Orientadores: Roger Frigerio Castilho, Anibal Eugenio Vercesi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-03T20:12:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maciel_EveliseNeves_D.pdf: 7570947 bytes, checksum: a2bcb8b26411e9cea4c1f4afb5255b6a (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: A permeabilidade mitocondrial transitória (PMT) tem sido implicada na morte celular em diversos modelos de desordens neurodegenerativas, incluindo hipoglicemia, isquemia e trauma cerebral. No presente trabalho, estudamos a PMT em mitocôndrias isoladas de cérebro de rato. A PMT induzida por Ca2+ foi estimulada por Na+ e prevenida pela combinação de ADP e ciclosporina A (CsA), inibidores da PMT. EGTA, um quelante de Ca2+,ou a inibição da captação de Ca2+por vermelho de rutênio, revertem parcialmente a dissipação do potencial de membrana mitocondrial associada à PMT. Esta foi significantemente inibida por catalase, indicando a participação de espécies reativas de oxigênio (EROs) neste processo. Pela detecção de EROs por meio da oxidação do marcador diclorodihidrofluoresceína(H2DCF), observamos um aumento de EROs após a captação de Ca2+pela mitocôndria;este aumento de produção de EROs foi estimuladopor Na+ e totalmente revertido pela adição de ADP e CsA, indicando que a PMT promove estresse oxidativo mitocondrial. Este processo pode ser, em parte, explicado pela depleção de NAD(P)H na indução da PMT induzida por Ca2+,em mitocôndrias de cérebro de rato. Sabe-se que NADPH mantém a função antioxidante dos sistemas glutationa redutase/peroxidase e tioredoxina redutase/peroxidase. Além disto, a PMT está associada com a peroxidação lipídica de membrana. Estes resultados indicam que a PMT, decorrente do aumento de EROs induzido por Ca2+em mitocôndrias isoladas de cérebro, leva a danos oxidativos secundários, como a peroxidação lipídica. Para estudar o envolvimento da PMT e proteínas Bcl-2 na excitotoxicidade mediada pelo receptor de glutamato N-metil-D-aspartado (NMDA), foram realizadas em camundongos transgênicos que hiperexpressam Bcl-2 e em ratos, injeções intra-estriatais de ácido quinolínico, um agonista específico deste receptor. O ácido quinolínico causou uma degeneração de aproximadamente 50% do volume estriatal em ratos e camundongos. Camundongos transgênicos que hiperexpressam a proteína Bcl-2, uma proteína que inibe estímulos apoptóticos, e o tratamento de ratos com CsA não mostraram redução da toxicidade ao ácido quinolínico. Mitocôndrias isoladas de cérebro de ratos tratados com CsA mostraram resistência à indução de permeabilização induzida por Ca2+, indicando proteção contra a PMT. Concluímos que a excitotoxicidade estriatal mediada por ácido quinolíniconão é dependente da PMT e da morte celular por apoptose, sensívela Bcl-2. Mudanças na integridade mitocondrial, liberação de ERas e homeostase de Ca2+ estão envolvidas na patogênese de várias desordens neurológicas, incluindo a acidemia metilmalônica e a doença de Huntington (HD). Estas desordens neurodegenerativas cursam com inibição parcial do complexo II da cadeia respiratória itocondrial.Neste trabalho, nós estudamos os mecanismos pelos quais os inibidores do complexo 11 da cadeia respiratória, malonato (MA), metilmalonato (MMA) e 3-nitropropionato (3-NP) afetam a função mitocondrial e a sobrevivência neuronal in vitro. Observou-se que estes três inibidores, em concentrações que inibem aproximadamente 50% a respiração, induzem permeabilização mitocondrial quando na presença de concentrações micromolares de ci+. ADP, CsA e catalase preveniram este efeito, indicando que é mediado por ERas e PMT.Os efeitos de MA, MMA e 3-NP também foram observados em mitocôndrias isoladas de figado e rim, mas necessitaram uma maior inibição respiratória. Em cérebro, a PMT promovida por inibidores do complexo II foi estimulada pelo aumento da captação/liberação de Ca2+ mitocondrial e foi inibida quando a mitocôndria foi précarregada com Ca2+ou a entrada de Ca2+na matriz mitocondrial foi somente passiva. Em adição aos experimentos com mitocôndrias isoladas, o efeito de MMA também foi estudado em cultura de células PC12 e fatias de estriado de ratos adultos. MMA promoveu morte celular nas fatias de estriado e cultura de células PC12, num mecanismo sensível à CsA e bongkrekato, e não diretamente relacionado à inibição respiratória. Conclui-se que, em condições em que o complexo II da cadeia respiratória mitocondrial está parcialmente inibidano sistema nervoso central, a morte neuronal envolve a participação da PMT / Abstract: Mitochondrial permeability transition (MPT) may be involved in several central nervous system disorders including ischemic and hypoglicemic neuronal death. In this study, we show that Ca2+-induced brain mitochondrial PT was stimulated by Na+ and tota1ly prevented by the combination of ADP and cyclosporinA (CsA). Removal of Ca2+ITom the mitochondria suspension by EGTA or inhibition of Ca2+uptake by ruthenium red partia1ly reverted the dissipation ofthe membrane potential associated with PT. Ca2+-inducedbrain mitochondrial PT was significant1yinhibited by catalase, indicating the participation of reactive oxygen species (ROS) in this processoAn increased detection of ROS, measured through dichlorodihydrotluorescein oxidation, was observed after mitochondrial Ca2+ uptake. Ca2+-induced dichlorodihydrotluorescein oxidation was enhanced by Na+ and prevented by ADP and CsA, indicating that PT enhances mitochondrial oxidative stress. This could be at least in part a consequence of the extensive depletion in NAD(p)H that accompanied Ca2+-inducedbrain mitochondrial PT. NADPH is known to maintain the antioxidant function of the glutathione reductase/peroxidase and thioredoxin reductase/peroxidase systems. In addition, the occurrence of mitochondrial PT was associated with membrane lipid peroxidation. Our results showed that PT further increases Ca2+-inducedoxidative stress in brain mitochondrialleading to secundary damage such as lipid peroxidation. We studied the participation of PT and the Bcl-2-sensitive apoptotic cell death pathway in glutamate receptor-mediated excitotoxicity. Intrastriatal infusions of the N-methyl-Daspartate (NMDA) receptor agonist quinolinic acid caused massive striatal neurodegeneration in both rats and mice. Interestingly, transgenic mice overexpressing human Bcl-2 and rats systemica1lytreated with CsA did not exhibit reduced sensitivity to quinolinic acid-induced striatal toxicity. In addition, isolated brain mitochondrial ITom CsA-treated rats showed resistance to Ca2+-induceddissipation ofthe membrane potential, indicating protection against PT. We conclude that quinolinic acid-mediated striatal excitotoxicity is not dependent on PT and Bcl-2-sensitiveapoptotic cell death pathways. Changes in mitochondrial integrity, reactive oxygen species release and Ca2+handling are proposed to be involved in the pathogenesis of many neurological disorders including methy1malonic acidemia and Huntington's disease (HD), which exhibit partial mitochondrial complex II inhibition. We studied the mechanisms by which the respiratory chain complex II inhibitors malonate (MA), methyl-malonate (MIMA) and 3- nitropropionate (3-NP) affect mitochondrial function and neuronal survival. We observed that all three inhibitors, at concentrations which inhibit respiration by 50%, induced mitochondrial permeabilization when in the presence of low Ca2+ concentrations. ADP, CsA and catalase prevented this effect, indicating it is mediated by ROS and PT. The effects of MA, MMA and 3-NP were also present in mitochondria isolated ftom liver and kidney, but required more significant respiratory inhibition. In brain, PT promoted by complex II inhIoitors was stimulated by increasing Ca2+ cycling and absent when mitochondria were pre-Ioaded with Ca2+or when only passive Ca2+uptake was present. In addition to the experiments on isolated mitochondria, we determined the effect ofMMA on cultured neural cells model and fteshly prepared brain slices. MMA promoted cell death in striatal slices and PC12 cells, in a manner attenuated by CsA and bongkrekate and unrelated to direct respiratory inhibition. We propose that under conditions in which complex 11is partially inhibited in the central nervous system, neuronal cell death involves the inductionofM PT / Doutorado / Ciencias Biomedicas / Doutor em Ciências Médicas

Orientador : Elenice A. de Moraes Ferrari / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-13T22:40:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferreira_RenataRivera_M.pdf: 8743462 bytes, checksum: 3f7c6d7391c46da21613c7f5cfea9c59 (MD5) Previous issue date: 1990 / Resumo: O paradigma prevalente nos estudos da Neuropsicologia relativos à linguagem traduz urna abordagem reducionista devido a razões históricas e epistemológicas. Tanto que a análise mais usual na literatura é elaborada segundo baterias clássicas de testes-padrão, apresentadas em avaliações únicas ou realizadas durante curtos períodos. Os resultados assim obtidos são então relacionados a síndromes clínicas e topográficas Neste estudo 5 sujeitos afásicos adultos foram avaliados, a partir de entrevistas semanais e ao longo de um período variável entre 13 e 53 meses, quanto às dificuldades individuais e orientados no que se refere à reconstrução do processo lingüístico. Visando a tal intuito, foi desenvolvido um paradigma baseado em recentes aquisições da Lingüística, ainda não devidamente incorporados pela Afasiologia. Concomitantemente, foram submetidos a um conjunto de testes representativo daqueles mais freqüentemente aplicados na pesquisa afasiológica. Essas observações permitiram o diagnóstico de afecções vasculares no hemisfério esquerdo, acometendo distintas áreas, a par de urna sintomatologia clínica e neuropsicológica classicamente correlata ao local da lesão...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: in the left hemisphere at distinct areas as well as a set of clinical and neuropsychological symptoms regarding to the damaged area. In this methodology where diagnosis were not dissociated from therapy a significative improvement of the contextualized linguistic activities were reached by alI aphasic subjects. The results are relevant not only concerning the rehabilitation but also because they offer a favorable support for a discussion beyond the present experimental conditions. In fact, these data point to the importance of the theoretical debate in the context of Vygotsky and Luria concepts in order to broad the neural plasticity knowledge...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Fisiologia / Mestre em Ciências Biológicas

Orientador: Li Li Min / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-10T03:39:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cannonieri_GiannaCarla_M.pdf: 2892396 bytes, checksum: 985d7c525864a8b128f7d574556ef6b9 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Introdução: O treinamento prolongado de tarefas motoras está associado com a execução automática dos movimentos. A adaptação funcional induzida pelo treinando resulta em uma melhora do desempenho motor. Não se compreende ainda inteiramente se essa adaptação funcional é refletida em mudanças plásticas na estrutura do cérebro. Objetivo: Investigar a presença e o grau de plasticidade cerebral estrutural do cérebro induzida por um treino motor bimanual prolongado em digitadores experientes profissionais. Sujeitos/Métodos: Foram avaliados 17 digitadores profissionais. Através da técnica de Mofometria Baseada em Voxels (VBM), que utiliza imagens de ressonância magnética de alta resolução, correlacionamos o tempo de prática como digitador com o volume de substancia cinzenta cerebral (VSC). Utilizamos as regiões de interesse (ROI) disponibilizadas pela AAL (anatomical automatic labeling) library e o programa MARSBAR para o SPM2. Resultados: Encontramos uma regressão positiva significativa entre VSC e tempo de prática em seis regiões cerebrais: hemisfério cerebelar inferior medial esquerdo, hemisfério cerebelar inferior medial direito, região frontal orbital medial direita, lóbulo paracentral direito e o pólo temporal direito. Discussão: Nosso estudo sugere que a prática prolongada de digitação pode produzir mudanças macroscópicas estruturais no cérebro de adultos saudáveis. Uma atividade motora coordenada, bimanual e seqüencial dos dedos impõe uma demanda neural nas regiões corticais relacionadas à programação e execução da tarefa motora, incluindo a área motora suplementar, córtex pré-frontal e cerebelo. Conclusão: A plasticidade cerebral pode ocorrer am adultos. O treino motor prolongado pode aumentar o VSC em áreas específicas do córtex cerebral e cerebelo, relacionadas à coordenação e planejamento motor, importantes para a execução da atividade de digitação / Abstract: Background: Long-term training of specific motor tasks is associated with automatic execution of movements. Functional adaptation induced by training results in performance improvement. It is not yet fully understood whether functional adaptation is reflected by plasticity changes in brain structure. Objectives: We aimed to investigate the presence and degree of structural brain plasticity induced by long-term bimanual motor activity executed by professional typists. Subjects/Methods: We studied 17 right-handed professional typists. Using voxel-based morphometry (VBM), we correlated duration of practice and gray matter volume. Local regions of interest (ROI) -VBM was applied using predefined 116 previously segmented brain sites (from the anatomical automatic labeling library) and MARSBAR package. Results: We found a significant positive regression between GMV and duration of practice in six regions: left medial inferior cerebellar hemisphere, right medial inferior cerebellar hemisphere, right medial orbital region, right paracentral lobule and the right temporal pole. Discussion: Our study suggests that long-term typewriting practice may yield macroscopic changes in brain structures of healthy adults. Non-mirror sequential bimanual finger activity coordination creates a demand in cortical regions related to the programming of motor task, including the supplementary motor area, prefrontal cortices and cerebellum. Conclusion: Neural plasticity occurs in adult brain. Long-term bimanual training may increase GMV in specific brain areas of cerebral cortex and cerebellum. These regions are related to bimanual motor coordination and planning, which are important for typing / Mestrado / Neurociencias / Mestre em Fisiopatologia Médica