Tese de doutorado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde como parte dos requisitos para a obtenção do título de Doutor em Ciências da Saúde / O excesso de peso afeta mais de um bilhão de adultos em todo o mundo, e pelo menos 300 milhões deles são clinicamente obesos. A obesidade pode ser descrita como um acúmulo anormal ou excessivo de gordura corporal capaz de acarretar prejuízos à saúde. A obesidade é caracterizada pelo desequilíbrio no balanço energético, em que as combinações de alta ingestão calórica juntamente com o estilo de vida sedentário levam ao aumento significante de peso corporal, seguido pelo aumento do tecido adiposo, menor longevidade e maior morbidade, com grandes propensões ao desenvolvimento de doenças como diabetes, hipertensão, doenças cardiovasculares, dislipidemias e aterosclerose. Assim, o excesso de peso está envolvido em maior risco de um amplo espectro de alterações metabólicas. Nesse sentido, o gengibre foi utilizado na medicina chinesa para o tratamento de diversas patologias devido suas propriedades anti-inflamatória, antiemética, anticancerígena, antilipidêmica e hipoglicêmica. Diante disso, o presente estudo buscou avaliar se o extrato de Zingiber officinale pode resultar em melhora do perfil metabólico sistêmico e central em animais obesos, bem como identificar os possíveis mecanismos envolvidos neste processo. Camundongos Swiss foram alimentados por 16 semanas com dieta hiperlipídica (DIO). Após instalação da obesidade, os animais foram distribuídos em quatro grupos experimentais: i) dieta padrão + veículo ii) dieta padrão + Zingiber officinale iii) DIO + veículo e iiii) DIO + Zingiber officinale. Os animais foram suplementados com 400 mg/kg/dia de Zingiber officinale por 35 dias por meio de gavagem oral. Ao final do período de tratamento, foram realizados os testes de tolerância oral à glicose, campo aberto, reconhecimento de objeto e labirinto em cruz elevado. Em seguida, os animais foram eutanásiados, o sangue, tecido adiposo epididimal, hepático, quadríceps e córtex cerebral foram removidos para análises histológicas, moleculares, bioquímicas e genotóxicas. Os resultados demonstraram que o extrato de Zingiber officinale foi capaz de reduzir a área sobre a curva da glicose, ingestão alimentar bem como diminuir triglicerídeos séricos, mesmo sem alterações no peso corporal e no índice de adiposidade. Além disso, a suplementação com este extrato melhorou a memória de curto prazo nos animais obesos, reduziu o dano no DNA no sangue e no fígado. Corroborando com isso, os níveis de TNF-α e IL-1β foram menores no fígado e quadríceps dos animais obesos suplementados com 400mg/kg/dia de Zingiber officinale. A suplementação nos animais obesos reduziu a quantidade de espécies reativas em todos os tecidos analisados. Ademais, os danos oxidativos às proteínas foram reduzidos após suplementação nos animais obesos no tecido adiposo, quadríceps e no córtex. Já os danos em lipídeos foram reduzidos apenas no fígado dos animais obesos suplementados com Zingiber officinale. Por fim, a atividade antioxidante endógena foi maior especialmente no quadríceps e córtex de animais obesos suplementados. Tomados em conjunto, os resultados demonstraram que a obesidade induzida por dieta altera diversos parâmetros metabólicos tecido dependente e que o extrato de Zingiber officinale, pode ser uma estratégia eficaz e segura, prevenindo o desenvolvimento das complicações da obesidade.

A via das quinureninas é a principal rota de degradação do aminoácido triptofano. Os metabólitos dessa via, comumente chamados de quinureninas, estão envolvidos em vários processos fisiológicos e patológicos e, recentemente, algumas quinureninas foram relacionadas à fisiopatologia de várias doenças neurodegenerativas. Tendo em vista o pouco conhecimento a respeito do efeito das quinureninas sobre o metabolismo energético cerebral, e considerando que as concentrações de algumas quinureninas estão alteradas em várias doenças neurodegenerativas e que disfunção mitocondrial é uma importante característica dessas doenças, este trabalho teve por objetivo investigar os efeitos in vitro de alguns metabólitos da via das quinureninas, particularmente L-quinurenina, ácido quinurênico, 3-hidroxiquinurenina, ácido 3-hidroxi-antranílico, ácido antranílico e ácido quinolínico sobre alguns parâmetros do metabolismo energético em córtex cerebral de ratos jovens. Verificamos que todas as quinureninas testadas, à exceção da L-quinurenina, aumentaram a captação de glicose e inibiram a produção de CO2 a partir de glicose, acetato e citrato em córtex cerebral de ratos de 30 dias de vida. Além disso, o ácido quinurênico inibiu a atividade da enzima sucinato desidrogenase, a 3-hidroxiquinurenina inibiu a atividade dos complexos I, II e IV da cadeia respiratória, enquanto que o ácido 3-hidroxi-antranílico inibiu as atividades dos complexos I e II da cadeia respiratória e da enzima sucinato desidrogenase. Já o ácido antranílico inibiu as atividades do complexo I-III da cadeia respiratória e da enzima sucinato desidrogenase. Por outro lado, o ácido quinolínico inibiu apenas a atividade do complexo II, sem alterar as atividades dos outros complexos da cadeia transportadora de elétrons. Finalmente, observamos que nenhuma das substâncias testadas interferiu na atividade da enzima Na+,K+-ATPase. Esses resultados sugerem um bloqueio no ciclo do ácido cítrico, o qual poderia ser provocado pela inibição da cadeia respiratória ocasionada pelos metabólitos testados. Portanto nossos resultados sugerem que o metabolismo energético cerebral é inibido in vitro por algumas quinureninas. Caso esses achados se confirmem in vivo, é possível que um prejuízo no metabolismo energético possa colaborar, ao menos em parte, para o comprometimento cerebral dos pacientes afetados por doenças em que há alteração nas concentrações desses compostos.

A Dieta Cetogênica é caracterizada pelo alto teor de gordura e baixo teor de carboidratos e proteínas, e tem sido proposta como benéfica em crianças com desordens epiléticas que não respondem ao tratamento convencional de drogas anti-epiléticas. O retardo de crescimento é um importante inconveniente desta dieta e as causas metabólicas ainda não estão bem caracterizadas. O objetivo desse estudo é examinar a variação de peso corporal e de tecido adiposo de ratos Wistar tratados com a dieta cetogênica durante 6 semanas, e a atividade da fração citosólica da enzima fosfoenolpiruvato carboxicinase (PEPCK) no tecido adiposo. Os ratos alimentados com a dieta cetogênica apresentaram uma diminuição do peso corporal, mas um significante aumento de tecido adiposo. A razão tecido adiposo/peso corporal apresentou diferenças entre os ratos cetogênicos e os controles já na primeira semana de tratamento, cerca de 2 vezes maior nos ratos cetogênicos. A lipogênese visceral foi mantida por um aumento na atividade da PEPCK, objetivando o fornecimento de glicerol-3- fosfato para a síntese de triacilglicerol e este acúmulo de gordura foi acompanhado por intolerância à glicose. Não foram observadas mudanças na glicemia e lipidemia basais. Estes dados contribuem para o entendimento dos efeitos metabólicos da dieta cetogênica e sugere alguns riscos potenciais desta dieta.

O presente trabalho teve como objetivo caracterizar os efeitos de diferentes dietas e da anoxia e fase de recuperação, sobre o metabolismo de carboidratos no músculo da mandíbula e no hepatopâncreas do caranguejo Chasmagnathus granulatus. Os animais foram alimentados diariamente com carne bovina (dieta rica em proteínas, HP) e arroz cozido (dieta rica em carboidratos, HC) ad libitum, e mantidos em aquários com aeração constante, salinidade 200/00, temperatura de 25°C e fotoperíodo natural, durante 15 dias. Após este período, os animais foram submetidos á 1 hora de anoxia (período em que a aeração da água dos aquários foi substituída por Nitrogênio, até que a oxigenação chegasse a zero), e 3 horas de recuperação (período onde a água desoxigenada foi novamente substituída por água oxigenada, em normóxia). O músculo da mandíbula e o hepatopâncreas dos animais foram retirados e submetidos aos experimentos de captação de glicose, síntese e mobilização de glicogênio, síntese de lipídeos e produção de CO2. Amostras de hemolinfa foram retiradas para a determinação das concentrações de glicose. Nos experimentos de captação de glicose no músculo e no hepatopâncreas, não foram encontradas diferenças significativas (p>0,05). Nos experimentos de síntese de glicogênio, a recuperação aumentou a síntese (p<0,05) em 5 vezes no músculo do grupo HC, assim como no grupo HP , quando comparados ao grupo controle e a outra dieta. Os valores de síntese de lipídeos a partir de 14C-glicose no músculo de C. granulatus apresentaram diferenças significativas entre os grupos controle (p<0,05). Os animais controle HC apresentaram uma diminuição nos valores de síntese de lipídeos quando comparados ao grupo controle. A anoxia reduziu os valores (p<0,05) de síntese de lipídeos no músculo dos animais HP. A anoxia elevou os valores de síntese no hepatopâncreas do grupo HP, e três horas de recuperação foram suficientes para retornar a valores iniciais. Esta diferença também foi significativa (p<0,05) em relação á outra dieta. A síntese de glicogênio foi superior no músculo de animais HC e no hepatopâncreas de animais HP durante a recuperação. Uma hora de anoxia diminuiu os valores de mobilização no músculo do grupo HC e em três horas os valores iniciais retornam, tempo que não foi suficiente para recuperar os valores do mesmo tecido no grupo HP. No hepatopâncreas, o grupo HP diminui a mobilização de glicogênio durante a anoxia e recuperação, enquanto o grupo HC não apresenta variações nos valores de mobilização. Nos experimentos de formação de CO2 no músculo da mandíbula de C. granulatus foram encontradas diferenças significativas (p<0,05) entre os grupos controles. O grupo HP apresentou valores maiores em 50% de formação de CO2 no músculo em relação ao grupo HC. Não foram encontradas diferenças significativas entre os animais do grupo HC. Os animais do grupo HP submetidos a anoxia e a recuperação, apresentaram valores inferiores e significantes (p<0,05) ao grupo controle. No hepatopâncreas, a formação de CO2 se elevou (p<0,05) durante a anoxia no grupo HP. Foram encontradas diferenças significativas entre os grupos controle. O grupo HC apresentou valores de formação de CO2 no hepatopâncreas menores quando comparados ao grupo HP. Os valores de glicose na hemolinfa de C. granulatus alimentados com dieta HC e HP, e submetidos a anoxia apresentaram uma elevação quando comparados ao grupo controle. O grupo anoxia HC e recuperação HC também apresentaram diferenças significativas (p<0,05) quando comparados à dieta HP. Os valores do grupo HC foram maiores que o grupo HP. Os efeitos metabólicos da anoxia e da subseqüente recuperação sobre o metabolismo da glicose no músculo e no hepatopâncreas de C. granulatus foram marcantes em relação ao grupo em normóxia.

Nucleotídeos extracelulares são envolvidos em diversos processos patofisiológicos no sistema nervoso central. Astrócitos são a maior fonte de nucleotídeos extracelulares da adenina no cérebro e também importantes alvos para as ações desses nucleotídeos via receptores purinérgicos P2. As ações induzidas pela sinalização purinérgica são reguladas pelas ecto-nucleotidases, que incluem membros da família das ecto-nucleosídeo trifosfato difosfoidrolase (E-NTPDase), ecto-5’-nucleotidase (ecto- 5’N) e ecto-adenosina deaminase (ADA). Culturas de astrócitos preparadas de hipocampo, córtex e cerebelo de ratos foram capazes de rapidamente converter ATP extracelular a ADP, que foi então hidrolizado a AMP. Os nucleosídeos tri-fosfatados foram hidrolisados preferencialmente aos difosfatados em todas as estruturas cerebrais. A análise cinética sugere que varias ecto-nucleotidases estão envolvidas nessa cascata enzimática. Análises preliminares de mRNA por PCR indicaram que astrócitos expressam múltiplos membros da família das NTPDases (NTPDase1 a NTPDase3 e NTPDase5/6). Por RT-PCR quantitativo (Real-time PCR), nós identificamos a NTPDase2 (CD39L1) como a NTPDase predominante expressa por astrócitos de hipocampo, córtex e cerebelo de ratos. Astrócitos do cerebelo apresentaram um padrão diferente para a hidrólise do AMP, com uma atividade específica 7 vezes maior, quando comparada com astrócitos de hipocampo e córtex. Uma maior expressão da ecto-5’N por RT-PCR foi identificada nessa estrutura. Não houve acúmulo de adenosina extracelular em todas as estruturas estudadas, indicando a presença de uma alta atividade ecto-adenosina deaminase em astrócitos. Dipiridamol aumentou significativamente os níveis de inosina no meio extracelular de astrócitos de hipocampo e córtex, mas não em astrócitos de cerebelo. Essas diferenças observadas podem indicar heterogeneidade funcional dos nucleotídeos no cérebro. Com o objetivo de investigar as enzimas envolvidas no catabolismo dos nucleotídeos como indicadoras da invasividade e agressividade dos gliomas malignos, nós avaliamos a degradação dos nucleotídeos extracelulares em cinco linhagens de gliomas diferentes e comparamos com astrócitos. Todas as linhagens de gliomas examinadas apresentaram baixas razões de hidrólise quando comparadas com astrócitos. Resultados preliminares sugerem que a falta de expressão da NTPDase1 e 2 possam ser responsáveis pela baixa hidrólise de ATP nas linhagens de gliomas. Considerando que o ATP é reconhecido como um fator mitogênico que induz a proliferação em células de gliomas, a substancial diminuição na hidrólise de ATP e ADP observadas em gliomas, sugere que alterações na via das ecto-nucleotidases pode representar um importante mecanismo associado com a transformação maligna desse tipo de tumor.

As acidúrias L-2-hidroxiglutárica (LHGA) e D-2-hidroxiglutárica (DHGA) são distúrbios neurometabólicos hereditários caracterizados por extenso e severo dano cerebral, ocasionando predominantemente convulsões, coma e atrofia cerebral. Na LHGA, as lesões cerebrais ocorrem principalmente no cerebelo enquanto a maior parte do cérebro é afetada na DHGA. Além disso, hipotonia, fraqueza e hipotrofia muscular, bem como cardiomiopatia têm sido observadas nos pacientes afetados por essas acidemias orgânicas, com maior freqüência na DHGA. Bioquimicamente, ocorre acúmulo tecidual dos ácidos L- 2-hidroxiglutárico (LGA) e D-2-hidróxiglutárico (DGA), respectivamente, na LHGA e na DHGA. Além disso, elevadas concentrações urinárias de lactato, 2-cetoglutarato e outros metabólitos do ciclo de Krebs têm sido descritas em pacientes acometidos por essas patologias, sugerindo uma disfunção mitocondrial. mitocondrial. Tendo em vista que a etiopatogenia da disfunção tecidual nesses pacientes é desconhecida, o presente trabalho investigou o efeito in vitro dos ácidos LGA e DGA sobre diversos parâmetros do metabolismo energético celular. Inicialmente, avaliamos o efeito dos ácidos DGA e LGA sobre a utilização de glicose e produção de CO2 em homogeneizados e fatias de córtex cerebral. Verificamos que o DGA reduziu significativamente tanto o consumo de glicose quanto a produção de CO2 pelo córtex cerebral, enquanto o LGA não demonstrou efeito sobre esses parâmetros. Além disso, o DGA inibiu significativamente a atividade da citocromo c oxidase em homogeneizado de córtex cerebral de ratos (35-95%), de forma dose-dependente, sem alterar a atividade dos demais complexos da cadeia respiratória. A inibição verificada foi do tipo acompetitiva. Por outro lado, o LGA não alterou a atividade de nenhum dos complexos enzimático estudados. Posteriormente, avaliamos o efeito in vitro dos ácidos DGA e LGA sobre a atividade da creatina quinase (CK) em homogeneizado total e nas frações citosólica e mitocondrial de tecido cerebral, muscular esquelético e cardíaco de ratos. Os resultados mostraram que o DGA inibiu significativamente a atividade das isoformas mitocondrial e citosólica da CK em preparações de córtex cerebral, músculo esquelético de cardíaco. Por outro lado, tanto DGA quanto LGA inibiram seletivamente a isoforma mitocondrial em preparações de cerebelo. Estudos cinéticos mostraram um perfil não competitivo de inibição com relação à fosfocreatina para ambos os ácidos nos tecidos estudados. Além IV disso, observamos também que o efeito inibitório de ambos os ácidos foi totalmente revertido por glutationa reduzida, sugerindo uma modificação causada pelos metabólitos sobre os grupos sulfidrila, essenciais para a atividade da enzima. Nossos resultados sugerem que a inibição significativa causada pelo DGA sobre as atividades da citocromo c oxidase e da creatina quinase no córtex cerebral, assim como nos músculos cardíaco e esquelético poderiam explicar, ao menos em parte, a fisiopatogenia da disfunção neurológica e anormalidades estruturais no sistema nervoso central, bem como a mitocondriopatia esquelética e a cardiomiopatia presente nos pacientes afetados por DHGA. Por outro lado, é possível que a inibição seletiva da creatina quinase mitocondrial provocada pelo LGA em cerebelo possa estar associada à degeneração cerebelar característica dos pacientes com LHGA.

No seu hábitat, muitos organismos, entre eles os caracóis, estão expostos a um grande número de variáveis ambientais como temperatura, umidade, fotoperiodicidade e disponibilidade de alimento. O caracol Megalobulimus oblongus é um gastrópode terrestre que, durante épocas de estiagem, costuma permanecer enterrado no solo. Com esse comportamento o animal evita a perda de água durante o período de seca, embora nessa condição (enterrado no solo) o animal tenha que enfrentar uma situação de disponibilidade de oxigênio reduzida (hipóxia). O metabolismo dos gastrópodes terrestres está baseado na utilização de carboidratos e as reservas desse polissacarídeo são depletadas durante situações de hipóxia/anoxia. Estudos sobre o metabolismo de moluscos frente a essas condições ambientais adversas, como a própria anoxia, têm sido realizados apenas em tecidos de reserva. Trabalhos relacionando o metabolismo do sistema nervoso durante essa situação são escassos. Dessa forma, o presente trabalho teve como objetivo estudar o metabolismo de carboidratos do sistema nervoso central do caracol Megalobulimus oblongus submetido a diferentes períodos de anoxia e recuperação aeróbia pós-anoxia. Para isso, após o período experimental foram dosadas a concentração de glicogênio e a concentração de glicose livre nos gânglios do sistema nervoso central do animal, além da concentração de glicose hemolinfática. Juntamente com essa abordagem bioquímica, foi realizado um estudo histoquímico semiquantitativo com o objetivo de verificar a atividade da forma ativa da enzima glicogênio fosforilase (GFa) nos gânglios cerebrais dos caracóis submetidos aos períodos de anoxia e recuperação. Foi verificado um aumento da concentração de glicose hemolinfática após o período inicial de 1,5h de anoxia, que se manteve elevado ao longo de todo o período anóxico. A concentração de glicogênio estava significativamente reduzida às 12h de anoxia e a concentração de glicose livre permaneceu constante ao longo de todo o período anóxico, enquanto foi observada uma redução progressiva da GFa. Não foram verificadas mudanças significativas nesses metabólitos nos animais do grupo simulação (“sham”) quando comparados ao grupo controle basal. Durante o período de recuperação aeróbia após 3h de anoxia, os valores de glicose hemolinfática foram reduzidos, retornando aos valores basais após 3h de recuperação aeróbia. A atividade GFa, reduzida durante a anoxia, também retornou aos valores do grupo controle durante a fase de recuperação. A concentração de glicose livre teve uma queda significativa no tempo de 1,5h de recuperação e existiu uma tendência à redução do glicogênio do tecido nervoso às 3h de recuperação aeróbia. A enzima GFa retornou a sua atividade basal durante o período de recuperação. Os resultados sugerem que, em função da elevada concentração de glicose hemolinfática, outros tecidos possam estar fornecendo a glicose necessária para a manutenção do tecido nervoso de Megalobulimus oblongus durante a anoxia, enquanto a redução do glicogênio do tecido nervoso verificada às 12h de anoxia deva estar relacionada ao aumento de atividade do animal durante a escotofase (o grupo 12h de anoxia foi dissecado à noite) somado ao próprio efeito da anoxia. A redução da GFa ao longo do período anóxico pode indicar uma depressão metabólica no tecido nervoso. Durante o início da fase de recuperação aeróbia pós-anoxia, a queda da concentração de glicose livre e a tendência à redução na concentração de glicogênio podem estar relacionadas ao fornecimento da energia necessária para o restabelecimento dos estoques energéticos utilizados durante às 3h iniciais de anoxia, já que a glicose hemolinfática retornou à concentração basal. Como não foi verificada qualquer redução significativa durante às 3h iniciais de anoxia nas concentrações de glicose livre e de x glicogênio nos gânglios nervosos centrais de Megalobulimus oblongus, discute-se a possibilidade de que o tecido nervoso do caracol tenha utilizado reservas de fosfogênios e ATP para satisfazer suas demandas energéticas durante as 3h iniciais de ausência de oxigênio.

Duas enzimas, as iodotironinas desiodases tipos I e II (D1 e D2), catalizam a reação de 5’ desiodação do T4 promovendo a formação do hormônio tireoidiano ativo, T3. A D1, principal fonte de T3 circulante no plasma, esta presente no fígado, rim e tireóide. Até recentemente, acreditava-se que a expressão da D2 estivesse restrita a tecidos nos quais a concentração intracelular de T3 desempenha um papel crítico como na hipófise, sistema nervoso central e tecido adiposo marrom (TAM). Estes conceitos foram estabelecidos com base em estudos de atividade enzimática em homogenados de tecidos de ratos. A recente clonagem dos cDNAs da D1 e D2, de ratos e humanos, forneceu novos meios para a avaliação da distribuição tecidual e dos mecanismos que regulam a expressão dos genes destas enzimas. Estudos anteriores demonstraram que altos níveis de mRNA da D2 são encontrados na tireóide e músculos cardíaco e esquelético em humanos, entretanto este mesmo padrão não foi observado em ratos. Os hormônios tireoidianos tem um efeito direto sobre as desiodases, regulando a ação dessas enzimas de maneira tecido-específica. Estudos prévios demonstraram que elevados níveis de T4 reduzem à metade a atividade da D2 no cérebro e hipófise dos camundongos C3H/HeJ (C3H), linhagem de camundongos que apresenta uma deficiência inata da D1 compensada com o aumento dos níveis séricos de T4 que, nestes animais, são aproximadamente o dobro daqueles observados nos camundongos normais, C57BL/6J (C57). No presente trabalho, utilizamos a técnica da PCR a partir da transcrição reversa (RT-PCR) para determinar o padrão de expressão do mRNA da D1 e D2 em diferentes tecidos de camundongos e avaliar sua regulação pelos hormônios tireoidianos. Investigamos, também, os níveis de mRNA da D2 em diferentes tecidos de camundongos normais e com deficiência inata da D1 para avaliarmos o mecanismo pelo qual o T4 regula a atividade da D2 nos animais deficientes. Nossos resultados demonstraram, como esperado, que altos níveis de mRNA da D1 estão presentes no fígado e rim e em menores quantidades no testículo e hipófise. Detectamos mRNA da D2, predominantemente, no TAM, cérebro, cerebelo, hipófise e testículo. Níveis mais baixos de expressão foram detectados, também, no coração. O tratamento com T3 reduziu, significativamente, a expressão da D2 no TAM e coração, mas não no cérebro e testículo. Por outro lado, os níveis de mRNA da D2 aumentaram, significativamente, no testículo de camundongos hipotireoideos. Transcritos da D2 foram identificados no cérebro, cerebelo, hipófise, TAM, testículo e, em menores quantidades, no coração em ambas as linhagems de camundongos, C57 e C3H. Entretanto, ao contrário da atividade, nenhuma alteração significativa nos níveis basais de expressão do mRNA da D2 foi detectada nos tecidos dos camundongos deficientes. O tratamento com T3 reduziu de forma similar, os níveis de mRNA da D2 no TAM e coração em ambos os grupos de animais. Em conclusão, nossos resultados demonstraram que o mRNA da D2 se expressa de forma ampla em diferentes tecidos de camundongos, apresentando um padrão de expressão similar ao descrito em ratos. A co-expressão da D1 e D2 no testículo sugere um papel importante dessas enzimas no controle homeostático do hormônio tireoidiano neste órgão. Demonstramos, também, que a deficiência da D1 não altera os níveis basais de expressão do mRNA da D2 nos camundongos C3H, confirmando que o T4 atua ao nível pós-transcricional na regulação da atividade da D2 nestes animais. Além disso, o T3 age de forma tecido-específica e tem efeito similar sobre a regulação pré-transcricional do gene da D2 em ambas as linhagens de camundongos.

O presente trabalho teve como objetivo determinar os efeitos da anoxia ambiental e da recuperação da anoxia sobre o metabolismo da glicose em brânquias anteriores e posteriores de caranguejos Chasmagnathus granulatus alimentados com uma dieta rica em carboidratos ou proteínas. Os animais foram coletados e aclimatados em aquários com aeração constante e salinidade de 20‰, temperatura de 250C e fotoperíodo natural durante 15 dias, onde receberam as respectivas dietas, ad libitum, uma vez ao dia no fim de cada tarde. Um grupo foi alimentado com dieta rica em proteínas (HP) e outro com uma dieta rica em carboidratos (HC) pobre em proteínas. As dietas HC e HP são isocalóricas. Para os estudos de anoxia, grupos de 15 animais que receberam dietas HC ou HP foram mantidos em aquários onde o oxigênio foi substituído por gás N2, até que a concentração de oxigênio chegasse à zero, e os animais, então, foram submetidos à anoxia durante uma hora, para depois serem utilizados nos experimentos. O grupo controle foi mantido em normóxia (PO2 18,95%), com salinidade 20‰ e temperatura de 25 0C.Para os experimentos de recuperação, os animais foram mantidos sob as mesmas condições de anoxia descritas acima. Após período de anoxia de 1h, a água desoxigenada foi substituída por água em condições de normóxia. Depois de três horas em normóxia, os animais foram utilizados nos experimentos. Após os períodos de anoxia ou de recuperação eram coletadas amostras de hemolinfa e os animais eram crioanestesiados durante cinco minutos para a retirada das brânquias 6 anteriores e posteriores utilizadas nos experimentos. Animais do grupo em normóxia (controle) sofriam os mesmos tratamentos. Nas brânquias anteriores de animais que receberam dieta HP e foram submetidos à recuperação, verifica-se uma diminuição de 33% na captação de glicose (p<0,05) quando comparada ao grupo anoxia. Nas brânquias posteriores de animais que receberam a dieta HC e foram submetidos à recuperação, a capacidade de síntese de glicogênio aumentou 60% (p<0,05) em relação ao grupo controle. Nas brânquias posteriores de animais com dieta HC, pós-incubação de 1 h em meio livre de glicose, a concentração de 14C-glicogênio foi 8 e 4 vezes maior (p<0,05) no grupo recuperação quando comparada àquelas obtidas nos grupos controle e anoxia, respectivamente. Nas brânquias anteriores (dieta HC), no grupo recuperação, a concentração de 14C-glicogênio foi cerca de 2,5 vezes maior (p<0,05) quando comparada àquela obtida no grupo controle. Nas brânquias posteriores de animais que receberam a dieta HP, grupo anoxia, a síntese de lipídeos (p<0,05) aumentou cerca de 6 vezes quando comparada àquela do controle. Na fase de recuperação, a síntese de 14C-lipídios reduziu 3 vezes quando comparada àquela observada no grupo anoxia. A comparação entre as duas dietas demonstra que a síntese de 14C-lipídios no grupo anoxia da dieta HP foi 2 vezes maior (p<0,05) que aquela constatada no mesmo grupo em caranguejos alimentados com a dieta HC. Nas brânquias anteriores de animais que receberam a dieta HP, grupo anoxia, a síntese de lipídios aumentou cerca de 3 vezes (p<0,05) quando comparada àquela do controle. Na fase de recuperação, a síntese de 14C-lipídios reduziu 6 vezes quando comparada àquela observada no grupo anoxia. A comparação entre as duas dietas mostra que a síntese de 14C-lipídios no grupo anoxia da dieta 7 HP foi 3 vezes maior (p<0,05) que aquela constatada no mesmo grupo em caranguejos alimentados com a dieta HC. Nas brânquias posteriores e anteriores dos animais em normóxia (controle) alimentados com dieta rica em proteínas, a formação de 14CO2 foi 5 e 10 vezes maior (p<0,05), respectivamente, comparada ao grupo HC. Nas brânquias posteriores, a formação de 14CO2 no grupo HP submetido à recuperação diminuiu 39% (p<0,05) em relação ao grupo submetido à anoxia. Nas brânquias anteriores, no grupo HP em recuperação, a formação de 14CO2 foi 59% e 60% menor, quando comparada àquelas obtidas nos grupos anoxia e controle, respectivamente. Nas brânquias posteriores de animais alimentados com dieta HP a anoxia por 1h reduziu (p<0,05) a concentração de glicogênio. O período de 3h em normóxia não foi suficiente para que os níveis de glicogênio voltassem a valores semelhantes aqueles do grupo controle. Nas brânquias posteriores de caranguejos mantidos com a dieta HC, a recuperação de 3h aumentou 2 e 4 vezes (p<0,05) a concentração de glicogênio quando comparada àquelas obtidas nos grupos controle e anoxia, respectivamente. Nas brânquias posteriores de caranguejos mantidos com a dieta HC, a recuperação de 3h aumentou 2 e 4 vezes (p<0,05) a concentração de glicogênio quando comparada àquelas obtidas nos grupos controle e anoxia, respectivamente. Nas brânquias anteriores do grupo HC, a recuperação de 3h incrementou significativamente os valores de glicogênio, quando comparados àqueles obtidos no grupo anoxia. Em animais do grupo HC submetidos à anoxia aumentaram significativamente (p<0,05) os valores de glicose hemolinfática. Entretanto, a recuperação por 3h diminuiu em apenas 50% (p<0,05). No grupo HP a anoxia também elevou significativamente os valores de glicose na hemolinfa. Contudo, a recuperação de 3h foi suficiente para que a concentração de glicose hemolinfática chegasse a valores semelhantes àqueles verificados no grupo controle. A comparação dos valores de glicose hemolinfática entre os grupos HP e HC mostra, nas 3 8 situações experimentais estudadas, concentrações significativamente maiores no grupo alimentados com a dieta HC. Os resultados do presente trabalho mostram que em C. granulatus a glicose foi utilizada nas brânquias por diferentes vias durante o estresse anóxico e a fase de recuperação. Entretanto, a composição da dieta administrada por 15 dias aos caranguejos modifica o fluxo deste substrato para vias diferenciadas, alterando, assim, o padrão de resposta metabólica ao estresse anóxico e à fase de recuperação.

O índice de extração de oxigênio (IEO2) cerebral tem sido usado em pacientes com traumatismo craniano como método de avaliação da hipoperfusão. A proposta deste estudo foi medir pela primeira vez este índice em pacientes submetidos à endarterectomia de carótida. Trinta e nove procedimentos foram estudados. Os pacientes foram randomizados em dois grupos: grupo 1 em que o shunt foi randomicamente utilizado, e o grupo 2, em que não se fez a utilização deste. Pacientes com pressão retrógrada a partir da carótida interna abaixo de 50% da pressão arterial média constituíram um terceiro grupo. Os parâmetros avaliados foram a saturação venosa jugular de oxigênio, glicemia, lactato e pH venosos, temperatura, hemoglobina e, finalmente, o IEO2, através de um cateter posicionado no bulbo superior da veia jugular interna para coleta de amostras sangüíneas em três momentos: antes do pinçamento, imediatamente antes de liberar as pinças e 5 minutos após restabelecido o fluxo carotídeo. O grupo 1 apresentou valores de IEO2 de 0,20, 0,21 e 0,20, nos três momentos avaliados; no grupo 2, os valores foram de 0,18, 0,23 e 0,21, respectivamente. Não foi encontrada significância estatística nesta comparação nem em relação às outras variáveis analisadas. Os grupos eram semelhantes quanto à idade, sexo, pressão arterial média, hemoglobina, saturacão arterial de oxigênio, pH, pressões arteriais de oxigênio e dióxido de carbono, além da glicemia.Os níveis críticos de hipoperfusão cerebral durante a endarterectomia de carótida a partir do IEO2 não puderam ser determinadas por este estudo. Não houve diferença estatisticamente significante entre os grupos com relação a este índice, sendo o IEO2 um método pouco prático ou seguro para estimar a isquemia cerebral durante a endarterectomia de carótida. / Cerebral oxygen extraction index (O2EI) have been used in patients with cranial trauma as a method to evaluate cerebral hypoperfusion. The purpose of the study was to measure, for the first time, the O2EI in patients submitted to carotid endarterectomy. Thirty eight patients submitted to carotid endarterectomy were studied. Patientes were randomized in two groups: in group I were those in which no intraluminal shunt was inserted as a cerebral protection, and group II included patients submitted to simple cross-clamping. Patients with a stump back pressure below 50% of systemic mean arterial pressure formed a third group. The following parameters were measured: jugular venous oxygen saturation, glocoses, lactate, pH, temperature and hemoglobine, and finally, the O2EI. A catheter was inserted in the internal jugular vein in the superior bulb. Blood samples were colected in three moments: before cross-clamping, immeadiately before releasing the clamps and 5 minutes after the liberation of the flow to internal carotid artery. The O2EI was 0,20, 0,21 and 0,20 in the shunted group and 0,18, 0,23 and 0,21 in the group submitted to simple cross-clamping in the three moments described above. There was no statistical significance difference regarding jugular venous oxygen saturation, glucoses, lactate, pH, temperature and hemoglobine. The two groups were similar regarding gender, age, clinical stratification, arterial mean pressure, hemoglobine, arterial oxygen saturation, pH, arterial O2 and CO2 pressure, and glucoses. The results achived in the study are not statistical significant. The critical point of O2EI related to cerebral hypoperfusion can not be determined during carotid endarterectomy in the present study. There was no statistical difference between the shunted group versus not shunted. The O2EI is not a practical or secure method to estimate cerebral ischemia during surgery.