A produção noturna de melatonina pela glândula pineal é fundamental no controle do sistema oscilatório endógeno de mamíferos. Sua síntese é iniciada pela ativação de receptores adrenérgicos em resposta à liberação noturna de noradrenalina (NA) por terminais simpáticos. A ativação adrenérgica induz, em roedores, a transcrição do gene e a ativação da enzima arilalquil-N-acetiltransferase (AA-NAT) que converte a serotonina em N-acetilserotonina (NAS). A NAS é então convertida em melatonina pela ação da enzima hidroxiindol-O-metiltransferase (HIOMT). Além das funções cronobiológicas, a pineal apresenta comunicação bidirecional com o sistema imunológico, descrita pelo conceito do eixo imune-pineal. Nosso grupo de pesquisa tem demonstrado que mediadores imunológicos, como o lipopolissacarídeo (LPS) de bactérias gram-negativas e o fator de necrose tumoral (TNF), inibem a síntese de melatonina pela pineal por um mecanismo dependente da ativação do fator nuclear de transcrição kappa B (NF-κB). Por outro lado, fatores que inibem esta via (glicocorticoides) aumentam a produção de melatonina pela glândula pineal. Outros mediadores imunológicos que sinalizam por vias distintas à do NF-κB também são capazes de atingir e modular a produção de melatonina. A citocina inteferon-gama (IFN-γ) classicamente sinaliza pela via do STAT1 (do inglês Signal Transducer and Activator of Transcription) e é capaz de aumentar a produção de melatonina em pineais. Contudo, não existem relatos do papel desta via de sinalização sobre a síntese hormonal da glândula pineal. Sabendo-se que o IFN-γ também é capaz de sinalizar pela ativação do NF-κB, o objetivo do presente trabalho foi caracterizar e avaliar o papel destas duas vias de sinalização ativadas pelo IFN-γ sobre as produções de NAS e melatonina, induzidas por NA, em pineais em cultura. Nossos dados mostram que o aumento da síntese de NAS e melatonina induzida pelo IFN-γ está associado ao aumento da expressão dos genes Aanat e Hiomt. A incubação das glândulas com IFN-γ aumenta a translocação nuclear de STAT1 e de dímeros de NF-κB ativadores da transcrição gênica. Além disso, a incubação de pineais com IFN-γ aumenta a transcrição de 27 genes relacionados com a via das STATs. IFN-γ tende a aumentar a ligação da STAT1 com uma região do promotor do gene Aanat e a utilização de uma droga que potencia a ativação da STAT1 também aumenta a produção de NAS e melatonina. Por fim, o bloqueio da via do NF-κB inibe o aumento na produção de NAS e melatonina e da expressão de Aanat e Hiomt induzido pelo IFN-γ. Nossos dados demonstram, pela primeira vez, a importância da via da STAT1 em associação com a via NF-κB sobre a produção hormonal da glândula pineal / The nocturnal production of melatonin by the pineal gland is crucial in the control of the mammalian endogenous oscillatory system. Melatonin synthesis is initiated by the activation of adrenergic receptors in response to nocturnal release of noradrenaline (NA) by sympathetic terminals. The adrenergic activation induces, in rodents, gene transcription and activation of the arylalkyl-N-acetyltransferase enzyme (AA-NAT) that converts serotonin into N-acetilserotonin (NAS). NAS is then converted to melatonin by the action of the enzyme hydroxyindole-O-methyltransferase (HIOMT). In addition to the chronobiological functions, the pineal has a bidirectional communication with the immune system as described by the concept of the immune-pineal axis. Our research group has demonstrated that immunological mediators as the lipopolysaccharide (LPS) of gram-negative bacteria and the tumor necrosis factor (TNF) inhibit the synthesis of melatonin by the pineal in a mechanism dependent on the activation of the nuclear transcription factor kappa B (NF-κB). Moreover, factors that inhibit NF-κB pathway (glucocorticoids) increase the production of melatonin by the pineal gland. Other immunological mediators that signalize by distinct signaling pathways are also able to target and modulate the melatonin production. The cytokine interferon-gamma (IFN-γ) classically signals trough STAT1 (Signal transducer and Activator of Transcription) and is able to increase the production of melatonin by the pineal. However, there are no reports of the role of STAT1 pathway on the hormonal synthesis of the pineal gland. Considering that IFN-γ is also able to signalize through NF-κB, the aim of this study was to characterize and evaluate the role of these two signaling pathways activated by IFN-γ on the production of NAS and melatonin induced by NA in cultured pineals. Our data show that the increase in NAS and melatonin synthesis induced by IFN-γ is associated with increased expression of the genes Aanat and Hiomt. Incubation of the glands with IFN-γ increases the nuclear translocation of STAT1 and of p50:RelA NF-κB dimers. In addition, pineal incubation with IFN-γ increases the transcription of 27 related to STAT pathway. IFN-γ tends to increase the binding of STAT1 to a promoter region and the Aanat gene and the use of a STAT1-enhancer also increased the production of NAS and melatonin. Finally, the blockade of NF-κB pathway inhibits the increase in melatonin and NAS productions and also of Aanat and Hiomt genes expression induced by IFN-γ. Our data demonstrate, for the first time, the importance of the STAT1 pathway in association with NF-κB pathway on the hormonal production of the pineal gland

Os trofozoítos de Entamoeba histolytica após se evadirem de uma complexa resposta imune ao nível da mucosa intestinal, invadem o epitélio, podendo disseminar-se pela circulação portal, atingindo o fígado e outros órgãos. A amebíase hepática é a forma mais comum de amebíase extraintestinal e corresponde a menos de 1% dos casos clínicos de amebíase. A modulação das respostas imunológicas frente à administração de substâncias farmacologicamente ativas em modelos experimentais infectados por diferentes patógenos tem contribuído de maneira importante nas investigações de terapias alternativas para colaborar no tratamento das diferentes doenças parasitárias. A melatonina (N-acetil-5- metoxitriptamina) é uma indolamina cuja síntese ocorre na glândula pineal e em vários locais extrapineais, como, as células do sistema imune, retina, medula óssea, pele, leucócitos, e trato gastrointestinal. É uma molécula pleiotrópica que possui atividades imunoestimulatórias e efeitos pró e anti-inflamatórios. O presente estudo teve como objetivo avaliar um possível efeito imunomodulatório subseqüente à administração oral de melatonina em ratos da linhagem Wistar machos infectados no fígado pela cepa HM1-IMSS de Entamoeba histolytica na fase aguda da amebíase hepática experimental. Foram utilizados vários parâmetros como: dosagens das citocinas IFN-?, IL-4, análise por citometria de fluxo das populações celulares TCD3+, TCD4+, TCD8+, CD45+, CD161+ e produção de óxido nítrico. Através dos resultados obtidos, podemos concluir que a melatonina exerceu seus efeitos imunomodulatórios, ora induzindo uma reposta imune mais eficaz de forma a minimizar os efeitos patogênicos da infecção ao mesmo tempo em que exerceu um papel anti-inflamatório na tentativa de manter a homeostase imunológica do hospedeiro, evitando uma exacerbação dessas respostas que certamente iriam influenciar o grau de patogenicidade desta parasitose. / The trophozoites of Entamoeba histolytica after evade a complex immune response at the intestinal mucosal level, invade the epithelial layer and may spread into the portal circulation reaching the liver and other organs. The amoebic liver abscess (ALA) is the most common form of the extraintestinal amebiasis and is less than 1% of clinical cases of human amoebiasis. The modulation of immune responses by the administration of pharmacological active substances in experimental models infected by different pathogens has contributed in investigations of alternative therapies in order to aid the treatment of various parasitic diseases. Melatonin (N-acetyl-5-methoxytryptamine) is an indolamine whose synthesis occurs in the pineal gland and in several extra-pineal locations such as the immune system cells, retina, bone marrow, skin, leukocytes, and gastrointestinal tract. This molecule has pleiotropic effects with immunoenhancing actions besides pro and anti inflammatory effects. The present study aimed to evaluate a possible immunomodulatory effect following the oral administration of melatonin in male Wistar rats infected with the strain HM1-IMSS of E. histolytica during the acute phase of experimental amebic liver abscess. Several immune parameters were evaluated such as of cytokines IFN-?, IL-4, flow cytometry analysis of cell populations TCD3+, TCD4+, TCD8+, CD45+, CD161+, and nitric oxide production. According to our results, we can conclude that melatonin exerted its immunomodulatory actions, once triggering a more accurate host´s immune response reducing the pathogenic effects from the infection and at the same time, exerting an anti-inflammatory role in the attempt to control host´s immune homeostasis, avoiding an exacerbation of these responses that would certainly influence the degree of pathogenicity of this parasitosis.

A melatonina produzida pela glândula pineal apresenta diversas ações reguladoras da homeostase dinâmica interna de mamíferos. Suas ações abrangem tanto a regulação de funções endógenas circadianas e sazonais em situações de higidez quanto durante processos fisiopatológicos. O presente trabalho avalia o efeito dos moduladores de processos inflamatórios corticosterona, TNF e IFNy; sobre o metabolismo da glândula pineal. Os resultados aqui apresentados mostram que: 1- Corticosterona potencia a síntese de noradrenalina in vivo e in vitro na vigência de estimulação β-adrenérgica, mas inibe a produção induzida por estimulação concomitante α e β-adrenérgica. 2- Este efeito é dependente de ativação de GR e não altera a captação extraneuronal de catecolaminas. 3- Corticosterona aumenta a expressão do transcrito aa-nat e a atividade das enzimas AA-NAT e HIOMT. 4 Corticosterona inibe o acúmulo nuclear de NF-κB. 5- A inibição farmacológica da via NF-κB mimetiza o efeito potenciador da corticosterona sobre a produção hormonal da pineal. 6 IFN-y inibe a via NF-κB. 7 - IFN-y potencia a produção de melatonina pela glândula pineal. 8- TNF ativa a via NF-κB. 9 TNF inibe a produção de melatonina pela pineal. 10- TNF inibe transitoriamente a expressão do transcrito aa-nat e NAS. 11 A transitoriedade deste efeito é dependente de neosíntese protéica. O presente trabalho mostra que a glândula pineal está aparelhada para responder a diferentes agentes moduladores de processos inflamatórios além de fortalecer e darem base para a hipótese da existência de um eixo imune-pineal central no controle de processos patológicos em mamíferos. / The melatonin, synthetized by the pineal gland, exihibits a number of regulatory activities on the internal dynamic homeostasis of mammals. These functions are related to the regulation of endogenous circadian and seasonal rhythms during healthy and physiopathological processes. This study evaluates the effects of the inflammatory modulators, corticosterone, TNF and IFN- y, over the pineal gland metabolism. The results presented here show that: 1 - Corticosterone enhances the synthesis of norepinephrine in vivo and in vitro in the presence of β-adrenergic stimulation, but inhibits the hormonal production when both, αand βadrenoceptors, are activated. 2 - This effect depends on the GR activation and does not interfere in the extraneuronal uptake of catecholamines. 3 - Corticosterone increases the expression of the aanat transcript and also the enzymatic activity of AA-NAT and HIOMT. 4 - Corticosterone inhibits the nuclear accumulation of NF-κB. 5 - The pharmacological inhibition of NF-κB pathway mimics the effect of corticosterone on the hormonal production in pineal. 6 - IFN-y inhibits the NF- κB pathway. 7 - IFN-y enhances the synthesis of melatonin in the pineal gland. 8- TNF activates the NF-κB pathway. 9 - TNF inhibits the production of melatonin in the pineal gland. 10 - TNF transiently inhibits the production of the aa-nat transcript and also of NAS. 11 - This transient effect depends on the synthesis of proteins. This study shows that the pineal gland can respond to different inflammatory modulators, supporting the hypothesis of a central immune-pineal axis controlling pathological processes in mammals. .

Melatonina, indolamina amplamente distribuída entre os seres vivos, é o hormônio da glândula pineal e também é produzida de forma parácrina por células imunocompetentes estimuladas. A produção de melatonina pela glândula pineal ocorre apenas no escuro e este hormônio serve para marcar a existência e a duração da noite. A monocamada de células endoteliais que reveste os vasos sanguíneos forma uma interface entre o sangue e os tecidos sendo, portanto, um sensor da presença de melatonina circulante. Essas células participam de diversos processos fisiológicos e fisiopatológicos, como na migração dos leucócitos durante a montagem de uma resposta inflamatória. Neste caso as células endoteliais são capazes de responder a padrões moleculares associados a patógenos tais como, lipopolissacarídeos (LPS) de bactérias Gram negativas. Melatonina circulante modula a interação leucócito endotélio em ratos e a expressão de moléculas de adesão em células endoteliais cultivadas. Este trabalho foi planejado com o objetivo de entender o efeito da melatonina sobre células endoteliais. Para tanto, todos os estudos foram feitos em células cultivadas ativadas ou não com LPS. Todos os ligantes foram administrados diretamente às culturas de células. Verificamos que LPS (1&um;g/mL, 2h) promove a expressão de moléculas de adesão (PECAM-1 e ICAM-1) e aumenta a adesão de neutrófilos. Melatonina (10-9 e 10-4M, 2h) inibe ambas as respostas. Um bloqueador dos receptores de melatonina, luzindol, não reverteu o efeito da melatonina. Um tratamento crônico com melatonina (20 dias) não dessensibiliza a resposta. Portanto, nossos dados mostram que o efeito da melatonina se dá diretamente sobre as células endoteliais, abrindo a perspectiva de um estudo direto dos mecanismos de ação envolvidos nos efeitos gerados pela melatonina / Melatonin, an indoleamine widely distributed among living beings, is the hormone of the pineal gland and is also produced by stimulated immunocompetent cells. Melatonin, which is konwn as the darkness hormone, is produced at night by the pineal gland. In blood vessels, a monolayer of endothelial cells forms the interface between blood and tissue. This monolayer, which participates in several physiological and pathophysiological processes, is a sensor of circulating substances, including melatonin. Regarding the migration of leukocytes during the initiation of an inflammatory response, endothelial cells are able to respond to molecular patterns associated with pathogens such as lipopolysaccharide (LPS) of Gram-negative bacteria. Circulating melatonin modulates the interaction between leukocytes and endotelial cells and the expression of adhesion molecules. This work was planned in order to understand the effect of melatonin on endothelial cells. All studies were performed in cultured cells activated or not with LPS. All ligands were administered directly to cell cultures. We found that LPS promotes the expression of adhesion molecules (PECAM-1 and ICAM-1) and increases the adhesion of neutrophils to endotelial cells. Melatonin (10-9 and 10-4M, 2 hours) inhibits both responses. A chronic treatment with melatonin (20 days) did not desensitize the response. Therefore, our data clearly show that the effect of melatonin occurs directly on endothelial cells, opening the prospect of a direct study of the mechanisms involved in the effects produced by melatonin

O fator de transcrição nuclear kappa B (NFKB), central na resposta inflamatória, é constitutivamente expresso em glândulas pineais de rato. A inibição da translocação nuclear deste fator em pineais de rato por corticosterona potencia, enquanto que a inibição pela citocina fator de necrose tumoral (TNF) inibe a síntese de melatonina por inibição da transcrição da Aa-nat. Esta redução da produção noturna de melatonina está implicada em favorecer a montagem da resposta inflamatória. Embora dados da literatura sugerirem redução da produção de melatonina durante processos infecciosos, não há evidências diretas da habilidade da glândula pineal em reconhecer o lipopolissacarídeo (LPS), a endotoxina da membrana de bactérias gram-negativas. Esta dissertação investigou se a glândula pineal de ratos expressa receptores para o reconhecimento do LPS e estabeleceu possíveis mecanismos de ação desta endotoxina na glândula pineal de ratos. Nossos resultados demonstram que a glândula pineal expressa de maneira constitutiva os receptores CD14 e o TLR4. LPS induz a translocação nuclear dos dímeros p50/p50 e p50/RelA e a síntese de TNF em glândulas cultivadas. A máxima produção de TNF no meio de cultura é coincidente com a máxima expressão do receptor TNFR1 em pinealócitos. Além disso, LPS inibe a síntese de N-acetilserotonina e melatonina. Em conclusão, neste estudo, demonstramos que a pineal é alvo para o componente de bactérias gram-negativas LPS, reforçando a proposta de que esta glândula reconhece e gera respostas a moléculas que sinalizam a montagem da resposta inflamatória. / Nuclear factor-kappa B (NFKB), a pivotal player in inflammatory responses, is constitutively expressed in the pineal gland. Corticosterone inhibits pineal NFKB leading to an enhancement of melatonin production, while tumor necrosis factor (TNF) leads to inhibition of Aa-nat transcription and the production of N-acetylserotonin (NAS) in cultured glands. The reduction of nocturnal melatonin surge favors the mounting of the inflammatory response. Despite these data, there is no clear evidence of the ability of the pineal gland to recognize molecules that signal infection. This study investigated whether the rat pineal gland expresses receptors for lipopolysaccharide (LPS), the endotoxin from the membranes of gram-negative bacteria, and to establish the mechanism of action of LPS. Here we show that pineal glands possesses both CD14 and toll-like receptor 4 (TLR4), membrane proteins that bind LPS and trigger the NFKB pathway. LPS induced the nuclear translocation of p50/p50 and p50/RELA dimers and the synthesis of TNF. The maximal expression of TNF in cultured glands coincides with an increase in the expression of TNF receptor 1 (TNFR1) in isolated pinealocytes. In addition, LPS inhibited the synthesis of N-acetylserotonin and melatonin. Therefore, the pineal gland transduces gram-negative endotoxin stimulation by producing TNF and inhibiting melatonin synthesis. Here we provide evidence to reinforce the idea of an immune-pineal axis, showing that the pineal gland is a constitutive player in the innate immune response.

A melatonina, um derivado da serotonina, é o principal produto da glândula pineal. Pode ser produzida também por diversas células e tecidos extrapineais, como retina, trato gastrointestinal, células do sistema imunológico, entre outros. Nos mamíferos exerce diferentes papéis, sendo que, classicamente, é conhecida por atuar como mediadora química da fase escura. A liberação rítmica desse hormônio para a corrente sanguínea e para o líquido cefalorraquidiano marca o ciclo claro-escuro e as estações do ano para os órgãos internos. Além disso, a melatonina atua como moduladora do sistema imunológico e da inflamação, agente citoprotetora e antioxidante. Os mecanismos de ação também são diversos e variam desde receptores de membrana às interações intracelulares. No presente trabalho mostramos que a melatonina inibe a produção de NO ativado por ACh ou BK em cultura de células granulares de cerebelo. Esses agonistas ativam as NOS constitutivas, que são dependentes do aumento de Ca2+ intracelular. A melatonina também bloqueia o aumento de Ca2+ intracelular induzido por ACh, sugerindo que, o efeito dessa indolamina sobre a produção de NO ativado por ACh é, provavelmente, um efeito sobre o aumento de Ca2+ intracelular. Lipopolissacarídeo da parede de bactéria gram-negativa ativa a transcrição da isoforma induzida NOS. A melatonina inibe a expressão dessa enzima e a produção de NO induzidas pela endotoxina bacteriana. Nossos resultados indicam que esses efeitos são dependentes da inibição da via do fator de transcrição NFKB. Em resumo, o presente trabalho mostra que a melatonina inibe a atividade da NOS constitutiva e a expressão da NOS induzida. Esses efeitos são dependentes de mecanismos específicos e devem estar relacionados às diferentes funções celulares. / Melatonin, a serotonin derivative, is the main product of the pineal gland. Can also be produced by various extra¬pineal sites as retina, gastrointestinal tract, immune cells, among others. In mammals it has different roles, and, classically, is known to act as a chemistry mediator of the darkness. The rhythmic release of this hormone into the blood and cerebrospinal fluid marks the light¬dark cycle and the seasons to the internal organs. Moreover, melatonin acts as a modulator of the immune system and inflammation, a cytoprotective agent and reduces free radicals formation. The mechanisms of action are also diverse and vary from membrane receptors to intracellular interactions. Here we show that melatonin inhibits the production of NO activated by ACh or BK in cultured cerebellar granule cells. These agonists activate constitutive NOS, which are dependent on increased intracellular Ca2+. Melatonin also blocks acetylcholine-induced Ca2+ intracellular increase, suggesting that, this indolamine effects on NO production activated by ACh is, probably, an effect on the increase of intracellular Ca2+. Lipopolysaccharide of gram¬negative bacteria wall activates the transcription of inducible NOS isoform. Melatonin inhibits the enzyme expression and NO production in granule cerebellar cells activated with the bacterial endotoxin. Our data shows that these effects are dependent on inhibition of nuclear factor kappa B pathway. In summary, the present work shows that melatonin inhibits constitutive NOS activity and inducible NOS expression. These effects are dependent on specific mechanisms and should be related to different cellular functions.

A sinalização purinérgica tem sido demonstrada como um um importante modulador dediversos processos fisiológicos e fisiopatológicos. Dentre os receptores purinérgicos, o receptor P2X7 distingui-se por requerir altas concentrações de ATP em sua ativação. As demonstrações prévias de que a glândula pineal responde a diferentes estímulos purinérgicose a altas concentrações de ATP sugere um papel para os receptores P2X7 nesta glândula, embora sua expressão e função não estivesse estabelecida. O objetivo deste trabalho, portanto, foi caracterizar funcionalmente o receptor P2X7 na glândula pineal de ratos. Os resultados obtidos demonstram, pela primeira vez, a expressão gênica e proteica do receptor P2X7 na glândula pineal. Os efeitos da ativação destes receptores levam a uma inibição nos níveis de melatonina induzida por isoprenalina por um mecanismo independente da via do fator de transcrição NF-kB e da fosfolipase C. Além disso, a estimulação destes receptores inibiu a síntese de TNF induzida por LPS, resultado este semelhante ao observado na presença do pré-tratamento com antagonistas do receptor P2X7. Estes dados confirmam a presença de receptores P2X7 na glândula pineal e reiteram o relevante papel da estimulação purinérgica a sobre a síntese de melatonina e sobre a capacidade da pineal em responder a PAMPs, como o LPS / Purinergic signalling has been demonstrated as an important modulator ofseveral physiological and pathophysiological processes. Among the purinergic receptors, the activation of P2X7 receptor requireshigh concentrations of ATP. The previous demonstration that the pineal gland is responsive to different purinergic stimulus and to high concentrations of ATPsuggests a role for P2X7, although its expression and function remained unclear. The aim of this study was to functionally characterize the P2X7 receptor in the rat pineal gland.The data showedthe P2X7 receptor mRNA and protein expression in the pineal gland. The effect of its activation leads toan inhibition of melatonin content induced by isoprenaline through an independent NF-kB and PLC pathways. Furthermore, the P2X7 receptor activation inhibits the LPS-induced TNF synthesis, a similar result observed in the presence of the pre-treatment with P2X7 receptors antagonists. These data demonstrate the presence of P2X7 receptors in the rat pineal gland and confirm the relevant role of the purinergic stimulation to the pineal melatonin synthesis and responsiveness to PAMPs such as LPS

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.

Diabetes mellitus é uma doença resultante da baixa sensibilidade à insulina ou insuficiência da célula beta pancreática ou da associação dos dois fatores. Ratos com diabetes induzida por estreptozotocina durante o período neonatal no quinto dia de idade desenvolvem o quadro diabético clássico de hiperglicemia, hipoinsulinemia, poliúria, polidipsia agravada pela resistência à insulina na vida adulta. Neste estudo, foi investigado se o efeito de longo prazo do tratamento com melatonina e a sua associação com a pioglitazona pode melhorar a resistência à insulina e outras desordens metabólicas nesses animais. Após o desmame, os animais foram divididos nos seguintes grupos: grupo controle (C) - animais saudáveis controle; grupo diabético (D) - animais diabéticos sem tratamento adicional; grupo melatonina (M) - ratos diabéticos tratados com melatonina (1mg/kg); grupo melatonina mais pioglitazona (MP) - ratos diabéticos tratados com melatonina (1mg/kg) e pioglitazona (5mg/kg). Quando adultos (12ª semana de idade) animais foram sacrificados e os tecidos adiposos subcutâneos (SC), epididimal (EP) e retroperitoneal (RP) foram retirados, pesados e processados para isolamento dos adipócitos para avaliar a taxa de captação de glicose, oxidação de glicose e incorporação em lipídios. Amostras de sangue foram coletadas para dosagens bioquímicas. Tratamento com melatonina, associada ou não com pioglitazona, reduziu a hiperglicemia, polidipsia e polifagia, assim como a resistência à insulina, como demonstrado por KITT e HOMA. No entanto, o tratamento com melatonina não conseguiu recuperar a deficiência de peso corporal, da massa de gordura e tamanho dos adipócitos de animais diabéticos. Os níveis de adiponectina e frutosamina foram completamente recuperados pelo tratamento com melatonina, associada ou não com pioglitazona, enquanto nem o nível de insulina plasmática, nem a capacidade de secreção de insulina foram melhorados nos animais diabéticos tratados. Além disso, a melatonina causou um atraso significativo no desenvolvimento sexual deixando as estruturas sexuais menores do que as dos animais diabéticos não tratados. O tratamento com melatonina, associado ou não à pioglitazona, melhorou a responsividade dos adipócitos à insulina dos animais diabéticos, como mostrado no teste de captação de glicose (SC, PE e PR), nos testes de oxidação da glicose e incorporação de glicose em lípidos (PE e RP), um efeito que parece ser parcialmente relacionado com um aumento da expressão de substrato receptor de insulina 1 (IRS1), acetil-coenzima-A carboxilase (ACC) e ácido graxo sintase (FAS). Os animais do grupo D apresentaram menor capacidade basal lipolítica no tecido PE em relação ao grupo C, enquanto o tratamento com melatonina associada à pioglitazona foi capaz de restaurar essa capacidade. Finalmente, os animais tratados com melatonina mostraram expressão gênica aumentada de IR, C/EBP<font face=\"Symbol\">&#945; e FAS, e o grupo MP mostraram expressão gênica aumentada de G6PDH e C/EBP<font face=\"Symbol\">&#945;. Em conclusão, o tratamento com melatonina foi capaz de atenuar as anormalidades metabólicas neste modelo de diabetes, incluindo a resistência à insulina, e promoveu um controle glicêmico a longo prazo. / Diabetes mellitus is a disease resulting from low insulin sensibility or pancreatic beta-cell insufficiency or the association of the two factors. Rats with streptozotocin-induced diabetes during the neonatal period by the fifth day of age develop the classic diabetic picture of hyperglycemia, hypoinsulinemia, polyuria, polydipsia aggravated by insulin resistance in adulthood. In this study, we investigated whether the effect of long-term treatment with melatonin and its association with pioglitazone can improve insulin resistance and other metabolic disorders in these animals. After weaning, the animals were divided into the following groups: control group (C) healthy control animals, diabetic group (D) - diabetic animals without additional treatment, melatonin group (M) - diabetic rats treated with melatonin (1mg/kg); melatonin plus pioglitazone group (MP) - diabetic rats treated with melatonin (1mg/kg) and pioglitazone (5mg/kg). When adults (12th week of age) animals were then sacrificed and the subcutaneous (SC), epididymal (EP) and retroperitoneal (RP) fat pads were excised, weighed and processed for adipocyte isolation for assessing glucose uptake, oxidation and incorporation into lipids. Blood samples were collected for biochemical assays. Melatonin treatment, associated or not with pioglitazone, reduced hyperglycemia, polydipsia, and polyphagia as well as improved insulin resistance as demonstrated by KITT and HOMAir. However, melatonin treatment was unable to recover body weight deficiency, fat mass and adipocyte size of diabetic animals. Adiponectin and fructosamine levels were completely recovered by melatonin treatment, associated or not with pioglitazone, while neither plasma insulin level nor insulin secretion capacity were improved in diabetic animals. Furthermore, melatonin caused a marked delay in the sexual development leaving genital structures smaller than those of non-treated diabetic animals. Melatonin treatment, associated or not with pioglitazone, improved the adipocyte responsiveness to insulin in diabetic animals as shown in glucose uptake (SC, EP and RP), glucose oxidation and incorporation of glucose into lipids (EP and RP) tests, an effect that seemed to be partially related to an increased expression of insulin receptor substrate 1 (IRS1), acetyl-coenzyme-A carboxylase (ACC) and fatty acid synthase (FAS). Animals from group D showed a lower basal lipolytic capacity in tissue PE compared to group C, while treatment with melatonin associated with pioglitazone was able to restore this capability. Finally, animals treated with melatonin showed increased gene expression of IR, C/EBP<font face=\"Symbol\">&#945; and FAS, and group MP showed increased gene expression of G6PDH and C/EBP<font face=\"Symbol\">&#945;. In conclusion, melatonin treatment was capable of ameliorating the metabolic abnormalities in this particular diabetes model, including insulin resistance and promoting a better long-term glycemic control.