Le traumatisme crânien (TC) représente un des problèmes majeurs de santé publique, pour lequel à l’heure actuelle il n’existe aucun traitement. Le TC induit une neuro-inflammation délétère qui pourrait contribuer à l’apparition des lésions de la substance blanche (SB). Ces dernières sont à l’origine de lourdes conséquences neurologiques chez les patients victimes de TC. Néanmoins, très peu d’études se sont intéressées à ces lésions bien que plus sévères que les lésions de la substance grise. Ainsi une meilleure connaissance de leur évolution et des causes devient indispensable. L’hyperactivation de la poly(ADP ribose)polymérase (PARP) joue un rôle délétère dans les conséquences post-traumatiques, notamment sur la neuro-inflammation. Ainsi son inhibition pourrait être bénéfique le développement des lésions de la SB. Dans ce contexte, l’objectif de notre travail a été d’évaluer le rôle de la PARP dans les lésions de la SB dans un modèle expérimental de TC induit par impact cortical contrôlé chez la souris. Dans une première partie, nous avons étudié l’évolution de la démyélinisation dans le corps calleux, une structure riche en SB, entre 6 heures et 3 mois post-TC. Parallèlement, les évolutions de la lésion cérébrale, des déficits sensorimoteurs, de la neuro-inflammation et de l’œdème cérébral ont été étudiées. Le TC induit (1) une démyélinisation dès 7 jours et au moins jusqu’à 3 mois post-TC, précédée par (2) une lésion cérébrale entre 24 et 72 heures suivie par une cicatrisation, (3) une neuro-inflammation entre 6 heures et 7 jours et (4) un œdème cérébral entre 6 et 72 heures post-TC. De plus, le TC induit des déficits sensorimoteurs à 6 heures et 3 mois. Ces résultats montrent que ce modèle est adapté pour étudier les lésions de la SB post-TC, et que la neuro-inflammation et l’œdème cérébral pourrait être impliqués dans la démyélinisation. Dans une deuxième partie, nous avons étudié le rôle de la PARP dans les lésions de la SB suite à TC à l’aide de souris knockout (KO) et wild-type (WT) pour le gène de la PARP. Nous avons mis en évidence que les souris KO ne présentent pas de démyélinisation bilatérale du corps calleux après un TC par rapport aux souris WT à 7 jours post-TC, démontrant pour la première fois l’implication de cette enzyme dans les lésions de la SB consécutives à un TC. De plus, nous avons constaté que les souris KO non traumatisées présentent une diminution de myélinisation comparativement aux souris WT non traumatisées, suggérant un rôle de la PARP dans le processus physiologique de la myélinisation.En conclusion, l’ensemble de ce travail expérimental a permis (1) une meilleure caractérisation de la démyélinisation post-TC et des mécanismes potentiellement impliqués dans cette dernière, et (2) de démontrer pour la première fois le rôle délétère de la PARP dans la démyélinisation induite par un TC. Nos travaux suggèrent le potentiel de l’inhibition de la PARP comme stratégie thérapeutique pour la prévention des lésions de la SB post-traumatiques. / Traumatic brain injury (TBI) is a leading cause of death and disability for which there is no neuroprotective treatment up to date. It results in neuroinflammation that may participate in lasting motor and cognitive impairments accompanied by changes in white matter (WM) tracts. WM lesions, evidenced by demyelination, are associated with neurological disorders and in clinical studies are common consequences in patients with chronic TBI. Several studies suggest a contribution of an overactivation of the poly(ADP-ribose) polymerase (PARP) to the neuroinflammatory response which may lead to demyelination. The first part of this study was dedicated to a detailed in vivo assessment of the evolution over time of neurological disorders, cerebral lesion and edema, neuroinflammation and white matter injury induced by controlled cortical impact (CCI) between 6 hours and 12 weeks post-TBI. Notably in the corpus callosum, a significant demyelination starting at 7 days appeared to be a major consequence to post-traumatic neuroinflammation associated with motor dysfunctions. The second part of this study was dedicated to the evaluation of PARP’s role in WM lesions post-TBI, using PARP knockout (KO) mice. Our main findings reveal a diminished demyelination in the corpus callosum of TBI PARP KO as opposed to TBI PARP wildtype specimens. Hence, these data suggest for the first time PARP’s deleterious role in post-traumatic demyelination. In conclusion, taken together these data give an overall view of motor/sensorimotor deficits, neuroinflammation and demyelination in a CCI model of TBI that could help to validate pharmacological strategy for preventing post-traumatic WM injury. Notably, PARP’s inhibition seems to be a valid candidate as this enzyme participates in the establishment of a demyelinating process.

Mesenchymal stem cells (MSC) possess a multilineage differentiation potential and have the ability to regulate reactivity of the immune system. They are usually isolated and expanded from the bone marrow, adipose tissue or umbilical cord. MSC represent promising cell population for the treatment of some severe diseases, such as amyotrofic lateral sclerosis (ALS), due to the combination of regenerative and immunomodulatory properties. The aim of this study is to compare MSC from ALS patients and healthy donors in their phenotype, proliferative activity and mainly their immunomodulatory properties. The assessment of impact of the disease on the properties of MSC is important for their autologous use in clinical trials. In this study we used MSC isolated from bone marrow of 14 ALS patients and 15 patients undergoing mostly orthopedic surgery as control group. We also used MSC stimulated for 24 hours by poinflammatory cytokines. Cells were compared in terms of immunophenotype, differentiation in adipocytes and osteoblasts, metabolic activity, expression of selected genes for immunomodulatory molecules and for inhibition of lymphocyte proliferation. Further experiments were focused on evaluation of immunomodulatory properties of MSC. The effect of MSC on peripheral blood mononuclear cells stimulated...

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O Sistema Nervoso Central (SNC) humano é formado por cerca de 86,1 bilhões de neurônios entre o encéfalo e a medula espinhal. O desenvolvimento pré-natal humano (tempo da concepção ao nascimento) possui cerca de 38 semanas, e é dividido na fase embrionária que corresponde ao período das 8 semanas iniciais da gestação, seguido pela fase fetal. A fase embrionária é o período mais vulnerável à ocorrência de anormalidades congênitas. Por ser um órgão com grande período de desenvolvimento, o SNC está sujeito às alterações genéticas, epigenéticas e ambientais. Durante a fase de implantação do embrião, o DNA é mais vulnerável às influências externas, como à fumaça do cigarro, aumentando o risco de retardo do desenvolvimento fetal, o risco de morte súbita pós-natal e de anormalidades do sistema imune. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é avaliar os efeitos da exposição à fumaça do cigarro sobre o processo de neuroinflamação da prole de camundongos C57BL/6 expostos à fumaça do cigarro durante a gestação e desafiados ou não com LPS. Para tanto, camundongos C57BL/6 fêmeas prenhes foram expostas à fumaça do cigarro desde o plug vaginal até o nascimento da prole. No 3º dia de vida, os filhotes foram separados para três linhas de trabalho: 1) in vivo: os animais foram desafiados com LPS pelo período de 4h, seguidos de eutanasia e análises de PCR Array do SNC. 2) in vitro: os encéfalos dissecados foram utilizados para a preparação de cultura mista de glia e da cultura enriquecida com neurônio. Após a maturação celular, as células foram estimuladas com LPS 100 ng/mL e, após 24h, foram realizados ensaios de CBA, citometria de fluxo, PCR, dosagem de NO, avaliação de morte celular e metilação global. 3) Encefalomielite Autoimune Experimental (EAE): após o desmame, os animais foram mantidos em suas caixas moradia por 8 semanas sem nenhum estímulo externo, e então foram imunizados com MOG35-55 para o desenvolvimento da EAE. Nos experimentos in vivo observamos o aumento da transcrição de genes relacionados ao processo inflamatório, como interleucinas e quimiocinas. Em relação aos experimentos in vitro observamos maior crescimento de células astrocitárias (astrogliose), e células da microglia com aumento de moléculas co-estimuladoras (CD80 e CD86) bem como da transcrição e concentração de citocinas pró-inflamatórias e produção de NO. Em cultura enriquecida de neurônio, foi observado aumento na porcentagem de células em apoptose no grupo exposto à fumaça do cigarro desafiados ou não com LPS. O bloqueio da atividade da microglia pela minociclina reverteu a apoptose e diminuiu a produção de NO minimizando a morte celular. Em relação aos experimentos de EAE, os animais expostos à fumaça do cigarro no período gestacional, quando imunizados na vida adulta apresentam aumento no grau da doença bem como maior persistência da mesma quando observado escore clínico, além de acompanhados de um grau maior de infiltrado celular e desmielinização. Desta forma podemos concluir que a exposição à fumaça do cigarro durante o período gestacional leva a uma programação fetal com aumento da resposta neuroinflamatória frente a um estimulo sistêmico, trazendo consequências na vida adulta. / The human central nervous system (CNS) is made up of about 86.1 billion neurons between the brain and the spinal cord. The human prenatal development (time from conception to birth) is about 38 weeks, and is divided into the embryonic phase that corresponds to the period of the initial 8 weeks of gestation, followed by the fetal phase. The embryonic stage is the period most vulnerable to the occurrence of congenital abnormalities. Because it is an organ with a long period of development, the CNS is subject to genetic, epigenetic and environmental changes. During the embryo implantation phase, DNA is more vulnerable to external influences such as cigarette smoke, increasing the risk of delay on fetal development, risk of sudden postnatal death, and abnormalities of the immune system. In this context, the aim of this work is to evaluate the effects of exposure to cigarette smoke on the neuroinflammation process of offspring of C57BL/6 mice exposed to cigarette smoke during gestation and challenged or not with LPS. For this, pregnant female C57BL/6 mice were exposed to cigarette smoke from vaginal plug to offspring birth. On the 3rd day of life the offspring were separated into three lines of work: 1) in vivo: the animals were challenged with 1mg/Kg LPS and after 4h they followed to euthanasia; PCR analysis of the CNS was made in this period. 2) in vitro: dissected encephalons were used for the preparation of mixed culture of glia and the culture enriched with neuron. After cell maturation, the cells were stimulated with 100 ng/mL LPS and, after 24 hours, CBA, flow cytometry, PCR, NO assay, cell death and global methylation assays were performed. 3) Experimental Autoimmune Encephalomyelitis (EAE): After weaning, the animals were kept in their housing for 8 weeks without any external stimulus, and then were immunized with MOG35-55 for the development of EAE. In the in vivo experiments we observed increased transcription of genes related to the inflammatory process, such as interleukins and chemokines. In vitro experiments showed higher growth of astrocytes (astrogliosis) and microglia cells with increased stimulatory molecules (CD80 and CD86) as well as the transcription and concentration of proinflammatory cytokines and NO production. In the enriched neuron culture, an increase in the percentage of cells in apoptosis was observed in the group exposed to cigarette smoke challenged or not with LPS. Blocking microglial activity by minocycline reversed apoptosis and decreased NO production by minimizing cell death. The EAE experiments shows that the animals exposed to cigarette smoke in the gestational period, when immunized in adulthood, present an increase in the degree of the disease as well as a greater persistence of the disease; The higher as the clinical score higher is the degree of cellular infiltration and demyelination. In this way we can conclude that the exposure to cigarette smoke during the gestational period leads to a fetal programming with increased neuroinflammatory response to a systemic stimulus and that this is able to last until the adult stage.

Encefalomielite Autoimune Experimental (EAE) é um modelo animal para o estudo da Esclerose Múltipla, doença autoimune na qual células do sistema imune atacam a bainha de mielina e os oligodendrócitos, levando a desmielinização, perda axonal e morte neuronal. Astrócitos são importantes na doença e na modulação da neuroinflamação. O estrógeno apresenta ação protetora, porém a ação via receptor acoplado a proteína G (GPER) é pouco conhecido. Como GPER está presente nos astrócitos, o objetivo deste projeto foi verificar se o tratamento com G1 (agonista seletivo de GPER) seria capaz de modular o processo inflamatório presente no SNC. O tratamento com o G1 (3mg/Kg, via subcutânea, durante três dias, iniciando no 5º dia após a indução da EAE) atenuou o escore clínico no pico da doença e alterou a morfologia dos astrócitos da medula espinhal, tanto na substância branca como na cinzenta, sugerindo um efeito anti-inflamatório do G1. Estudos subsequentes in vitro foram feitos para tentar elucidar possíveis vias de ativação relacionadas ao GPER. / Experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) is an animal model for the study of Multiple Sclerosis, an autoimmune disease in which cells of the immune system attack the myelin sheath and oligodendrocytes, leading to demyelination, axonal loss, and neuronal death. Astrocytes are important in disease and modulation of neuroinflammation. Estrogen has protective action, but the action by G protein-coupled estrogen receptor (GPER) is little known. GPER is present in astrocytes, the objective of this project was to verify if treatment with G1 (selective agonist of GPER) would be able to modulate the inflammatory process present in the CNS. Treatment with G1 (3 mg / kg, subcutaneously for three days, beginning on the 5th day after EAE induction) attenuated the clinical score at the peak of the disease and altered the morphology of the spinal cord astrocytes both in white matter and Suggesting an anti-inflammatory effect of G1. Subsequent in vitro studies have been done to try to elucidate possible pathways of activation related to GPER.

Le traumatisme crânien (TC) représente un des problèmes majeurs de santé publique, pour lequel à l’heure actuelle il n’existe aucun traitement. Le TC induit une neuro-inflammation délétère qui pourrait contribuer à l’apparition des lésions de la substance blanche (SB). Ces dernières sont à l’origine de lourdes conséquences neurologiques chez les patients victimes de TC. Néanmoins, très peu d’études se sont intéressées à ces lésions bien que plus sévères que les lésions de la substance grise. Ainsi une meilleure connaissance de leur évolution et des causes devient indispensable. L’hyperactivation de la poly(ADP ribose)polymérase (PARP) joue un rôle délétère dans les conséquences post-traumatiques, notamment sur la neuro-inflammation. Ainsi son inhibition pourrait être bénéfique le développement des lésions de la SB. Dans ce contexte, l’objectif de notre travail a été d’évaluer le rôle de la PARP dans les lésions de la SB dans un modèle expérimental de TC induit par impact cortical contrôlé chez la souris. Dans une première partie, nous avons étudié l’évolution de la démyélinisation dans le corps calleux, une structure riche en SB, entre 6 heures et 3 mois post-TC. Parallèlement, les évolutions de la lésion cérébrale, des déficits sensorimoteurs, de la neuro-inflammation et de l’œdème cérébral ont été étudiées. Le TC induit (1) une démyélinisation dès 7 jours et au moins jusqu’à 3 mois post-TC, précédée par (2) une lésion cérébrale entre 24 et 72 heures suivie par une cicatrisation, (3) une neuro-inflammation entre 6 heures et 7 jours et (4) un œdème cérébral entre 6 et 72 heures post-TC. De plus, le TC induit des déficits sensorimoteurs à 6 heures et 3 mois. Ces résultats montrent que ce modèle est adapté pour étudier les lésions de la SB post-TC, et que la neuro-inflammation et l’œdème cérébral pourrait être impliqués dans la démyélinisation. Dans une deuxième partie, nous avons étudié le rôle de la PARP dans les lésions de la SB suite à TC à l’aide de souris knockout (KO) et wild-type (WT) pour le gène de la PARP. Nous avons mis en évidence que les souris KO ne présentent pas de démyélinisation bilatérale du corps calleux après un TC par rapport aux souris WT à 7 jours post-TC, démontrant pour la première fois l’implication de cette enzyme dans les lésions de la SB consécutives à un TC. De plus, nous avons constaté que les souris KO non traumatisées présentent une diminution de myélinisation comparativement aux souris WT non traumatisées, suggérant un rôle de la PARP dans le processus physiologique de la myélinisation.En conclusion, l’ensemble de ce travail expérimental a permis (1) une meilleure caractérisation de la démyélinisation post-TC et des mécanismes potentiellement impliqués dans cette dernière, et (2) de démontrer pour la première fois le rôle délétère de la PARP dans la démyélinisation induite par un TC. Nos travaux suggèrent le potentiel de l’inhibition de la PARP comme stratégie thérapeutique pour la prévention des lésions de la SB post-traumatiques. / Traumatic brain injury (TBI) is a leading cause of death and disability for which there is no neuroprotective treatment up to date. It results in neuroinflammation that may participate in lasting motor and cognitive impairments accompanied by changes in white matter (WM) tracts. WM lesions, evidenced by demyelination, are associated with neurological disorders and in clinical studies are common consequences in patients with chronic TBI. Several studies suggest a contribution of an overactivation of the poly(ADP-ribose) polymerase (PARP) to the neuroinflammatory response which may lead to demyelination. The first part of this study was dedicated to a detailed in vivo assessment of the evolution over time of neurological disorders, cerebral lesion and edema, neuroinflammation and white matter injury induced by controlled cortical impact (CCI) between 6 hours and 12 weeks post-TBI. Notably in the corpus callosum, a significant demyelination starting at 7 days appeared to be a major consequence to post-traumatic neuroinflammation associated with motor dysfunctions. The second part of this study was dedicated to the evaluation of PARP’s role in WM lesions post-TBI, using PARP knockout (KO) mice. Our main findings reveal a diminished demyelination in the corpus callosum of TBI PARP KO as opposed to TBI PARP wildtype specimens. Hence, these data suggest for the first time PARP’s deleterious role in post-traumatic demyelination. In conclusion, taken together these data give an overall view of motor/sensorimotor deficits, neuroinflammation and demyelination in a CCI model of TBI that could help to validate pharmacological strategy for preventing post-traumatic WM injury. Notably, PARP’s inhibition seems to be a valid candidate as this enzyme participates in the establishment of a demyelinating process.

Submitted by Marcos Anselmo (marcos.anselmo@unipampa.edu.br) on 2017-06-13T17:59:19Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) CRISTIANO SPIAZZI.pdf: 6934724 bytes, checksum: 23cec5179331e6652ba17452be7c25eb (MD5) / Approved for entry into archive by Marcos Anselmo (marcos.anselmo@unipampa.edu.br) on 2017-06-13T17:59:34Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) CRISTIANO SPIAZZI.pdf: 6934724 bytes, checksum: 23cec5179331e6652ba17452be7c25eb (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-13T17:59:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) CRISTIANO SPIAZZI.pdf: 6934724 bytes, checksum: 23cec5179331e6652ba17452be7c25eb (MD5) Previous issue date: 2017-03-11 / A população mundial está envelhecendo e doenças neurodegenerativas, tais como a Doença de Alzheimer (DA), estão se tornando cada vez mais comuns. Novas formas de retardar o progresso da doença vem sendo estudadas, como a utilização de substâncias com propriedades antioxidantes e anti-inflamatórias, tais como compostos de selênio. O objetivo desse estudo foi avaliar o efeito do selenofuranosídeo, um composto orgânico de selênio sintético, em dois modelos animais de demência esporádica tipo-Alzheimer. Primero experimento: Uma única administração do peptídeo Aβ (fragmento 25-35; 3 nmol/3 μL) ou água destilada foi injetada via intracerebroventricular (i.c.v.) em camundongos machos. O selenofuranosídeo (5 mg/kg SE) ou veículo (óleo de canola, VEH) foi administrado por via oral 30 min antes da Aβ e durante os 7 dias subsequentes. A memória foi testada por meio do labirinto aquático de Morris (MWM) e esquiva passiva de descida (SDPA). O estresse oxidativo foi analisado através das atividades das enzimas SOD, CAT, GPx, GR e GST, bem como os níveis de espécies reativas (RS) e GSH. Os níveis de citocinas inflamatórias foram avaliados para medir o processo inflamatório, e a atividade da AChE para estimar o dano sináptico. No grupo Aβ houve redução significativa da atividade da SOD e aumento da atividade da AChE, níveis de RS, de IL-6 e GSH. Observou-se uma redução na latência de decida no SDPA, e aumento na latência para encontrar a plataforma no MWM. O SE foi capaz de proteger contra perda de memória em camundongos, provavelmente através da modulação da atividade da AChE. O composto foi capaz de proteger contra a redução da atividade da SOD, reduzindo os níveis de RS. E apesar do grupo SE mostrar aumento nos níveis de IL-6, o grupo Aβ+SE apresentou níveis iguais aos do controle. Segundo experimento: camundongos C57BL/6J de ambos sexos do tipo selvagem (WT) e transgênicos para os genes APP/PS1 (TG) foram utilizados. O SE (10 mg/kg) ou VEH foram administrados oralmente, duas vezes por semana, durante 5 meses. Testes comportamentais incluindo MWM, labirinto em Y, labirinto em cruz elevada (EPM), e o teste de preferência social/novidade social (SPSN), foram realizados para avaliar a memória e comportamento tipo ansiedade. Ambos genótipos tiveram performance semelhante no labirinto em Y, EPM e SPSN. Na fase de aquisição do MWM, foi visto efeito do genótipo nos dias 7, 9 e 10, onde animais TG apresentaram aumento da distância percorrida e latência para encontrar a plataforma. Animais WT passaram mais tempo no quadrante alvo do MWM durante segundo teste sem plataforma. Secções coronais cerebrais foram avaliadas para GFAP, Aβ e depósitos de placas amiloides através de imuno-histoquímica. SE foi capaz de reduzir significativamente a produção de GFAP e depósitos de Aβ em camundongos TG, mas isso não foi observado nos testes comportamentais. No entanto, o fato do selenofuranosídeo ser capaz de reduzir depósitos de Aβ em camundongos APP/PS1 e proteger contra várias alterações observadas com a administração do fragmento Aβ é promissor para estudos futuros. / World population is increasingly older and neurodegenerative diseases, such as Alzheimer’s disease (AD), are becoming more common. New ways to retard AD progress are being studied, such as substances with antioxidant and anti-inflammatory properties, like organoselenium compounds. The aim of this study was to evaluate the effect of selenofuranoside, a synthetic organoselenium compound, in two Alzheimer-like sporadic dementia animal model. First experiment – Single administration of Aβ peptide (fragment 25–35; 3 nmol/3 μL) or distilled water were administered via intracerebroventricular (i.c.v.) in male mice. Selenofuranoside (5 mg/kg, SE) or vehicle (canola oil, VEH) was administered via oral 30 min before Aβ and for 7 subsequent days. Memory was tested through Morris water maze (MWM) and step-down passive avoidance (SDPA) tests. Oxidative stress balance was assessed via SOD, CAT, GPx, GR and GST activities along with reactive species (RS) and GSH levels. Inflammatory cytokines levels were measured to assess inflammation progress, and AChE activity to estimate synaptic status. Aβ group presented a significant decrease in SOD activity and an increase in AChE activity, RS levels, IL-6 and GSH. A reduction in step-down latency in SDPA, and also latency to reach the platform former location in MWM was observed. SE was able to protect against memory loss in mice, probably due to AChE activity modulation. The compound was also able to protect against SOD activity reduction, reducing RS levels. Although an increase in IL-6 was observed in SE group, Aβ+SE showed the same levels of control group. Second experiment – male and female wild-type (WT) mice (C57BL/6J) and APP/PS1 transgenic (TG) mice were used. SE (10 mg/kg, SE) or VEH were administered via oral twice a week, for 5 month-period. Behavioural tests including Morris water maze (MWM), Y-Maze, elevated plus-maze (EPM), Social Preference/Social Novelty test (SPSN), were performed to assess memory and anxiety-like behavior. Both genotypes performed alike at Y-maze, EPM and SPSN tests. At MWM acquisition phase, a main-effect of genotype was observed at days 7, 9 and 10, where TG mice presented an increase in path length and latency to find the platform. Also, WT mice spent more time in the target quadrant during the second probe of MWM. Immunohistochemical analysis was done in coronal brain sections to evaluate Aβ deposits, GFAP production and amyloid plaques. SE treatment significantly decreased GFAP production and Aβ1-16 deposits at TG mice, but this was not reflected at the behavioral tests. Nonetheless, the fact that selenofuranoside was able to reduce Aβ1-16 deposits in APP/PS1 mice and protected against various alterations exhibited by Aβ fragment is promising for further studies.

Submitted by Marcos Anselmo (marcos.anselmo@unipampa.edu.br) on 2017-06-13T19:37:02Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Leandro Cattelan Souza.pdf: 2067184 bytes, checksum: 57f603dc4ba74cf44e1d1e0b694baa39 (MD5) / Approved for entry into archive by Marcos Anselmo (marcos.anselmo@unipampa.edu.br) on 2017-06-13T19:37:22Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Leandro Cattelan Souza.pdf: 2067184 bytes, checksum: 57f603dc4ba74cf44e1d1e0b694baa39 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-13T19:37:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Leandro Cattelan Souza.pdf: 2067184 bytes, checksum: 57f603dc4ba74cf44e1d1e0b694baa39 (MD5) Previous issue date: 2017-03-11 / A doença de Alzheimer (DA) é uma desordem neurodegenerativa, sendo considerada a principal causa de demência. O envelhecimento é o principal fator de risco para a DA, cuja estimativa anual de incidência e prevalência aumenta dramaticamente com a idade. A principal manifestação clínica da DA é o progressivo declínio das funções cognitivas, com a perda da memória sendo um dos sintomas iniciais da doença. No entanto, os pacientes de DA frequentemente apresentam sintomas comportamentais e psicológicos da demência (BPSD), também conhecidos como sintomas neuropsiquiátricos da demência, e.g. depressão, ansiedade e psicose, piorando a inabilidade e o fardo da doença. Apesar de os exatos mecanismos não estarem totalmente entendidos, evidências emergentes indicam que a ativação da indoleamina-2,3-dioxigenase (IDO), a enzima limitante da via da quinurenina (KP), está envolvida na neurotoxicidade do peptídeo beta-amilóide (A?)1-42 e na patogenia da DA. O exercício físico tem sido considerado uma intervenção efetiva na DA, atenuando ou limitando sua progressão. Não obstante, os mecanismos neurobiológicos subjacentes ao efeito neuroprotetor do exercício ainda não estão totalmente elucidados. Em vista disso, no presente estudo nós buscamos investigar três questões principais. Primeiro, os efeitos de uma infusão intracerebroventricular (i.c.v.) do peptídeo A?1-42 (400 pmol/animal; 3 ?l/sítio) sobre a regulação de biomarcadores da KP (atividade da IDO e níveis de triptofano (TRP) e quinurenina (KYN)) e o impacto deste peptídeo sobre os níveis de fatores neurotróficos foram investigados como potenciais mecanismos de ligação entre a neuroinflamação e os distúrbios cognitivos e emocionais em camundongos. Segundo, nós examinamos se o envelhecimento está associado a uma maior sensibilidade às alterações comportamentais e neuroquímicas provocadas pela infusão de A?1-42, e se a KP está envolvida nesses efeitos. Por fim, nós investigamos o efeito protetor de um treinamento de natação (ST) de 8 semanas sobre as funções cognitivas e não-cognitivas e seu papel em modular os biomarcadores da KP após a administração do peptídeo A?1-42 dentro do cérebro dos camundongos. Os nossos resultados mostraram níveis elevados de citocinas pró-inflamatórias nos camundongos tratados com A?1-42, os quais levaram a um 2 aumento da atividade da IDO no córtex pré-frontal (PFC) e hipocampo (HC). A ativação da IDO subsequentemente aumentou a produção de KYN e a razão KYN:TRP, assim como diminuiu os níveis de fatores neurotróficos no PFC e HC, contribuindo para os seguintes distúrbios comportamentais A?-associados: prejuízos na memória no teste de reconhecimento de objetos (ORT), comportamento tipo-depressivo e tipo-ansiedade no teste de suspensão de cauda (TST) e no labirinto em cruz elevado (EPMT), respectivamente. Além disso, nós confirmamos que os camundongos idosos, quando comparados aos animais jovens, apresentaram maior déficit cognitivo no ORT e maiores níveis de comportamento tipo-ansiedade no EPMT, após a administração de A?1-42. Os camundongos idosos também responderam ao A?1-42 com uma maior deficiência do fator neurotrófico derivado do cérebro, menores níveis de glutationa e menor capacidade antioxidante total, assim como responderam com uma maior atividade da IDO e maiores níveis de KYN e razão KYN:TRP no PFC e HC. Estes efeitos do peptídeo A?1-42 estavam associados a um maior estado pró-inflamatório, como indicado pelos maiores níveis de interleucina-6 e menores níveis de interleucina-10 nestas estruturas cerebrais. Por outro lado, os nossos resultados demonstraram que o ST foi efetivo em prevenir a perda de memória no ORT e os comportamentos tipo-depressivo e tipo-ansiedade, no TST e EPMT, respectivamente. O ST aboliu a resposta neuroinflamatória e a deficiência neurotrófica no PFC e HC induzidos por A?1-42. Ademais, o peptídeo A?1-42 aumentou a atividade da IDO, os níveis de KYN e TRP e a razão KYN:TRP no PFC e HC – alterações que foram bloqueadas pelo ST. Portanto, o presente estudo forneceu 3 principais achados: (I) a ativação da IDO no cérebro desempenha um papel-chave na mediação dos distúrbios da memória e emocionais em um modelo experimental baseado na neuroinflamação A?-induzida; (II) o estado inflamatório associado ao envelhecimento e a infra-regulação de substâncias neuroprotetoras endógenas torna os camundongos idosos mais vulneráveis à perda de memória, aos sintomas de ansiedade e à desregulação da KP induzidos pelo peptídeo A?1-42; e (III) o ST é eficaz em prevenir os déficits comportamentais e neurobiológicos induzidos pelo peptídeo A?1-42 e estes efeitos neuroprotetores estão provavelmente envolvidos com a inibição da ativação da inflamação/IDO e com a supra-regulação de fatores neurotróficos no cérebro de camundongos. Em conclusão, nós sugerimos que o exercício físico pode ser usado como uma intervenção não-farmacológica para aliviar tanto os sintomas cognitivos quanto não-cognitivos associados ao envelhecimento e à DA. / Alzheimer´s disease (AD) is the most common neurodegenerative form of dementia. Aging is the most important risk factor for AD with the estimated annual incidence and prevalence rising dramatically with age. The primary presentation of AD is progressive cognitive decline, with memory loss being a relatively early sign of the disease. Nevertheless, AD patients also frequently exhibit behavioral and psychological symptoms of dementia (BPSD), also known as neuropsychiatric symptoms of dementia, including depression, anxiety and psychosis, worsening the disability and caregiver burden. Despite de exact mechanisms are not completely understood, emerging evidence indicates that the activation of indoleamine-2,3-dyoxigenase (IDO), a first and rate-limiting enzyme in the kynurenine (KYN) pathway, is involved in amyloid-beta (A?1-42)-neurotoxicity and AD pathogenesis. Physical exercise has been considered an effective intervention in AD, attenuating or limiting their progression. Nevertheless, the neurobiological mechanisms underlying the neuroprotective effects of exercise have not yet been fully elucidated. In view of this, in the current study we sought to investigate three main issues. First, the effects of an intracerebroventricular (i.c.v.) injection of A?1-42 peptide (400 pmol/mice; 3 ?l/site) on the regulation of KP biomarkers (IDO activity, tryptophan (TRP) and kynurenine (KYN) levels) and the impact of A?1-42 on neurotrophic factors levels were investigated as potential mechanisms linking neuroinflammation to cognitive/emotional disturbances in mice. Second, we examined whether aging is associated with a higher sensitivity to behavioural and neurochemical alterations elicited by A?1-42 injection, and whether KYN pathway is involved in these effects. Ultimately, we investigated the protective effect of an 8-week swimming training (ST) exercise on cognitive and non-cognitive functions and its role in modulating biomarkers of KYN pathway post A?1-42 administration into the mouse brain. Our results showed increased levels of proinflammatory cytokines in the A?1-42-treated mice, which led to an increase in IDO activity in the prefrontal cortex (PFC) and the hippocampus (HC). The IDO activation subsequently increased KYN production and the KYN/TRP ratio and decreased the levels of neurotrophic factors in the PFC and HC, contributing for the following A?-associated behavioral disturbances: memory impairment in the object recognition test (ORT), depressive-like and anxiety-like behaviour in the tail suspension test (TST) and elevated plus-maze test (EPMT), respectively. In addition, we confirmed that aged mice, when compared to young mice, displayed higher cognitive deficit in the ORT and higher anxiety-like behaviour in 4 the EPMT after the A?1-42 administration. Aged mice also responded to A?1-42 with a higher deficiency of brain-derived neurotrophic factor, glutathione levels and total radical-trapping antioxidant capacity, a higher IDO activity and a higher KYN and KYN/tryptophan ratio in the PFC and HC. These effects of A?1-42 were associated with a higher proinflammatory status, as reflected by elevated interleukin-6 levels and reduced interleukin-10 levels in these brain structures. On the other hand, our results demonstrated that ST was effective in preventing the memory impairment in the ORT and depressive/anxiety-like behaviour in the TST and EPMT, respectively. ST abrogated the neuroinflammatory response and neurotrophic deficiency in the PFC and HC induced by A?1-42. Also, A?1-42 increased IDO activity, KYN and TRP levels and KYN:TRP ratio in the PFC and HC – alterations that were blocked by ST. Therefore, the present study provides three main findings: (I) brain IDO activation plays a key role in mediating the memory and emotional disturbances in an experimental model based on A?-induced neuroinflammation; (II) the age-associated inflammatory signature and down-regulation of endogenous neuroprotectants in the brain render aged mice more vulnerable to A?1-42-induced memory loss, anxiety symptoms and KYN pathway dysregulation; and (III) ST is effective in preventing behavioural and neurobiological deficits induced by A?1-42, and these neuroprotective effects are likely to involve the inhibition of inflammation/IDO activation and up-regulation of neurotrophic factors in brain of mice. In conclusion, we suggest that physical exercise can be used as a non-pharmacological approach to alleviates both cognitive and non-cognitive symptoms associated with aging and AD.

Submitted by Marcos Anselmo (marcos.anselmo@unipampa.edu.br) on 2018-09-28T19:17:34Z No. of bitstreams: 1 André Tiago Rossito Goes.pdf: 1301552 bytes, checksum: 403860d83984ea13e8f76afe4c562b26 (MD5) / Approved for entry into archive by Marcos Anselmo (marcos.anselmo@unipampa.edu.br) on 2018-09-28T19:18:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 André Tiago Rossito Goes.pdf: 1301552 bytes, checksum: 403860d83984ea13e8f76afe4c562b26 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-28T19:18:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 André Tiago Rossito Goes.pdf: 1301552 bytes, checksum: 403860d83984ea13e8f76afe4c562b26 (MD5) Previous issue date: 2018 / A doença de Parkinson (DP) é caracterizada por uma degeneração progressiva dos neurônios dopaminérgicos do sistema nigroestriatal e depleção de dopamina (DA) no corpo estriado. A crisina tem demonstrado ser uma abordagem não farmacológica promissora para reduzir o risco de doenças neurodegenerativas. Este estudo investigou o potencial efeito neuroprotetor da crisina em um modelo animal de DP induzida por 6-hidroxidopamina (6-OHDA) em camundongos. O presente estudo demonstrou que uma dose de crisina (10mg/kg/dia p.o.) durate 28 dias foi eficaz em modular as seguintes alterações resultantes da exposição à 6-OHDA: atenuar à alteração no comportamento tipo-depressivo (teste de suspensão de cauda) e disfunções locomotoras (teste de rota-rod e teste do cilindro), proteger contra o estresse oxidativo (GPx, GSH, GST, GH), reduzir os níveis de citocinas pró-inflamatórias (TNF-α, IFN-γ, IL-1β, IL-2 e IL-6), bem como atenuou a redução dos níveis de DA, DOPAC e HVA. Além disso, preveniu a redução de neurônios TH+ causados pela exposição a 6-OHDA, além de elevar os níveis BDNF, GDNF e NGF no estriado de camundongos. Estes resultados reforçam que um dos efeitos neuroproterores induzidos pela crisina na DP, são decorrentes dos efeitos antioxidante, anti-inflamatório e modulador de neurotrofinas. Portanto, o presente estudosugere que a crisina atenua os declínios cognitivos e motores, depressão, estresse oxidativo e neuroinflamação induzidas pela 6-OHDA suportando a hipótese de que a crisina pode ser usado como um tratamento coadjuvante ao tratamente farmacológico atual para reduzir os sinais da DP. / Parkinson's disease (PD) is characterized by a progressive degeneration of dopaminergic neurons of the nigrostriatal system and dopamine depletion (DA) in the striatum. Chrysin has been shown to be a promising non-pharmacological approach to reducing the risk of neurodegenerative diseases. This study investigated the potential neuroprotective effect of chrysin in an animal model of PD induced by 6-hydroxydopamine (6-OHDA) in mice. The present study demonstrated that a dose of chrysin (10 mg / kg / day po) for 28 days was effective in modulating the following changes resulting from exposure to 6-OHDA: attenuating the change in type-depressive behavior (tail suspension test) (GPx, GSH, GST, GH), reduce levels of proinflammatory cytokines (TNF-α, IFN-γ, IL-1β) , IL-2 and IL-6), as well as attenuated the reduction of AD, DOPAC and HVA levels. In addition, it prevented the reduction of TH + neurons caused by exposure to 6-OHDA, in addition to raising the BDNF, GDNF and NGF levels in the striatum of mice. These results reinforce that one of the neuroproteror effects induced by chrysin in PD is due to the antioxidant, anti-inflammatory and modulating effects of neurotrophins. Therefore, the present study suggests that chrysin attenuates the 6-OHDA-induced cognitive and motor declines, depression, oxidative stress and neuroinflammation by supporting the hypothesis that chrysin may be used as a adjuvant treatment to the current pharmacological treatment to reduce the signs of PD

A hipoxantina, principal oxipurina envolvida na via de salvação das purinas no cérebro, acumula-se na doença de Lesch-Nyhan, um erro inato do metabolismo das purinas. Os sintomas clínicos manifestam-se precocemente na vida dos pacientes, incluindo alterações motoras e cognitivas, retardo mental e automutilação. Embora os mecanismos subjacentes da disfunção cerebral na doença de Lesch-Nyhan sejam pouco compreendidos, o acúmulo de hipoxantina parece contribuir para os danos neurológicos. O objetivo deste estudo foi investigar os efeitos da administração intraestriatal de hipoxantina em ratos infantis e adultos jovens submetidos à cirurgia estereotáxica. Neste estudo, analisamos primeiramente o efeito da hipoxantina sobre os parâmetros neuroinflamatórios e oxidativos em estriados de ratos infantis e adultos jovens. Foram avaliados também alguns parâmetros neuroenergéticos. Ratos Wistar de 21 e 60 dias de vida foram submetidos à cirurgia estereotáxica e foram divididos em dois grupos: controle (infusão de solução salina 0,9%) e hipoxantina (10 IJM). A administração intraestriatal de hipoxantina aumentou os níveis de IL-6 e TNF-a e o imunoconteúdo da subunidade NF-kB I p65 nuclear em estriado de ambas as idades de ratos. A ativação microglial e astrocitária foram observadas pelo aumento do imunoconteúdo de lba1 e GFAP, respectivamente, no estriado de ratos de 21 dias. Todos os parâmetros oxidativos foram alterados, sugerindo uma forte relação neurotóxica de hipoxantina e estresse oxidativo. Em ratos de 60 dias de vida, a hipoxantina aumentou a atividade da succinato desidrogenase e do complexo 11 e diminuiu a atividade da citocromo c oxidase e seu imunoconteúdo. A injeção de hipoxantina diminuiu a porcentagem marcação de membrana mitocondrial e aumentou marcação de potencial mitocondrial. A hipoxantina também diminuiu o número de células vivas e aumentou o número de células apoptóticas. Em ratos de 21 dias de vida, a hipoxantina alterou alguns parâmetros do metabolismo energético e diminui a atividade de Na+,K+-ATPase, provavelmente por danos às proteínas, visto pela redução de conteúdo de sulfidrilas. Nossos achados mostram que a administração de hipoxantina alterou parâmetros neuroinflamatórios e neuroenergéticos, possivelmente por meio de desequilíbrio oxidativo, sugerindo que esses processos podem estar envolvidos, pelo menos em parte, com os distúrbios neurológicos encontrados em pacientes com doença de Lesch-Nyhan. / Hypoxanthine, the major oxypurine metabolite involved in purine's salvage pathway in the brain, is accumulated in Lesch-Nyhan disease, an in bom errar of metabolism of purine. The clinicai symptoms manifest early in the patients' lives, including motor and cognitiva alterations, mental retardation and self-mutilation. Although the underlying mechanisms of brain dysfunction in Lesch-Nyhan disease are poorly understood, the accumulation of hypoxanthine appears to contribute to neurological damage. The purpose of this study was to investigate the effects of hypoxanthine intrastriatal administration in infant and young adult rats submitted to stereotactic surgery. We firstly analyzed the effect of hypoxanthine on neuroinflammatory and oxidative parameters in striatum of infant and young adult rats. We also evaluated some neuroenergetic parameters. Wistar rats of 21 and 60 days of life underwent stereotactic surgery and were divided into two groups: contrai (infusion of saline 0.9%) and hypoxanthine (10 IJM). lntrastriatal administration of hypoxanthine increased IL- 6 and TNF-a leveis and nuclear immunocontent of NF-KB/p65 subunit in striatum of rats of both ages. Microglial and astrocyte activation was seen by the increase in lba1 and GFAP immunocontent, respectively, in striatum of infant rats. Ali oxidative parameters were altered, suggesting a strong neurotoxic hypoxanthine role on oxidative stress. In 60-day-old rats hypoxanthine increased succinate dehydrogenase and complex 11 activities and diminished cytochrome c oxidase activity and immunocontent. Hypoxanthine injection decreased the percentage of cells with mitochondrial membrana label and increased mitochondrial mass potential labeling. Hypoxanthine also diminished the number of live cells and increased the number of apoptotic cells. In 21-days-old rats hypoxanthine altered some energy metabolism parameters and decreased Na•,K•-ATPase activity probably by protein damage, seen in the reduction of sulfhydryl content. Our findings show that the administration of hypoxanthine altered neuroinflammatory and neuroenergetic parameters, possibly through oxidative imbalance, suggesting that these processes may be involved, at least in part, with the neurological disorders found in patients with Lesch-Nyhan disease.