Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Alzheimer s disease (AD) is biochemically characterized by the occurrence of extracellular deposits of amyloid beta peptide (Aβ) and intracellular deposits of the hyperphosphorylated tau protein, which are causally related to the pathological hallmarks senile plaques and neurofibrillary tangles. Monoamine oxidase B (MAO-B) activity, an enzyme involved in the oxidation of biogenic monoamines, is particularly high around the senile plaques and increased in AD patients in middle to late clinical stages of the disease. Selegiline, a selective and irreversible MAO-B inhibitor, improves learning and memory in AD patients. Notwithstanding, its mechanism of action is still not completely known. The current study aimed to investigate whether selegiline improves the Aβ25-35 induced cognitive deficit in the object recognition task in mice. In addition, we investigated whether selegiline alters MAO-B and MAO-A activities in the hippocampus, perirhinal and remaining cerebral cortices of Aβ25-35-injected mice. Acute (1 and 10 mg/kg, p.o., immediately post-training) and subchronic (10 mg/kg, p.o., seven days after Aβ25-35 injection and immediately post-training) administration of selegiline reversed the cognitive impairment induced by Aβ25-35 (3 nmol, i.c.v.). Acute administration of selegiline (1 mg/kg, p.o.) in combination with Aβ25-35 (3 nmol) decreased MAO-B activity in the perirhinal and remaining cerebral cortices. Acute administration of selegiline (10 mg/kg, p.o.) decreased MAO-B activity in hippocampus, perirhinal and remaining cerebral cortices, regardless of Aβ25-35 or Aβ35-25 treatment. MAO-A activity was not altered by selegiline or Aβ25-35. In summary, the current findings further support a role for MAO-B in the cognitive deficits observed in AD. / A doença de Alzheimer (DA) é bioquimicamente caracterizada por depósitos extracelulares de peptídeo beta amiloide (Aβ) e de proteína tau hiperfosforilada, que são causalmente relacionadas com as características patológicas, placas neuríticas e emaranhados neurofibrilares. A atividade da monoamina oxidase B (MAO-B), uma enzima envolvida na oxidação de monoaminas biogênicas, é particularmente elevada ao redor das placas senis e aumenta nos pacientes com DA em estágios clínicos de moderado a grave. A selegilina, um inibidor seletivo e irreversível da MAO-B, é relatada por melhorar a memória e o aprendizado em pacientes com DA. Porém, seu mecanismo de ação ainda não é completamente conhecido. O presente estudo teve como objetivo investigar se a selegilina melhora o déficit cognitivo induzido por Aβ25-35. na tarefa de reconhecimento de objetos em camundongos. Além disso, investigou-se a atividade da MAO-A e da MAO-B no hipocampo, no córtex cerebral e no córtex perirrinal de camundongos injetados com Aβ25-35 e com selegilina. Administração aguda (1 e 10 mg/kg, p.o., imediatamente pós-treino) e subcrônica (10 mg/kg, p.o., por sete dias depois da injeção do Aβ25-35 e imediatamente pós-treino) de selegilina preveniu o prejuízo da memória induzido pelo Aβ25-35 (3 nmol, icv). A administração aguda de selegilina (1 mg/kg, p.o.) em combinação com Aβ25-35 (3 nmol) diminuiu a atividade da MAO-B no córtex perirrinal e córtex cerebral. A administração aguda de selegilina (10 mg/kg, p.o.) diminuiu a atividade da MAO-B no hipocampo, no córtex cerebral e no córtex perirrinal independentemente da presença de Aβ25-35. A atividade da MAO-A não foi alterada pelo tratamento com selegilina ou Aβ25-35 em nenhuma das estruturas estudadas. Em resumo, os dados atuais suportam um papel adicional para a MAO-B no déficit cognitivo observado na DA.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Traumatic brain injury (TBI) is a major cause of death and disability. This condition results in neurological and cognitive impairment. In this context, it has been demonstrated that bradykinin, the main metabolite of the kallikrein-kinins system is involved in the increased permeability of the blood-brain barrier, in edema formation and leukocyte accumulation induced by TBI. Experimental findings also indicate an connection between kinin receptors and the activity of the enzyme nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH)-oxidase, an enzyme that produces superoxide radical. It is known that the kalikrein-kinin and NADPH-oxidase activity participate of neuroinflammation triggered by TBI. However, few studies have evaluated their effects on the development of posttraumatic cognitive impairment. Hence, the present study evaluated the role of kinin receptors (B1 and B2) and the NADPH-oxidase inhibitor (apocynin)in neuromotor deficits, memory impairment, cortical lesion volume, oxidative and inflammatory damage induced by moderate lateral fluid percussion injury in mice. Therefore, we determined the effects of kinin receptors antagonists (des - Arg9-[Leu8]-bradykinin and HOE-140) and apocynin injected subcutaneously 30 min 24 hours post trauma. The present study demonstrated that both, HOE-140 and apocynin, protected against memory impairment triggered by trauma, but showed no effects in motor dysfunction caused by TBI. It should be noted that memory improvements was not due to nonspecific effects over the memory test, because the pharmacological treatment used in this study did no alter locomotor and/or anxiety-like behavioral. Treatment with HOE-140 also attenuated the NADPH-oxidase activity, reinforcing the connection between the B2 receptor and this enzyme. Moreover, both treatments attenuated the ipsilateral cortex inflammation (levels of interleukin-1β, tumoral necrosis factor-α and nitric oxide metabolites) and oxidative damage (lipid peroxidation, protein carbonylation and inhibition of Na+, K+ ATPase) induced by tested model. On the other hand, only treatment with HOE-140 reduced the cerebral edema. The results presented in this study suggest that kinins, through of the B2 receptor and possibly through NADPH-oxidase, are involved in neuroinflammation and oxidative stress caused by trauma. Moreover, it is plausible that excessive activation of B2 receptors and subsequent activation of the enzyme NADPH-oxidase facilitate the cortical lesion progression resulting in deterioration of object recognition memory. / O traumatismo crânio encefálico (TCE) é uma das maiores causas de morte e de incapacitação, resultando frequentemente em disfunções neurológicas e prejuízo cognitivo. Neste contexto, tem sido demonstrado que a bradicinina, o principal metabólito do sistema calicreína-cininas, está envolvida no aumento da permeabilidade da barreira hematoencefálica, na formação de edema e no acúmulo de leucócitos induzidos pelo TCE. Achados experimentais também indicam uma interconexão entre os receptores das cininas e a atividade da enzima Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo Fosfato (NADPH)-oxidase. Esta enzima é uma conhecida produtora de radical superóxido e também parece estar envolvida na toxicidade induzida pelo TCE. Embora se conheça o envolvimento do sistema calicreína-cininas e da atividade da NADPH-oxidase na neuroinflamação desencadeada pelo TCE, poucos trabalhos têm avaliado seus efeitos no desenvolvimento do déficit cognitivo pós-traumático. Diante disto, o presente estudo avaliou o papel dos receptores das cininas (B1 e B2) e da apocinina (um inibidor da NADPH-oxidase) nos déficits neuromotor e de memória, bem como no volume de lesão cortical e nas alterações oxidativas e inflamatórias induzidas pelo modelo de lesão cerebral moderada por percussão de fluido lateral em camundongos. Para tanto, avaliou-se os efeitos dos antagonistas dos receptores das cininas dos subtipos B1 (des-Arg9-[Leu8]-bradicinina) e B2 (HOE-140) e da apocinina, injetados subcutaneamente 30 min e 24 horas após o trauma. O presente estudo demonstrou que tanto o HOE-140, como a apocinina protegeram contra o prejuízo de memória desencadeado pelo trauma, mas não apresentaram efeitos estatisticamente significantes sobre a disfunção motora. Cabe salientar que os testes de ansiedade e locomoção indicam que a melhora de memória alcançada com os tratamentos não se devem a interferências inespecíficas sobre a execução do teste de memória. O tratamento com HOE-140 atenuou ainda a atividade da NADPH-oxidase, reforçando a interconexão entre o receptor B2 e a enzima. Além disso, ambos os tratamentos foram eficazes em atenuar, em córtex ipsilateral, os parâmetros inflamatórios (níveis de interleucina-1β, fator de necrose tumoral-α e de metabólitos do óxido nítrico) e o dano oxidativo (lipoperoxidação, carbonilação proteica e inibição da Na+, K+ATPase) induzidos pelo modelo estudado. Por outro lado, apenas o tratamento com HOE-140 obteve uma redução estatisticamente significante sobre o edema cerebral. Os resultados apresentados permitem concluir que as cininas, por ação do receptor B2 e possivelmente da NADPH oxidase, estão envolvidas na neuroinflamação e no estresse oxidativo. Além disso, é plausível que a excessiva ativação dos receptores B2 seguida da ativação da enzima NADPH-oxidase facilite a progressão da lesão cortical repercutindo, desta forma, na deterioração da memória de reconhecimento de objetos.

O paradigma intruso-residente vem sendo intensamente empregado em estudos para avaliar a memória de reconhecimento social em roedores. Tipicamente, ratos adultos, denominados residentes, são expostos a dois encontros sucessivos, de 5 minutos cada, com um mesmo rato juvenil ou com ratos juvenis diferentes, denominados intrusos; o intervalo de tempo entre encontros é 30 minutos. A quantidade de comportamentos sociais do residente (no segundo encontro) em relação a um intruso familiar é substancialmente menor do que o observado no primeiro encontro, o que não ocorre quando o segundo encontro envolve um juvenil novo; esse resultado caracteriza a memoria de reconhecimento social. Se o intervalo de tempo entre os encontros é aumentado para 60 minutos, a redução da investigação social do intruso familiar por parte do residente desaparece, levando à conclusão de que a memória de reconhecimento social seria um mecanismo para retenção temporária de informações. O objetivo central do presente trabalho foi contribuir para o entendimento da memória de reconhecimento social em ratos. Foram realizados três experimentos. No primeiro experimento avaliou-se se a expressão de comportamentos sociais e também da memória de reconhecimento social estão sujeitos à modulação temporal. No segundo experimento avaliou-se em que extensão o aumento do tempo de exposição ao intruso durante o primeiro encontro resulta num aumento da duração da memoria de reconhecimento social. No terceiro experimento avaliou-se se um procedimento de rotina na maioria dos laboratorios, o transporte dos animais da sala de experimentos para o biotério, interfere na memória de reconhecimento social, quando realizado 0,5 ou 6 horas após o primeiro encontro. Os resultados mostraram que (1) a expressão de comportamentos sociais e a memória de reconhecimento social estão sujeitos à modulação temporal, sendo mais intensos quando os testes são realizados na fase inativa (Capítulo 2), de modo que este fator deve ser levado em consideração quando do planejamento de experimentos envolvendo sociabilidade, (2) o aumento da duração do primeiro encontro para 2 horas ou mais revelou uma memória de reconhecimento social que dura pelo menos 24 horas (Capítulo 3), permitindo questionar que se trate de um dispositivo de curta duração, e (3) o transporte dos animais para o biotério 0,5 horas, mas não 6 horas, depois do primeiro encontro, prejudica a memória de reconhecimento social (Capítulo 4), indicando que se deve estar atento às rotinas laboratoriais pois as mesmas podem interferir no desempenho dos animais em testes de memória. Em associação com essas relevantes observações experimentais, foram propostas estratégias de análise dos dados gerados com esse tipo de experimentação e também discussões conceituais sobre a caracterização da memória de reconhecimento social, que contribuem marcadamente para essa área de estudos. / The intruder-resident paradigm has been extensively employed in studies of social recognition memory in rodents. Typically, adult rats, named residents, are exposed to two 5-min successive encounters with the same juvenile intruder or with two different juveniles; the time interval between the encounters is 30 min. The amount of social behaviors exhibited by the resident rats towards the same intruder juvenile in the second encounter is substantially smaller when compared to both that seen in the first encounter and that seen towards a different juvenile; these results characterize social recognition memory. When the time interval between encounters is increased to 60 min, that reduction of the investigation towards the familiar juvenile intruder vanishes, which is seen as evidence that social recognition memory corresponds to a short-term memory mechanism. The aim of this study was to contribute for our understanding of social recognition memory in rats. Three experiments were run. The first experiment evaluated to which extent both social behaviors and social recognition memory are influenced by temporal phase effects. The second experiment evaluated to which extent the increase in the duration of the first encounter renders social recognition memory longer. The third experiment evaluated to which extent the transportation of the resident rats from the experimental room to the animal facilities either 0.5 or 6 hours after the first encounter, interferes with social recognition memory. The results showed that (1) the expression of social behaviors and of the social recognition memory are modulated temporal phase effects, being stronger when animals are tested in their inactive phase (Chapter 2); thus, this aspect has to be considered in studies on sociability, (2) the increase of the first encounter duration for 2 hours or longer renders social recognition memory to last at least 24 hours (Chapter 3); this allows to question that social recognition memory corresponds to a short-term memory mechanism, and (3) transportation of the resident rats to the animal facilities 0.5, but not 6 hours, after the end of the first encounter disrupts social recognition memory (Chapter 4), indicating that one has to be cautious about usual laboratory routines, because they may interfere with performance of the memory tasks when executed a short time after training the animals.Associated with these relevant experimental observations, these studies allowed proposing novel strategies for data analysis and discussing conceptual issues about the characterization of social recognition memory that give a substantial contribution for this area.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / By definition Traumatic brain injury (TBI) is a common involvement in all societies and covers the entire set of processes that alone or in combination can damage the brain. In children and adolescents TBI is an interruption in their normal development, with estimates ranging from 200 to 500 cases per 100,000 per year. Most cases are characterized as mild, with few long-term consequences, however, a significant portion of young people suffer more serious injuries. Furthermore, Juvenile TBI is the major cause of death and disability in children and adolescents. An important factor is that the sports and youth have always been closely related. In this sense, it called attention traumas, especially for young people during practice of contact sports such as martial arts, football, ice hockey, baseball. Because of the wide variety of conditions associated with TBI, there is considerable interest in the development and subsequent application of biochemical markers that relate the severity of brain damage with the development of neurological problems such as memory and learning deficits. In this context, this study aimed, at first, to see if the young animals subjected to TBI had cognitive impairment fifteen days after the injury and whether creatine supplementation has protective effect by changing the activity of CK enzyme, modulating the expression of AMPK protein, CREB, p-CREB and BDNF involved in cognitive impairment and histological damage generated by TBI To this end the present study used young male Wistar rats at 35 days of life subjected to TBI or subjected to all processes except TBI were divided into four groups which were randomized to receive the Cr supplementation (300 mg / kg po) was suspended in 0.5% CMC or vehicle (CMC) twice daily for a period of 14 days. it was shown that animals on submitted to TBI showed a reduction in cognitive functions evaluated by 15 days object recognition task after TBI. The animals that received creatine supplementation did not have their compromised functions. Our biochemical data revealed that the activity of the enzyme creatine kinase was increased fifteen days after trauma, in the same period the TBI did not alter the expression of AMPK however creatine supplementation increased its expression, suggesting a connection between CK and AMPK after TBI, since the creatine supplementation was effective in raising the activity of CK while increased expression of AMPK also caused a significant increase in the ratio of CREB and p-CREB in animals that were supplemented. We also note the participation of BDNF, whose expression this increases the animals submitted to the TBI and were supplemented with creatine, protection evidenced by creatine in lesion volume induced by the TBI. / Por definição o Traumatismo Cranioencefálico (TCE) é um acometimento comum em todas as sociedades e abrange todo o conjunto de processos que sozinhos ou em combinação podem danificar o encéfalo. Em crianças e adolescentes o TCE representa uma interrupção em seu desenvolvimento normal, com estimativas que variam de 200 a 500 casos para cada 100.000 ao ano. A maioria dos casos é caracterizada como leve, com poucas consequências a longo prazo, entretanto, uma porção significativa de jovens sofrerá ferimentos mais graves. Além disso, o TCE juvenil é a principal causa de morte e incapacidade em crianças e adolescente. Neste sentido, chama-se a atenção traumas sofridos, principalmente por jovens durante pratica de esportes de contato como as artes marciais, o futebol americano, hóquei no gelo, baseball. Devido a grande variedade de condições associadas ao TCE, há um considerável interesse no desenvolvimento e posterior aplicação de marcadores bioquímicos que relacionem a gravidade do dano cerebral com o desenvolvimento de problemas neurológicos, como déficits de memória e aprendizado. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo, verificar se o se os animais jovens submetidos ao TCE apresentavam déficit cognitivo quinze dias após a lesão e se a suplementação com creatina possui efeito protetor, alterando a atividade da enzima CK, modulando a expressão das proteínas AMPK, CREB, p-CREB e BDNF envolvidas no déficit cognitivo e no dano histológico gerado pelo TCE. Para tal o presente estudo utilizou ratos Wistar jovens machos aos 35 dia de vida submetidos ao TCE ou submetido a todos os processos exceto o TCE, foram divididos em quatro grupos onde foram aleatoriamente separados, para receber a suplementação com Cr (300 mg / kg, p.o), suspensa em CMC a 0,5% ou veículo (CMC) duas vezes ao dia por um período de 14 dias. Foi evidenciado que os animais submetidos ao TCE apresentaram uma redução nas funções cognitivas avaliadas pela tarefa de reconhecimento de objeto 15 dias após o TCE. Já os animais que receberam a suplementação com creatina não tiveram suas funções comprometidas. Nossos dados bioquímicos revelaram que a atividade da enzima creatina quinase estava aumentada quinze dias pós-trauma, no mesmo período o TCE não alterou a expressão de AMPK porem a suplementação com creatina aumentou sua expressão, sugerindo uma conexão entre CK e AMPK após o TCE, uma vez que a suplementação com creatina foi efetiva em elevar a atividade da CK ao mesmo tempo que elevou a expressão de AMPK, também causou um aumento significativo na razão entre CREB e p-CREB nos animais que foram suplementados. Observamos também a participação do BDNF, cuja expressão esta aumenta nos animais que foram submetidos ao TCE e foram suplementados com creatina, na proteção evidenciada pela creatina no volume da lesão induzida pelo TCE.

O paradigma intruso-residente vem sendo intensamente empregado em estudos para avaliar a memória de reconhecimento social em roedores. Tipicamente, ratos adultos, denominados residentes, são expostos a dois encontros sucessivos, de 5 minutos cada, com um mesmo rato juvenil ou com ratos juvenis diferentes, denominados intrusos; o intervalo de tempo entre encontros é 30 minutos. A quantidade de comportamentos sociais do residente (no segundo encontro) em relação a um intruso familiar é substancialmente menor do que o observado no primeiro encontro, o que não ocorre quando o segundo encontro envolve um juvenil novo; esse resultado caracteriza a memoria de reconhecimento social. Se o intervalo de tempo entre os encontros é aumentado para 60 minutos, a redução da investigação social do intruso familiar por parte do residente desaparece, levando à conclusão de que a memória de reconhecimento social seria um mecanismo para retenção temporária de informações. O objetivo central do presente trabalho foi contribuir para o entendimento da memória de reconhecimento social em ratos. Foram realizados três experimentos. No primeiro experimento avaliou-se se a expressão de comportamentos sociais e também da memória de reconhecimento social estão sujeitos à modulação temporal. No segundo experimento avaliou-se em que extensão o aumento do tempo de exposição ao intruso durante o primeiro encontro resulta num aumento da duração da memoria de reconhecimento social. No terceiro experimento avaliou-se se um procedimento de rotina na maioria dos laboratorios, o transporte dos animais da sala de experimentos para o biotério, interfere na memória de reconhecimento social, quando realizado 0,5 ou 6 horas após o primeiro encontro. Os resultados mostraram que (1) a expressão de comportamentos sociais e a memória de reconhecimento social estão sujeitos à modulação temporal, sendo mais intensos quando os testes são realizados na fase inativa (Capítulo 2), de modo que este fator deve ser levado em consideração quando do planejamento de experimentos envolvendo sociabilidade, (2) o aumento da duração do primeiro encontro para 2 horas ou mais revelou uma memória de reconhecimento social que dura pelo menos 24 horas (Capítulo 3), permitindo questionar que se trate de um dispositivo de curta duração, e (3) o transporte dos animais para o biotério 0,5 horas, mas não 6 horas, depois do primeiro encontro, prejudica a memória de reconhecimento social (Capítulo 4), indicando que se deve estar atento às rotinas laboratoriais pois as mesmas podem interferir no desempenho dos animais em testes de memória. Em associação com essas relevantes observações experimentais, foram propostas estratégias de análise dos dados gerados com esse tipo de experimentação e também discussões conceituais sobre a caracterização da memória de reconhecimento social, que contribuem marcadamente para essa área de estudos. / The intruder-resident paradigm has been extensively employed in studies of social recognition memory in rodents. Typically, adult rats, named residents, are exposed to two 5-min successive encounters with the same juvenile intruder or with two different juveniles; the time interval between the encounters is 30 min. The amount of social behaviors exhibited by the resident rats towards the same intruder juvenile in the second encounter is substantially smaller when compared to both that seen in the first encounter and that seen towards a different juvenile; these results characterize social recognition memory. When the time interval between encounters is increased to 60 min, that reduction of the investigation towards the familiar juvenile intruder vanishes, which is seen as evidence that social recognition memory corresponds to a short-term memory mechanism. The aim of this study was to contribute for our understanding of social recognition memory in rats. Three experiments were run. The first experiment evaluated to which extent both social behaviors and social recognition memory are influenced by temporal phase effects. The second experiment evaluated to which extent the increase in the duration of the first encounter renders social recognition memory longer. The third experiment evaluated to which extent the transportation of the resident rats from the experimental room to the animal facilities either 0.5 or 6 hours after the first encounter, interferes with social recognition memory. The results showed that (1) the expression of social behaviors and of the social recognition memory are modulated temporal phase effects, being stronger when animals are tested in their inactive phase (Chapter 2); thus, this aspect has to be considered in studies on sociability, (2) the increase of the first encounter duration for 2 hours or longer renders social recognition memory to last at least 24 hours (Chapter 3); this allows to question that social recognition memory corresponds to a short-term memory mechanism, and (3) transportation of the resident rats to the animal facilities 0.5, but not 6 hours, after the end of the first encounter disrupts social recognition memory (Chapter 4), indicating that one has to be cautious about usual laboratory routines, because they may interfere with performance of the memory tasks when executed a short time after training the animals.Associated with these relevant experimental observations, these studies allowed proposing novel strategies for data analysis and discussing conceptual issues about the characterization of social recognition memory that give a substantial contribution for this area.