A Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA) é uma doença neurodegenerativa de caráter progressivo caracterizada pela morte seletiva de neurônios motores que leva rapidamente os pacientes à morte. O camundongo transgênico que expressa a superóxido dismutase 1 humana mutante é o modelo experimental mais aceito para o estudo da doença. Os mecanismos que levam a perda neuronal ainda são pouco conhecidos e não existe tratamento eficaz para prolongar a vida do indivíduo. Estudos recentes indicam que as células gliais aceleram o processo neurodegenerativo, entretanto os mecanismos moleculares ainda não estão estabelecidos. Os astrócitos merecem uma atenção particular, pois apresentam íntima interação com os neurônios, fornecendo suporte estrutural, metabólico e trófico. Além disso, participam ativamente da modulação excitatória neuronal e da neurotransmissão, controlando os níveis extracelulares de íons e neurotransmissores. O presente estudo propôs investigar in vitro os possíveis dos astrócitos extraídos da medula espinal do camundongo de idade neonatal (P1) e adulta pré-sintomática (P60) sobre a morte de neurônios motores na ELA. Para isso, o trofismo e sobrevida do neurônio motor espinal foram avaliados nas culturas de neurônios motores tratados com meio condicionado de astrócitos e também em sistemas de co-culturas neurônios motores/astrócitos, de origem SOD1G93A (transgênica) e selvagem (wild type) em diferentes combinações. Investigou-se ainda, a expressão gênica de genes nos astrócitos nas culturas P1 e P60 realizadas através do PCR quantitativo (qPCR) e a quantificação de moléculas secretadas pelos astrócitos por ELISA Sanduíche. Para o estudo do trofismo e degeneração neuronal, as células foram marcadas com marcadores específicos de morte neuronal e o trofismo dos neurônios também foi quantificado por contraste de fase. As células foram quantificadas por métodos estereológicos específicos e as análises mostraram que o tratamento com meio condicionado de astrócitos transgênicos P1 e P60 causaram respectivamente retrações nos prolongamentos e morte dos neurônios transgênicos. As análises da morte neuronal dos meios condicionados e co-cultura mostraram que os astrócitos transgênicos de ambas as idades causaram a morte de neurônios wild type e apenas os astrócitos transgênicos P60 levaram os maiores perfis de morte nos neurônios transgênicos, demonstrando a toxidade dessas células. Quanto à análise da expressão gênica, os genes NKRF, UBE2I e TGFA mostraram-se diferencialmente expressos nos astrócitos transgênicos P1 e os genes HIPK3, TGFA e NTF5 diferencialmente expressos nos astrócitos transgênicos P60. Nas análises das moléculas secretadas nos meios condicionados maior quantidade de NGF foi encontrada no meio dos astrócitos transgênicos P60 comparando-se aos astrócitos wild type. A quantidade de IGF-I diminuiu no meio condicionado da cultura de astrócitos transgênicos P60 comparando-se aos astrócitos wild type E ainda, há a diminuição autócrina de TNF-? e IL-6 nos astrócitos transgênicos P60. Os astrócitos transgênicos parecem promover a toxicidade ao neurônio motor na ELA e moléculas liberadas pelos astrócitos parecem estar envolvidas no processo de desenvolvimento da ELA / Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) is a neurodegenerative disease characterized by selective motor neurons death that readly leads patients to death. Transgenic mice expressing human mutant superoxide dismutase 1 (hSOD1) is the most accepted experimental model for the disease studying. The mechanisms that lead to neuronal loss are still poorly understood and there is no effective treatment able to prolong the pacient\'s life. Recent studies indicate that glial cells accelerate the neurodegenerative process, but the molecular mechanisms are not yet established. Astrocytes deserve particular attention, since they have close interaction with neurons, providing structural, metabolic and trophic support. In addition, they also participate actively in the neuronal excitatory modulation and in neuronal transmission, controlling ions and neurotransmitters at extracellular levels. The present study aimed to investigate the possible in vitro effects in astrocytes on the motor neurons death in ALS from newborn (P1) and adult pre symptomatic (P60) spinal cord mice. Thus, we evaluated spinal motor neuron survival and trophism in cultures treated with astrocytes conditioned medium and also in co-culture neuron/astrocyte systems of SOD1G93A (transgenic) and wild type in different cells combinations. Still, we investigated genes expression related to P1 and P60 astrocytes cultures performed by quantitative PCR (qPCR) and the molecules secreted by astrocytes were quantified by Sandwich ELISA. For the neuronal degeneration and trophism study, cells were immunostained with specific markers and neurouns were also visualized by phase contrast. These cells were quantified by stereological method and their analysis showed that treatment with transgenic P1 and P60 astrocytes conditioned medium cause length retractions and death on transgenic motor neuron. But, the neuronal death on conditioned medium and co-cultures experiments showed that transgenic P1 and P60 astrocytes caused wild type neuronal death and only transgenic P60 astrocytes led transgenic neurons death, demonstrating major toxicity of transgenic astrocytes. For the gene expression analysis NKRF, UBE2I and TGFa genes showed differentially expressed in transgenic P1 astrocytes and HIPK3, TGFa and NTF5 genes showed differentially expressed in transgenic P60 astrocytes. The analizes of molecules secreted by conditioned media a larger amount of NGF was found in transgenic P60 astrocytes comparing to wild type astrocytes. The amount of IGF-I in the conditioned medium was reduced in astrocytes transgenic P60 cultures compared to the wild type astrocytes Also, there is a reduction autocrine of TNF-? and IL-6 on transgenic astrocytes P60. The transgenic astrocytes seem to promote motor neuron toxicity in ALS and molecules released by astrocytes appear to be involved in the ALS development

Orientador: Lúcia Figueiredo Mourão / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-19T03:46:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Franceschini_AndressadaCosta_M.pdf: 8732521 bytes, checksum: a9d303e9da9fcd34c31872821d899f4b (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA) é definida como uma doença neurodegenerativa, caracterizada por paralisia muscular progressiva dos membros, orofaringe e musculatura respiratória, com consequente disfagia, disartria e insuficiência respiratória devido a degeneração dos neurônios motores no córtex motor primário, no tronco cerebral e na medula espinhal. As mudanças nos aspectos físicos e funcionais da fonoarticulação e da deglutição na ELA podem trazer consequências em termos sociais e psicossociais, acarretando em impacto a qualidade de vida. Apesar da existência de diversos estudos que caracterizam a qualidade de vida de pacientes com ELA, pouca informação está disponível acerca do impacto especificamente da disfagia na qualidade de vida desses indivíduos. O objetivo geral deste estudo foi analisar a qualidade de vida relacionada às alterações de deglutição em pacientes com ELA de inicio espinhal. Os objetivos específicos foram: verificar se o tempo da doença e do diagnóstico interferem na percepção da qualidade de vida; comparar a qualidade de vida relacionada a deglutição com as queixas de deglutição, com a gravidade da disfagia e com a funcionalidade da deglutição; comparar a gravidade da disartria com a gravidade da disfagia e a funcionalidade da deglutição e verificar o impacto da gravidade da disartria na qualidade de vida. Dezessete pacientes com diagnóstico clínico de ELA com início espinhal os sintomas foram avaliados no Ambulatório de Disfagia/ORL do Hospital das Clinicas a UNICAMP através da aplicação do Questionário de Qualidade de Vida em Deglutição SWAL-QOL; da anamnese, que incluiu a coleta das queixas relacionadas a deglutição; da avaliação fonoaudiológica de rotina, que incluiu a avaliação dos aspectos fonoarticulatórios e da avaliação videoendoscópica da deglutição. A disfagia foi graduada par três escalas: Escala de Gravidade da Disfagia (ALSSS), a Escala da Gravidade da Disfagia, e a Escala de Funcionalidade da Ingestão por Via Oral (FOIS). A disartria foi graduada pela Escala de Gravidade da Disartria (ALSSS). Mais de 70% da amostra apresentou disfagia e disartria e houve predomínio de queixas na fase faríngea da deglutição. Foi observado que as alterações e deglutição apresentaram impacto leve a moderado na qualidade de vida, sendo os domínios mais afetados a Duração da alimentação e a Função social. O tempo da doença e do diagnóstico da ELA não interferiu com significância na percepção da qualidade de vida relacionada à deglutição, exceto para o domínio Sono. A piora da qualidade de vida relacionada à deglutição para os pacientes com ELA esteve diretamente relacionada com o aumento do número de queixas de deglutição, com a gravidade da disfagia e com a funcionalidade da deglutição. A gravidade da disartria apresentou impacto na qualidade de vida relacionada à deglutição, e esta correlacionou-se com a disfagia em pacientes com ELA de inicio espinhal / Abstract: Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) can be defined as a neurodegenerative disorder characterized by progressive muscular paralysis of members, oropharyngeal and respiratory muscles, with consequent dysphagia, dysarthria and respiratory insufficiency, due to degeneration of motor neurons in the primary motor cortex, brainstem and spinal cord. Changes in physical and functional aspects of speech articulation and swallowing in ALS may have social and psychosocial consequences, decreasing the quality of life. Despite many studies that characterize the quality of life in ALS patients, little information is available about the specific impact of dysphagia on quality of life to these individuals. The aim of this study was to analyse the quality of life related to swallowing problems in patients with spinal onset of ALS; verify if the disease duration and the time of diagnosis change the quality of life perception; to compare the swallow-specific quality of life questionnaire (SWAL-QOL) with dysphagia complaints, dysphagia severity and functional oral intake; to compare the severities of dysarthria and dysphagia and the functional oral intake and verify the impact of severity of dysarthria o quality of life. Seventeen patients diagnosed with ALS with spinal onset were evaluated at the Dysphagia Outpatient Clinic at UNICAMP hospital. All the subjects filled out self-report assessment of the Swallowing Quality of Life (SWAL-QOL), underwent to anamnesis that included swallowing-related complaints; to routine speech. evaluation, including a perceptual analysis of the speech, and to Fiberoptic Endoscopic Evaluation of Swallowing (FEES). The dysphagia severity was graded using the Swallowing Subscale of ALS Severity Scale, the Dysphagia Severity Scale and the Functional Oral Intake Scale (FOIS). The dysarthria severity was graded using the Speech Subscale of ALS Severity Scale. Over 70% of the sample had dysphagia and dysarthria, and predominated complaints in the pharyngeal phase of swallowing. Swallowing problems presented mild to moderate impact on quality of protocol, and the domains of eating duration and social function had the worse scores. Disease duration and time of diagnosis did not impact on SWAL-QOL scores, except for the Sleep domain. The worsening swallowing quality of life for patients with ALS was directly related to the increased number of swallowing complaints, with severity of dysphagia and functinality of swallowing. The severity of dysarthria presented impact on quality of life related to swallowing, and this occurred concomitantly with dysphagia in spinal onset of ALS patients / Mestrado / Interdisciplinaridade e Reabilitação / Mestre em Saúde, Interdisciplinaridade e Reabilitação

Orientador: Francesco Langone / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-04T03:17:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rezende_AlexandreCesarSantosde_M.pdf: 2677724 bytes, checksum: 332acee58d6f9fc544b659f930833e41 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: A investigação de agentes terapêuticos para o tratamento de doenças neurodegenerativas e neurotraumas recebeu um grande impulso nas últimas décadas, em virtude do desenvolvimento de técnicas que permitiram a clonagem de moléculas com reconhecida ação neurotrófica. O emprego de modelos experimentais para o estudo de processos neurodegenerativos contribuiu significativamente ao conhecimento dos mecanismos de ação e especificidade dessas moléculas. O fator neurotrófico ciliar (CNTF) despertou grande interesse com a descoberta do seu efeito neuroprotetor sobre motoneurônios após secção de nervos periféricos em ratos neonatos e camundongos adultos. Contudo, os testes clínicos em pacientes com esclerose lateral amiotrófica revelaram efeitos colaterais importantes associados às diferentes doses e esquemas de tratamento com CNTF ecombinante humano. Estes resultados tiveram como conseqüência a interrupção dos testes clínicos e estimularam a busca de vias alternativas para a administração do CNTF com o objetivo de eliminar os efeitos colaterais indesejáveis. Uma via alternativa muito promissora parece ser a administração do CNTF conjugado com peptídeos que possuem domínio de transdução ou translocação de proteínas (PTDprotein transduction domain). Neste estudo investigamos o efeito do CNTF conjugado com um PTD derivado do vírus HIV-1 (Tat-CNTF) quando administrado a ratos neonatos (P2) após secção do nervo ciático. Um grupo de ratos (Wistar) teve o nervo ciático esquerdo seccionado e recebeu um fragmento de gelfoam embebido em CNTF (6µg), Tat-CNTF (6µg ou 3µg) ou PBS. Outro grupo sofreu o mesmo tipo de lesão e foi tratado diariamente, durante 5 dias, com doses subcutâneas de CNTF (1,2µg/g), Tat-CNTF (1,2, 0,6 ou 0,3µg/g) ou PBS. O peso corporal foi registrado diariamente entre P2 e P7. Na idade de P7 os animais foram perfundidos (paraformaldeído 4%) e a medula lombar foi embebida em parafina para obtenção de cortes seriais transversais. Os cortes foram corados com cresil violeta e os motoneurônios do grupamento ventrolateral de ambos os lados foram contados. A razão entre o número de motoneurônios do lado lesado e do lado íntegro correspondeu ao índice de sobrevivência neuronal (ISN). Uma série de 9 cortes de cada animal foi reagida para investigação imunoistoquímica da expressão de GFAP pelos astrócitos. Nossos resultados mostraram que o ISN de todos os grupos tratados com Tat-CNTF, local e subcutaneamente, foi similar aos dos grupos tratados da mesma forma com CNTF e maior que nos grupos tratados com PBS. O acompanhamento do ganho de peso dos animais entre P2 e P7 mostrou que aqueles que receberam tratamento local com CNTF ou Tat-CNTF apresentaram crescimento semelhante ao do observado nos animais do grupo controle. Por outro lado, a curva de crescimento dos animais tratados com doses subcutâneas diárias de CNTF (1,2µg/g), revelou que estes tiveram ganho de peso significativamente inferior ao dos animais tratados com a mesma dose, ou com as doses inferiores, de Tat-CNTF. O menor crescimento dos animais tratados com CNTF foi significativo a partir do segundo dia de tratamento. Na idade P7 o peso corporal desses animais foi 25% e 30% inferior aos dos animais tratados com Tat-CNTF e aos animais controle, respectivamente. Não houve diferença significativa de ganho de peso entre os animais tratados com as diferentes doses de Tat-CNTF e os animais tratados com PBS subcutaneamente. Além disso, a administração subcutânea de CNTF provocou intensa mobilização da gordura marrom interescapular, fenômeno não verificado nos animais tratados com Tat-CNTF. Os dados da análise imunoistoquímica para GFAP revelaram que a resposta astroglial nos animais tratados com Tat-CNTF foi menos intensa que a observada nos animais que receberam tratamento subcutâneo com CNTF. Nossos resultados revelaram que a Tat-CNTF além de possuir ação neuroprotetora não produziu os efeitos colaterais indesejáveis do CNTF, mesmo quando administrado em dose igual à deste último. Estes dados suportam a hipótese que a adição do domínio PTD a moléculas neurotróficas é uma estratégia de neuroproteção eficaz e abre perspectivas para possível emprego da Tat-CNTF em moléstias neurodegenerativas que afetam os motoneurônios espinhais, tais como a esclerose lateral amiotrófica / Abstract: The investigation of therapeutical agents for the treatment of neurodegenerative diseases and neurotrauma received a great attention in the last decades due to cloning techniques for neurotrophic molecules. Experimental models contributed to the knowledge of the mechanisms of action and specificity of such molecules. Ciliary neurotrophic factor (CNTF) is known as a neuroprotective agent on motoneurons after peripheral nerve section in neonatal rats and adult mice. However, clinical trials with human recombinat CNTF showed dose dependent-side effects. Consequently, new approaches for avoiding those side effects have been investigated, such as CNTF fused with domain transduction protein (PTD). In the present work, we studied the effects of CNTF fused with the PDT of the HIV-1 (Tat-CNTF) in neonatal rats (P2) after sciatic nerve transection. Wistar rats had their left sciatic nerve cut and embedded in gelfoam with either CNTF (6µg), Tat-CNTF (6µg or 3µg) or PBS. Other lesioned rats were treated subcutaneously with either CNTF (1.2µg/gr), Tat-CNTF (1.2, 0.6 or 0.3µg/gr) or PBS, once a day, for 5 days. The body weight was registered from P2 to P7. At P7 the rats were perfused (4% paraformaldehyde) and the lumbar spinal cord was infiltrated with paraffin. Serial transverse sections were stained with cresyl violet and used for ventrolateral motoneuron counting. The ratio between the number of motoneurons counted in the operated and control sides was defined as neuronal survival ratio (NSR). From each animal, a series of nine sections was used for immunohistochemical detection of glial fibrillary acidic protein (GFAP) expressed by astrocytes. The animals that received either local or subcutaneous Tat-CNTF showed NSR similar to those observed in CNTF groups and higher than the registered in the controls (PBS). Body weight of rats from P2 to P7 treated with a local dose of CNTF or Tat-CNTF was similar to that of the control groups. On the other hand, rats treated with subcutaneous daily doses of CNTF had lower body weight than the observed in the other groups. Animals treated with CNTF had lower weight gain from the second day on. At P7 the body weight of CNTF treated animals was 25% and 30% lower than those receiving Tat-CNTF and PBS, respectively. The animals treated with different subcutaneous doses of Tat-CNTF had similar body growth as the control groups. Moreover, only subcutaneous administration of CNTF led to fat mobilization from the intrascapular brown adipose tissue. Immunostaining for GFAP showed that astrocytic response was less intense after Tat-CNTF administration in comparison with subcutaneous treatment with CNTF. Our results showed that Tat-CNTFis a neuroprotective agent not associated with the side effects attributed to CNTF, even when administered in similar doses. These data support the hypothesis that the addition of PTD to neurotrophic molecules is an efficient neuroprotective strategy and opens up perspectives for using Tat-CNTF in neurodegenerative diseases that affect the spinal motoneurons, such as the amyotrofic lateral sclerosis / Mestrado / Biologia Celular / Mestre em Biologia Celular e Estrutural

Orientador: Alexandre Leite Rodrigues de Oliveira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-27T11:24:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_GleidyAnaAraujo_M.pdf: 28585855 bytes, checksum: aaac289d72ca956b0b61eb90ac8c228e (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A esclerose múltipla se caracteriza por gerar uma inflamação esmielinizantecrônica e de caráter autoimune no sistema nervoso central, gerando uma série desinais e sintomas clínicos. Um modelo experimental para estudo da esclerosemúltipla é a encefalomielite autoimune experimental (EAE). Durante o curso da EAE, observa-se no SNC, perda de contatos sinápticos, bem como aumento da gliose reativa, envolvendo tanto astrócitos quanto células microgliais. Assim, a amenização dessas alterações, por tratamentos farmacológicos, pode ser útil no tratamento dos sintomas da EM. Neste sentido, o emprego da pregabalina, um ligante da proteína ?2-? associada a canais de cálcio voltagem-dependentes em neurônios, pode se constituir numa estratégia para o controle dos sintomas da doença. Assim, o presente estudo investigou o efeito da pregabalina sobre o curso da EAE, através da análise clínica de ratos Lewis imunizados com MBP e avaliação imunoistoquímica da medula espinal, utilizando marcadores para sinapses, astrogliose e reação microglial. Adicionalmente, através de RT-PCR, avaliou-se a expressão gênica de interleucinas pró e anti-inflamatórias, bem como a recuperação motora nos grupos placebo e tratado, foi avaliada pelo walking track test (CatWalk System). Os resultados demonstraram que o tratamento com pregabalina foi capaz de atrasar e amenizar os sinais clínicos e morfológicos da EAE, bem como reduzir a perda sináptica e a reação astroglial na medula espinal. Ainda, o tratamento resultou numa regulação positiva de genes anti-inflamatórios. De forma similar, a administração desse fármaco permitiu um mais rápido restabelecimento de parâmetros de marcha. Os resultados do presente estudo indicam que a pregabalina apresenta características neuroprotetoras e antiinflamatórias que refletem positivamente na amenização da doença, mostrando potencial para o uso clínico, em associação aos imunomoduladores atualmente empregados / Abstract: The multiple sclerosis (MS) is an autoimmune disease and neurodegenerative that affects young adults. It is characterized by generating a chronic demyelinating autoimmune inflammation in the central nervous system. An experimental model for the study of multiple sclerosis is the experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE), induced by immunization with antigenic proteins of myelin of the central nervous system, dissolved in adjuvants. The present study investigated the evolution of the disease in pregabalin treated animals up to the remission phase. The results demonstrated a delay on the onset of the disease with statistical differences at the 10th and the 16th day after immunization For the gait evaluation, the walking track test (CatWalk) was used to evaluate different parameters related to motor function. Although no difference between groups was obtained for the foot print pressure, the regularity index was improved post treatment, indicating a better motor coordination. The immunohistochemical analysis of synapse preservation and glial reactivity revealed that pregabalin treatment improved the overall morphology of the spinal cord. A preservation of circuits was depicted and astroglial reaction was downregulated during the course of the disease. RT-PCR data were in line with the immunolabeling observations and indicated a shift of the immune response towards an anti-inflammatory response. Overall, the present data indicate that pregabalin is efficient for reducing the seriousness of EAE, delaying its course as well as reducing synaptic loss and astroglial reaction / Mestrado / Clinica Medica / Mestra em Clínica Médica

Orientador: Alexandre Leite Rodrigues de Oliveira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas. Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-15T19:14:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Emirandetti_Amanda_D.pdf: 10405230 bytes, checksum: 86b2578427126b457b8a4ebeac01a1f5 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Após uma lesão de um nervo periférico, astrócitos e microglia tornam-se reativos, desencadeando a chamada gliose reativa. Adicionalmente, uma porcentagem significativa dos botões sinápticos em íntima relação com os motoneurônios é eliminada, sendo este mecanismo associado à ação de fagocitose das células gliais. Recentemente, a expressão de MHC I (complexo de histocompatibilidade principal classe I) tem sido relacionada com a plasticidade das sinapses e com o processo de regeneração axonal subseqüente à transecção do nervo isquiático, sendo a manipulação da expressão dessa molécula um possível alvo terapêutico. Por sua vez, a óxido nítrico sintase induzível (iNOS), parece estar envolvida com eventos pró- e anti-apoptóticos e com processos de plasticidade das sinapses após lesão do nervo periférico. Embora alguns trabalhos tenham sugerido a participação do MHC classe I nos processos de plasticidade sináptica após a lesão do Sistema Nervoso (SN), as suas funções bem como os mecanismos moleculares que estão envolvidos nesses processos permanecem obscuros. Portanto, os objetivos principais deste trabalho foram identificar a importância relativa de distintas moléculas de MHC classe I clássico (Ia) e não clássico (Ib) na reatividade astroglial e microglial após a axotomia periférica, bem como avaliar o envolvimento da iNOS em tais processos e no grau de eliminação das sinapses. Para tais fins, foram utilizados camundongos knockout para transportador associado com a apresentação de antígeno - 1 (TAP-1), microglobulina-p2 (mp2) genes K e D do MHC I (H2-Kb / Db), iNOS e camundongos controle C57BL/6J. Os animais que foram submetidos à transecção do nervo isquiático foram processados para imunohistoquímica, histoquímica, western blotting e microscopia eletrônica de transmissão (estudo in vivo). Camundongos neonatos foram utilizados para o cultivo de astrócitos (estudo in vitro). Os resultados indicam que a ausência de complexo principal de histocompatibilidade I não clássico (MHC Ib) pode influenciar o grau de reação astroglial e microglial uma e três semanas após a axotomia periférica. Ainda, animais deficientes em iNOS apresentaram menor capacidade de expressão de complexo principal de histocompatibilidade I clássico (MHC Ia) por células da microglia uma semana após a lesão. A análise quantitativa da microscopia eletrônica indica maior retração das sinapses em animais knockout para iNOS quando comparados com a linhagem selvagem C57BL/6J. O conjunto dos resultados obtidos sugere que a gliose reativa é influenciada pela expressão de MHC I não clássico e que a iNOS pode participar de mecanismos de apresentação da forma clássica na superfície celular microglial, aumentando assim a retração sináptica e contribuindo para a resposta regenerativa neuronal após a axotomia periférica. / Abstract: Following a peripheral nerve injury, microglial and astrocytic cells become reactive, triggering the so called 'reactive gliosis'. Also, a significant percentage of the synaptic buttons to the motoneurons is eliminated and such process can be associated to the activation of glial cells. Recently, major histocompatibility complex class I (MHC I) expression has been related to the synaptic plasticity and axonal regeneration process that follows sciatic nerve transection. In this sense, the modulation of MHC I expression can be, in the future, used as a therapeutic approach in several diseases and also after trauma of the nervous system. Similarly to the MHC I, inducible nitric oxide synthase (iNOS) can be involved in the synaptic plasticity process after nerve lesion. The objectives of this work were to investigate the relative importance of MHC I expression (classical / Ia and non-classical / Ib MHC I) on the microglial and astroglial reaction after axotomy and to evaluate iNOS involvement in such process and on the degree of synaptic stripping. For this purpose, knockout mice for transporter associated with antigen processing (TAP-1), P2- microglobulin (mp^) , K and D MHC I genes (H2-Kb / Db), iNOS and wild type C57BL/6J strains were subjected to unilateral sciatic nerve transection and specimens were processed for immunohistochemistry, histochemistry, Western blotting and transmission electron microscopy (in vivo study). Astrocytes from newborn mice were also investigated in primary cell cultures (in vitro study). The results indicate that nonclassical class I major histocompatibility (MHC Ib) absence may influence the microglial and astroglial reaction one and three weeks after axotomy. Also, iNOS deficient mice presented milder classical class I major histocompatibility (MHC Ia) expression by microglia one week after lesion than C57BL/6J. Quantitative transmission electron microscopy (TEM) analysis indicates greater number of synaptic elimination in the iNOS knockout mice as compared to the wild type. Overall, the present results suggest that reactive gliosis is influenced by non-classical MHC Ia expression and iNOS molecules might participate on microglial cell surface presentation of MHC I, therefore contributing to synaptic detachment and the regenerative response after axotomy. / Doutorado / Anatomia / Doutor em Biologia Celular e Estrutural

A Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA) é uma doença neurodegenerativa progressiva de evolução rápida, caracterizada pela perda seletiva dos neurônios motores (NM) superiores e inferiores. Recentemente, as células gliais centrais (astrócito, microglia e oligodendrócito) mostraram-se tóxicas aos NM, porém os detalhes moleculares não estão completamente elucidados. Em relação às células gliais periféricas, alterações eletrofisiológicas no nervo ciático do modelo animal da ELA na idade pré-sintomática foram reportadas pelo nosso grupo e os achados de denervação precoce tanto no modelo animal quanto em pacientes sugerem a participação das células de Schwann (CS) na morte neuronal retrógrada na ELA, teoria conhecida como dying back. Nesse contexto, as CS mostraram-se capazes de induzir a retração axonal e a denervação das junções neuromusculares, eventos precoces na doença, ocorrendo possivelmente na fase présintomática. O objetivo deste trabalho foi verificar a influência das CS do modelo experimental na fase pré-sintomática e do paciente com evolução recente da forma esporádica da ELA, na sobrevida e no tamanho dos prolongamentos dos NM in vitro e entender a natureza molecular do fenômeno. Culturas de CS altamente purificadas foram obtidas a partir do nervo ciático do camundongo modelo animal e do nervo periférico de pacientes com ELA. Os NM da medula espinal de camundongos neonatos foram co-cultivados com as CS. A neurodegeneração foi avaliada pela presença do marcador Fluoro-Jade C (FJC). Os NM também foram tratados com o meio condicionado das culturas de CS do modelo animal ou dos pacientes com ELA. Os motoneurônios tiveram os seus prolongamentos contados e a morte neuronal foi identificada pela presença do FJC. Diversos fatores neurotróficos foram quantificados no meio condicionado das culturas de CS pela técnica de ELISA. A reação em cadeia da polimerase quantitativa (do inglês, quantitative polymerase chain reaction - qPCR) foi realizada para detectar alterações nas CS e no nervo periférico que pudessem estar relacionadas com disfunção na unidade CS/NM. Os resultados mostraram que os NM cultivados na ausência das CS mostraram-se mais susceptíveis à morte. Os NM cocultivados com as CS ELA mostraram maior número de perfis neurodegenerativos em comparação com os NM co-cultivados com as CS controle. Após o tratamento com o meio condicionado das CS ELA, os NM mostraram redução no tamanho dos prolongamentos e aumento do número de células em neurodegeneração em comparação com o grupo controle. Quantidades reduzidas dos fatores neurotróficos foram encontradas no meio condicionado das culturas de CS ELA. Alterações na expressão gênica das CS e no nervo periférico evidenciaram disfunções na unidade CS/NM que podem estar contribuindo para o processo neurodegenerativo visto na ELA. Conclui-se que a falência nos mecanismos de neuroproteção pelas CS ELA é um importante mecanismo implicado na morte neuronal, com grande potencial terapêutico / Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a progressive neurodegenerative disease characterized by the selective loss of upper and lower motor neurons (MN). Recently, central glia (astrocytes, microglias and olygodendrocytes) were toxic to the MN, but the molecular aspects have not fully described. In relation to the peripheral glia, electrophysiological changes in the sciatic nerve of ALS animal model in the presymptomatic stage have been reported by our group and early denervation findings in both animal models and patients suggests the participation of Schwann cells (SC) in the retrograde neuronal death of ALS , theory known as dying back. In this context, the SC proved to be able to induce axonal retraction and denervation of the neuromuscular junctions, early events in the disease, possibly occurring in the pre-symptomatic phase. The aim of this thesis was to investigate the influence of SC of pre-symptomatic experimental model and from patient with recent evolution of ALS sporadic form, in the survival and axonal length of MN in vitro and understand the molecular nature of the phenomenon. Highly purified SC cultures were obtained from the sciatic nerve of the animal model and from ALS patient\'s peripheral nerve. MN from the newborn mouse spinal cord were co-cultured with SC and the neurodegeneration was assessed by the presence of the marker Fluoro-Jade C (FJC). MN were also treated with conditioned medium from cultures of SC of the animal model or ALS patients. MN had their neuronal length measured and neuronal degeneration was identified by the presence of the FJC. Several neurotrophic factors were measured in conditioned medium of mice and ALS patient\'s SC cultures by ELISA. The chain reaction quantitative polymerase (qPCR) was performed to detect changes in the SC and peripheral nerve that could be related with dysfunction in the functional unit SC/MN. The MN co-cultured with ALS SC showed a greater number of neurodegenerative profiles compared with MN cocultured with control SC. After treatment with ALS SC conditioned medium, MN showed a reduction in the neuronal length and increased number of cells in neurodegeneration compared with the control group. Lower levels of neurotrophic factors were found in the conditioned medium of ALS SC cultures. Changes in the gene expression of SC and peripheral nerve showed dysfunctions in SC/MN unit, which may be contributing to the neurodegenerative process seen in ALS. In conclusion, the failure of neuroprotection by ALS SC is an important mechanism implicated in the MN cell death, with great therapeutic potential

Introdução: A apneia do sono é condição prevalente e apresenta forte correlação com as principais causas de morbidade e mortalidade na sociedade ocidental. A perda do controle neuromotor proveniente de estágios mais profundos do sono está associada ao colapso faríngeo e a patogênese da apneia obstrutiva do sono (SAOS). A língua é implicada como principal protagonista na patogênese da obstrução das vias aéreas superiores (VAS) durante o sono. Não há farmacoterapia para SAOS. Novas tecnologias moleculares para controle neuronal através da inserção de um receptor de membrana geneticamente modificado, denominado Designer Receptor Exclusively Activated by Designer Drugs [DREADDs], o qual pode ser ativado por uma droga inicialmente inerte, de alta especificdade, clozapina-n-oxide (CNO). Objetivos: 1) Modificar geneticamente os neurônios motores do núcleo do hipoglosso utilizando-se de DREADDs, o qual permite regular sua atividade; 2) Analisar a atividade do músculo genioglosso sob administração de CNO; 3) Desenvolver abordagens para rastreamento dos músculos protrusores e retratores da língua por marcadores retrógrados, injecção de subunidade B de toxina colérica (CTB-AF) e do vírus de pseudoraiva (PRV) 267 transportando um gene repórter, nos músculos efetores. Métodos: Receptores muscarínicos mutados em um vetor adenoviral associado (AAV) foram infundidos no núcleo do hipoglosso de camundongos via injeção esterotáxica bilateral. Após quatro semanas, período para expressão fenotípica, foram comparadas a atividade eletromiográfica do músculo genioglosso (EMGGG) em resposta a administração de ligante (CNO) versus solução salina. Em um segundo grupo foram realizadas infusões com vírus controle e comparação da EMGGG pré e pós infusão de CNO. Para rastreamento neural a CTB-AF foi injetado nos músculos protusores e retratores da língua e para expressão de Cre o vírus PRV-267 foi injetado no músculo genioglosso. A expressão dessas substâncias no núcleo do hipoglosso foi avaliada através de microscopia de fluorescência. Resultados: Dos dezoito camundongos injetados com DREADDs, dezesseis foram transfectados pelo vetor de AAV. Em camundongos onde o núcleo motor do hipoglosso foi corretamente atingido a EMGGG apresentou importante aumento após a administração de CNO. Em contraste, a atividade do genioglosso não apresentou alteração após a administração de soro fisiológico. Em três camundongos onde a transfecção ultrapassou os limites do núcleo foi observado arritmia respiratória após infusão do ligante. Todos animais infundidos com vírus controle foram adequadamente transfectados mas não apresentaram alteração eletromiográfica após a infusão de CNO. Foram diferenciados no núcleo do hipoglosso os neurônios motores da musculatura retratora e protusora da língua. A expressão intranuclear da enzima Cre-recombinase foi identificada no núcleo hipoglosso. Conclusão: A utilização de métodos quimiogenéticos para ativar grupos selecionados de neurônios motores em áreas cerebrais específicas representa técnica promissora para o estudo do controle neuromotor das VAS. Estes resultados sugerem que a terapia transgênica pode ser eficaz no tratamento da SAOS além de uma vasta gama de patologias que resultam de perturbações no controle neural das VAS. Através da manipulação das fibras musculares efetoras na língua foi possível a identificação do seu respectivo neurônio motor no núcleo do hipoglosso e induzi-lo a sintetizar uma enzima específica (Cre-recombinase) / Introduction: Sleep Apnea is a prevalent condition and strongly correlates with the major causes of morbidity and mortality in Western Society. The loss of motor input from deeper sleep stages is associated with pharyngeal collapsibility and the pathogenesis of obstructive sleep apnea (OSA). The tongue plays a major role in the pathogenesis of upper airway (UA) obstruction during sleep. There is no pharmacotherapy for OSA. New molecular techniques allow to control neuronal function by inserting a genetically modified membrane receptor termed the Designer Receptor Exclusively Activated by Designer Drugs [DREADDs] which can be activated by a highly specific and otherwise pharmacologically inert drug clozapine-N-oxide (CNO) Objectives: 1) To genetically modify the hypoglossal nucleus motor neurons using DREADDs, which allows to regulate their activity; 2) To analyze the genioglossal activity upon administration of CNO; 3) to develop novel approaches to targeting tongue protruders and retractors by retrograde tracers, cholera toxin subunit B (CTB-AF) and pseudorabies virus (PRV) 267 injection carrying a reporter gene into the effector muscles. Methods: Mutated muscarinic receptors in an adenoviral associated vector (AAV) were delivered to the hypoglossal nucleus via stereotactically bilateral injection. Four weeks after adenoviral delivery (expression period), responses in genioglossal electromyography (EMGGG) activity to intraperitoneal administration of CNO ligand vs. Saline (control) were compared in mice. In a second group, control-virus was infused and genioglossus muscle EMGGG was compared before and after CNO infusion. For neuronal tracing CTB-AF was injected into the protrusor and retractor muscles of the tongue and for Cre induction PRV-267 virus was injected in the genioglossus muscle. Expression of these substances in the hypoglossal nucleus were evaluated by fluorescence histology. Results: Of eighteen DREADDs injected mice, sixteen were transfected with AAV vector. After CNO administration EMGGG activity increased in mice where the hypoglossal motor nucleus was correctly targeted. In contrast, genioglossal activity was not augmented following saline administration. In three mice where transfection surpassed the nucleus limits, breathing arrhythmia was observed following ligand infusion. All animals infused with control virus were adequately transfected but did not present electromyographic change following CNO infusion. The motor neurons of the rectractor and protrusor musculature of the tongue were well differentiated in the hypoglossal nucleus. Intranuclear expression of Cre recombinase enzyme was identified in the hypoglossal nucleus. Conclusion: Utilizing chemogenetic methods to activate motor neuron groups in selected brain areas show promise to UA neuromotor control, and suggest that transgenic therapy may be effective in treating OSA and a wide range of pathologies that result in disturbances of UA neural control. By manipulating the effector muscle fibers of the tongue, it was possible to identify its respective motor neuron in the hypoglossal nucleus and to induce synthesis of a specific enzyme (Cre recombinase)

A atividade de neurônios em rajadas de disparo (bursts) é onipresente em sistemas nervosos. No entanto, o papel funcional dos bursts na codificação de informação ainda não é completamente compreendido. A dinâmica de burst tem sido intensivamente estudada em centros geradores de padrões (CPGs) que são exemplos clássicos de sistema nervoso autônomo em que a atividade em bursts está diretamente associada ao controle motor. Estudos recentes investigaram pequenas perturbações na dinâmica aparentemente periódica de neurônios com atividade em burst (bursters): padrões sutis nos tempos de disparo (spikes) dentro de um mesmo burst. Padrões de spikes intraburst (PSIBs) são tradicionalmente negligenciados por falta de relação com a função motora do CPG, no entanto, esses estudos mostraram que PSIBs são específicos para cada tipo de célula do CPG estomatogástrico de crustáceos e além disso, são capazes de refletir mudanças na conectividade da rede, indicando um possível papel na codificação de informação. Nesse trabalho, abordamos esse assunto investigando como um neurônio motor com atividade em bursts expressa informação a respeito de outros neurônios da rede através dos PSIBs. Realizamos experimentos registrando a atividade de neurônios pilóricos do gânglio estomatogástrico tanto na rede intacta como em uma rede híbrida na qual um neurônio pilórico interage em tempo real com um neurônio modelo através de uma sinapse artificial. Para inferir a sensibilidade dos PSIBs pós sinápticos aos pré-sinápticos desenvolvemos uma ferramenta de análise baseada em Teoria da Informação para encontrar padrões de máxima informação (ou seja, encontrar o bin que produz PSIBs de máxima entropia) e calcular informação mútua média entre eles (IMM) ao longo do burst de cada neurônio. Esta ferramenta também é potencialmente útil à análise de outros tipos de processos puntuais por fornecer um método de revelar informação oculta em padrões de eventos. Encontramos que um único neurônio motor é capaz de expressar no início de seu burst informação contida nos PSIBs do início do burst anterior do neurônio pré-sináptico. Esse fenômeno é observado em diferentes espécimes e espécies, o que sugere um mecanismo geral de codificação de informação. Além disso, esse efeito foi reproduzido em experimentos com uma rede híbrida, onde os estímulos pré-sinápticos são totalmente controlados, livre de qualquer influência de outros elementos no circuito. Esses resultados sugerem que a microestrutura dos padrões de disparo pré-sinápticos são codificadas se dá através de uma única sinapse, de maneira não linear e não homogênea nos PSIBs pós sinápticos. Dessa forma, neurônios motores são capazes de usar escalas de tempo diferentes para expressar dois tipos de informação: o ritmo de burst (associado à taxa de disparo) carrega informação sobre a contratação motora, enquanto que em uma escala de tempo muito menor, os PSIBs (associados à codificação temporal) expressam informação sobre o comportamento de outros neurônios do CPG. Além disso, encontramos que a informação dos PSIBs de um neurônio pilórico é codificada na estrutura temporal de disparo das unidades ativas registradas em um nervo do sistema estomatogástrico que projeta em áreas sensoriais do cérebro do animal. Assim, o mecanismo de codificação descrito pode ser parte de uma via de transmissão de informação previamente desconhecida, sugerindo que a codificação de informação através dos PSIBs poderia ser aproveitada para a regulação dos padrões de disparo em circuitos remotos pelo sistema nervoso central. / Burst firing is ubiquitous in nervous systems. However, the functional role of burst firing in information coding is mostly unknown. Bursting dynamics have been intensively studied in Central Pattern Generators (CPGs), classical examples of autonomous nervous circuits in which the most conspicuous bursting activity is clearly associated to motor function. Recent studies have investigated small perturbations embedded in the otherwise seemingly periodic bursting: the subtle intra-burst spike timing patterns (IBSPs), traditionally neglected for their lack of relation to the CPG motor function. Moreover, IBSPs were found to be cell-type specific and able to reflect changes in CPG connectivity, indicating a potential role in information coding. Here we addressed this matter by investigating how a bursting motor neuron expresses information about other neurons in the network. We performed experiments on the crustacean stomatogastric pyloric CPG, both in control conditions and when interacting in real-time with computer model neurons. The sensitivity of post- to pre-synaptic IBSPs was inferred by computing their average mutual information along each neuron burst. We found that a single motor neuron is able to express, at the beginning of its burst, information about the IBSPs of the beginning of the pre synaptic neuron\'s burst. This phenomenon is observed in different specimens and species, sugesting a genera information coding mechanism. Moreover, this effect was reproduced in a hybrid circuit, in which the presynaptic stimuli are completely controled by the experimenter free of any influence of other elements in the circuit. These results suggest that the presynaptic spiking microstructure are non-linearly and in homogeneously encoded through a single synapse in the post synaptic IBSPs. This way, motor neurons are able to use different time scales to express two types of information simultaneously: muscle contraction (related to bursting rate), and the behavior of other CPG neurons (in a much smaller timescale by using IBSPs as information carriers). Therefore, the coding mechanism described takes part in a previously unsuspected information pathway, providing evidence of the general physiological role of information coding through IBSPs in the regulation of neuronal _ring patterns in remote circuits by the central nervous system.

Introdução: A apneia do sono é condição prevalente e apresenta forte correlação com as principais causas de morbidade e mortalidade na sociedade ocidental. A perda do controle neuromotor proveniente de estágios mais profundos do sono está associada ao colapso faríngeo e a patogênese da apneia obstrutiva do sono (SAOS). A língua é implicada como principal protagonista na patogênese da obstrução das vias aéreas superiores (VAS) durante o sono. Não há farmacoterapia para SAOS. Novas tecnologias moleculares para controle neuronal através da inserção de um receptor de membrana geneticamente modificado, denominado Designer Receptor Exclusively Activated by Designer Drugs [DREADDs], o qual pode ser ativado por uma droga inicialmente inerte, de alta especificdade, clozapina-n-oxide (CNO). Objetivos: 1) Modificar geneticamente os neurônios motores do núcleo do hipoglosso utilizando-se de DREADDs, o qual permite regular sua atividade; 2) Analisar a atividade do músculo genioglosso sob administração de CNO; 3) Desenvolver abordagens para rastreamento dos músculos protrusores e retratores da língua por marcadores retrógrados, injecção de subunidade B de toxina colérica (CTB-AF) e do vírus de pseudoraiva (PRV) 267 transportando um gene repórter, nos músculos efetores. Métodos: Receptores muscarínicos mutados em um vetor adenoviral associado (AAV) foram infundidos no núcleo do hipoglosso de camundongos via injeção esterotáxica bilateral. Após quatro semanas, período para expressão fenotípica, foram comparadas a atividade eletromiográfica do músculo genioglosso (EMGGG) em resposta a administração de ligante (CNO) versus solução salina. Em um segundo grupo foram realizadas infusões com vírus controle e comparação da EMGGG pré e pós infusão de CNO. Para rastreamento neural a CTB-AF foi injetado nos músculos protusores e retratores da língua e para expressão de Cre o vírus PRV-267 foi injetado no músculo genioglosso. A expressão dessas substâncias no núcleo do hipoglosso foi avaliada através de microscopia de fluorescência. Resultados: Dos dezoito camundongos injetados com DREADDs, dezesseis foram transfectados pelo vetor de AAV. Em camundongos onde o núcleo motor do hipoglosso foi corretamente atingido a EMGGG apresentou importante aumento após a administração de CNO. Em contraste, a atividade do genioglosso não apresentou alteração após a administração de soro fisiológico. Em três camundongos onde a transfecção ultrapassou os limites do núcleo foi observado arritmia respiratória após infusão do ligante. Todos animais infundidos com vírus controle foram adequadamente transfectados mas não apresentaram alteração eletromiográfica após a infusão de CNO. Foram diferenciados no núcleo do hipoglosso os neurônios motores da musculatura retratora e protusora da língua. A expressão intranuclear da enzima Cre-recombinase foi identificada no núcleo hipoglosso. Conclusão: A utilização de métodos quimiogenéticos para ativar grupos selecionados de neurônios motores em áreas cerebrais específicas representa técnica promissora para o estudo do controle neuromotor das VAS. Estes resultados sugerem que a terapia transgênica pode ser eficaz no tratamento da SAOS além de uma vasta gama de patologias que resultam de perturbações no controle neural das VAS. Através da manipulação das fibras musculares efetoras na língua foi possível a identificação do seu respectivo neurônio motor no núcleo do hipoglosso e induzi-lo a sintetizar uma enzima específica (Cre-recombinase) / Introduction: Sleep Apnea is a prevalent condition and strongly correlates with the major causes of morbidity and mortality in Western Society. The loss of motor input from deeper sleep stages is associated with pharyngeal collapsibility and the pathogenesis of obstructive sleep apnea (OSA). The tongue plays a major role in the pathogenesis of upper airway (UA) obstruction during sleep. There is no pharmacotherapy for OSA. New molecular techniques allow to control neuronal function by inserting a genetically modified membrane receptor termed the Designer Receptor Exclusively Activated by Designer Drugs [DREADDs] which can be activated by a highly specific and otherwise pharmacologically inert drug clozapine-N-oxide (CNO) Objectives: 1) To genetically modify the hypoglossal nucleus motor neurons using DREADDs, which allows to regulate their activity; 2) To analyze the genioglossal activity upon administration of CNO; 3) to develop novel approaches to targeting tongue protruders and retractors by retrograde tracers, cholera toxin subunit B (CTB-AF) and pseudorabies virus (PRV) 267 injection carrying a reporter gene into the effector muscles. Methods: Mutated muscarinic receptors in an adenoviral associated vector (AAV) were delivered to the hypoglossal nucleus via stereotactically bilateral injection. Four weeks after adenoviral delivery (expression period), responses in genioglossal electromyography (EMGGG) activity to intraperitoneal administration of CNO ligand vs. Saline (control) were compared in mice. In a second group, control-virus was infused and genioglossus muscle EMGGG was compared before and after CNO infusion. For neuronal tracing CTB-AF was injected into the protrusor and retractor muscles of the tongue and for Cre induction PRV-267 virus was injected in the genioglossus muscle. Expression of these substances in the hypoglossal nucleus were evaluated by fluorescence histology. Results: Of eighteen DREADDs injected mice, sixteen were transfected with AAV vector. After CNO administration EMGGG activity increased in mice where the hypoglossal motor nucleus was correctly targeted. In contrast, genioglossal activity was not augmented following saline administration. In three mice where transfection surpassed the nucleus limits, breathing arrhythmia was observed following ligand infusion. All animals infused with control virus were adequately transfected but did not present electromyographic change following CNO infusion. The motor neurons of the rectractor and protrusor musculature of the tongue were well differentiated in the hypoglossal nucleus. Intranuclear expression of Cre recombinase enzyme was identified in the hypoglossal nucleus. Conclusion: Utilizing chemogenetic methods to activate motor neuron groups in selected brain areas show promise to UA neuromotor control, and suggest that transgenic therapy may be effective in treating OSA and a wide range of pathologies that result in disturbances of UA neural control. By manipulating the effector muscle fibers of the tongue, it was possible to identify its respective motor neuron in the hypoglossal nucleus and to induce synthesis of a specific enzyme (Cre recombinase)

A atividade de neurônios em rajadas de disparo (bursts) é onipresente em sistemas nervosos. No entanto, o papel funcional dos bursts na codificação de informação ainda não é completamente compreendido. A dinâmica de burst tem sido intensivamente estudada em centros geradores de padrões (CPGs) que são exemplos clássicos de sistema nervoso autônomo em que a atividade em bursts está diretamente associada ao controle motor. Estudos recentes investigaram pequenas perturbações na dinâmica aparentemente periódica de neurônios com atividade em burst (bursters): padrões sutis nos tempos de disparo (spikes) dentro de um mesmo burst. Padrões de spikes intraburst (PSIBs) são tradicionalmente negligenciados por falta de relação com a função motora do CPG, no entanto, esses estudos mostraram que PSIBs são específicos para cada tipo de célula do CPG estomatogástrico de crustáceos e além disso, são capazes de refletir mudanças na conectividade da rede, indicando um possível papel na codificação de informação. Nesse trabalho, abordamos esse assunto investigando como um neurônio motor com atividade em bursts expressa informação a respeito de outros neurônios da rede através dos PSIBs. Realizamos experimentos registrando a atividade de neurônios pilóricos do gânglio estomatogástrico tanto na rede intacta como em uma rede híbrida na qual um neurônio pilórico interage em tempo real com um neurônio modelo através de uma sinapse artificial. Para inferir a sensibilidade dos PSIBs pós sinápticos aos pré-sinápticos desenvolvemos uma ferramenta de análise baseada em Teoria da Informação para encontrar padrões de máxima informação (ou seja, encontrar o bin que produz PSIBs de máxima entropia) e calcular informação mútua média entre eles (IMM) ao longo do burst de cada neurônio. Esta ferramenta também é potencialmente útil à análise de outros tipos de processos puntuais por fornecer um método de revelar informação oculta em padrões de eventos. Encontramos que um único neurônio motor é capaz de expressar no início de seu burst informação contida nos PSIBs do início do burst anterior do neurônio pré-sináptico. Esse fenômeno é observado em diferentes espécimes e espécies, o que sugere um mecanismo geral de codificação de informação. Além disso, esse efeito foi reproduzido em experimentos com uma rede híbrida, onde os estímulos pré-sinápticos são totalmente controlados, livre de qualquer influência de outros elementos no circuito. Esses resultados sugerem que a microestrutura dos padrões de disparo pré-sinápticos são codificadas se dá através de uma única sinapse, de maneira não linear e não homogênea nos PSIBs pós sinápticos. Dessa forma, neurônios motores são capazes de usar escalas de tempo diferentes para expressar dois tipos de informação: o ritmo de burst (associado à taxa de disparo) carrega informação sobre a contratação motora, enquanto que em uma escala de tempo muito menor, os PSIBs (associados à codificação temporal) expressam informação sobre o comportamento de outros neurônios do CPG. Além disso, encontramos que a informação dos PSIBs de um neurônio pilórico é codificada na estrutura temporal de disparo das unidades ativas registradas em um nervo do sistema estomatogástrico que projeta em áreas sensoriais do cérebro do animal. Assim, o mecanismo de codificação descrito pode ser parte de uma via de transmissão de informação previamente desconhecida, sugerindo que a codificação de informação através dos PSIBs poderia ser aproveitada para a regulação dos padrões de disparo em circuitos remotos pelo sistema nervoso central. / Burst firing is ubiquitous in nervous systems. However, the functional role of burst firing in information coding is mostly unknown. Bursting dynamics have been intensively studied in Central Pattern Generators (CPGs), classical examples of autonomous nervous circuits in which the most conspicuous bursting activity is clearly associated to motor function. Recent studies have investigated small perturbations embedded in the otherwise seemingly periodic bursting: the subtle intra-burst spike timing patterns (IBSPs), traditionally neglected for their lack of relation to the CPG motor function. Moreover, IBSPs were found to be cell-type specific and able to reflect changes in CPG connectivity, indicating a potential role in information coding. Here we addressed this matter by investigating how a bursting motor neuron expresses information about other neurons in the network. We performed experiments on the crustacean stomatogastric pyloric CPG, both in control conditions and when interacting in real-time with computer model neurons. The sensitivity of post- to pre-synaptic IBSPs was inferred by computing their average mutual information along each neuron burst. We found that a single motor neuron is able to express, at the beginning of its burst, information about the IBSPs of the beginning of the pre synaptic neuron\'s burst. This phenomenon is observed in different specimens and species, sugesting a genera information coding mechanism. Moreover, this effect was reproduced in a hybrid circuit, in which the presynaptic stimuli are completely controled by the experimenter free of any influence of other elements in the circuit. These results suggest that the presynaptic spiking microstructure are non-linearly and in homogeneously encoded through a single synapse in the post synaptic IBSPs. This way, motor neurons are able to use different time scales to express two types of information simultaneously: muscle contraction (related to bursting rate), and the behavior of other CPG neurons (in a much smaller timescale by using IBSPs as information carriers). Therefore, the coding mechanism described takes part in a previously unsuspected information pathway, providing evidence of the general physiological role of information coding through IBSPs in the regulation of neuronal _ring patterns in remote circuits by the central nervous system.