Melatonina é um hormônio produzido principalmente pela pineal, possui caráter temporizador do meio interno, ação antioxidante, neuroprotetora e neurotrófica. Outro fator que age nos processos de neuroplasticidade é o exercício físico. Este é responsável por alterar parâmetros metabólicos nos animais, e trabalhos do nosso grupo demonstraram que tais adaptações metabólicas em ratos dependem da melatonina pineal. Diante disso investigamos se as adaptações neuroplásticas em ratos submetidos ao treinamento físico também estariam relacionadas à presença deste neuro-hormônio. Nossos resultados demonstram que a melatonina não influenciou a expressão gênica e quantificação proteica de indicadores da neurogênese, somente a realização do treinamento físico alterou alguns dos parâmetros avaliados. Os níveis de corticosterona se mostraram alterados nos animais pinealectomizados. A avaliação da expressão gênica circadiana com oito pontos ao longo das 24 horas revelou o comportamento variável do mRNA de algumas proteínas atreladas ao processo de plasticidade hipocampal / Melatonin is a hormone produced mainly by pineal gland, has timer character of the internal medium, antioxidant action, neuroprotective and neurotrophic. Another factor that acts in the processes of neuroplasticity is physical exercise. This is liable to change metabolic parameters in animals, and work by our group have shown that such metabolic adaptations in rats depend on pineal melatonin. Thus we investigated whether the neuroplastic adaptations in rats submitted to physical training also would be related to the presence of this neurohormone. Our results demonstrate that the melatonin did not influence the gene expression and protein quantification of indicators of neurogenesis, only the execution of the physical training has changed some of the parameters evaluated. The levels of corticosterone were changed in pinealectomized animals. The assessment of gene expression circadian with eight points along the 24 hours showed the variable behavior of the mRNA of some proteins linked to the process of hippocampal plasticity.

A glândula pineal sintetiza o hormônio melatonina à noite e este regula diversos sistemas fisiológicos, adaptando-os às exigências de cada momento do dia. O objetivo deste trabalho foi o de analisar o perfil noturno da síntese de melatonina na glândula pineal de ratos, em diferentes idades, tratados com glutamato monossódico (MSG) no período neonatal. Ratos Wistar, machos e fêmeas, receberam injeções de MSG (4mg/g/dia) ou de solução salina (0,9%) do 2º ao 8º dia pós-natal. Foram avaliados o peso corporal e dos tecidos adiposos, o comprimento naso-anal,o perfil noturno da síntese de melatonina e da atividade da enzima AANAT, o GTT e o ITT. O MSG induziu um aumento no peso dos tecidos adiposos, sem aumento do peso corporal. Não foi observada hiperglicemia, nem intolerância à glicose, mas sim resistência insulínica. A ritmicidade circadiana da melatonina e da AANAT foi preservada, mas houve um aumento de ambos no ZT 15. As alterações na síntese de melatonina parecem decorrer das lesões hipotalâmicas provocadas pelo MSG, pela redução do NPY, aumento da insulina ou da noradrenalina. / The pineal gland synthesizes melatonin exclusively at night. Melatonin is a temporal synchronizer of several physiological functions, adapting the organism to the diurnal environmental changes. The purpose of this work was to analyze the effects of neonatal monosodium glutamate (MSG) administration on the nocturnal profile of melatonin synthesis in the pineal gland. Wistar rats, males and females, were injected neonatally with MSG (4mg/g/day) or saline solution (0.9%) from the 2nd to 8th post-natal day. Body weight and adipose tissue weight, naso-anal length, nocturnal melatonin and AANAT activity profiles, GTT and ITT were analyzed. MSG induced a great increase in adipose depots without increase in body weight. It did not induce hyperglycemia nor glucose intolerance, but induced insulin resistance. Circadian rhythmicity of melatonin synthesis and AANAT activity was not altered, but there was an increase at ZT 15 in both. It seems that melatonin synthesis changes could be related to hypothalamic lesions, through a reduction in NPY or insulin/norepinephrine elevation.

by Poon Yam Kau. / Thesis (M.Phil.)--Chinese University of Hong Kong, 1994. / Includes bibliographical references (leaves 174-183). / Abstract --- p.1 / Chapter Chapter 1 --- General Introduction / Chapter 1.1 --- Discovery of melatonin --- p.4 / Chapter 1.2 --- Biosynthesis of melatonin --- p.4 / Chapter 1.3 --- Physiology of melatonin and other pineal indoles --- p.5 / Chapter 1.4 --- Relationship between pineal indoles and cancers --- p.6 / Chapter 1.5 --- Macrophages --- p.9 / Chapter 1.6 --- Lymphocytes --- p.11 / Chapter Chapter 2 --- Effects of different light/dark cycles on serum melatonin level in mice and effect of melatonin-feeding on serum glutamate-oxaloacetate transaminase (GOT) activity in mice / Chapter 2.1 --- Introduction --- p.14 / Chapter 2.2 --- Materials and methods --- p.15 / Chapter 2.3 --- Results --- p.22 / Chapter 2.4 --- Discussion --- p.23 / Chapter Chapter 3 --- Actions of endogenous and exogenous melatonin on murine peritoneal macrophages / Chapter 3.1 --- Introduction --- p.27 / Chapter 3.2 --- Materials and methods --- p.28 / Chapter 3.3 --- Results --- p.33 / Chapter 3.4 --- Discussion --- p.36 / Chapter Chapter 4 --- Actions of endogenous and exogenous melatonin on murine splenic lymphocytes / Chapter 4.1 --- Introduction --- p.55 / Chapter 4.2 --- Materials and methods --- p.56 / Chapter 4.3 --- Results --- p.62 / Chapter 4.4 --- Discussion --- p.69 / Chapter Chapter 5 --- In vitro effects of melatonin on murine peritoneal macrophages and splenic lymphocytes / Chapter 5.1 --- Introduction --- p.105 / Chapter 5.2 --- Materials and methods --- p.106 / Chapter 5.3 --- Results --- p.109 / Chapter 5.4 --- Discussion --- p.113 / Chapter Chapter 6 --- Effects of methoxytryptamine on murine peritoneal macrophages and splenic lymphocytes / Chapter 6.1 --- Introduction --- p.125 / Chapter 6.2 --- Materials and methods --- p.126 / Chapter 6.3 --- Results --- p.129 / Chapter 6.4 --- Discussion --- p.132 / Chapter Chapter 7 --- In vitro effects of pineal indoles on cultured tumor cell lines / Chapter 7.1 --- Introduction --- p.145 / Chapter 7.2 --- Materials and methods --- p.146 / Chapter 7.3 --- Results --- p.148 / Chapter 7.4 --- Discussion --- p.152 / Chapter Chapter 8 --- General Discussion --- p.170 / References --- p.174

Orientador: Luciana Pinato / Resumo: Introdução: O acúmulo excessivo de gordura corporal resulta em maior propensão à Apneia Obstrutiva do Sono (AOS) devido à colapsabilidade faríngea e/ou alterações neuromusculares. Dentre as principais consequências da AOS estão problemas cardiovasculares, quadros depressivos e de ansiedade, disfunções metabólicas, alterações de funções executivas e motoras com destaque para a diminuição da qualidade de sono, que também agrava a saúde geral do indivíduo. Conhecido principalmente por modular a qualidade do sono o hormônio melatonina, em condições normais, é produzido de forma rítmica, porém, em diversos quadros patológicos, altos índices de citocinas inflamatórias podem reduzir a produção de melatonina. Em obesos, embora os mecanismos ainda não estejam esclarecidos, foi demonstrado diminuição no conteúdo de melatonina. Considerando-se as consequências dos transtornos de sono e AOS, a caracterização do padrão de sono e o entendimento sobre os mecanismos envolvidos nos transtornos de sono são essenciais para se estabelecer planos de prevenção e tratamento destes quadros. Objetivo: Caracterizar a presença de transtornos de sono, incluindo a AOS, e sua relação com a presença de ronco, características cefalométricas, a condição miofuncional orofacial, o conteúdo salivar de melatonina e de TNF em indivíduos obesos e/ou com sobrepeso. Material e Método: Participaram 102 indivíduos com idade entre 20 e 65 anos, sendo 29 indivíduos obesos, 21 com sobrepeso e 52 eutróficos, de ambos os s... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Introduction: The excessive accumulation of body fat results in a higher propensity to Obstructive Sleep Apnea (OSA) due to pharyngeal collapsibility and/or neuromuscular alterations. Among its main consequences are cardiovascular problems, depressive and anxiety disorders, metabolic dysfunctions, changes in executive and motor functions, with a special emphasis on decreased sleep quality, which also influences the general health of the individual. Known mainly for modulating sleep quality, the hormone melatonin, under normal condition, is produced rhythmically, however, in several pathological conditions, high rates of inflammatory cytokines may reduce melatonin production. In obese patients, although the mechanisms have not yet been clarified, a decrease in melatonin content has been demonstrated. Considering the consequences of sleep disorders and OSA, the characterization of the sleep pattern and the understanding of the mechanisms involved in sleep disorders are essential for plans for the prevention and treatment of these. Aim: To characterize the presence of sleep disorders, including the OSA, and their relationship to the presence of snoring, cephalometric characteristics, myofunctional orofacial condition, salivary content of melatonin and TNF in obese and/or overweight individuals. Material and methods: A total of 102 individuals aged between 20 and 65 years participated in this study, being 29 obese individuals, 21 overweight and 50 eutrophic individuals of both ge... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Base teórica: A Síndrome Hepatopulmonar (SHP) caracteriza-se por uma tríade clínica que inclui doença hepática, anormalidades em trocas gasosas e presença de dilatações vasculares pulmonares, sendo a obstrução prolongada do ducto biliar utilizada em modelos experimentais de cirrose biliar secundária que leva a reações inflamatórias agudas, podendo, ainda, ocasionar alterações sistêmicas. Animais com cirrose induzida experimentalmente por ligadura de ducto biliar (LDB) apresentam aumento do estresse oxidativo no tecido hepático, mas a inter-relação com o tecido pulmonar ainda não está bem esclarecida. O estresse oxidativo desempenha papel central na patogênese e na progressão de doenças crônicas, e o uso de antioxidantes tem sido proposto como agente terapêutico para compensar danos sistêmicos e hepáticos. Em estudos em que a utilização da melatonina foi comparada com a utilização de outros antioxidantes conhecidos como as vitaminas C e E, tal componente mostrou-se mais eficiente na redução do estresse oxidativo/nitrosativo, demonstrando que a melatonina atua como potente antioxidante. Objetivo: A presente tese teve como objetivo investigar o efeito do antioxidante Melatonina sobre o tecido pulmonar no modelo experimental de Síndrome Hepatopulmonar por ligadura de ducto biliar. Métodos: O trabalho está dividido em três partes: Parte I- Artigo de revisão intitulado “Hepatopulmonary Syndrome: Oxidative Stress and Physical Exercise,” enviado para publicação no periódico European Medical Journal; Parte II- Artigo original intitulado “Efeitos da melatonina sobre o tecido pulmonar no modelo experimental de síndrome hepatopulmonar”, enviado para o periódico Jornal de Pneumologia; Parte III- Artigo original intitulado “Efeitos da melatonina sobre o tecido hepático e pulmonar em animais com síndrome hepatopulmonar por ligadura do ducto biliar”, a ser enviado para o periódico Digestive Diseases and Sciences. Foi utilizado o modelo de cirrose biliar secundária, induzida pelo modelo de ligadura de ducto biliar (LDB), com ratos machos Wistar, pesando ± 300 gramas, divididos em quatro grupos: CO (controle), CO+MLT, SHP e SHP+MLT. Os animais foram tratados com MLT a partir do 15° dia e com LDB até o 28° dia. No 29° dia, mediante administração de fármacos anestésicos, foram coletados sangue, fígado, pulmão e fêmur. Resultados: Nos artigos II e III, ao se avaliar as transaminases, observou-se aumento significativo nas enzimas ALT, AST e FA no grupo SHP quando comparadas aos grupos controles, o que determina a presença de doença hepática. Posteriormente à administração da 7 melatonina, houve diminuição significativa do grupo SHP+MLT quando comparado ao grupo SHP na avaliação da lipoperoxidação, atividade das enzimas Catalase (CAT), superóxido dismutase (SOD) e glutationa Peroxidade (GPx), bem como na de Nitritos/Nitratos (NO2/NO3) e no sistema inflamatório, quando da avaliação da expressão da Óxido Nítrico Sintase Induzível (iNOS) e da região p65 do fator de transcrição nuclear-kB (NF-kB). Também houve diferença na gasometria arterial e na histologia do tecido pulmonar pelas técnicas de Hematoxilina e Eosina e Picrosírius, especialmente no diâmetro dos vasos pulmonares. Ao avaliar o dano ao DNA pelo Ensaio Cometa, foi observado aumento do índice e da frequência de dano no grupo SHP, com redução após o uso da MLT. Conclusão: Os resultados sugerem efeito protetor da melatonina no tecido hepático e pulmonar, no modelo de Síndrome Hepatopulmonar por ligadura de ducto biliar. / Background: Hepatopulmonary syndrome (HPS) is clinically characterized by a combination of liver disease, gas exchange abnormalities, and pulmonary vascular dilation. Prolonged biliary duct obstruction was used in experimental models of secondary biliary cirrhosis leading to acute inflammatory reactions and possibly to systemic changes. Animals with cirrhosis experimentally induced by biliary duct ligation (BDL) showed increased oxidative stress in liver tissue, but the lung tissue has not been investigated yet. Oxidative stress has a key role in the pathogenesis and progression of chronic diseases, and antioxidants have been proposed as therapeutic agents to compensate for systemic and liver damages. In studies comparing melatonin with other known antioxidants such as vitamins C and E, melatonin was found to be more efficient in reducing oxidative/nitrosative stress, showing that it is a potent antioxidant. Objective: The present doctoral dissertation aimed to investigate the effect of the antioxidant melatonin on lung and liver tissues in an experimental model of BDL-induced HPS. Methods: This dissertation is divided into three parts: Part I consists of the review article entitled “Hepatopulmonary Syndrome: Oxidative Stress and Physical Exercise,” which was submitted to the European Medical Journal; Part II consists of the original article entitled “Efeitos da melatonina sobre o tecido pulmonar no modelo experimental de síndrome hepatopulmonar”, which was submitted to Jornal de Pneumologia; and Part III consists of the original article entitled “Effects of melatonin on liver and lung tissues of animals with bile duct ligation-induced hepatopulmonary syndrome”, which will be submitted to Digestive Diseases and Sciences. A model of secondary BDL-induced biliary cirrhosis was used in male Wistar rats weighing ± 300 g and divided into four groups: control group (CG), CG+MLT, HPS, and HPS+MLT. Animals were treated with MLT or vehicle from day 15 to day 28 after BDL. On day 29, blood, liver, lung, and femur samples were collected after the administration of anesthetic drugs. Results: As for transminases, papers II e III found that there was a significant increase in enzymes ALT, AST e FA in the HPS group compared with the control groups, which indicates the presence of liver disease. The administration of melatonin led to a significant decrease in the HPS group compared with the control groups with regard to the following variables: lipid peroxidation; catalase, superoxide dismutase, and glutathione peroxidase activity; nitrite/nitrate ratio; and inducible nitric oxide synthase and p65 region of nuclear factor kappa B. There were also differences in blood gas analysis and histology of lung tissues as assessed by hematoxylin and eosin (HE) and picrosirius red staining, especially in the diameter of pulmonary vessels. The comet assay revealed an increase the index and frequency of DNA damage in the HPS group compared with the control groups, but these parameters were reduced with the use of melatonin in the HPS+MLT group. Conclusion: Results suggest that melatonin has a protective effect in liver and lung tissues using a BLD-induce HPS model.

Introdução: O carcinoma hepatocelular (CHC) é o câncer primário de fígado mais comum e está associado com a segunda menor taxa de sobrevida em 5 anos de todos os tipos de tumores. A melatonina (Mel) é uma potente molécula antioxidante que se tem mostrado benéfica em diversas situações patológicas, incluindo o CHC. Objetivo: Avaliar o efeito da Mel sobre marcadores de estresse oxidativo e angiogênicos no tecido hepático de ratos Wistar no modelo experimental de carcinogênese hepática induzida por dietilnitrosamina (DEN) associado ao acetilaminofluoreno (2-AAF). Métodos: 32 ratos machos Wistar (150g) foram divididos em 4 grupos: Controle (CO); Controle+Mel (CO+Mel); DEN e DEN+Mel. O DEN (50mg/kg) foi administrado por via intraperitoneal duas/uma vez por semana, associado a uma única dose de 2-AAF (100mg/kg). A Mel foi administrada na água de beber dos animais na concentração final de 20 mg/L e o tratamento teve início na 12ª semana perdurando até o fim das 19 semanas de experimento. O sangue dos animais foi coletado para as análises de AST, ALT, FA, γ-GT e amostras de fígado utilizadas para avaliar a lipoperoxidação (LPO), a atividade das enzimas antioxidantes (CAT, GPx e GST), os níveis de GSH e de metabólitos do óxido nítrico, a análise histógica e as proteínas envolvidas na angiogênese tumoral (VEGF, PI3K, p-Akt e eNOS). Resultados: O dano tecidual e o processo fibrogênico presentes no parênquima hepático estavam diminuídos no grupo DEN+Mel, assim como o nível de TBARS e a atividade da enzima GST quando comparados ao grupo DEN. A atividade da CAT mostrou-se aumentada no grupo DEN+Mel quando comparada ao grupo DEN. No processo angiogênio, a expressão de VEGF, PI3K, p-Akt mostrou-se diminuída no grupo DEN+Mel enquanto a expressão da eNOS apresentou-se aumentada quando comparado ao grupo DEN. Conclusão: Constatamos que a Mel foi capaz de minimizar os danos no parênquima hepático, de diminuir a LPO, modular a atividade da CAT, além de mostrar-se eficaz na redução de VEGF e da via PI3K/Akt no modelo experimental de carcinogênese hepática. / Background: Hepatocellular carcinoma (CHC) is the most common primary liver cancer and is associated with the second lowest 5-year survival rate of all tumor types. Melatonin (Mel) is a powerful antioxidant molecule that has been demonstrated to be beneficial in various pathological conditions, including HCC. Objective: The aim of this study was to evaluate the effect of Mel on oxidative stress and angiogenic markers in liver tissue of Wistar rats in the experimental model of hepatic carcinogenesis induced by diethylnitrosamine (DEN) and acetylaminofluorene (2-AAF). Methods: 32 male Wistar rats (150g) were divided into 4 groups: Control (CO); Control+Mel (CO+Mel); DEN and DEN+Mel. DEN (50mg/kg) was administered intraperitoneally once or twice a week, associated with a single dose of 2-AAF (100mg/kg). Mel was given in drinking water at the final concentration of 20 mg/L and the treatment was started at 12th week and continued until the end of the 19 weeks of experiment. Blood samples were collected for AST, ALT, AP, γ-GT and liver samples were used to evaluate lipid peroxidation (LPO), activity of antioxidant enzymes (CAT, GPx and GST), levels of GSH and nitric oxide levels, histological analysis and expression of proteins involved in tumor angiogenesis (VEGF, PI3K, p-Akt and eNOS). Results: The tissue damage and the fibrogenic process present in the hepatic parenchyma were decreased as well as the levels of TBARS and the activity of GST in the group DEN+Mel when compared to DEN group. CAT activity was increased in DEN+Mel group when we compared with DEN group. The expression of VEGF, PI3K, p-Akt was decreased in DEN+Mel group while eNOS expression was increased when compared to DEN group. Conclusion: Mel was able to minimize damage in the hepatic parenchyma, reduce LPO, modulate the activity of CAT and reduce VEGF and the PI3K/Akt pathway in a experimental model of hepatic carcinogenesis.

De acordo com dados da Organização Mundial da Saúde (OMS) estimam-se que os agrotóxicos causam anualmente 70 mil intoxicações agudas e crônicas que evoluem para óbito. Dentre eles, o paraquat (PQ) é o que apresenta maior taxa de mortalidade, sendo responsável por cerca de 13% de todos os casos registrados, principalmente devido a falta de um tratamento efetivo. O principal mecanismo de toxicidade proposto está associado ao ciclo redox do PQ, onde ocorre a formação de espécies reativas (ERs) de oxigênio e nitrogênio, levando ao estresse oxidativo (EO). Na literatura há relatos do uso de antioxidantes para casos de intoxicação do PQ. Dessa maneira, nesse trabalho avaliou-se o uso de melatonina associada a nanocápsulas de núcleo lipídico (Mel-LNC) na proteção contra os danos causados pelo PQ, uma vez que o uso da nanotecnologia melhorou a atividade antioxidante dessa molécula. Para tal utilizou-se o sistema in vitro, linhagem celular de adenocarcinoma pulmonar (A549), e o modelo alternativo in vivo, Caenorhabditis elegans. Mel-LNC e nanocápsulas de núcleo lipídico (LNC) foram preparadas de acordo com o método de deposição do polímero pré-formado. Ambas as formulações foram caracterizadas avaliando tamanho de partícula, potencial zeta e pH, e para Mel-LNC foram determinadas a concentração de melatonina e porcentagem de encapsulação. Os resultados encontrados estão de acordo com os parâmetros já validados para essas formulações. Foi possível verificar que as formulações MEL-LNC e LNC se mantiveram estáveis nos meios de cultura utilizados nos ensaios in vitro e in vivo. No estudo in vitro foi observado que o tratamento com ambas as formulações não causaram diminuição da viabilidade nem dano de DNA na linhagem celular utilizada. Além disso, foi verificado a internalização da Mel-LNC utilizando-se a formulação marcada com rodamina B, sendo possível verificar uma intensa fluorescência vermelha ao redor do núcleo da célula. O pré-tratamento com Mel-LNC foi capaz de aumentar a viabilidade celular e diminuir o dano oxidativo de DNA causado pelo paraquat após 24 horas de exposição, porém isso não ocorreu quando as células foram pré-tratadas com melatonina livre. No estudo com o modelo alternativo C. elegans, foi utilizada uma formulação de Mel-LNC marcada com rodamina B (Mel-LNC-RoB), a fim de verificar a absorção dessa formulação pelo nematoide. Foi possível observar que a internalização da Mel-LNC no C. elegans ocorre principalmente pela via oral, uma vez que se verificou uma intensa fluorescência no intestino do nematoide após o tratamento com a Mel-LNC-RoB e após três horas, essa fluorescência se distribuiu pelo restante do corpo, apresentando inúmeros pontos de fluorescência fora do intestino. Com relação à avaliação do efeito protetor nesse modelo alternativo in vivo, pode-se inferir que o pré-tratamento com Mel-LNC aumentou a sobrevida, diminuiu a produção de espécies reativas (ERs) e manteve o desenvolvimento normal dos nematoides após a exposição ao PQ, sendo que isso não foi verificado quando os mesmos foram pré-tratados com melatonina livre. Além disso, verificou-se que as nanocápsulas de núcleo lipídico (LNC) são seguras para o uso no modelo C. elegans, uma vez que apresentou alto valor para a dose letal 50 (DL50), e alterações no desenvolvimento e produção de ERs somente ocorreram em doses mais elevadas que as utilizadas em nossos experimentos. Dessa maneira, a formulação de Mel-LNC mostrou-se um promissor candidato para estudos futuros nos casos de intoxicação por paraquat. / According to estimations by World Health Organization (WHO), pesticides are responsible for 70 thousand acute intoxication cases that lead to death per year. Among these compounds, paraquat (PQ) presents the highest mortality rate, about 13% of all registered cases, especially for the lack of effective treatment. The major mechanism of toxicity proposed is associated to its redox cycle, in which oxygen and nitrogen reactive species (RS) are generated culminating in oxidative stress (OS). Some reports in the literature support the use of antioxidants for PQ intoxication cases. The present study aimed to evaluate the use of melatonin-loaded lipid-core nanocapsules (Mel-LNC) in the protection against PQ-induced damages, considering that nanotechnology has improved the antioxidant activity of this molecule. For this purpose, an in vitro system composed by lung adenocarcinoma (A549) cell line, and the in vivo alternative model of Caenorhabditis elegans have been utilized. Mel-LNC and unloaded lipid-core nanocapsules were prepared by self-assembly and characterized by particle sizing, zeta potential and pH, and for Mel-LNC formulation it was determined the drug content and encapsulation efficiency. The results are in agreement with the parameters already validated for these formulations. It was possible verify that Mel-LNC and LNC formulations remained stable in the culture medium utilized in in vitro and in vivo experiments. Results from in vitro studies showed that none of the formulations induced reduction in cell viability or DNA damage in treated cells. Besides, it was observed the internalization of Mel-LNC marked with rhodamine B, showing an intense red fluorescence around the cell nucleus. Pretreatment with Mel-LNC was able to enhance cell viability and diminish DNA oxidative damage caused by paraquat after 24h exposure, which could not be observed when cells were pretreated with Mel. In the study with the alternative model C. elegans, a rhodamine (Ro)-linked Mel-LNC formulation was prepared in order to assess the absorption of the formulation by the nematode. Mel-LNC uptake in C. elegans was found to occur mainly by the oral route, once an intense fluorescence was observed in the intestine after treatment with Mel-LNC-RoB, which after 3h distributed to the rest of the body, presenting numerous fluorescence dots outside the intestine. In relation to the evaluation of protection with the in vivo alternative model, results indicate that pretreatment with Mel-LNC increased survival rate, reduced the production of reactive species and maintained the normal development of nematodes after paraquat exposure, while the same observations were not found after pretreatment with free melatonin. In addition, the lipid-core nanocapsules (LNC) were found to be safe in the C. elegans model, due to its high lethal dose (LD50) value, and development alterations and RS production only occurred in the higher doses than those utilized in our experiments. Therefore, the Mel-LNC formulation demonstrated to be a promising candidate for future studies aiming treatment of paraquat intoxication cases.

Este trabalho apresenta dados relativos a oxidação de melatonina catalisada por peroxidase de rábano (HRP, horseradish peroxidase) e mieloperoxidase (MPO). Em presença de peróxido de hidrogênio (H2O2), HRP catalisa a oxidação de melatonina com formação de um produto de clivagem do anel indólico, a N1-acetil-N2-formil-5-metoxiquinuramina. Esta reação consome oxigênio e apresenta quimiluminescência na região de 440-540 nm. Quimiluminescência e a formação da quinuramina também foram observados quando HRP/H2O2 foram substituídos por neutrófilos ativados por acetato de forbol miristato ou zimosan opsonizado. Em neutrófilos, tanto a emissão de luz quanto a formação do produto foram inibidos pela adição de azida, um inibidor de MPO. Superóxido dismutase tem um forte efeito inibidor sobre a emissão de luz enquanto que catalase e ácido úrico não apresentam qualquer efeito. A oxidação de melatonina por neutrófilos ativados pode ser relevante in vivo e estar associada com algumas das funções descritas para mieloperoxidase e melatonina. A possível implicação biológica da oxidação de melatonina por neutrófilos, especialmente em condições inflamatórias, é discutida. / In the presence of hydrogen peroxide, horseradish peroxidase (HRP) catalyzes the production of N1-acetyl-N2-formyl-5-methoxykynuramine from melatonin. This reaction consumes oxygen and exhibits chemiluminescence in the 440-540 nm region. The excited cleavage product derived from the thermolysis of an intermediate dioxetane is suggested to be the emitting species. Chemiluminescence and the indole ring cleavage product were also observed when HRP/H2O2 was replaced by phorbol myristate acetate or opsonized zymosan-activated neutrophils. Azide, a myeloperoxidase inhibitor, strongly suppressed melatonin oxidation. Superoxide dismutase has a strong inhibitory effect on light emission but catalase and uric acid are without effect on the emission. The oxidation of melatonin by activated neutrophils may be relevant to the in vivo functions of myeloperoxidase and melatonin. The possible biological implication of melatonin oxidation by neutrophils, especially in inflammatory conditions, is discussed.

Já foi demonstrado que o consumo de álcool induz complicações no início do sono e na sua manutenção, mas sua influência na produção de melatonina não é clara. O presente trabalho mostra que ratos machos ingerindo uma solução de etanol 10% apresentam uma curva de produção de melatonina alterada, com menor produção média na noite. Isto pode ser parcialmente explicado por uma redução observada na atividade da enzima TPH e especialmente da AANAT. Também verificamos que a expressão dos genes para ambas enzimas se encontra diminuída. Os resultados mostram um impacto do álcool no início da sinalização da produção de melatonina, com alteração na expressão dos receptores de noradrenalina. Também foi observado que o tratamento modifica o padrão de expressão dos receptores de melatonina MT1 e MT2 no hipocampo, no cerebelo e no núcleo supraquiasmático. Nesta última estrutura também verificamos alterações na expressão dos genes relógio. Estas alterações em conjunto poderiam ocasionar os problemas de memória, aprendizado e sincronização circadiana descritas para pacientes alcoólatras. / It has been demonstrated that alcohol consumption induces complications in sleep onset and maintenance but its influence on melatonin production remains unclear. The present results show that rats receiving 10% ethanol in drinking water for 35 days display an altered melatonin daily profile, with a reduction in the nocturnal mean. This can be partially explained by the reduction in TPH and mainly in AANAT activity. In addition, mRNA expression of both enzymes was also decreased. Upstream in melatonin synthesis pathway, the results showed that noradrenergic signaling is impaired as well. Together, these results state the reasons for the observed melatonin synthesis reduction. Our results also show that alcohol intake causes an alteration in the expression of melatonin receptors MT1 and MT2 in hippocampus, cerebellum and suprachiasmatic nucleus. We have also observed an alteration in the expression of clock genes in the suprachiasmatic nucleus. These alterations are possibly causing problems to the learning, memory process and circadian synchronization.

A melatonina é um hormônio que possui ritmos circulatórios robustos e previsíveis. Em animais pinealectomizados a concentração plasmática de melatonina é abolida e acompanha alterações fisiológicas como resistência à insulina e desequilíbrio entre requerimento e mobilização energética do tecido adiposo. Este estudo objetivou avaliar os efeitos da suplementação de melatonina central, através de injeção intracerebroventricular (ICV). Os resultados obtidos indicam que a pinealectomia, provoca um aumento do consumo alimentar e um considerável aumento de peso. Mostrou-se, ainda, que a reposição ICV de melatonina é capaz de provocar a diminuição do consumo alimentar, assim como uma diminuição expressiva do peso corporal. Observou-se, também, que a administração de melatonina nos animais controles regularizam o peso corpóreo, impedindo o aumento de peso próprio do avançar da idade e que a melatonina foi um agente importante na redução de gordura corporal. / Melatonin is a hormone with robust and predictable rhythms being a strong synchronizer for the expression of several physiological processes. But in pinealectomized rats plasma concentration of melatonin is abolished, leading to physiological changes such as insulin resistance and imbalance between energy requirement and mobilization from adipose tissue. The aim of the study was to evaluate the effects of intracerebroventricular supplementation of melatonin. We studied food intake, weight gain and peripheral insulin sensitivity. The results obtained indicate that the pinealectomy caused an increase in food consumption and a considerable weight gain. Furthermore, icv melatonin replacement in these animals counteracted both effects. It was observed also that melatonin in control animals regulates body weight, preventing weight gain characteristic of aging. Finally, it was also observed that melatonin-induced decrease in body weight is due to a reduction of fat adipose tissues.