dependent and independent of activation of second messengers. Moreover, in vitro studies showed that the change in phosphorylation of neural IFs is accompanied by reorganization of the neuronal and astroglial cytoskeleton by mechanisms involving Ca2 +. The effects on the neuronal cytoskeleton were completely reversed by the conditioned medium of astrocytes treated with QUIN. Also, the study with co-cultured astrocyte-neuron showed that there is a mutual protection against the effects of QUIN. The set of our data shows that the excitotoxic damage caused by QUIN by increasing the influx of Ca2 + into the cytoplasm can be a major contributor to the misregulation of cascades of intracellular signaling directed to the cytoskeleton, making the cytoskeleton an important target for the actions of QUIN in brain of young rats. The formation of excitotoxicity, the disruption of cytoskeletal homeostasis and changes in cell tissue appear to be steps in the initial damage caused by QUIN and may be associated with behavioral deficits observed in the animals. We believe that these findings have contributed to a better understanding of the molecular mechanisms involved in the neurotoxicity caused by QUIN in young rats and we expect that the continuation of this study can contribute to the better understanding of the molecular basis of JHD.

Une dysfonction olfactive et une altération de la neurogenèse sont observées dans plusieurs maladies neurodégénératives, y compris la maladie de Huntington (MH). Ce déficit est un symptôme précoce de la MH et est en corrélation avec le déclin de la performance cognitive globale, la dépression et la dégénérescence des régions olfactives dans le cerveau. La dysfonction olfactive dans les maladies neurodégénératives est souvent accompagnée par des anomalies structurelles de l’épithélium olfactif, du bulbe olfactif (BO) et du cortex olfactif chez l’humain. En dépit de preuves claires démontrant la dysfonction olfactive chez les patients de la MH l'information disponible est limitée dans des modèles murins et les mécanismes sous-jacents ne sont pas connus. Une diminution du volume et du compte neuronale dans le PC est observée dans les souris YAC128 vs le type sauvage (WT) âgée (12 mois). Nous avons également examiné les comportements lors d'exposition à des odeurs sociales et non sociales chez des souris en utilisant le test habituation. Une habituation aux odeurs tend à être observé dans les souris YAC128 de 1 mois vs WT se traduisant par une tendance de l’augmentation de la durée d’exploration des YAC128 vs WT lors de leurs 2e et 3e expositions à une odeur. Dans les couches glomérulaire et plexiforme externe, l’intensité réciproque du marquage de TH et de GFAP, marqueur de cellules gliales présente une tendance pour une augmentation dans les YAC128 comparativement au WT. Une tendance pour une diminution de Iba-1, marqueur de neuroinflammation, a aussi été observé dans la couche granulaire du BO de YAC128 âgée vs WT. Malgré une diminution de l’expression en ARNm de caspase-3 et -8, une augmentation de l'expression protéique de la proforme de caspase-8 et des formes actives de la caspase-8, -6 et -9 a été observés au stade présymptomatique dans des BO de YAC128 vs WT. De façon similaire aux YAC128, une atrophie du BO à 6 mois est remarqué dans le modèle de rat BACHD (lignées TG5 et TG9). Globalement, un niveau d’expression de la protéine huntington mutante (httm) est plus élevé dans les TG5. L’expression protéique dans les BO de la proforme des caspase-3, -6 et -8 sont supérieurs dans les TG9 lorsque comparés au TG5 et au WT. L’identification de marqueurs précoces pour la MH contribuera aux approches thérapeutiques et permettra de clarifier l'utilité des tests de la fonction olfactive dans les individus à risques de la MH.

O ácido quinolínico (QUIN) é um metabólito implicado na patologia de diversas doenças neurodegenerativas, sendo que a injeção intraestriatal com QUIN é um modelo bastante utilizado para o estudo da doença de Huntington (DH). A DH envolve manifestações cognitivas, motoras e neuropsiquiátricas, sendo que a forma juvenil da doença (DHJ) tem uma progressão dos sintomas muito mais rápida e é bem menos estudada que a forma adulta. No presente trabalho desenvolvemos um modelo animal da DHJ, além de utilizarmos abordagens ex vivo e estudos in vitro com o objetivo de avaliar os efeitos do QUIN sobre a homeostase do citoesqueleto, as vias de sinalização direcionadas ao equilíbrio de fosforilação/desfosforilação dos filamentos intermediários (FI) de astrócitos e neurônios e a participação do citoesqueleto das células neurais sobre o dano celular no estriado, cortex cerebral e hipocampo de ratos jovens. Também foram avaliados parâmetros comportamentais no estudo in vivo. Para o estudo in vivo, os ratos foram submetidos a uma injeção intraestriatal de QUIN (150 nmol) ou solução salina (controles) e os parâmetros bioquímicos e comportamentais foram avaliados 1, 7, 14 e 21 dias após a injeção. Para o estudo ex vivo, foram utilizadas fatias de estriado tratadas com QUIN (100 μM) ou tampão fisiológico (controles) durante 50 min e ferramentas farmacológicas foram utilizadas para estudar as vias de sinalização envolvidas nos efeitos causados pela neurotoxina no citoesqueleto. Os estudos in vitro foram desenvolvidos utilizando astrócitos e neurônios estriatais em cultura primária, onde as células foram tratadas com QUIN (10-500 μM) ou apenas com veículo (controles) por 24 h. Os resultados mostraram que os ratos injetados com QUIN apresentaram uma diminuição da captação de glutamato e um aumento na captação de Ca2+ logo após a infusão. Estes efeitos causaram alteração na fosforilação dos FI, propagaram-se do estriado para o córtex cerebral e hipocampo e foram acompanhados de gliose reativa e neurodegeneração no estriado e córtex, mas não no hipocampo. Além disso, os animais apresentaram déficit cognitivo que precedeu as alterações motoras, o que é uma característica da DHJ. O estudo ex vivo mostrou que o QUIN causou hiperfosforilação das subunidades dos neurofilamentos (NF) e da proteína glial fibrilar ácida (GFAP), FI de neurônios e astrócitos, respectivamente. Esses efeitos foram dependentes da ativação de receptores glutamatérgicos ionotrópicos e metabotrópicos, do influxo de Ca2+ através de canais de Ca2+ dependentes de voltagem (VDCC) e da ativação de cinases dependentes e independentes de segundos mensageiros. Além disso, o estudo in vitro mostrou que a alteração da fosforilação dos FI neurais é acompanhada de reorganização do citoesqueleto neuronal e astroglial por mecanismos envolvendo Ca2+. Os efeitos sobre o citoesqueleto neuronal foram totalmente revertidos pelo meio condicionado de astrócitos tratados com QUIN. Ainda, o estudo em co-cultura astrócito/neurônio mostrou que há uma proteção recíproca contra os efeitos do QUIN. O conjunto dos nossos dados evidencia que o dano excitotóxico causado pelo QUIN, através do aumento do influxo de Ca2+ para o citoplasma, pode ser um dos principais responsáveis pela desregulação das cascatas de sinalização intracelulares direcionadas para o citoesqueleto, sendo então o citoesqueleto neural um importante alvo para as ações do QUIN no cérebro de ratos jovens. A formação de um quadro de excitotoxicidade, o rompimento da homeostase do citoesqueleto e a alteração tecidual e celular parecem ser etapas iniciais no dano causado pelo QUIN e podem estar relacionados com os déficits comportamentais observados nos animais. Acreditamos que esses resultados são relevantes para a compreensão dos mecanismos moleculares envolvidos na neurotoxicidade causada pelo QUIN em animais jovens e esperamos que a continuidade desse estudo possa contribuir ainda mais para o estudo das bases moleculares da DHJ. / Quinolinic acid (QUIN) is a neuroactive metabolite considered to be involved in neurodegenerative disorders, and the intrastriatal injection of QUIN is a commonly used model for the study of HD. The disease involves cognitive, motor and neuropsychiatric manifestations, and the juvenile form of the disease (JHD) has a more rapid progression of symptoms and is much less studied. In the present work we developed an animal model of JHD and ex vivo and in vitro approaches to evaluate the effects of QUIN on the homeostasis of the cytoskeleton, signaling pathways targeting the phosphorylation/dephosphorylation equilibrium of astrocyte and neuron intermediate filaments (IF) and the involvement of the cytoskeleton of neural cells on cell damage in the striatum, cerebral cortex and hippocampus of young rats. Behavioral parameters were also evaluated on in vivo study. For the in vivo study, rats were subjected to an instrastriatal injection of QUIN (150 nmol) or saline (controls) and the biochemical and behavioral parameters were evaluated 1, 7, 14 and 21 days after injection. For ex vivo study, striatal slices treated with QUIN (100 μM) or buffer (control) for 50 min and pharmacological approaches were used to study the signaling pathways involved in the effects caused by the neurotoxin on cytoskeleton. In vitro studies were developed using striatal neurons and astrocytes in primary culture, where cells were treated with QUIN (10-500 mM) or vehicle only (controls) for 24 h. The results showed that rats injected with QUIN showed a decrease in uptake of glutamate and increased uptake of Ca2 + after infusion. These effects caused alterations in the phosphorylation of IFs that propagated from striatum to cerebral cortex and hippocampus and were accompanied by reactive gliosis and neurodegeneration in cortex and striatum but not in hippocampus. Furthermore, the animals showed cognitive deficits that preceded motor changes, which is a characteristic of JHD. Ex vivo studies showed that QUIN caused hyperphosphorylation of neurofilament subunits (NF) and glial fibrillary acidic protein (GFAP), IF of neurons and astrocytes, respectively. These effects were dependent on the activation of ionotropic and metabotropic glutamate receptors, Ca2 + influx through voltage-dependent Ca2 + (VDCC) and the kinase-dependent and independent of activation of second messengers. Moreover, in vitro studies showed that the change in phosphorylation of neural IFs is accompanied by reorganization of the neuronal and astroglial cytoskeleton by mechanisms involving Ca2 +. The effects on the neuronal cytoskeleton were completely reversed by the conditioned medium of astrocytes treated with QUIN. Also, the study with co-cultured astrocyte-neuron showed that there is a mutual protection against the effects of QUIN. The set of our data shows that the excitotoxic damage caused by QUIN by increasing the influx of Ca2 + into the cytoplasm can be a major contributor to the misregulation of cascades of intracellular signaling directed to the cytoskeleton, making the cytoskeleton an important target for the actions of QUIN in brain of young rats. The formation of excitotoxicity, the disruption of cytoskeletal homeostasis and changes in cell tissue appear to be steps in the initial damage caused by QUIN and may be associated with behavioral deficits observed in the animals. We believe that these findings have contributed to a better understanding of the molecular mechanisms involved in the neurotoxicity caused by QUIN in young rats and we expect that the continuation of this study can contribute to the better understanding of the molecular basis of JHD.