A lesão hipóxico-isquêmica perinatal (HI) é uma das principais causas de mortalidade aguda e morbidade neurológica crônica em lactentes e crianças. Os mecanismos de lesão podem ser classificados em fase primária, latente, secundária e terciária. A inflamação aguda desencadeia a expressão de uma série de genes pró-inflamatórios, que induzem a síntese de fatores de transcrição e de mediadores inflamatórios. Uma posível via de sinalização alterada que pode ter uma importância fundamental na HI depende dos astrócitos e envolve a uma subunidade de uma proteína ligante de cálcio, chamada S100b. Sua inibição parece ter efeito neuroprotetor em modelos de lesão ao sistema nervoso central. Este trabalho teve por objetivo avaliar os efeitos neuroprotetores do ácido arúndico (um inibidor da síntese astrocítica de S100b) administrado pré e pós hipóxia sobre os parâmetros comportamentais, morfológicos e bioquímicos no modelo de hipóxia-isquemia neonatal em ratos Wistar. No 7º dia de vida pós-natal os animais foram submetidos à combinação da oclusão unilateral da artéria carótida direita e exposição a uma atmosfera hipóxica (8% de O2) por 60 minutos. Foram aplicadas injeções intraperitoniais de salina para os grupos Sham e HI+Salina (HIS) e de ácido arúndico nos grupos HI+AA0,1mg/kg pré-hipóxia (HIAA0,1pré), HI+AA 1mg/kg pré-hipóxia (HIAA1 pré), HI+AA10mg/kg pré-hipóxia (HIAA10pré) e HI+AA10 mg/kg pré e pós-hipóxia (HIAA10pré e pós). Os grupos pré receberam ácido arúndico imediatamente antes da hipóxia e o grupo pós, nos intervalos de 1, 24 e 48 horas após a cirurgia. Os resultados demonstraram que o ácido arúndico foi efetivo na dose de 10 mg/kg aplicados pré e pós-hipóxia, sendo capaz de reduzir a lesão tecidual no hipocampo ipsilateral à oclusão da carótida, também promoveu a sobrevivência astrocitária no hipocampo, reduziu a liberação de S100b no líquor, manteve a expressão dos níveis dos transportadores de glutamato (GLT-1 e GLAST) e da glutamina sintetase, contudo não foi capaz de melhorar os déficits cognitivos induzidos pela HI. / Perinatal hypoxic-ischemic injury (HI) is one of the main causes of acute mortality and chronic neurological morbidity in infants and children. Injury mechanisms can be classified as primary, latent, secondary and tertiary. Acute inflammation triggers the expression of a number of proinflammatory genes, which induce the synthesis of transcription factors and inflammatory mediators. One possible signaling pathway altered that may have fundamental importance in HI depends on astrocytes and involves a subunit of a calcium binding protein, called S100b. Its inhibition may have neuroprotective effects on central nervous system injury models. This study aimed to evaluate the neuroprotective effects of arundic acid (an S100b astrocytic synthesis inhibitor) when administered in the pre and post hypoxia periods on behavioral, morphological and biochemical parameters in the neonatal hypoxia-ischemia model in Wistar rats. On the 7th day postnatal life the animals were submitted to a combination of unilateral occlusion of the right carotid artery and exposure to a hypoxic atmosphere (8% O 2) for 60 minutes. Intraperitoneal saline injections were used for the groups Sham and HI + Saline (HIS) and of arundic acid in the groups HI+AA0,1mg/kg pre-hypoxia (HIAA0,1pre), HI+AA 1mg/kg pre-hypoxia (HIAA1pre), HI+AA10mg/kg pre-hypoxia (HIAA10pre) and HI+AA10 mg/kg pre and post-hypoxia (HIAA10pre and post). Pre groups received arundic acid immediately prior to hypoxia and the Post group at intervals of 1, 24 and 48 hours after surgery. The results demonstrated that the arundic acid was effective at a dose of 10 mg/kg applied before and after hypoxia, being able to reduce tissue damage in the ipsilateral hippocampus to carotid occlusion, also promoted astrocytic survival in the hippocampus, reduced extracellular release of S100b in liquor, promoted maintenance of expression of glutamate transporter levels (GLT-1 and GLAST) and glutamine synthetase, but was not able to improve HI-induced cognitive deficits.

Diss. (sammanfattning) Stockholm : Karol. inst., 2003. / Härtill 8 uppsatser.

Estudos com animais submetidos ao modelo de hipóxia-isquemia (HI) neonatal reproduzem achados observados em humanos, tais como transtornos de aprendizado, comprometimento tecidual nervoso e alterações bioquímicas. O ácido fólico (AF), uma vitamina que pode ser obtida diretamente da dieta, tem sido relacionado à prevenção de eventos isquêmicos, e a proteção antioxidante. O objetivo deste estudo foi investigar o papel do tratamento com ácido fólico sobre parâmetros comportamentais, bioquímicos e morfológicos de animais submetidos à HI. Foram utilizados ratos Wistar de ambos os sexos com sete dias pós-natal (DPN) divididos em quatro grupos: 1) grupo controle tratado com salina 0,9% (CTS); 2) grupo controle tratado com ácido fólico (CTAF); 3) grupo HI tratado com salina 0,9% (HIS); 4) grupo HI tratado com ácido fólico (HIAF). Uma dose intraperitoneal de ácido fólico (0,011μmol/g de peso corporal) foi administrada imediatamente antes do procedimento de HI e, após, diariamente até o 30 ou 40 DPN. No experimento 1 investigamos os efeitos do tratamento com AF sobre o comportamento motor, memória aversiva e atividade da enzima Na+,K+-ATPase. Os resultados demonstraram um efeito ansiogênico nos animais HI visto no campo aberto, prejuízo na memória aversiva no teste de esquiva inibitória e ainda diminuição na atividade da enzima Na+,K+-ATPase. No entanto, os animais HI tratados com ácido fólico não apresentaram estes efeitos, indicando uma reversão desses achados. O experimento 2 teve como objetivo investigar se o tratamento com AF influenciaria em outro tipo de memória, como a de referência e se seria efetivo na reversão da atrofia hipocampal causada pela HI. Nossos resultados indicaram que houve prejuízo no aprendizado na tarefa do labirinto aquático de Morris nos animais HI tanto na memória de referência quanto na memória de trabalho. Também, houve diminuição do volume hipocampal e área estriatal nesses animais. Todavia, observamos significativa melhora no quadro de atrofia hipocampal nos animais tratados com AF. Portanto, esses dados demonstram que o tratamento com ácido fólico desempenha um papel relevante na reversão do efeito ansiogênico, do déficit na memória aversiva, na prevenção da inibição da atividade da Na+,K+,ATPase e recuperação do volume hipocampal ocasionados pela HI neonatal. / Perinatal hypoxic-ischemic (HI) is a significant cause of mortality and morbidity in infants and young children. Folic acid is a water soluble vitamin that can be obtained through diet and has been related to the antioxidant effect, protecting ischemic events and Alzheimer's disease. The aim of this study was to investigate the role of the folic acid treatment over the behavioral, biochemical and morphologic alterations in animals submitted to neonatal HI model. Four groups of seven days-old Wistar rats, of both sexes, were used in the experiments: 1) control group treated with saline 0.9% (CT-S); 2) control group treated with folic acid (CT-FA); 3) HI group treated with saline 0.9% (HI-S); 4) HI group treated with folic acid (HI-FA). Folic acid was intraperitoneal administrated (0.011μmol/g of body weight) once before HI procedure and injections were repeated daily until the 30th or 40th postnatal day. Results were obtained from two experiments. In the first, it was investigated the effects of the FA treatment on motor performance, aversive memory and enzymatic Na+,K+-ATPase activity. Rats submitted to HI demonstrated an ansiogenic effect in the open field task, impairment in the aversive memory during avoidance test and reduction in the Na+,K+-ATPase activity. Nevertheless, when treated with folic acid, all symptoms were reverted, as observed in the animal group HI treated with folic acid. The second experiment investigated the influence of the folic acid treatment in the spatial memory, working memory and recovery of hippocampus atrophy caused by HI. Results showed impairment in the learning task during Morris’ water maze and reduction in hippocampus volume and area striatal due to HI. Folic acid treatment until the 40th postnatal day was able to reverse significantly the hippocampus atrophy. Therefore, these results demonstrate that folic acid play an important role in the recovery of the ansiogenic effect, aversive memory impairment, hippocampus atrophy and Na+,K+-ATPase activity inhibition caused by neonatal HI.

Estudos com animais submetidos ao modelo de hipóxia-isquemia (HI) neonatal reproduzem achados observados em humanos, tais como transtornos de aprendizado, comprometimento tecidual nervoso e alterações bioquímicas. O ácido fólico (AF), uma vitamina que pode ser obtida diretamente da dieta, tem sido relacionado à prevenção de eventos isquêmicos, e a proteção antioxidante. O objetivo deste estudo foi investigar o papel do tratamento com ácido fólico sobre parâmetros comportamentais, bioquímicos e morfológicos de animais submetidos à HI. Foram utilizados ratos Wistar de ambos os sexos com sete dias pós-natal (DPN) divididos em quatro grupos: 1) grupo controle tratado com salina 0,9% (CTS); 2) grupo controle tratado com ácido fólico (CTAF); 3) grupo HI tratado com salina 0,9% (HIS); 4) grupo HI tratado com ácido fólico (HIAF). Uma dose intraperitoneal de ácido fólico (0,011μmol/g de peso corporal) foi administrada imediatamente antes do procedimento de HI e, após, diariamente até o 30 ou 40 DPN. No experimento 1 investigamos os efeitos do tratamento com AF sobre o comportamento motor, memória aversiva e atividade da enzima Na+,K+-ATPase. Os resultados demonstraram um efeito ansiogênico nos animais HI visto no campo aberto, prejuízo na memória aversiva no teste de esquiva inibitória e ainda diminuição na atividade da enzima Na+,K+-ATPase. No entanto, os animais HI tratados com ácido fólico não apresentaram estes efeitos, indicando uma reversão desses achados. O experimento 2 teve como objetivo investigar se o tratamento com AF influenciaria em outro tipo de memória, como a de referência e se seria efetivo na reversão da atrofia hipocampal causada pela HI. Nossos resultados indicaram que houve prejuízo no aprendizado na tarefa do labirinto aquático de Morris nos animais HI tanto na memória de referência quanto na memória de trabalho. Também, houve diminuição do volume hipocampal e área estriatal nesses animais. Todavia, observamos significativa melhora no quadro de atrofia hipocampal nos animais tratados com AF. Portanto, esses dados demonstram que o tratamento com ácido fólico desempenha um papel relevante na reversão do efeito ansiogênico, do déficit na memória aversiva, na prevenção da inibição da atividade da Na+,K+,ATPase e recuperação do volume hipocampal ocasionados pela HI neonatal. / Perinatal hypoxic-ischemic (HI) is a significant cause of mortality and morbidity in infants and young children. Folic acid is a water soluble vitamin that can be obtained through diet and has been related to the antioxidant effect, protecting ischemic events and Alzheimer's disease. The aim of this study was to investigate the role of the folic acid treatment over the behavioral, biochemical and morphologic alterations in animals submitted to neonatal HI model. Four groups of seven days-old Wistar rats, of both sexes, were used in the experiments: 1) control group treated with saline 0.9% (CT-S); 2) control group treated with folic acid (CT-FA); 3) HI group treated with saline 0.9% (HI-S); 4) HI group treated with folic acid (HI-FA). Folic acid was intraperitoneal administrated (0.011μmol/g of body weight) once before HI procedure and injections were repeated daily until the 30th or 40th postnatal day. Results were obtained from two experiments. In the first, it was investigated the effects of the FA treatment on motor performance, aversive memory and enzymatic Na+,K+-ATPase activity. Rats submitted to HI demonstrated an ansiogenic effect in the open field task, impairment in the aversive memory during avoidance test and reduction in the Na+,K+-ATPase activity. Nevertheless, when treated with folic acid, all symptoms were reverted, as observed in the animal group HI treated with folic acid. The second experiment investigated the influence of the folic acid treatment in the spatial memory, working memory and recovery of hippocampus atrophy caused by HI. Results showed impairment in the learning task during Morris’ water maze and reduction in hippocampus volume and area striatal due to HI. Folic acid treatment until the 40th postnatal day was able to reverse significantly the hippocampus atrophy. Therefore, these results demonstrate that folic acid play an important role in the recovery of the ansiogenic effect, aversive memory impairment, hippocampus atrophy and Na+,K+-ATPase activity inhibition caused by neonatal HI.

Estudos com animais submetidos ao modelo de hipóxia-isquemia (HI) neonatal reproduzem achados observados em humanos, tais como transtornos de aprendizado, comprometimento tecidual nervoso e alterações bioquímicas. O ácido fólico (AF), uma vitamina que pode ser obtida diretamente da dieta, tem sido relacionado à prevenção de eventos isquêmicos, e a proteção antioxidante. O objetivo deste estudo foi investigar o papel do tratamento com ácido fólico sobre parâmetros comportamentais, bioquímicos e morfológicos de animais submetidos à HI. Foram utilizados ratos Wistar de ambos os sexos com sete dias pós-natal (DPN) divididos em quatro grupos: 1) grupo controle tratado com salina 0,9% (CTS); 2) grupo controle tratado com ácido fólico (CTAF); 3) grupo HI tratado com salina 0,9% (HIS); 4) grupo HI tratado com ácido fólico (HIAF). Uma dose intraperitoneal de ácido fólico (0,011μmol/g de peso corporal) foi administrada imediatamente antes do procedimento de HI e, após, diariamente até o 30 ou 40 DPN. No experimento 1 investigamos os efeitos do tratamento com AF sobre o comportamento motor, memória aversiva e atividade da enzima Na+,K+-ATPase. Os resultados demonstraram um efeito ansiogênico nos animais HI visto no campo aberto, prejuízo na memória aversiva no teste de esquiva inibitória e ainda diminuição na atividade da enzima Na+,K+-ATPase. No entanto, os animais HI tratados com ácido fólico não apresentaram estes efeitos, indicando uma reversão desses achados. O experimento 2 teve como objetivo investigar se o tratamento com AF influenciaria em outro tipo de memória, como a de referência e se seria efetivo na reversão da atrofia hipocampal causada pela HI. Nossos resultados indicaram que houve prejuízo no aprendizado na tarefa do labirinto aquático de Morris nos animais HI tanto na memória de referência quanto na memória de trabalho. Também, houve diminuição do volume hipocampal e área estriatal nesses animais. Todavia, observamos significativa melhora no quadro de atrofia hipocampal nos animais tratados com AF. Portanto, esses dados demonstram que o tratamento com ácido fólico desempenha um papel relevante na reversão do efeito ansiogênico, do déficit na memória aversiva, na prevenção da inibição da atividade da Na+,K+,ATPase e recuperação do volume hipocampal ocasionados pela HI neonatal. / Perinatal hypoxic-ischemic (HI) is a significant cause of mortality and morbidity in infants and young children. Folic acid is a water soluble vitamin that can be obtained through diet and has been related to the antioxidant effect, protecting ischemic events and Alzheimer's disease. The aim of this study was to investigate the role of the folic acid treatment over the behavioral, biochemical and morphologic alterations in animals submitted to neonatal HI model. Four groups of seven days-old Wistar rats, of both sexes, were used in the experiments: 1) control group treated with saline 0.9% (CT-S); 2) control group treated with folic acid (CT-FA); 3) HI group treated with saline 0.9% (HI-S); 4) HI group treated with folic acid (HI-FA). Folic acid was intraperitoneal administrated (0.011μmol/g of body weight) once before HI procedure and injections were repeated daily until the 30th or 40th postnatal day. Results were obtained from two experiments. In the first, it was investigated the effects of the FA treatment on motor performance, aversive memory and enzymatic Na+,K+-ATPase activity. Rats submitted to HI demonstrated an ansiogenic effect in the open field task, impairment in the aversive memory during avoidance test and reduction in the Na+,K+-ATPase activity. Nevertheless, when treated with folic acid, all symptoms were reverted, as observed in the animal group HI treated with folic acid. The second experiment investigated the influence of the folic acid treatment in the spatial memory, working memory and recovery of hippocampus atrophy caused by HI. Results showed impairment in the learning task during Morris’ water maze and reduction in hippocampus volume and area striatal due to HI. Folic acid treatment until the 40th postnatal day was able to reverse significantly the hippocampus atrophy. Therefore, these results demonstrate that folic acid play an important role in the recovery of the ansiogenic effect, aversive memory impairment, hippocampus atrophy and Na+,K+-ATPase activity inhibition caused by neonatal HI.

A hipóxia-isquemia (HI) neonatal é uma causa importante de deficits neurológicos. Estimativas relatam que 3-5 em cada 1.000 nascidos vivos ocorrem encefalopatia neonatal, sendo que, encefalopatia hipóxico-isquêmica (EHI) moderada ou grave acomete 0,5-1/1000 dos nascidos vivos. Aproximadamente 10 a 60% das crianças com EHI morrem, e pelo menos 25% dos que sobrevivem, apresentam deficiência permanente, como paralisia cerebral, epilepsia e dificuldades na aprendizagem. Evidências clínicas e experimentais sugerem que a exposição a estímulos nocivos no início da vida pode resultar em mudanças duradouras no processamento sensorial. Apesar da magnitude do problema, pouco se conhece sobre a modulação da dor e mecanismos envolvidos durante um processo hipóxico-isquêmico em neonatos e suas conseqüências ao longo da vida. Sendo assim, a presente tese objetivou avaliar respostas comportamentais e bioquímicas de filhotes de ratos submetidos à hipóxia/isquemia no 7°dia de vida, avaliados em diferentes idades. Ninhadas de ratos Wistar machos foram randomizadas em 6 grupos experimentais: controle, hipóxia-isquemia, isquemia, hipóxia, sham-ischemia, sham-hipóxia. O modelo experimental utilizado foi de HI unilateral descrito por Levine (1960) e adaptado por Rice e colaboradores (1981), realizando-se isquemia através da oclusão da carótida esquerda e hipóxia com câmara hipóxica de 92% de nitrogênio e 8% de oxigênio. Avaliaram-se os animais no 14° (P14), 30°(P30) e 60° (P60) dias de vida. Para avaliação da (s) resposta (s): nociceptiva térmica foram utilizados testes de tail-flick e placa quente; e alodinia mecânica utilizou-se teste de Von Frey eletrônico. Para as avaliações dos biomarcadores foram utilizados kits comerciais de BDNF e TNF por métodos ELISA e LDH por espectrofotometria. A ativação neuronal foi quantificada em lâminas de imunoistoquímica de c-fos em regiões CA1 e giro dentado de hipocampo bilateral. Foi observado que ratos com hypoxia e/ou isquemia tiveram diminuição irreversível de neurônios com ativação por c-fos em área CA1 do hipocampo, região ipsilateral do insulto. Maior sensibilidade em animais com HI em P14 foi observado no teste do Von Frey, mas não foi observada em P30 e P60. Independentemente do grupo experimental, a idade do animal desempenhou um papel significativo na resposta de comportamento nociceptivo, bem como sobre o BDNF e dos níveis séricos de TNF-α, mas não sobre os níveis séricos de LDH. Em conclusão, o insulto cerebral da HI induz uma redução significativa e irreversível sobre a ativação neuronal ipisilateral à lesão, com a evidência de uma alteração da resposta comportamental nociceptiva manifestada no curto, mas não a médio ou longo prazo. Biomarcadores de neuroplasticidade, inflamação e danos celulares apresentaram poucas alterações sobre o insulto cerebral, mas mudanças mais pronunciadas foram observadas com relação à idade. / Neonatal hypoxia-ischemia (HI) is an important cause of neurological deficits. It is estimated that 3-5 in 1000 newborns suffer neonatal encephalopathy, and moderate or severe hypoxic-ischemic encephalopathy (HIE) in 0,5-1/1000 of the newborns. Approximately 10 to 60% of the children with HIE die, and at least 25% of the survivors present permanent deficits such as cerebral palsy, epilepsy and learning difficulties. Clinical and experimental evidence suggest that the exposure to noxious stimuli at the beginning of the life might result in long lasting changes in sensorial processing. Despite the magnitude of the problem, few is known regarding pain modulation and its involved mechanisms during the HI process in neonates and its life lasting consequences. Hence, the present thesis aimed to evaluate behavioral and biochemical responses in rats’ litters submitted to HI during their seventh day of life, evaluated at different ages. Male Wistar rats’ litters were randomized into 6 experimental groups: control, HI, ischemia, hypoxia, sham-ischemia and sham-hypoxia. The experimental model was the one of unilateral HI described by Levine (1960) and adapted by Rice et al (1981), inducing ischemia by occlusion of the left carotid artery, and hypoxia using hypoxic chamber with nitrogen 92% and oxygen 8%. Animals were evaluated in their 14th (P14), 30th(P30) and 60th (P60) postnatal day. To assess the thermal nociceptive response the tail flick and hot plate test were employed; and mechanical allodynia was assessed by means of the digital Von Frey test. To evaluate biomarkers, commercial BDNF and TNF kits with ELISA, and LDH kits with spectrophotometry were used. Neuronal activation was quantified by c-fos immunohistochemistry in CA1 and dentate gyrus of bilateral hippocampi. It was observed that rats with hypoxia and/or ischemia had irreversible diminution of neurons with c-fos activation in the CA1 area of the hippocampus ipsilateral to the insult. Higher sensitivity in animals with HI at P14 was observed in the Von Frey test, but was not observed at P30 or at P60. Irrespective of the experimental group, animals’ age played a significant role in the nociceptive behavioral response, as well as on the BDNF and TNF-α serum levels, but not on the LDH serum levels. In conclusion, cerebral HI insult induces a significant and irreversible reduction on neuronal activation ipsilateral to the insult, with evidence of a significant alteration on the nociceptive behavioral response manifested in the short, but not in the medium or long term. Biomarkers of neuroplasticity, inflammation and cellular damage present few alterations after the cerebral insult, however more pronounced changes were observed related with age.

Neonatal hypoxic-ischemic encephalopathy (HIE) is a common clinical problem. Tanshinone IIA is a compound purified from the Chinese herb Danshen ( Radix Salviae Miltiorrhiza Bge). Thrombopoietin (TPO) and Erythropoietin (Epo) are hematopoietic growth factors. The effects of tanshinone IIA, EPO and TPO on hypoxia-ischemia brain injury were investigated in this study, using in vitro model of neural cell culture and an in vivo model of hypoxic-ischemic brain damage. / Our observation provided the first evidence showing the expression of functional TPO receptor c-mpl in central nervous system. It revealed that novel agents TPO, EPO and tanshinone IIA have neuroprotection effects against brain injury induced by hypoxia-ischemia in neonatal rats, and these agents could be developed for clinical applications. / To investigate the effect of TPO, EPO and tanshinone IIA on in-vivo neural protection, a neonatal rat model of hypoxic-ischemic brain damage was established. Our results demonstrated significant and sustained brain injury in the hypoxic-ischemic and vehicle-treated group, measured by the reduction in relative weights of the ipsilateral (right) to the contralateral (left) brain at 1 and 3 weeks post-surgery, compared with those of sham-operated animals. At 3 weeks post-surgery, the hypoxic-ischemic animals had decreased cortical neuron density quantified by neuron-specific enolase (NSE) staining, and compromised sensorimotor functions in response to the postural reflex test. Treatment with TPO, EPO and tanshinone IIA significantly reduced the severity of brain injury, as indicated by the significantly increased ipsilateral brain weight and neuron density. Recoveries of sensorimotor functions (p < 0.05) and histopathology were also observed in animals that received TPO, EPO and tanshinone IIA. The plasma of tanshinone IIA-treated animals exhibited higher antioxidant activities (oxygen radical absorbance capacity assay) than those from vehicle-treated rats. / TPO and TPO receptor (c-mpl) mRNA was identified in human cerebral hemispheres, cerebellum, mouse neural progenitor cell line C17.2 and four neuroblastoma cell lines (SK-N-MC, MHH-NB-11, SK-N-AS and SH-SY-5Y) using RT-PCR methods. TPO proteins were detected in human cerebrospinal fluid (CSF) and plasma by ELISA. Furthermore, TPO receptor c-mpl was confirmed in human cerebral hemispheres, hippocampus, cerebellum, brainstem and spinal cord using immunohistostaining. TPO had a stimulating effect on the growth of neural progenitor cell C17.2 in culture via the phosphoinositide 3-kinase (PI3K)/Akt signaling pathway as demonstrated by Western blot. The anti-apoptotic effects of TPO, EPO on C17.2 cells were demonstrated by staining with Annexin-V and PI. EPO exerted a protective effect against SHSY-5Y cell damage induced by NMDA (N-methyl-d-aspartate), as demonstrated by the MTT and LDH assay. The anti-oxidative property of tanshinone IIA was studied in the C17.2 cell line. Tanshinone IIA increased the viability of these cells subjected to 2,2'-azobis (2-amidino propane hydrochloride) (AAPH)-induced oxidative stress. / by Xia Wen-Jie. / "May 2005." / Advisers: Kwok-Pui Fung, Tai-Fai Fok. / Source: Dissertation Abstracts International, Volume: 67-01, Section: B, page: 0126. / Thesis (Ph.D.)--Chinese University of Hong Kong, 2005. / Includes bibliographical references (p. 126-146). / Electronic reproduction. Hong Kong : Chinese University of Hong Kong, [2012] System requirements: Adobe Acrobat Reader. Available via World Wide Web. / Electronic reproduction. [Ann Arbor, MI] : ProQuest Information and Learning, [200-] System requirements: Adobe Acrobat Reader. Available via World Wide Web. / Abstracts in English and Chinese. / School code: 1307.

INTRODUÇAO: O uso da epinefrina na ressuscitação cardiopulmonar (RCP) tem sido questionado devido aos efeitos adversos como dano miocárdico e cerebral. Fármacos como azul de metileno têm sido estudados como adjuvantes, objetivando reduzir essas lesões. OBJETIVOS: Neste estudo objetivou-se avaliar o efeito da administração do azul de metileno em bôlus durante a RCP, na lesão miocárdica e cerebral. MÉTODO: Quarenta e nove ratos Wistar machos submetidos a parada cardíaca por fibrilação ventricular foram distribuídos aleatoriamente em quatro grupos com 11 animais: azul de metileno (GA, 2mg/kg), solução salina (GC, salina 0,9% 0,1ml), epinefrina (GE, 20mcg/kg), epinefrina + azul de metileno (GM), além do grupo sham com 5 animais. A fibrilação ventricular foi induzida por estimulação elétrica direto no ventrículo direito por 3 minutos, sendo mantidos por mais 2 minutos em anóxia. As manobras de RCP foram iniciadas com o fármaco correspondente de cada grupo, massagem torácica, ventilação e desfibrilação. Após retorno a circulação espontânea (RCE), os animais foram observados durante quatro horas. Foram coletados sangue para gasometria e troponina, tecido cardíaco e cerebral para análise histológica, marcação de TUNEL, marcadores inflamatórios e de estresse oxidativo. Os grupos foram comparados por meio do teste não paramétrico de Kruskal-Wallis, com o teste de comparação múltipla com correção de Bonferroni quando adequado. RESULTADOS: Animais do grupo GE apresentaram 63% de RCE, enquanto o GC e GM obtiveram 40% e 45%, respectivamente, sem diferença estatística entre os grupos (p= 0,672). O grupo GA apresentou apenas 18% de RCE e foi excluído da análise. O tempo de RCP do GC foi maior comparado aos grupos GE e GM, mas sem diferença estatisticamente significativa. Os animais do grupo GM apresentaram PAM maior comparado ao grupo GC, no momento imediatamente após a RCE (P=0,007). Em todos os grupos os animais apresentaram acidose, queda da PaO2 e aumento do lactato após PCR e RCP. A mediana da troponina sérica foi maior no GC (130ng/ml) comparada ao grupo GE (3,8ng/ml), e GM (43,7ng/ml), porém sem diferença estatística. O grupo GC apresentou aumento significativo na expressão proteica dos marcadores BAX e TLR4. Não houve diferença estatística em relação a histologia e marcação de TUNEL entre os grupos submetidos a PCR. CONCLUSÃO: A utilização de azul de metileno em bolus na RCP de forma isolada apresentou resultados negativos em relação ao retorno da circulação espontânea. A utilização de azul de metileno associada a epinefrina não diminuiu a presença de lesões no cérebro e no coração decorrentes da parada cardíaca / INTRODUCTION: The use of epinephrine in cardiopulmonary resuscitation (CPR) has been questioned due to adverse effects such as myocardial and cerebral damage. Drugs such as methylene blue have been studied as adjuvants in order to reduce lesions. OBJECTIVES: The aim of this study was to evaluate the effect of methylene blue administration during CPR on myocardial and cerebral lesion. METHOD: Forty nine Wistar male rats submitted to ventricular fibrillation cardiac arrest (CA) were randomly assigned to four principal groups with 11 cases each one: methylene blue (MB, 2mg/kg), control (CTRL, 0.1ml saline 0.9%), epinephrine (EPI, 20?g/kg), epinephrine plus methylene blue (EPI+MB), and a sham group, wich have 5 cases. Ventricular fibrillation was induced by direct electrical stimulation in the right ventricle for 3 minutes and anoxia was maintained until a total of 5 minutes. CPR was initiated using the group drug, ventilation, chest compressions and defibrillation. The animals were observed for four hours after return of spontaneous circulation (ROSC). Blood samples were collected for blood gas and troponin measurements. Heart and brain tissues were harvested for the evaluation of oxidative stress, inflamation, histological and TUNEL staining. Groups were compared using the non-parametric Kruskal-Wallis test and Bonferroni post test. RESULTS: ROSC was achieved in 63% of the cases in EPI, 40% in CTRL, and 45% in EPI+MB (P=0.672). MB was excluded from analysis because of its low ROSC rate (18%). CPR duration was longer in CTRL compared to EPI and EPI+MB, without statistical significance. EPI+MB animals presented higher arterial pressure compared to the CTRL group, immediately after ROSC (P=0.007). All animals presented acidosis, decreased PaO2 and increased lactate after CA and CPR. Serum troponin was higher in CTRL (130ng/ml) compared with EPI (3.8ng/ml) and EPI+MB (43.7ng/ml), without statistical significance. CTRL presented higher BAX and TLR4 expression. There was no difference in TUNEL staining and histology among CA groups. CONCLUSION: Methylene blue in bolus during CPR did not improve outcome. Methylene blue combined with epinephrine did not decrease CA-related myocardial and cerebral lesions

Cerebral ischemia is the principal cause of morbidity and mortality worldwide. In addition to neuronal loss associated with hypoxic-ischemic damage, cerebral ischemia is characterized by a neuromicrovascular injury. Nitrative stress and lipid peroxidation increase in hypoxic-ischemic damages and play an essential role in neuromicrovascular injury leading to cerebral ischemia. We hypothesized that newly described lipid peroxidation products, termed trans-arachidonic acids (TAA), could be implicated in the pathogenesis of hypoxia-ischemia by affecting the cerebral vasomotricity and microvascular integrity. / The effects of TAA on neuromicrovascular tone were tested ex vivo by monitoring the changes in vascular diameter of rat cerebral pial microvessels. Four isomers of TAA, namely 5 E-AA, 8E-AA, IIE-AA and 14 E-AA induced an endothelium-dependent vasorelaxation. Possible mechanisms involved in TAA-induced vasorelaxation were thoroughly investigated. Collectively, data enclosed revealed that TAA induce cerebral vasorelaxation through the interactive activation of BKCa channels with heme oxygenase-2. This interaction leads to generation of carbon monoxide which in turn activates soluble guanylate cyclase and triggers vasorelaxation. / Chronic effects of TAA on microvascular integrity were examined by generating a unilateral hypoxic-ischemic (HI) model of cerebral ischemia on newborn rat pups. Our HI model showed microvascular degeneration as early as 24h post-HI, preceded by an increase in cerebral TAA levels. HI-induced microvascular lesions were dependent on nitric oxide synthase activation and ensued TAA formation. Although the molecular mechanisms leading to TAA-induced microvascular degeneration were, in part uncovered for the retina, the primary site of action of TAA remains unknown. We demonstrated that TAA binds and activates GPR40 receptor, a newly described free fatty acid receptor. Importantly, GPR40 receptor knock-out prevents TAA-induced reduction in cerebral microvascular density and limits HI-induced brain infarct.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / A Hipóxia-Isquêmica (HI) pré-natal é caracterizada por uma redução no aporte de oxigênio e nutrientes para o feto durante o período gestacional, que pode acarretar, a longo prazo, em dificuldade de concentração e aprendizagem, hiperatividade e déficit de memória. Esses prejuízos podem persistir ou se agravar até a idade adulta, levando ainda ao aparecimento de doenças como epilepsia e paralisia cerebral (PC). A privação de oxigênio e nutrientes, assim como o estresse materno, anemia, eclâmpsia e uso de drogas durante a gestação, podem causar estresse oxidativo durante os períodos críticos do desenvolvimento, e pode ser a principal razão para as mudanças que levam a programação fetal. O objetivo deste estudo foi relacionar a geração de espécies reativas e a consequente formação de estresse oxidativo nos animais adultos, com as alterações da biodisponibilidade do óxido nítrico de forma sistêmica, além de mudanças nos comportamentos motor e de ansiedade, manutenção da memória e aprendizado. Para a hipóxia, foi utilizado o modelo de clampeamento das artérias uterinas das ratas no 18 dia gestacional por 45 min, analisando os filhotes após 90 dias de nascidos. Foram utilizados os testes Open Field e labirinto em cruz elevada para a análise comportamental, e análises das enzimas glutationa peroxidase (GPx), superóxido desmutase (SOD) e catalase, além de quantificação de nitritos, TBARs e carbonilação de proteínas para avaliação de mecanismos oxidantes e antioxidantes. Os resultados demonstraram que o insulto durante a gestação pode acarretar em redução na formação da enzima GPx, além de maior concentração de nitritos analisados nos soros dos animais hipoxiados quando comparados aos controles, contribuindo para o dano oxidativo. Também foi observada redução na memória de habituação e comportamento motor, além de elevado comportamento ansioso em animais hipoxiados, diferentemente de controles. Concluímos assim que a hipóxia isquêmica pré-natal pode alterar permanentemente o estado oxidativo dos animais, além de atuar na formação do comportamento motor, memória de habituação e ansiedade. As descobertas aqui apresentadas contribuem para ampliar o entendimento acerca do evento de hipóxia isquêmica pré-natal, além de prover ferramentas para o desenvolvimento de mecanismos protetores e preventivos aos possíveis danos por ela causados. / The prenatal hypoxia ischemic (HI) is characterized by a decreased supply of oxygen and nutrients to the fetus during the gestational period that could be followed in a long term by poor concentration and learning, hyperactivity and memory deficits. These damages can persist or become more severe, leading to diseases like epilepsy or cerebral palsy. The oxygen and nutrients privation, as well as maternal stress, anemia, eclampsia and drugs abuse in gestation, may cause oxidative stress during the critical periods of development, and could be the main reason to changes leading to a fetal programming. The aim of the present study was to investigate the association of reactive species generation and consequent formation of oxidative stress in HI adult animals, with systemic alterations in nitric oxide bioavailability, in addition to changes on motor behavior and anxiety, memory maintenance and learning. To hypoxia, we used the model of rats uterine arteries clamping in 18 day of gestation for 45 min, analyzing the pups after 90 days of life. The open field test and elevated plus maze test were used to behavioral analysis, and GPx, SOD and catalase enzymes analysis, besides nitrite quantification, TBARs and protein carbonyl to verify oxidative stress. The results have shown that a hypoxic insult during gestation can cause reduction in GPx enzyme formation associated with elevated nitrite concentration in serum of hypoxic animals when compared to controls, contributing to oxidative damage. Also it was observed an impairment of habituation memory and motor behavior, besides the increased anxiety in hypoxic animals, in contrast to controls. Thus, it can be conclude that prenatal hypoxia ischemia can permanently alter the oxidative status in animals, and also act in formation of motor, habituation memory and anxiety behavior. The findings contribute to increase the knowledge about the prenatal hypoxia ischemia, and provide tools for the development of protective mechanisms and preventions to possible damages caused by this critical event.