Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Neurociências. / Made available in DSpace on 2013-07-16T02:42:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 214257.pdf: 500390 bytes, checksum: 5e986bd5edc663993dda77b7ef4deaeb (MD5) / O presente trabalho avaliou a atividade antinociceptiva da agmatina em diversos modelos comportamentais de nocicepção química, bem como alguns dos mecanismos envolvidos em sua ação antinociceptiva em camundongos. A agmatina (1-30 mg/kg), administrada pela via i.p., 30 min antes, causou inibição significativa e dependente da dose da nocicepção induzida pelo ácido acético com DI50 de 5,6 mg/kg. Quando administrada oralmente, 60 min antes, a agmatina (10-300 mg/kg) também inibiu de forma dependente da dose a nocicepção causada pelo ácido acético com DI50 de 147,3 mg/kg. A agmatina (3-100 mg/kg, i.p.) também inibiu de maneira significativa e dependente da dose a nocicepção induzida pela capsaicina e glutamato, com DI50 de 43,7 e 19,5 mg/kg, respectivamente. Além disso, a agmatina (1-100 mg/kg, i.p.) causou significativa inibição de ambas as fases da nocicepção causada pela formalina com valores de DI50 para as fases neurogênica e inflamatória de 13,7 e 5,6 mg/kg, respectivamente. A antinocicepção causada pela agmatina (10 mg/kg, i.p.) no modelo do ácido acético foi significativamente revertida pelo pré-tratamento dos animais com L-arginina (precursor de óxido nítrico, 600 mg/kg, i.p.), naloxona (antagonista dos receptores opióides, 1 mg/kg, i.p.), PCPA (inibidor da síntese de serotonina, 100 mg/kg, i.p. por 4 dias consecutivos), cetanserina (antagonista dos receptores 5-HT2A, 0,3 mg/kg, i.p.), ondansetron (antagonista dos receptores 5-HT3, 0,5 mg/kg, i.p.), ioimbina (antagonista dos receptores a2-adrenérgico, 0,15 mg/kg, i.p.), efaroxan (antagonista dos receptores I1 imidazólicos/a2-adrenérgicos, 1 mg/kg, i.p.), toxina pertussis (inibidor da proteína Gi/o, 0,5 mg/i.t) ou por cloreto de cálcio (doador de íons Ca2+, 200 nmol/i.c.v.). No entanto, a antinocicepção produzida pela agmatina não foi afetada pelo pré-tratamento dos animais com pindolol (antagonista dos receptores 5-HT1A/1B, 1 mg/kg) ou idazoxan (antagonista dos receptores I2 imidazólicos/a2-adrenérgicos, 3 mg/kg). De maneira semelhante, a antinocicepção causada pela agmatina (10 mg/kg, i.p.) não foi afetada pelo tratamento neonatal dos animais com capsaicina (50 mg/kg, s.c.). Assim, estes resultados indicam que a agmatina produz antinocicepção significativa e de forma dependente da dose em vários modelos de nocicepção por mecanismos que envolvem uma interação com os sistemas opióide, serotonérgico (através dos receptores 5-HT2A e 5-HT3), a2-adrenérgico, imidazólico (através dos receptores I1) com a via da L-arginina-óxido nítrico, bem como por uma interação com a proteína Gi/o sensível à toxina pertussis e canais de cálcio.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Neurociências, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-10-20T03:13:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 335066.pdf: 2052164 bytes, checksum: 107c81948c2e569bfa76b691d0935deb (MD5) Previous issue date: 2015 / A depressão é uma doença crônica e recorrente, altamente prevalente e responsável por considerável perda de produtividade e qualidade de vida, que pode apresentar comorbidade com os transtornos de ansiedade. O tratamento disponível para estas doenças apresenta várias limitações, o que tem levado à investigação de novas estratégias terapêuticas. O ácido ursólico (AU) é um triterpenóide pentacíclico encontrado em diferentes plantas medicinais que possuem efeito tipo-antidepressivo em testes comportamentais como o teste de suspensão pela cauda (TSC) e o teste do nado forçado. Este trabalho avalia em camundongos: (i) os sistemas de neurotransmissores relacionado ao efeito tipo-antidepressivo do AU no TSC; (ii) os efeitos da administração repetida por 7 dias com AU (0,1 mg/kg, p.o.) em um modelo de comportamento tipo-depressivo induzido pelo estresse crônico imprevisível (ECI); (iii) os efeitos da administração repetida por 7 dias com AU em um modelo de comportamento tipo-depressivo induzido pela administração repetida por 21 dias com corticosterona (CORT) 20 mg/kg, p.o.; (iv) o efeito ansiolítico do AU em diferentes testes comportamentais. Os resultados obtidos foram: (i) a pré-administração de PCPA (100 mg/kg, i.p., 4 dias), um inibidor da síntese de serotonina, assim como de AMPT (100 mg/kg, i.p.), um inibidor da síntese de norepinefrina e dopamina, foram capazes de prevenir o efeito tipo-antidepressivo do AU (0,1 mg/kg, p.o.) no TSC. A administração conjunta de doses sub-efetivas de AU (0,001 mg/kg, p.o.) com fluoxetina (5 mg/kg, p.o.), inibidor seletivo da recaptação de serotonina, e com reboxetina (2 mg/kg, p.o.), inibidor seletivo da recaptação de norepinefrina, produziu uma resposta antidepressiva não alcançada pelo tratamento com somente um dos compostos. Nenhum dos tratamentos afetou a atividade locomotora no teste do campo aberto (TCA). Este conjunto de resultados sugere o envolvimento dos sistemas serotonérgico e noradrenérgico no efeito tipo-antidepressivo do AU. Ainda, o tratamento com doses sub-efetivas de cetamina (0,1 mg/kg, i.p.) ou MK-801 (0,001 mg/kg, p.o.), antagonistas de receptores NMDA, em conjunto com AU (0,001 mg/kg, p.o.), não causou efeito tipo-antidepressivo no TSC. Os tratamentos com NMDA (0,1 pmol/camundongo, i.c.v.), agonista de receptores NMDA, e com naloxona (1 mg/kg, i.p.), um antagonista não seletivo de receptores opióides, não preveniram o efeito tipo-antidepressivo do AU no TSC. Estes resultados indicam que o efeito tipo-antidepressivo do AU possivelmente não seja mediado pelo sistema opióide ou por uma modulação dos receptores NMDA. (ii) o tratamento repetido com AU preveniu o comportamento tipo-depressivo induzido pelo ECI avaliado no TSC e no teste de borrifagem de sacarose. Ainda preveniu o aumento no RNAm da proteína pró-apoptótica Bax e a diminuição da razão Bcl-2/Bax no hipocampo induzidas pelo modelo; (iii) o tratamento repetido com AU preveniu o comportamento tipo-depressivo induzido pelo protocolo CORT no TSC e teste de consumo de sacarose, e tipo-ansioso no TCA, assim como preveniu a diminuição dos níveis de BDNF no córtex pré-frontal dos camundongos submetidos a este protocolo; (iv) A administração aguda de AU (10 mg/kg, p.o.) mostrou efeito tipo-ansiolítico no TCA e no teste do labirinto em cruz elevado, mas não na caixa claro-escuro e no teste de esconder esferas. Em conjunto, os resultados encontrados indicam que o AU apresenta efeito tipo-antidepressivo dependente, ao menos em parte, da participação do sistema monoaminérgico, associado à modulação de Bcl-2, Bax e BDNF, e também apresenta efeito tipo-ansiolítico em camundongos. Desta forma, os resultados sugerem que o AU poderá vir a se constituir em uma estratégia terapêutica para o tratamento da depressão e ansiedade, indicando a necessidade de estudos futuros neste sentido.<br> / Abstract : Depression is a chronic, recurrent and highly prevalent disorder, responsible for a considerable loss of productivity and quality of life. This psychiatric disorder is often comorbid with anxiety disorders. The available treatment for these diseases has several drawbacks, which has led to the investigation of new therapeutic strategies. Ursolic acid (UA) is a pentacyclic triterpenoid found in several medicinal plants that have antidepressant-like effect in behavioral tests such as the tail suspension test (TST) and forced swimming test (FST). This study investigates in mice: (i) the neurotransmitter systems involved in the UA antidepressant-like effect in the TST; (ii) the effects of repeated administration for 7 days with UA (0.1 mg / kg, p.o.) in an animal model of depression induced by chronic unpredictable stress (CUS); (iii) the effects of repeated administration for 7 days with UA in an animal model of depression induced by the repeated administration for 21 days with corticosterone (CORT) 20 mg/kg, p.o.; (iv) the anxiolytic-like effect of UA in different behavioral tests. The following results were obtained: (i) pre-administrations of PCPA (100 mg/kg, i.p.), an inhibitor of serotonin synthesis, as well as AMPT, an inhibitor norepinephrine and dopamine synthesis, were able to prevent the effect antidepressant-like effect of UA (0.1 mg/kg, p.o.) in the TST. Co-administration of sub-effective doses of UA (0.001 mg/kg, p.o.) with fluoxetine (5 mg/kg, p.o.), a selective serotonin reuptake inhibitor, and reboxetine (2 mg/kg, p.o.), a selective norepinephrine reuptake inhibitor, produced an antidepressant response not achieved by treatment with only one of the compounds. None of the treatments altered locomotor activity of mice in the open-field test (OFT). This set of results suggests the involvement of serotonergic and noradrenergic systems in the antidepressant-like effect of UA. Furthermore, treatment with sub-effective doses of ketamine (0.1 mg/kg, i.p.) or MK-801 (0.001 mg/kg, p.o.), NMDA receptor antagonists, in combination with UA (0.001 mg/kg, p.o.), did not cause an antidepressant-like effect in the TST. The treatments with NMDA (0.1 pmol/mouse, i.c.v.), an NMDA receptor agonist, and naloxone (1 mg/kg, i.p.), a non-selective opioid receptor antagonist, did not prevent the antidepressant-like effect of UA in the TST. These results indicate that the antidepressant-like effect of UA is likely not mediated by opioid system or NMDA receptor modulation. (ii) Repeated treatment with UA prevented the depressive-like behavior induced by CUS evaluated in the TST and Splash Test and also prevented the increased gene expression (mRNA) of the pro-apoptotic protein Bax and the decreased Bcl-2/Bax ratio induced by CUS; (iii) the repeated UA treatment prevented the CORT-induced depressive-like behavior assessed in the TST and sucrose consumption test, and the anxiolytic-like behavior in the open-field test. Moreover, UA treatment prevented the decrease in BDNF levels in the prefrontal cortex of mice subjected to this protocol; (iv) Acute administration of UA (10 mg/kg, p.o.) elicited anxiolytic-like effect in the OFT and in the elevated plus-maze test, but not in the light-dark box and marble burying test. Taken together, the results indicate that UA has antidepressant-like effect dependent on, at least in part, the participation of the monoaminergic systems and Bcl-2, Bax and BDNF modulation. It also exhibits anxiolytic-like effect in mice. Therefore, altogether the results suggest that UA may be a novel therapeutic strategy for the treatment of depression and anxiety, indicating the need for further research dealing with this issue.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Neurociências, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2012-10-24T11:31:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 278388.pdf: 18628569 bytes, checksum: e97674b781d8f9bf65d0e7f944c0298b (MD5) / Estudos prévios têm relatado um aumento na proliferação de células progenitoras neuronais, no giro denteado e no bulbo olfatório (BO) de roedores submetidos a diferentes modelos experimentais de epilepsia e doença de Parkinson. Entretanto, os fatores que controlam a proliferação e migração dos progenitores neuronais, bem como sua integração com os circuitos cerebrais não estão totalmente esclarecidos. O peptídeo insulinotrópico dependente de glicose (GIP) e seu receptor (GIPR) estão amplamente expressos no hipocampo e no BO do sistema nervoso central (SNC) de animais adultos e parecem estar envolvidos na modulação dos processos de potenciação sináptica, neuroproteção e neurogênese. Sendo assim, o envolvimento do GIP e seu receptor nos mecanismos de neuroplasticidade sugerem uma possível participação dos mesmos na fisiopatologia de doenças como epilepsia, doença de Parkinson e doença de Alzheimer. O presente estudo demonstrou um aumento na expressão do GIPR no hipocampo e neocórtex, e no BO de ratos submetidos ao status epilepticus (SE) induzido pela pilocarpina, ou pela infusão intranasal de MPTP (modelo experimental da doença de Parkinson), respectivamente. Além disso, foi possível caracterizar a presença do GIPR no hipocampo de um paciente com epilepsia de lobo temporal mesial associada à esclerose do hipocampo (ELTM-HS), tratado cirurgicamente. O padrão de expressão do GIPR no hipocampo humano foi semelhante ao observado em animais submetidos ao SE induzido pela pilocarpina, sacrificados durante a fase crônica do modelo. De maneira interessante, o pré-tratamento com o agonista do GIPR (GIP1-42) foi capaz de prevenir os prejuízos cognitivos e sinápticos induzidos pela administração i.c.v. de Aß1-40 (modelo experimental da doença de Alzheimer), através da diminuição da expressão das enzimas iNOS e nNOS. Nossos resultados sugerem um possível envolvimento do GIPR nos eventos de neuroplasticidade relacionados com ELTM-HS, doença de Parkinson e com a toxicidade induzida pelo peptídeo Aß1-40. / Previous studies with experimental models of epilepsy and Parkinson#s disease (PD) have reported increased proliferation of neural progenitor cells in the dentate gyrus of hippocampus and olfactory bulb (OB). However, the factors controlling the proliferation and migration of adult-born neurons and their connectivity remain essentially unknown. The glucosedependent insulinotropic peptide (GIP) and its receptor (GIPR) are highly expressed in the hippocampus and OB of rodent#s adult brain and have been implicated with synaptic potentiation, neuroprotection and neurogenesis. The GIP and GIPR have been implicated with neuroplasticity and may be related to pathologic mechanisms observed in epilepsy, PD and Alzheimer#s disease (AD). In the present study, we demonstrated an increase in GIPR expression in the hippocampus and neocortex, and in the OB of rats submitted to pilocarpine induced status epilepticus and intranasal MPTP infusion (an experimental model of PD), respectively. Furthermore, we also demonstrated the GIPR expression, with similar patterns observed in chronic pilocarpine induced status epilepticus animals, in one patient with mesial temporal lobe epilepsy related to hippocampal sclerosis (MTLE-HS) treated surgically. In addition, the pre-treatment of mice with GIPR agonist (GIP1-42) was able to prevent the cognitive and synaptic impairment induced by intracerebroventricular Aâ1-40 infusion (an experimental model of AD), by decrease in iNOS and nNOS enzymes. Our findings suggest a possible role for the GIPR in the neuroplasticity events of MTLE-HS and PD as well as in the toxicity induced by peptide Aâ1-40.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Neurociências, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2018-01-09T03:20:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348738.pdf: 2585535 bytes, checksum: 12588ee430228802e35aa2470c4029bb (MD5) Previous issue date: 2017 / A Síndrome da Dor Complexa Regional tipo I (SDCR-I) é um grave problema de saúde e caracteriza-se como uma condição clínica dolorosa, incapacitante e muitas vezes crônica. Embora a dor seja a queixa mais comum de pacientes com dores crônicas, eles também apresentam outras importantes comorbidades associadas como comprometimentos cognitivos, ansiedade e depressão. Além disso, sabemos que o hipocampo é uma estrutura encefálica chave no processamento mnemônico, influenciando não só a formação de memórias, como também os aspectos emocionais e a dor. Nesse sentido, este estudo visa avaliar o componente cognitivo-emocional em animais adultos jovens (6 meses) e de meia idade (12 meses) submetidos ao modelo de SDCR-I através da avaliação da dor, memória espacial, ansiedade e depressão, bem como da participação do hipocampo e da medula espinal e de mediadores inflamatórios, como o fator de necrose tumoral alfa (TNF-a) e o fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) no componente cognitivo-emocional. Para isto, camundongos C57BL/6 machos (6 e 12 meses de idade) foram divididos em grupos: controle (grupo ? não lesionado) e DPIC (Dor Pós-Isquemia Crônica ? grupo lesão). O grupo controle teve a colocação de 5 anéis elásticos cortados na articulação do tornozelo da pata traseira direita, durante 3 h. O grupo DPIC sofreu lesão isquêmica por compressão pela colocação dos 5 anéis elásticos na articulação do tornozelo da pata traseira direita por 3 h. Após os anéis foram cortados reestabelecendo o fluxo sanguíneo e promovendo aumento da lesão por Isquemia-Reperfusão (IR). Os animais foram avaliados por 16 dias a fim de verificar se o modelo proposto reproduziria os sinais da SDCR-I como nocicepção (testes de alodínia mecânica e hiperalgesia térmica ao frio), edema, hipertermia (aumento da temperatura da pata), capacidade locomotora (Campo Aberto), comportamento tipo-ansioso (testes do labirinto em cruz elevado ? LCE), comportamento tipo-depressivo (testes da suspensão da Cauda e Splash Test), memória espacial (teste do Y-maze). No 17º dia os animais foram eutanasiados e o hipocampo e a medula espinal foram coletados para quantificação das concentrações de TNF-a e BDNF. A lesão provocada pela IR da pata de camundongos com 6 ou 12 meses de idade produziu os sinais da SDCR-I (alodínia mecânica observada no teste do von Frey; hiperalgesia térmica ao frio observada no teste da placa fria; edema e aumento de temperatura da pata), bem como os comportamentos relacionados a ansiedade (alterações no número de entrada e do tempo de permanência nos braços abertos no teste do LCE) e depressão (aumento do tempo de imobilidade no teste de suspensão da cauda e comportamento de anedonia no Splash Test) e o déficit de memória espacial de curta duração (teste do Y-maze). Além disto, os animais adultos jovens e de meia idade submetidos ao IR apresentam aumento das concentrações de TNF-a e BDNF na medula espinal e de TNF-a no hemisfério esquerdo do hipocampo e redução do BDNF no hemisfério esquerdo e aumento no hemisfério direito do hipocampo dos camundongos adultos jovens, fato este que pode explicar as respostas comportamentais apresentadas. Coletivamente, esses dados confirmam que os camundongos adultos jovens e meia idade com SDCR-I apresentam além da dor, déficit de memória espacial, ansiedade e depressão. Estas alterações estão associadas, pelo menos em parte, ao desiquilíbrio nas concentrações de TNF-a e BDNF na medula espinal e no hipocampo dos animais com SDCR-I. / Abstract : Complex Regional Pain Syndrome (CRPS-I) is a serious health problem and is characterized as a painful, disabling and often chronic clinical condition. Although pain is the most common complaint of patients with chronic pain, they also have other important associated comorbidities such as cognitive impairments, depression and anxiety. In addition, we know that the hippocampus is a key brain structure in mnemonic processing, influencing not only memory formation, but also emotional aspects and pain. In this sense, this study aims to evaluate the cognitive-emotional component in young and aged animals submitted to the CRPS-I model through the evaluation of pain, spatial memory, anxiety and depression, as well as the participation of hippocampus and spinal cord and inflammatory mediators, such as the Tumor necrosis factor alpha (TNF-a) and brain-derived neurotrophic factor (BDNF) in the cognitive-emotional component. For this, male C57BL/6 mice (6 and 12 months of age) were divided into groups: control (Sham group) and CPIP (Chronic Post-Ischemia Pain - injured group). The control group had 5 elastic o-rings cut at the ankle joint of the right hind paw for 3 h. The CPIP group suffered ischemic compression injury by placing the 5 elastic o-rings at the ankle joint of the right hind paw for 3 h. After it, the o-rings were cut reestablishing blood flow and promoting ischemia-reperfusion injury (IR). The animals were evaluated for 16 days in order to verify if the proposed model would reproduce the signs and symptoms of CRPS-I as nociception (mechanical allodynia and cold hyperalgesia tests), edema, hyperthermia (temperature increasing in the paw), locomotor capacity (Open Field), anxiety-like behaviour (Elevated Plus Maze test ? EPM), depressive-like behaviour (Tail Suspension test and Splash Test), spacial memory (Y-maze). On the 17th day the animals were euthanized and the hippocampus and spinal cord were collected for quantification of TNF-a and BDNF concentrations. The injury caused by the IR of the paw of young adult and middle age mice produced the signs of CRPS-I (mechanical allodynia observed in the von Frey test, cold thermal hyperalgesia observed in the cold plate test, edema and increase in paw temperature), as well as anxiety-like behaviors (changes in number and length of stay in the open arms in the PM test), and depressive-like (increased immobility time in the tail suspension test and anhedonia behavior in the Splash Test) and the deficit in short memory (Y-maze test). In addition, it was observed that young adult and middle age animals submitted to IR presented increased concentrations of TNF-a and BDNF in the spinal cord and increased concentration of TNF-a in the left hemisphere of the hippocampus and reduction of BDNF in the left hemisphere and increase in the right hemisphere of the hippocampus of young adult mice, a fact that may explain the behavioral responses presented. Collectively, these data confirm that the young adult and middle age mice with CRPS-I present in addition to pain, spatial memory deficit, anxiety and depression. These changes are associated, at least in part, with imbalance in TNF-a and BDNF concentrations in the spinal cord and hippocampus of the animals with CRPS-I.

Made available in DSpace on 2015-12-06T23:46:37Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O objetivo desse trabalho e propor um modelo conceitual para a NeuroCiência Cognitiva baseado na Filosofia de Aristoteles. Toda Ciência depende de uma base conceitual para o seu desenvolvimento. No caso da NeuroCiência, esses conceitos necessariamente devem abranger dois campos distintos: de um lado a descricao de fenomenos puramente biologicos, de outro o entendimento de caracteristicas propriamente animais e humanas. Atualmente a neuroCiência tem dificuldade de transitar entre esses dois niveis e Aristoteles pode ajudar a fornecer a base conceitual necessaria. Com isso em mente, o pensamento aristotelico E analisado concentrando-se no tratado De Anima. A partir dessa analise e possivel determinar que o processo cognitivo para Aristoteles e baseado em alguns conceitos chave, sobretudo: percepcao, Senso Comum, imaginacao intelecto e razao. Em seguida, uma analise da neuroCiência e feita para mostrar os campos nos quais essa abordagem poderia ser util. Apos uma apresentacao da neuroCiência, a tese se concentra em descrever algumas questoes pertinentes nos campos de percepcao, visao e memoria e aprendizagem. Por fim, um e modelo proposto a partir dos conceitos analisados no Capitulo 1 e aplicado aos problemas reais discutidos no Capitulo 2 da neuroCiência cognitiva / The goal of the thesis is to propose a conceptual model for cognitive neuroscience based on the philosophy of Aristotle. Every Science depends on its conceptual base for its development. In neuroscience’s case, these concepts must necessarily encompass two distinct fields: on one hand the description of purely biological phenomena, on the other hand the understanding of characteristics properly animal or human. Currently , neuroscience has difficulties to move between these two levels of understanding and de scription. It is argued that Aristotle could help to provide the necessary conceptual framework to solve this problem. With that in mind we analyze Aristotelian thought, then approach neuroscience to show which of its fields could profit from Aristotle. An d final, a conceptual model is proposed and applied to real problems of cognitive neuroscience. / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Neurociências, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:56:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 326166.pdf: 1571650 bytes, checksum: 6b82323678356d78eb7bb737a5107964 (MD5) Previous issue date: 2014 / O presente estudo avaliou a participação de a-adrenoceptores do núcleo mediano da rafe (NMR) de ratos saciados, nas variáveis de ingestão de alimentos e água e comportamentos não ingestivos. Os animais controle foram tratados com salina (SAL) ou adrenalina (ADR), injetados no NMR sete minutos após a injeção do veículo utilizado para solubilizar os antagonistas, propilenoglicol (PLG) ou SAL. Os animais dos grupos experimentais foram tratados com um antagonista de a-adrenoceptores, prazosina (a1, 20 ou 40nmol) ou ioimbina (a2, 20 ou 40nmol) ou fentolamina (a não seletivo, 20 ou 40nmol), seguido, sete minutos após, pela injeção de ADR ou SAL. Os comportamentos foram registrados durante 30 minutos. Os resultados indicam que a injeção de ADR, assim como o bloqueio de receptores a1 resulta em hiperfagia, por outro lado, o bloqueio de a2 ou de a1 e a2 simultaneamente não altera o comportamento ingestivo. O pré-tratamento do núcleo mediano da rafe com a prazosina, seguida da injeção de ADR, não foi capaz de causar um incremento na quantidade de alimento ingerido após cada um separadamente, embora a maior dose (40nmol) tenha reduzido a latência para iniciar o comportamento ingestivo. O pré-tratamento com a ioimbina ou com a fentolamina, seguido de ADR, bloqueou o comportamento ingestivo induzido pela ADR sozinha. O presente estudo reforça a ideia de que existe uma ativação tônica de a1-adrenoceptores no NMR, que ativa uma influência inibitória (provavelmente neurônios serotonérgicos) em áreas que controlam a ingestão de alimentos. A ADR, ao ativar receptores a2, leva a uma queda na disponibilidade de catecolamina endógena na sinapse, o que reduz a liberação de 5-HT e leva à hiperfagia.<br> / Abstract : The present study evaluated the involvement of a-adrenoceptors of the median raphe nucleus (MRN) in satiated rats, in the variables of food and water intake and non ingestive behaviours. Control animals were treated with saline (SAL) or adrenaline (ADR), injected into the MRN seven minutes after the injection of the vehicle used to solubilize the antagonists, propylene glycol (PLG) or SAL. The animals of the experimental groups were treated with an a-adrenoceptor antagonist, prazosin (a1, 20 or 40nmol) or yohimbine (a2, 20 or 40nmol) or phentolamine (non-selective a, 20 or 40nmol), followed (seven minutes after) by the injection of ADR or SAL. The behaviours were recorded for 30 minutes. The results indicate that the injection of ADR and the blockade of a1 receptors result in hyperphagia, on the other hand, blocking a2 or a1 and a2 simultaneously does not change feeding behaviour. Pretreatment of the MRN with prazosin, followed by the injection of ADR was not able to cause an increase in the amount of food ingested by each one, while the highest dose (40nmol) reduced the latency to start feeding. Pretreatment with phentolamine or yohimbine, followed by ADR blocks feeding induced by ADR itself. The present study reinforces the idea that there is a tonic activation of a1-adrenoceptors in the MRN, which activates an inhibitory influence (probably serotonergic neurons) in areas that control food intake. ADR activates a2 receptors, resulting in a decrease in the availability of endogenous catecholamines at the synapse, which reduces the release of 5-HT and leads to hyperphagia.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Neurociências, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2014-08-06T18:07:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 326168.pdf: 2572167 bytes, checksum: 6637a7157532db924e4cd5aac6ec5978 (MD5) Previous issue date: 2014 / A epileptogênese é um processo que envolve a sinalização celular e a neuroplasticidade. As proteínas cinases ativadas por mitógenos, MAPKs (subfamílias ERK1/2, JNK1/2 e p38MAPK), a fosfatidil-inositol 3-cinase (PI3K)/Akt (PKB ou Akt) e a glicogênio sintase cinase-3? (GSK-3?) regulam uma variedade de eventos intracelulares envolvidos na diferenciação, sobrevivência e morte celular e na plasticidade sináptica. Nós quantificamos através de western blotting, os níveis de MAPKs (ERK1/2, JNK1/2 e p38MAPK), Akt e GSK-3? totais e fosforiladas no neocórtex e no hipocampo de camundongos Swiss machos, 48 h após a última injeção do modelo de kindling por pentilenotetrazol (PTZ, 35 mg/kg, i.p., em dias alternados, total de 8 injeções). Os níveis totais das proteínas cinases nas estruturas estudadas não foram afetados pelo kindling por PTZ. Os níveis de MAPKs fosforiladas permaneceram inalterados nos animais que não apresentaram crises convulsivas. Os níveis de JNK2 fosforilada, mas não de JNK1 fosforilada, aumentaram no hipocampo dos animais que apresentaram poucos dias com crise convulsiva (1 a 3 dias), e permaneceram semelhantes aos controles nos animais que apresentaram mais de três dias com crise convulsiva. Os níveis de ERK1/2 fosforiladas diminuíram no neocórtex e aumentaram no hipocampo de animais com 1 a 4 dias com crise convulsiva, e permaneceram inalterados nos animais que tiveram mais de 4 dias com crise convulsiva. Já a GSK-3? teve os seus níveis de fosforilação aumentados no neocórtex, mas não no hipocampo, nos animais que tiveram de 0 a 3 dias com crise convulsiva, caindo drasticamente para níveis inferiores ao controle nos animais que apresentaram 4 ou mais dias com crise convulsiva. Uma regressão linear múltipla mostrou que 85% da variação na progressão do kindling por PTZ foi explicada pela latência para a ocorrência da crise no primeiro e no último dia de estimulação e pelos níveis de GSK-3? fosforilada no neocórtex. A análise também mostrou que 87% da variação na latência para a ocorrência da última crise convulsiva é explicada pela latência para a ocorrência da primeira crise convulsiva, progressão do kindling, níveis de GSK-3? fosforilada no neocórtex e de Akt fosforilada no hipocampo. Utilizando apenas os animais que evoluíram para o kindling evidenciou-se que os níveis de ERK1 fosforilada, JNK2 fosforilada, JNK1 total e JNK1 fosforilada no hipocampo estiveram independentemente associados negativa ou positivamente ao número de dias com crise convulsiva. No mesmo grupo de animais, apenas o nível de p38MAPK fosforilada no neocórtex esteve associado, positivamente, à latência para a ocorrência da crise convulsiva na última estimulação com PTZ. Os resultados do presente estudo sugerem uma dissociação entre os níveis cerebrais regionais de MAPKs, GSK-3? e Akt associados à epileptogênese (progressão do kindling) e ao limiar (latência) para a ocorrência da crise convulsiva em animais sensibilizados pelo PTZ. Esta dissociação pode contribuir para o entendimento da ausência de efeito anti-epileptogênico clinicamente relevante dos fármacos utilizados para o controle das crises epilépticas.<br> / Abstract : Epileptogenesis is a process that involves neuroplasticity and cellular signaling. The mitogen-activated protein kinases, MAPKs (subfamilies ERK1/2, JNK1/2, and p38MAPK), phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K)/Akt (PKB or Akt) and glycogen synthase kinase-3? (GSK-3?) regulate a variety of intracellular events involved in the cell differentiation, survival and death and synaptic plasticity. Herein we quantified by Western blotting the phosphorylation and total levels of MAPKs (ERK1/2, JNK1/2, and p38MAPK), Akt and GSK-3? in the neocortex and hippocampus from male Swiss mice, 48 hours after the last injection of the kindling pentylenetetrazol procedure (PTZ, 35 mg/kg, i.p., on alternate days, in a total of 8 injections). The total levels of such protein kinases in the investigated structures were not altered by PTZ kindling. The total levels of MAPKs were unchanged in animals that did not develop convulsive seizures. The levels of JNK2 phosphorylation, but not JNK1 phosphorylation, increased in the hippocampus of animals with fewer days with convulsive seizures (1-3 days), and remained similar to controls in animals that had more than three days with convulsive seizures. The levels of ERK1/2 phosphorylation decreased in the neocortex and increased in the hippocampus of animals with 1 to 4 days with convulsive seizures and remained unchanged in animals that had more than 4 days with convulsive seizures. The phosphorylation levels of GSK-3? was increased in the neocortex, but not in the hippocampus, in animals with 0-3 days with convulsive seizures, and reduced drastically in animals with 4 or more days with convulsive seizures. A multiple linear regression analysis showed that 85% of the kindling progression variance is explained by the latencies for the first and the last days with convulsive seizures and the neocortical levels of GSK-3? phosphorylation. This analysis also showed that 87% of the variance in the latency for the last day with convulsive seizure is explained by the latency for the first days with convulsive seizure, kindling progression, neocortical GSK-3? phosphorylation and hippocampal Akt phosphorylation. Analyzing only the animals that developed kindling, we showed that the levels of total ERK1, total JNK1, ERK1 phosphorylation and JNK1 phosphorylation in the hippocampus were independently associated with the number of days with convulsive seizures. In the same group of animals, only the level of p38MAPK phosphorylation in the neocortex was positvely or negatively associated with the latency to the occurrence of convulsive seizure in the last stimulation day with PTZ. These findings suggest dissociation between the MAPKs, GSK-3? and Akt regional brain levels and the seizure threshold and kindling progression in mice. These results may contribute to explain the absence of clinically relevant anti-epileptogenic effects of drugs currently used to treat seizures.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Neurociências, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:13:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327710.pdf: 2234267 bytes, checksum: 907af40758fb55dabc5fe66403e0787c (MD5) Previous issue date: 2014 / Introdução: diversos estudos demonstram que os circuitos serotonérgicos inibem a ingestão de alimentos e o sono em aves e mamíferos. A injeção intracerebroventricular (ICV) de 5-HT em pombos, entretanto, provoca efeitos diferentes: aumento na ingestão de água e na duração do sono. Nós associamos estas respostas à atuação de receptores 5-HT1A, pois a ativação destes receptores produz respostas similares. No entanto, os receptores 5-HT1A podem estar localizados no neurônio serotonérgico (autorreceptores) ou em outros neurônios (heterorreceptores). Dependendo da sua localização, a ativação destes receptores produz efeitos diferentes. Portanto, o nosso objetivo foi avaliar a participação dos receptores 5-HT1A nas respostas dipsogênica e hipnogênica provocadas pela 5-HT, na tentativa de especificar as respostas desencadeadas pela 5-HT à atuação de auto ou heterorreceptores. Métodos: os animais (pombos adultos, Columba lívia, de ambos os sexos, pesando entre 400-550 g) foram divididos em 5 grupos/experimentos diferentes. Experimento 1: 16 pombos foram divididos em dois grupos de acordo com o pré-tratamento e receberam: MM77 (antagonista de heterorreceptores 5-HT1A; 0, 23 ou 69 nmol), ou WAY100635 (WAY, antagonista de auto e heterorreceptores 5-HT1A; 0, 0,1, 0,3 ou 1 nmol) e 20 min. após foram tratados com 5-HT (50 e 150 nmol) ou 8-OH-DPAT (30 nmol; agonista de receptores 5-HT1A/7). Logo após o tratamento, o registro comportamental começou e a ingestão de alimentos foi verificada 60 min. após a última injeção. Experimento 2: 12 pombos foram divididos em 2 grupos e submetidos à cirurgia para injeção ICV (bilateral) da neurotoxina de neurônios serotonérgicos 5,7-dihidroxitriptamina (5,7-DHT, 200µg/injeção) ou de seu veículo. Após 12 dias, os animais começaram a ser testados com 5-HT (150 nmol), 8-OH-DPAT (30 nmol) ou veículo (ácido ascórbico 1% em NaCl 0,9%) com intervalo de 7 dias entre as injeções. Estes animais foram mortos 28 dias após a cirurgia e o conteúdo encefálico de 5-HT foi analisado para verificar os efeitos da lesão. Adicionalmente, nós utilizamos outros 18 animais divididos em três grupos, a) 6 animais naïve que foram mortos para servir como controle para os níveis basais de 5-HT e outros dois grupos (N: 6/grupo) que foram submetidos à cirurgia (injeção de 5,7-DHT ou do veículo) e perfundidos 12 dias após a cirurgia para verificar os efeitos da toxina sobre a densidade de neurônios serotonérgicos. Experimento 3: Secções do tronco e do hipotálamo de 6 animais não submetidos a qualquer manipulação experimental foram processados pela técnica de autorradiografia para detectar a distribuição dos sítios de ligação ao agonista tritiado [3H] 8-OH-DPAT. Experimento 4: 15 pombos com cânulas guia direcionadas ao ventrículo lateral direito foram divididos em 3 grupos e tratados com: 8-OH-DPAT (30 nmol) e tiveram livre acesso (N:5) ou foram privados de água após a injeção (N:5) e veículo (N:5). 90 min. após a injeção os animais foram perfundidos e as secções do tronco encefálico processadas para detecção da proteína Fos em neurônios serotonérgicos e não serotonérgicos, e secções do hipotálamo processadas para detectar somente a expressão da proteína Fos. Experimento 5: 10 pombos com cânulas guia direcionadas ao ventrículo lateral direito foram divididos em 3 grupos e tratados com: 5-HT (150 nmol) e tiveram livre acesso (N:5) ou foram privados de água após a injeção (N:5). 90 min. após, os animais foram perfundidos e secções contendo o hipotálamo foram processadas para a detecção da proteína Fos. Resultados: tanto a 5-HT como o 8-OH-DPAT provocaram intensa ingestão de água e aumento na duração do sono. O 8-OH-DPAT ainda aumentou a ingestão de alimento. Os efeitos ingestivos e hipnogênico dos tratamentos foram parcial ou totalmente afetados pelos antagonistas evidenciando a participação dos receptores 5-HT1A nas alterações comportamentais provocadas pela 5-HT. Entretanto, os dados farmacológicos não nos permitiram especificar entre a ação de auto ou heterorreceptores, mas indicam que a interação entre os dois receptores parece ser um importante aspecto do controle exercido pelos circuitos serotonérgicos sobre os comportamentos ingestivos. Apesar de diminuir drasticamente a densidade de neurônios serotonérgicos, a lesão não afetou as alterações provocadas pelos tratamentos o que sugere que em animais com a função serotonérgica prejudicada, receptores 5-HT1A localizados em neurônios não serotonérgicos parecem ser os responsáveis pelos efeitos dos tratamentos. Além disso, os antagonistas e a lesão dos neurônios serotonérgicos também aumentaram o sono dos animais indicando um efeito inibitório tônico dos neurônios serotonérgicos sobre o sono. Os tratamentos também aumentaram a atividade Fos em regiões hipotalâmicas ricas em receptores 5-HT1A e que parecem estar envolvidas com o controle da ingestão de alimento, dos fluídos corporais e do sono. Conclusão: As respostas dipsogênica e hipnogênica desencadeadas pela injeção de 5-HT parecem ser mediadas parcialmente tanto por auto como por heterorreceptores 5-HT1A. Aparentemente, estas respostas são mediadas por receptores 5-HT1A localizados em estruturas encefálicas (no tronco e no hipotálamo) envolvidas com o controle dos comportamentos ingestivos e de sono em aves. Nossos resultados revelaram sutis diferenças na atividade celular produzidas pela 5-HT e pelo 8-OH-DPAT que sugerem que outros receptores serotonérgicos também participam das respostas comportamentais organizadas pela 5-HT. Além disso, os resultados obtidos com a lesão sugerem que os receptores 5-HT1A parecem apresentar diferenças funcionais espécie-específicas, o que pode ser reflexo de diferentes pressões seletivas experimentadas por aves e mamíferos ao longo da evolução dos vertebrados.<br> / Abstract : Introduction: several studies have demonstrated the inhibitory role of serotonergic circuits on ingestive and sleep behaviors both in mammals and birds. Intracerebroventricular (ICV) injections of serotonin (5-HT), however, evoked oposite effects: increased water intake and sleep. We associated these responses to 5-HT1A receptors, because the activation of these receptors caused similar responses. However, the 5-HT1A receptor is located on serotonergic neurons (as autoreceptor) as well as on different neurons (as heteroreceptor), and produces different effects based on its location. Therefore, we decided to investigate the participation of 5-HT1A receptor on dipsogenic and hypnogenic 5-HT-mediated responses to try discriminate the role of auto and heteroreceptors. Methods: the animals (adult pigeons, Columba lívia, both sex, 400-550g of body weight) were divided in 5 groups. Each group represented one different experiment. Experiment 1: 16 pigeons were divided in two groups according on the antagonist used as pretreatment and were injected with: MM77 (0, 23 or 69 nmol, heteroreceptor antagonist), or WAY100635 (WAY, 0, 0.1, 0.3 or 1 nmol, 5-HT1A auto and heterorreceptor antagonist) and 20 min. afterwards injected with 5-HT (0, 50 or 150 nmol) or 8-OH-DPAT (30 nmol). The animals behaviors were registered during the first hour after the last injection and the food and water intake was evaluated at the end of this period. Experiment 2: 12 pigeons were divided in 2 groups and were stereotaxically implanted with an ICV cannula guide (bilateral) to receive the serotonergic neurotoxin 5,7-Dihydroxytryptamine (5,7-DHT, 200µg/injection) or its vehicle. Past 12 days the tests with 5-HT (150 nmol), 8-OH-DPAT (30 nmol) or vehicle (1% ascorbic acid in 0.9 NaCl) started, with seven days apart each other. These animals were killed 28 days after the surgery and the encephalic levels of 5-HT were analised to verify possible degenerative effects of 5,7-DHT. Moreover, we used other 18 animals divided in three groups, a) six naïve pigeons that were killed to be used as reference of the basal levels of 5-HT and another 2 groups that were inject with 5.7-DHT (N: 6) or its vehicle (N:6) and were perfused 12 days later to verify the 5,7-DHT effects on serotonergic neurons. Experiment 3: six naïve pigeons were killed and had their brains dissecated and brainstem and hypothalamic sections reacted by autoradiographic approach to demonstrate the distribution of 5-HT1A binding sites with the selective radioligand [3H] 8-OH-DPAT. Experiment 4: 15 pigeons with ICV cannula guide implanted were divided in three groups and treated with: 8-OH-DPAT (30 nmol) withfree (N:5) or without acess to water after the injection (N:5), and vehicle (N:5). 90 min. later the animals were perfused and brainstem sections reacted to detect Fos protein expression in serotonergic and in non-serotonergic neurons, and hypothalamic sections processed to detect Fos activation. Experiment 5: 10 pigeons with ICV cannula guide implanted were divided in three groups and treated with: 5-HT (150 nmol) with free (N:5) or without acess to water after the injection (N:5). 90 min. later the animals were perfused and hypothalamic sections processed to detect the Fos activation. Results: both 5-HT and 8-OH-DPAT evoked huge increase in water intake and sleep duration. The 8-OH-DPAT injection also produce hyperphagic responses. The ingestive and hypnogenic effects of the treatments were partially or totally inhibited by the antagonists, sugesting the participation of 5-HT1A receptors on behavioral changes produced by 5-HT. However, the pharmacologic data did not permit specify between the action of 5-HT1A auto or heteroreceptors, but indicate the interaction between these two receptors as an important aspect of serotonergic control upon ingestive behavior. Besides its impressive effects on serotonergic neurons density, the 5,7-DHT lesion did not affect the behavioral changes caused by the treatments, suggesting that in animals with anormal serotonergic function, 5-HT1A receptors located in non-serotonergic neurons seem to be related to the treatments effects. Additionally, the antagonists and the 5,7-DHT lesion increased the sleep, indicating one tonic inhibitory effect of serotonergic circuits on sleep. The treatments also increased the Fos protein activation in hypothalamic regions with high 5-HT1A binding sites density that seem to be involved with food, body fluid and sleep regulation. Conclusion: the dipsogenic and hypnogenic responses evoked by 5-HT seem to be mediated partially by both 5-HT1A auto and heteroreceptors. Apparently, these responses are regulated by 5-HT1A receptors located on encephalic (hypothalamic and brainstem) regions directly or indirectly involved with ingestive and sleep/wake cycle regulation in birds. Our results also indicate small differences in the neuronal activity evoked by 5-HT and by 8-OH-DPAT suggesting that other serotonergic receptor also participate in behavioral responses organized by 5-HT. Moreover, the results produced by 5,7-DHT lesion indicate that 5-HT1A receptors seem present specie-specific functional differences that could represent different seletive pressions experimented by birds and mammal during vertebrate evolution.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Neurociências, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:21:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327527.pdf: 2578039 bytes, checksum: dd12014228982d5cf5e09f6658dc93fe (MD5) Previous issue date: 2014 / O diabetes mellitus (DM) é uma doença metabólica comum, caracterizada por um estado de hiperglicemia persistente, sendo uma das principais causas de morbidade e mortalidade em todo o mundo. Durante um estado de hiperglicemia crônica como ocorre no DM, sabe-se que há o acúmulo de compostos carbonílicos reativos, como o metilglioxal (MG), o qual é o principal precursor de produtos terminais de glicação (AGEs). Os efeitos destes metabólitos gerados em situações de DM no sistema nervoso central (SNC) ainda permanecem desconhecidos, desta forma, neste trabalho foi investigado o efeito da hiperglicemia crônica e seus metabólitos, MG e AGEs, sobre a fisiologia e dinâmica mitocondrial no SNC. Para isso, a hiperglicemia crônica foi induzida em ratos Wistar pela injeção de uma dose única de estreptozotocina (STZ, 55 mg/kg, intraperitonealmente). Os animais com glicemia > 200mg/dL foram considerados hiperglicêmicos, sendo que alguns destes animais foram mantidos nestas condições por 60 dias (grupo STZ) e outros receberam injeção subcutânea de insulina (1,5 UI, 2 vezes ao dia; grupo STZ+INS), para a normalização da glicemia. Animais controle receberam injeção de veículo ao invés de STZ. Foi observado que a hiperglicemia crônica não alterou a dinâmica ou a biogênese mitocondrial em córtex cerebral de ratos. Entretanto, a administração de insulina causou um aumento na expressão de Tfam e no tamanho mitocondrial. Por outro lado, foi observado um grande aumento no número de mitocôndrias no bulbo olfatório de animais do grupo STZ. Com o objetivo de melhor compreender os efeitos dos metabólitos acumulados durante este estado hiperglicêmico crônico, analisou-se os efeitos da exposição ao MG e AGEs na dinâmica e fisiologia mitocondrial em cultura celular de astrócitos. Foi observado que a exposição a AGEs induziu uma reorganização mitocondrial, por reduzir o tamanho e aumentar o número de mitocôndrias em células C6 de astroglioma. Entretanto, esta característica que indica o aumento da fissão mitocondrial não foi acompanhada por uma alteração da proteína de fusão Mfn2 ou da proteína de fissão Drp1. Além disso, outro metabólito relacionado à hiperglicemia, o MG, provocou um aumento no consumo de oxigênio (respiração basal e estado IV) e diminuiu o controle respiratório nas células C6, indicando que este metabólito induziu o desacoplamento da mitocôndria. Em concordância com estes resultados, a exposição a AGEs induziu um redução do potencial demembrana mitocondrial em cultura celular primária de astrócitos corticais de rato, sugerindo que a alteração da dinâmica mitocondrial está intimamente relacionada com o efeito desacoplador do MG. Ainda, o aumento do conteúdo de mitocôndrias despolarizadas não estimulou a autofagia, indicando que organelas disfuncionais, as quais são geradoras de espécies reativas de oxigênio, permaneçam na célula neural. Em conclusão, a hiperglicemia crônica e seus metabólitos alteram a dinâmica e a fisiologia mitocondrial em células neurais. Este fenômeno pode levar a célula à morte e, além disso, contribuir para a maior predisposição que os pacientes diabéticos possuem para o desenvolvimento de doenças neurodegenerativas.<br> / Abstract : Diabetes mellitus (DM) is a common metabolic disease characterized by a state of persistent hyperglycemia. The disorder is one of the leading causes of morbidity and mortality worldwide. It is known that chronic hyperglycemic conditions elicit the accumulation of the reactive carbonyl compound methylglyoxal (MG), which has been involved in the formation of advanced glycation end products (AGE). The impact of these compounds on the central nervous system (CNS) is virtually unknown. Therefore, the effect of chronic hyperglycemia and the related metabolites, MG and AGEs, was here investigated on mitochondrial physiology and dynamics in the CNS. For this, chronic hyperglycemia was induced in Wistar rats by injecting a single dose of streptozotocin (STZ, 55 mg/kg, intraperitoneally). Animals with glycaemia > 200mg/dL were considered hyperglycemic. Some animals were maintained in this condition for 60 days (STZ group), and others received daily injections of insulin (1.5 IU, twice a day; STZ+INS group) in order to normalize blood glucose levels. Controls animals received a single injection of vehicle instead of STZ. It was observed that chronic hyperglycemia did not change mitochondrial dynamics or biogenesis in cerebral cortex of rats. However, insulin administration elicited increased Tfam expression and mitochondrial size. In contrast, a marked increase in mitochondrial number was observed in olfactory bulb preparations from STZ-treated animals. In order to better understand the effect of the accumulating metabolites under this hyperglycemic state, we then analyzed the individual effect of MG and AGEs on mitochondria dynamic or physiology in cultured astrocytes. It was observed that AGEs treatment induced mitochondrial reorganization, by reducing the size and increasing the number of this organelle in C6 astroglioma cells. However, this phenomenon that points to increased mitochondria fission, was accompanied by unchanged content of Mfn2 (fusion protein) and Drp1 (fission protein) proteins. In addition, the other hyperglycemic-linked metabolite, MG, provoked increased oxygen consumption (basal respiration and respiring state IV) and reduced the mitochondrial respiratory control, indicating MG-induced uncoupling of mitochondria. In agreement, AGEs provoked reduced mitochondrial membrane potential on rat primary cortical astrocyte cell culture, suggesting that the altered mitochondrial dynamics is directly related to the MG uncoupling properties.Furthermore, the increased content of uncoupled mitochondria did not stimulate autophagy, indicating that dysfunctional reactive oxygen species-producing organelles are being accumulated in the nerve cell. In conclusion, chronic hyperglycemia and hyperglycemia-linked metabolites (MG and AGEs) disrupts mitochondrial dynamics and physiology in nerve cells. The phenomenon might induce cell death, and therefore, a higher predisposition for neurodegenerative disorders development in patients with DM.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Neurociências, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:34:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 330191.pdf: 1322261 bytes, checksum: af1e616f41d58e90acc09bb35d89db12 (MD5) Previous issue date: 2014 / A acupuntura é uma modalidade terapêutica comumente utilizada no tratamento da dor e vem despertando grande interesse e aceitação no ocidente nas últimas décadas. Estudos clínicos e pré-clínicos nos moldes atuais vêm demonstrando a eficácia e efetividade desta terapia em diversas condições patológicas, entretanto, seus mecanismos neurobiológicos ainda não foram completamente elucidados. O presente estudo investigou o efeito antinociceptivo da estimulação do acuponto GB34 (Yanglingquan) no modelo de dor muscular de início tardio (DOMS) induzido por exercício excêntrico em camundongos. Inicialmente, foi estabelecido o modelo experimental de lesão muscular induzida por exercício excêntrico em esteira. Para isto, grupos distintos de animais realizaram o exercício em declive (20º) a uma velocidade de 14,99 m/min por um período de tempo de 130, 110 ou 90 min. A hiperalgesia mecânica foi observada em todos os grupos pela redução significativa dos níveis de força no teste de agarrar 7 h após o exercício e permaneceu por até 72 h. Para a realização dos demais experimentos optou-se pelo protocolo com o menor tempo de exercício necessário para produzir a hiperalgesia (90 min). A lesão muscular foi constatada pelo nível elevado da atividade da enzima creatina cinase (CK) no plasma sanguíneo 1 h após o exercício. Posteriormente, foi investigado o efeito antinociceptivo da estimulação manual do acuponto GB34 sendo o melhor efeito obtido no período de 1 h após a sessão. Tal efeito não foi observado por meio da estimulação do ponto sham (falso ponto de acupuntura). Além disso, o efeito antinociceptivo produzido pela estimulação do acuponto GB34, depende da ativação dos sistemas opioidérgico, serotoninérgico e adenosinérgico, visto que o antagonista de receptor opióide naloxona, o inibidor da síntese de serotonina PCPA e o antagonista adenosinérgico A1 (DPCPX) foram capazes de reduzir significativamente a anti-hiperalgesia promovida pela estimulação do acuponto GB34, bem como pela morfina e pelo CHA (utilizados como controle positivo). Assim, os resultados apresentados neste trabalho demonstram que a estimulação manual do acuponto GB34 produz efeito antinociceptivo no modelo de dor muscular induzida por exercício excêntrico. Ademais, este efeito é dependente da ativação de sistemas endógenos como o opioidérgico, serotoninérgico e adenosinérgico. O conjunto destes dados fornece subsídios para o uso da acupuntura no tratamento da dor muscular deorigem tardia frequentemente encontrada na clínica e no ambiente desportivo.<br> / Abstract : Acupuncture is a therapeutic modality commonly used to treat pain and is attracting great interest and acceptance in the West in recent decades. Clinical and pre-clinical studies in current patterns have demonstrated the efficacy and effectiveness of this therapy in several pathological conditions; however, its neurobiological mechanisms have not been totally elucidated. The present study investigated the antihyperalgesic effect of the stimulation of the acupoint GB34 (Yanglingquan) in a delayed onset muscle soreness (DOMS) model induced by eccentric exercise in mice. Initially, the experimental model of muscle injury induced by eccentric exercise treadmill was established. For this, different groups of animals performed the exercise on downhill (20) at a speed of 14.99 m / min for a period of time of 130, 110 or 90 min. The mechanical hyperalgesia was observed in all groups by the significant reduction of strength in grip force test 7 h after exercise and remained for up to 72 h. For the realization of other experiments, it was chosen the protocol with the lowest exercise time required to produce hyperalgesia (90 min). The muscle injury was confirmed by the high level of the enzyme creatine kinase (CK) in blood plasma 1 h after exercise session. Subsequently, the antihyperalgesic effect of manual stimulation of the acupoint GB34 was investigated, being the best effect obtained within 1 h after the session. This effect was not observed by stimulating the sham point (false acupuncture point). Moreover, the anti-nociceptive effect produced by stimulation of the acupoint GB34, depends on the activation of opioid, serotonergic and adenosinergic systems, since the opioid antagonist receptor naloxone, the serotonin synthesis inhibitor PCPA and adenosinergic A1 antagonist (DPCPX) were significantly able to reduce the antinociception promoted by stimulation of the acupoint GB34, as well as morphine and the CHA (used as positive control). Therefore, the results presented here demonstrate that manual stimulation of the acupoint GB34 produces antihyperalgesic effect on muscle pain induced by eccentric exercise model and this effect is dependent on the activation of endogenous systems like opioid, serotonergic and adenosinergic. Together these data provide insights into the use of acupuncture in the treatment of muscular pain of late origin often found in clinical and sporting environment.