Orientador: Sergio Alberto Rupp de Paiva / Resumo: A remodelação cardíaca tem papel importante na disfunção ventricular pósinfarto. Alguns mecanismos como estresse oxidativo, metabolismo energético e processo inflamatório modulam este processo. Neste contexto, há interesse em utilizar alimentos naturais, com propriedades antioxidantes e anti-inflamatórias, destacando-se o açaí (Euterpe oleracea Mart). Objetivo: Avaliar a influência da suplementação de açaí na ração sobre a remodelação cardíaca após o infarto do miocárdio (IM) em ratos. Métodos: Ratos Wistar machos, com peso entre 200-250g, foram submetidos ao infarto experimental ou à cirurgia simulada (Sham) e alocados em seis grupos após estudo ecocardiográfico, para verificar o tamanho do infarto: 1) grupo Sham alimentado com ração padrão (SA0, n=14); 2) grupo Sham alimentado com ração padrão suplementada com 2% de polpa de açaí pasteurizado (SA2, n=13); 3) grupo Sham alimentado com ração padrão suplementada com 5% de polpa de açaí pasteurizado (SA5, n=14); 4) grupo infartado alimentado com ração padrão (IA0, n=12); 5) grupo infartado, alimentado com ração padrão suplementada com 2% de polpa de açaí pasteurizado (IA2, n=12); 6) grupo infartado, alimentado com ração padrão suplementada com 5% de polpa de açaí pasteurizado (IA5, n=12). Os animais foram suplementados por três meses e foi observada a mortalidade. Após esse período, os animais foram submetidos à segunda avaliação ecocardiográfica e posteriormente à eutanásia e coleta de material biológico para realização das de... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Cardiac remodeling plays a key role in post-infarction ventricular dysfunction. Some mechanism, such as oxidative stress, energy metabolism and inflammation can modulate this process. In this context, there is great interest in natural foods, with antioxidant and anti-inflammatory properties, as açaí (Euterpe oleracea Mart). Objective: To analyze the influence of açaí supplementation in chow on cardiac remodeling after myocardial infarction (MI) in rats. Methods: Male Wistar rats with 200-250 g, were submitted to the experimental infarction or simulated surgery and divided into six groups: 1) Sham group fed standard chow and not subjected to the IM (SA0, n=14); 2) Sham group fed standard chow supplemented with 2% açaí pulp pasteurized and not subjected to IM (SA2, n=13); 3) Sham group fed standard chow supplemented with 5% açaí pulp pasteurized and not subjected to IM (SA5, n=14); 4) group submitted to MI and fed standard chow (IA0, n=12); 5) group submitted to MI and fed standard chow supplemented with 2% açaí pulp pasteurized (IA2, n=12); 6) group submitted to MI and fed standard chow supplemented with 5% açaí pulp pasteurized (IA5, n=12). The animals were supplemented for three months and observed mortality. After this period, the animals underwent echocardiography and subsequently euthanized and collecting biological material for other evaluations. The values were expressed as mean ± standard error. The comparisons were made by two-way ANOVA test with significance level o... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

As abelhas sociais são classificadas como animais heterotérmicos, ou seja, podem ser endotérmicas ectotérmicas de acordo com a necessidade do ninho ou do indivíduo. As abelhas sem ferrão eram conhecidas por apresentarem uma termorregulação passiva, onde o invólucro, seria o responsável pela manutenção da temperatura na área de cria. Entretanto, acreditava-se em uma produção de calor ativo como apresentado em abelhas Apis mellifera, embora nunca tenha sido estudado. O objetivo principal do presente trabalho foi verificar a produção de calor ativo por meio das operárias adultas e da cria e relacionar essa produção de calor com a termorregulação passiva e o consumo de oxigênio. Foram utilizadas colônias de abelhas sem ferrão Melipona scutellaris, Frieseomelitta varia e Plebeia droryana mantidas em laboratório. Os resultados obtidos mostraram que a temperatura na área de cria foi sempre maior que na periferia do ninho. Foi verificado que os imaturos produzem calor metabólico e que o invólucro é o responsável pelo isolamento do calor produzido. Além disso, as operárias presentes nas áreas de cria apresentaram temperaturas superficiais torácicas elevadas, sugerindo um incremento na produção de calor na área de cria. Foi observado que as abelhas consomem menos oxigênio quando estão em grupo do que individualmente, sugerindo uma cooperação entre as abelhas ou uma redução de stress em grupo entre as abelhas que pode estar relacionada com a termorregulação colonial. Este trabalho traz novas possibilidades para os estudos de termorregulação, pois confirma a produção de calor ativo em abelhas sem ferrão, até no momento desconhecido / Social bees are classified as heterothermic animals, may be both endothermic and ectothermic according to the necessity of the colony or the individual. The stingless bees are known because the passive thermoregulation, which the involucrum would be responsible for maintenance of the brood area temperature. However, it has been believed in an active heat production as shown in honeybees, although it not studied so far. The aim of the present study was to verify the active heat production through adult workers and brood, and to correlate the heat production with the passive thermoregulation and the oxygen consumption. We used colonies of stingless bees Melipona scutellaris, Frieseomelitta varia and Plebeia droryana maintained in laboratory. Our results showed that the brood area temperature was higher than the nest periphery temperature. We also verified that the immature produces metabolic heat, and that the involucrum is responsible by the isolation of the produced heat. Furthermore, the workers engaged on the brood area had their thoracic surface temperatures higher than other workers, which suggest the increasing of the heat production in the brood area. Bees consumed less oxygen in group than when they are individually tested. This study brings new possibilities to the thermoregulation studies, because it confirms the active heat production in stingless bees

A lisina (Lis) é degradada principalmente na mitocôndria através das atividades lisina-cetoglutarato redutase e sacaropina desidrogenase da enzima bifuncional α-aminoadípico semialdeído sintase (SAS). A transaminação do grupo amino ao α-cetoglutarato produz o intermediário sacaropina que é posteriormente convertida a acetil-CoA, entrando no ciclo do ácido cítrico. A Lis também pode ser degradada por uma via alternativa nos peroxissomos, liberando ácido pipecólico. O acúmulo de Lis em tecidos e líquidos biológicos é o principal achado bioquímico de pacientes acometidos pela hiperlisinemia familiar (HF) e por outras doenças metabólicas caracterizadas clinicamente por disfunção neurológica com retardo mental de grau variável. Estudos recentes mostraram que a Lis induz estresse oxidativo e disfunção energética in vitro em córtex cerebral de ratos, indicando uma ação neurotóxica para esse aminoácido. O objetivo do presente estudo foi investigar se os efeitos invitro da Lis poderiam ser reproduzidos in vivo. Assim, estudou-se os efeitos da administração intraestritatal aguda de Lis (4 μmol) sobre parâmetros de metabolismo energético e estresse oxidativo em estriado de ratos jovens. Em alguns experimentos, os animais foram pré-tratados intraperitonialmente com melatonina, combinação de α-tocoferol e ácido ascórbico, creatina ou Nacetilcisteína por 3 dias, com uma única injeção diária, seguida da injeção intraestriatal de Lis. Animais controle receberam o mesmo volume de uma solução salina. Os ratos foram sacrificados por decapitação sem anestesia 30 min, 2 ou 12 h após a injeção intraestriatal de Lis ou NaCl e o estriado foi dissecado e homogeneizado. Os resultados mostram que a injeção in vivo de Lis não alterou a função do ciclo do ácido cítrico (produção de 14CO2 a partir de [1-14C]acetato) e a atividade da creatina quinase. Em contraste, o aminoácido inibiu significativamente a atividade da Na+,K+-ATPase em estriado 2 e 12 h após a injeção. Além disso, a Lis induziu lipoperoxidação, determinada pelo aumento significativo dos níveis das substâncias reativas ao ácido-tiobarbitúrico (TBA-RS), e diminuiu as concentrações de glutationa reduzida (GSH) 30 min e 2 h após a injeção. Os antioxidantes melatonina e a combinação de α-tocoferol e ácido ascórbico preveniram esses efeitos. Também verificamos que a Lis inibiu a atividade da glutationa peroxidase 12 h após a injeção, sem alterar as atividades das enzimas catalase, superóxido dismutase e glicose-6-fosfato desidrogenase. Considerando que a redução da atividade da Na+,K+-ATPase e o dano oxidativo estão associados a neurodegeneração, pode-se presumir que esses efeitos deletérios causados pela Lis possam estar relacionados às manifestações neurológicas encontradas em pacientes portadores de doenças caracterizadas pelo acúmulo desse aminoácido. / Lysine (Lys) is mainly degraded in the mitochondria through lysine-ketoglutarate reductase and saccharopine dehydrogenase activities of the bifunctional enzyme α-aminoadipic semialdehyde synthase (SAS). The transamination of the amino group to α-ketoglutarate leads to the formation of saccharopine, which is converted to acetyl-CoA and enters the citric acid cycle. Lys can be also degraded by an alternative pathway in the peroxisomes to release pipecolic acid. Lys accumulation in tissues and biological fluids is the biochemical hallmark of patients affected by familial hyperlysinemia (FH) and other inherited metabolic disorders. Recent studies have shown that Lys induces oxidative stress and energy dysfunction in vitro in rat cerebral cortex, suggesting that Lys may be neurotoxic. Therefore, the present study investigated the effects of acute intrastriatal administration of Lys on parameters of energy metabolism and oxidative stress in striatum of young rats. In some experiments, animals were pre-treated intraperitoneally with melatonin, the combination of α-tocopherol and ascorbic acid or creatine for 3 days, one injection per day, after which the animals received the intrastriatal injection of Lys. Control animals received the same volumes of saline solution. Animals were sacrificed by decapitation without anesthesia 30 min, 2 or 12 h after intrastriatal injection of either Lys or NaCl and the striatum was dissected and homogenized. We verified that Lys in vivo injection did not change the citric acid cycle function (14CO2 production from [1-14C]acetate) and creatine kinase activity. In contrast, the amino acid significantly inhibited Na+,K+-ATPase activity in striatum prepared 2 and 12 h after injection. Moreover, Lys induced lipid peroxidation, as detected by a significant increase of thiobarbituric acid-reactive substances (TBA-RS), and diminished the concentrations of reduced glutathione (GSH) 30 min and 2 h after injection. The antioxidants melatonin and the combination of α- tocopherol and ascorbic acid prevented these effects. We also verified that Lys inhibited glutathione peroxidase activity 12 h after injection, without altering the activities of superoxide dismutase, catalase and glucose-6-phosfate dehydrogenase. Considering that reduction of Na+,K+-ATPase activity and oxidative damage are associated with neurodegeneration, it is tempting to speculate that high concentrations of Lys may possibly underlie the neurological manifestations in diseases characterized by high tissue accumulation of this amino acid.

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O ácido glutárico (AG) é o principal metabólito acumulado nos tecidos e fluidos corporais de pacientes afetados por acidemia glutárica tipo I (AG I), um erro inato do metabolismo da via catabólica dos aminoácidos lisina, hidroxilisina e triptofano causado pela deficiência severa da atividade da enzima glutaril-CoA desidrogenase. Clinicamente, os pacientes apresentam macrocefalia ao nascimento e uma hipomielinização ou desmielinização progressiva do córtex cerebral. Crises de descompensação metabólica com encefalopatia aguda ocorrem nestes pacientes principalmente entre 3 e 36 meses de vida, levando a uma marcada degeneração estriatal, que é a principal manifestação neurológica da doença. Depois de sofrer essas crises, os pacientes apresentam distonia e discinesia que progridem rapidamente e os incapacita para as atividades normais. Apesar dos sintomas neurológicos severos e achados neuropatológicos com atrofia cerebral, os mecanismos que levam ao dano cerebral na AG I são pouco conhecidos. O objetivo inicial do presente trabalho foi desenvolver um modelo animal por indução química de AG I através da injeção subcutânea do AG em ratos Wistar de forma que os níveis cerebrais deste composto atinjam concentrações similares aos encontrados em pacientes (~0,5 mM) para estudos neuroquímicos e comportamentais. Observamos que o AG atingiu concentrações no cérebro aproximadamente 10 vezes menores do que no plasma e 5 vezes menores do que nos músculos cardíaco e esquelético. O próximo passo foi investigar o efeito desse modelo sobre parâmetros do metabolismo energético no cérebro médio, bem como nos tecidos periféricos (músculo cardíaco e músculo esquelético) de ratos de 21 dias de vida Verificamos que a produção de CO2 a partir de glicose não foi alterada no cérebro médio dos ratos, bem como a atividade da creatina quinase no cérebro médio, músculo cardíaco e músculo esquelético. A atividade do complexo I-III da cadeia respiratória estava inibida em cérebro médio de ratos (25%), enquanto no músculo esquelético estavam inibidas as atividades dos complexos I-III (25%) e II-III (15%) e no músculo cardíaco não foi encontrada nenhuma inibição dos complexos da cadeia respiratória. Em seguida, testamos o efeito in vitro do AG sobre os mesmos parâmetros do metabolismo energético e observamos uma inibição das atividades do complexo I-III (20%) e da sucinato desidrogenase (30%) no cérebro médio na concentração de 5 mM do ácido. A produção de CO2, a partir de glicose e acetato, e a atividade da creatina quinase não foram alteradas pelo AG no cérebro médio dos animais. Assim, concluímos que o AG interfere no metabolismo energético celular, o que poderia explicar, ao menos em parte, a fisiopatogenia da AG I.

O presente trabalho foi realizado com os seguintes objetivos: O estudo I avaliou o efeito da concentração energética da dieta (EM; I-3,40, II-3,60, III-3,80 Mcal/kg) e peso ao desmame (PD; 4,5 ± 0,4 kg e 6,7 ± 0,5 kg) no desempenho, digestibilidade, composição corporal e eficiência energética da dieta em leitões desmamados aos 21 dias; O estudo II investigou a influência das variáveis de desempenho e digestibilidade na eficiência de ganho de peso/nitrogênio excretado (GP/NE) de leitões desmamados, através de meta-análise. No estudo I, foram utilizados 32 leitões machos alojados em gaiolas de metabolismo por 28 dias. As dietas II e III foram concentradas em nutrientes na mesma proporção do aumento de energia, mantendo-se constante a relação lisina:EM. A ausência de interação entre PD e EM mostra que leitões leves não atingem crescimento compensatório quando alimentados com dietas com altos níveis de energia e mesma relação lisina:EM. O aumento da EM melhorou a digestibilidade dos nutrientes, porém não resultou em melhora do desempenho. Ficou evidenciada a vantagem em se desmamar leitões pesados devido ao melhor desempenho e a melhor eficiência na utilização da EM para ganho de proteína corporal. A meta-análise de estudo II foi conduzida com 10 ensaios, realizados entre 2000 e 2012, totalizando 62 tratamentos e 726 leitões. Dois modelos foram gerados para predição da eficiência GP/NE, com e sem a variável retenção de nitrogênio: GP/NE = exp 1,923 - 0,077 * Nitrogênio ingerido (Ni; g/d) + 0,041 * Retenção de nitrogênio (RN; %) + 0,008 * Consumo de ração/Peso vivo médio (CR/PVm) - 0,578 * Conversão alimentar (CA) + 0,132 * Peso vivo inicial (PVI; kg) + 0,016 * Ni * CA + 0,0000011 * RN * Energia metabolizável ingerida (EMi; Kcal/kg) - 0,003 * RN * PVI + 0,002 * RN * Peso vivo final (PVF)] R2=0,97; GP/NE = exp [4,703 - 0,035 * Ni -0,392 * CA + 0,062 * PVI+0,00016 * EMi + 0,007 * CR/PVm * CA - 0,032 * CA * PVF]. R2 = 0,73. A equação I mostra que quanto mais eficientes em reter N são os animais, maior o GP/NE. O aumento no consumo de EM maximizou o GP/NE em animais com maior RN. A interação entre Ni e CA mostrou que com baixo Ni e melhor CA a eficiência foi maximizada, porém com alto Ni, boa CA tem pouca influenciou sobre a eficiência. No modelo II a interação entre CA e PV mostra que leitões com boa CA melhoraram o GP/NE ao longo do período de crescimento, enquanto que animais com CA ruim não melhoraram GP/NE com o passar do tempo. Leitões desmamados, alimentados com dietas concentradas em energia e adequado perfil de aminoácidos maximizam a eficiência do GP/NE. / The thesis was carried out with the following objectives: The study I evaluated the effect of dietary energy density (ME; I-3.40, II-3.60, III-3.80 Mcal/kg) and weaning weight (WW; 4,5 ± 0,4 kg e 6,7 ± 0,5 kg) on performance, digestibility, body composition and energy efficiency of weaned piglets at 21 d. The study II investigated the influence of dietary, performance and nutrient digestibility variables on efficiency of weight gain/nitrogen excretion (WG/NE) of weaned piglets, through meta-analysis. In the study I, 32 male piglets, allotted in metabolic cages for 28 d were used. The diets II and III were concentrated in nutrients in the same proportion as energy increase keeping constant Lys/ME ratio. The results of this study showed that light piglets does not reach compensatory growth even when they are fed with diets concentrated in energy, keeping Lys:ME ratio. This was evidenced by the absence of the interaction between WW and ME for all responses. Increasing diet energy was effective in improving digestibility of nutrients, but did not result in better performance. There is an evident advantage in weaning heavy piglets, once they showed better performance in all experimental period. Also, they used energy and lysine diet more efficiently to maximize protein deposition rates. In the study II a meta-analysis was carried out with 10 experiments conducted between 2000 and 2012, totalizing 62 treatments and 726 piglets. Two models were generated to predict efficiency: WG/NE = exp [1.923 – 0.077 * Nitrogen intake (Ni; g/d) + 0.041 * Nitrogen retention (NR; %) + 0.008 * Feed intake /Average body weight (FI/BWa) – 0.578 * Feed:Gain (F:G) + 0.132 * Initial body weight (BWi; kg) + 0.016 * Ni* F:G + 0.0000011 * NR * Metabolizable energy intake (MEi; Kcal/kg) – 0.003 * NR * BWi + 0.002 * NR * Final body weight (BWf)] R2 = 0.97; WG/NE = exp [4.703 – 0.035 * Ni - 0.392 * F:G + 0.062 * BWi + 0,00016 * MEi + 0.007 * FI/BWa * F:G – 0.032 * F:G * BWf]. R2 = 0.73. The equation I shows that the more efficient in retaining N are the animals, the greater WG/NE. The increase in metabolizable energy intake maximized efficiency in animals with greater NR. There were an interaction between N intake (Ni) and F:G showing that with a low Ni and better F:G the efficiency was maximized, but with high Ni, the high F:G has little influence on efficiency. In model II, there was an interaction of F:G and BW showing that piglets with better F:G improved WG/NE as body weight increased, whereas animals with worst F:G did not improve WG/NE over time. Weaned piglets, feed diets with high energy and appropriate profile amino acid improve efficiency of WG/NE.

A hiperhomocisteinemia severa ou homocistinúria clássica é um erro inato do metabolismo caracterizado pela deficiência na atividade da enzima cistationina- -sintetase. Estudos mostram que perturbações bioenergéticas, inflamatórias e o estresse oxidativo parecem estar relacionados às alterações causadas pela hiperhomocisteinemia severa. Alterações em alguns desses parâmetros em encéfalo, fígado e rim de ratos submetidos a esse modelo experimental já foram observadas em estudos prévios realizados em nosso laboratório. Considerando que pacientes com hiperhomocisteinemia severa apresentam alterações musculares, o objetivo principal dessa tese foi padronizar técnicas para avaliar alguns parâmetros de metabolismo energético, estresse oxidativo e inflamação em músculo esquelético de ratos jovens. Também avaliamos a bioenergética e a atividade da enzima Na+,K+-ATPase em amígdala desses animais. A atividade da butirilcolinesterase e parâmetros inflamatórios também foram avaliados em soro. O efeito do tratamento com creatina sobre as possíveis alterações nos parâmetros bioquímicos encontradas nesse modelo experimental também foi investigado. A hiperhomocisteinemia severa foi induzida em ratos Wistar através da administração subcutânea de homocisteína ou salina (controle), do 6º ao 28º, onde as doses variam de acordo com o desenvolvimento dos animais, atingindo 0,03 μmol/g de peso corporal. Os animais receberam uma injeção intraperitoneal por dia de creatina (50 mg/Kg) concomitante com a administração de homocisteína ou salina (controle). Em relação aos parâmetros bioquímicos no músculo esquelético, mostramos que a homocisteína é capaz de diminuir tanto a viabilidade celular, como a oxidação da glicose, bem como alterar enzimas chave para a manutenção da homeostase energética, como piruvato cinase, creatina cinase e enzimas do ciclo de Krebs e da cadeia transportadora de elétrons. Além disso, a homocisteína aumentou a produção de espécies reativas e lipoperoxidação, alterou as enzimas antioxidantes e o conteúdo de glutationa reduzida, sulfidrilas, carbonilas e nitritos. Em relação aos parâmetros inflamatórios foi observado um aumento nos níveis das citocinas TNF-α, IL-1β and IL-6, proteína quimiotática de monócitos-1 (MCP-1) em músculo esquelético e soro de ratos. Os ratos submetidos à hiperhomocisteinemia severa apresentaram um aumento na atividade da acetilcolinesterase em músculo esquelético. A enzima butirilcolinesterase não teve sua atividade alterada em soro de ratos. Em conjunto, os resultados desse trabalho mostram que a homocisteína promove perturbações no metabolismo energético, insultos oxidativos e inflamatórios, além de prejudicar a funcionalidade de enzimas importantes em músculo esquelético de ratos jovens. Em relação à amígdala, mostramos que a homocisteína é capaz de alterar enzimas essenciais da cadeia transportadora de elétrons, funções mitocondriais importantes como massa e potencial, diminuir a atividade e o imunoconteúdo da Na+,K+-ATPase e causar apoptose em amígdala de ratos jovens. A creatina foi capaz de prevenir alterações importantes em músculo esquelético, amígdala e soro desses animais submetidos ao modelo crônico de hiperhomocisteinemia severa, onde ela contribuiu para a homeostase energética celular e pôde atuar como antioxidante. Sendo usada com cautela, pode se tornar um adjuvante terapêutico promissor para minimizar sintomas característicos de pacientes homocistinúricos. / Severe hyperhomocysteinemia or classical homocystinuria is an inborn error of metabolism characterized by a deficiency in the activity of cystathionine- synthetase enzyme. Studies show that bioenergy disturbances and oxidative stress appear to be related to changes caused by severe hyperhomocysteinemia. Changes in some of these parameters in brain, liver and kidney of rats undergoing this experimental model have been observed in previous studies performed in our laboratory. Whereas patients with severe hyperhomocysteinemia have muscle disorders, the main objective of this thesis was to standardize techniques for assessing some energy metabolism parameters, oxidative stress and inflammation in skeletal muscle of young rats. We also evaluate the bioenergetics and enzyme activity of Na+, K+ -ATPase in the amygdala of these animals. The activity of butyrylcholinesterase and inflammatory parameters were also evaluated in serum. The effect of treatment with creatine on the possible changes in biochemical parameters found in this experimental model was also investigated. The severe hyperhomocysteinemia was induced in rats by subcutaneous administration of homocysteine or saline (control), 6th to 28th, and the doses vary according to the development of animals, totaling 0.03 μmol/g body weight. The animals received one intraperitoneal injection of creatine per day (50 mg/kg) with concomitant administration of homocysteine or saline (control). The biochemical parameters in the skeletal muscle, show that homocysteine can reduce both cell viability and glucose oxidation, and change the key enzymes for the maintenance of energy homeostasis, such as pyruvate kinase and creatine kinase enzymes cycle Krebs and electron transport chain. In addition, homocysteine increased ROS generation and lipid peroxidation, altered the antioxidant enzymes and the reduced glutathione content, sulfhydryl, carbonyl and nitrites. Regarding inflammatory parameters was observed increased levels of cytokines TNF-α, IL- 1β and IL-6 chemotactic protein-1 monocytes (MCP-1) in skeletal muscle and serum of rats. The rats with severe hyperhomocysteinemia showed an increase in acetylcholinesterase activity in skeletal muscle. The enzyme butyrylcholinesterase had not changed their activity in rat serum. Taken together, the results of this work show that homocysteine promotes disruption of energy metabolism, oxidative and inflammatory insults, and impair the functionality of important enzymes in skeletal muscle of young rats. Regarding the amygdala showed that homocysteine can alter essential enzymes of the carrier electrons chain significant mitochondrial functions as a mass and the potential, decrease the activity and immunocontent Na+, K+ -ATPase and cause apoptosis in amygdala of young rats. Creatine was able to prevent major changes in skeletal muscle, amygdala and serum of these animals subjected to chronic model of severe hyperhomocysteinemia, where she contributed to the energy cell homeostasis and could act as an antioxidant. Being used with caution, it can become a promising therapeutic adjuvant to minimize symptoms characteristic of homocistinurics patients.

A menopausa se caracteriza pela diminuição dos níveis plasmáticos de estrógeno em mulheres. Dados na literatura mostram o papel neuroprotetor desse hormônio e sugerem que a privação estrogênica está associada à patogenia de condições neurodegenerativas e ao aparecimento de distúrbios emocionais, como a ansiedade. Neste contexto, é descrito que mulheres pós-menopáusicas são mais vulneráveis a esses distúrbios do que as mulheres jovens. No presente trabalho, avaliamos os efeitos da ovariectomia, um modelo animal de depleção hormonal ovariana, sobre alguns parâmetros bioquímicos e comportamentais em ratas adultas. Inicialmente, investigamos o efeito da ovariectomia sobre alguns parâmetros do metabolismo energético (Na+,K+-ATPase, piruvato quinase e enzimas da cadeia respiratória) em estriado de ratas adultas. Resultados mostraram que a ovariectomia aumenta as atividades das enzimas Na+,K+-ATPase, succinato desidrogenase e complexo II. Também verificamos o efeito da ovariectomia sobre a atividade da creatina quinase nas frações citosólica e mitocondrial preparadas a partir de hipocampo de ratas. Nossos resultados mostraram que a ovariectomia aumentou significativamente a atividade da creatina quinase citosólica, mas não alterou a atividade da creatina quinase na fração mitocondrial de hipocampo de ratas adultas. Finalmente, investigamos o efeito da ovariectomia sobre o comportamento tipo-ansiedade em ratas adultas. Observamos que o comportamento dos animais na tarefa do labirinto em cruz elevado e no teste da caixa claro-escuro não foi alterado pela ovariectomia. Em conjunto esses resultados podem colaborar, pelo menos em parte, para o entendimento de alguns sintomas relacionados à menopausa. Entretanto, mais estudos serão necessários a fim de elucidar os mecanismos envolvidos na depleção estrogênica. / Menopause is characterized by decreased plasma levels of estrogen in women. Literature data show the neuroprotective role of this hormone and suggest that estrogen deprivation is associated with the pathogenesis of neurodegenerative conditions and with the emergence of emotional disorders such as anxiety. In this context, it is reported that postmenopausal women are more vulnerable to these disorders than younger women. In this study, we evaluated the effects of ovariectomy, an animal model of hormonal depletion on some biochemical and behavioral parameters in female adult rats. Initially, we investigated the effect of ovariectomy on some parameters of energy metabolism (Na+,K+-ATPase, pyruvate kinase and respiratory chain enzymes) in striatum of female adult rats. Results showed that ovariectomy increases the activity of the enzymes Na+,K+-ATPase, succinate dehydrogenase and complex II. We also tested the effect of ovariectomy on the creatine kinase activity in cytosolic and mitochondrial fractions prepared from hippocampus of female rats. Our results showed that ovariectomy significantly increased the activity of cytosolic creatine kinase, but did not alter the activity of creatine kinase in the mitochondrial fraction of hippocampus of female adult rats. Finally, we investigated the effect of ovariectomy on anxiety-like behavior in female adult rats. We observed that the animal behavior in the elevated plus maze task and in light-dark box test was not affected by ovariectomy. Taken together these results may contribute, at least in part, to the understanding of some symptoms related to menopause. However more studies are needed to elucidate the mechanisms involved in estrogen depletion.

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A acidemia glutárica tipo I (AG I) é um erro inato do metabolismo causado pela deficiência severa da atividade da enzima glutaril-CoA desidrogenase. Bioquimicamente, a AG I caracteriza-se por um aumento nas concentrações dos ácidos glutárico (AG) e 3-hidróxiglutárico (3HG) nos tecidos e líquidos corporais. Os pacientes afetados por essa doença apresentam macrocefalia ao nascimento e hipomielinização ou desmielinização progressiva do córtex cerebral. Crises de descompensação metabólica com encefalopatia aguda ocorrem principalmente entre 3 e 36 meses de vida, levando a uma marcada degeneração estriatal. Após as crises, os pacientes apresentam distonia e discinesia que progridem rapidamente até espasticidade. Apesar de diversos estudos apontarem para efeitos do AG e do 3HG induzindo disfunção energética, estresse oxidativo e excitotoxicidade, os mecanismos fisiopatológicos da AG I ainda são pouco conhecidos. Por outro lado, praticamente nada foi investigado sobre o comportamento de animais submetidos a modelos de AG I. Assim, os objetivos do presente trabalho foram estabelecer um modelo químico de AG I através de injeções subcutâneas de AG em ratos durante uma fase de intenso desenvolvimento do SNC, bem como investigar os efeitos deste modelo sobre o desempenho de ratos em tarefas comportamentais e sobre parâmetros de metabolismo energético em tecidos cerebrais (córtex cerebral e cérebro médio) e músculo esquelético. Observamos que esse tratamento não teve efeito sobre o peso corporal dos animais, bem como sobre a data de aparecimento dos pelos, abertura dos olhos, erupção dos dentes incisivos ou a tarefa do endireitamento em queda livre, indicando que o desenvolvimento físico e motor dos animais não foi alterado. Verificamos também que na tarefa do labirinto aquático de Morris os animais administrados com AG permaneceram por um período de tempo significativamente menor no quadrante alvo (onde a plataforma foi inicialmente colocada), além de permanecer por mais tempo no quadrante oposto ao quadrante alvo. Além disso, os animais administrados com AG também tiveram um menor número de passagens pelo local exato da plataforma e apresentaram uma maior latência para passar pela primeira vez sobre a posição da plataforma no dia do teste, em comparação aos animais controle (administrados com solução salina). Esses resultados indicam que a administração de AG provocou um déficit na memória e no aprendizado dos ratos. Por outro lado, observamos que o comportamento dos ratos na tarefa do labirinto em cruz elevado e no campo aberto não foi alterado pela administração do AG. Em relação aos parâmetros de metabolismo energético, observamos que a administração crônica do AG inibiu significativamente as atividades dos complexos I-III e II e aumentou a atividade do complexo IV da cadeia transportadora de elétrons em músculo esquelético, sem afetar essas atividades enzimáticas nas estruturas cerebrais estudadas. Observamos ainda que a atividade do ciclo de Krebs, medida pela produção de CO2 a partir de acetato, não foi alterada pela administração crônica do AG, porém a atividade da enzima creatina quinase (CK) foi marcadamente reduzida apenas no músculo esquelético dos animais. Esses resultados indicam que a administração crônica do AG provocou um déficit energético em músculo esquelético sem afetar as estruturas cerebrais, o que pode estar relacionado com as diferentes concentrações de AG atingidas nesses tecidos. Outro objetivo deste trabalho foi investigar o efeito combinado in vitro do ácido quinolínico (AQ) que foi recentemente associado à fisiopatologia da AG I, com o AG ou o 3HG e do AG com o 3HG sobre vários parâmetros do metabolismo energético em córtex cerebral de ratos jovens. Observamos que, quando o AG, 3HG ou AQ foram testados isoladamente, ou quando AQ foi co-incubado com o AG ou o 3HG, não foram observadas alterações nos parâmetros de metabolismo energético examinados. Por outro lado, a combinação do AG com o 3HG provocou uma inibição da produção de CO2 a partir de glicose, da atividade da enzima piruvato desidrogenase e a utilização de glicose em córtex cerebral de ratos, bem como um moderado aumento na produção de lactato a partir de glicose, porém de uma forma não significativa. Finalmente, observamos que a atividade da CK, particularmente a fração mitocondrial, foi significativamente inibida pela coincubação do AG com o 3HG e que o GSH ou a combinação das enzimas catalase e superóxido dismutase preveniram totalmente a inibição dessa enzima. Concluindo, demonstramos neste trabalho que a administração crônica de AG compromete o aprendizado/memória especial e inibe o metabolismo energético em ratos jovens. Mostramos também um efeito sinérgico in vitro do AG com o 3HG, alterando vários parâmetros do metabolismo energético. / Glutaric acidemia type I (GA I) is an inborn error of metabolism caused by a deficiency in the glutaryl-CoA dehydrogenase activity. Biochemically, GA I is characterized by the accumulation of glutaric (GA) and 3-hydroxyglutaric (3HG) acids in tissue and body fluids of affected patients, which present macrocephaly at birth and a progressive demyelination of cerebral cortex. Striatal degeneration following metabolic crises is the main neurological finding in this disease, occurring between 3 and 36 months of life. After crises, dystonia and diskinesia progress quickly. Although several studies suggest neurotoxic effects for GA and 3HG inducing energy dysfunction, oxidative stress and excitotoxicity, the pathophysiology of GA I is poorly unknown. However, practically nothing has been done to investigate whether GA, the most pronounced metabolite accumulating in GA I, could provoke deficit of performance in behavioral tasks. In this scenario, the aim of the present work was to establish chemically-induced animal model of GA I by subcutaneous injections of GA during a phase of rapid CNS development. We also aimed to investigate the effects of this model on rat performance in behavioral tasks and on energy metabolism in brain tissues (cerebral cortex and midbrain) and skeletal muscle of rats. It was observed that chronic GA administration did not change the animal body weight, the date of appearance of coat, eye opening or upper incisor eruption, nor the free-fall righting task, indicating that the physical and motor development was not altered. We also verified that GA-treated animals stayed for a significantly shorter time in the target quadrant, where the platform was formerly located, and spent significantly more time in the opposite quadrant as compared to controls (injected with saline). GA-treated rats also had a lower number of correct annulus crossings and presented a higher latency to cross over the platform position than saline-treated animals. These data suggest that early chronic postnatal GA administration caused a long-standing deficit in learning and memory processes of rats. On the other hand, we observed that rat behavior in the elevated plus maze and in the open field was not affected by GA administration. With regards to energy metabolism parameters, we observed that GA treatment significantly inhibited respiratory chain complexes I-III and II and increased complex IV enzyme activity in skeletal muscle, with no effects on these enzyme activities in brain tissues. We also observed that chronic GA treatment did not modify Krebs cycle activity, as assessed by CO2 production from acetate, but markedly inhibited creatine kinase (CK) activity specifically in skeletal muscle. These data indicate that GA administration provoked energy deficit in rat skeletal muscle but not in brain structures. It is possible that this difference in GA effects is related to different GA levels reached in these tissues during the treatment. We also aimed with this work to investigate the combined in vitro effect of quinolinic acid (QA), recently associated to GA I pathophysiology, with GA or 3HG and of GA with 3HG on various parameters of energy metabolism in brain of young rats. We found that when GA, 3HG or AQ were tested isolated, or when QA was co-incubated with GA or 3HG, no alterations were found in the examined parameters. On the other hand, the combination of GA with 3HG resulted in an inhibitition of CO2 production from glucose, pyruvate dehydrogenase enzyme activity and glucose uptake from cerebral cortex, as well as in a mild increase in the lactate production, although non-significantly. Finally, it was observed that CK activity, particularly the mitochondrial fraction, was significantly inhibited by the coincubation of GA with 3HG and that GSH or the combination of catalase and superoxide dismutase enzymes were able to fully prevent this inhibition. Concluding, we here demonstrated that chronic GA administration compromises the learning/memory processes and inhibits energy metabolism in young rats. We also showed a synergic in vitro effect between GA and 3HG, leading to alterations in various parameters of energy metabolism.