A doença de Alzheimer (DA) é uma devastadora desordem neurológica que afeta mais de 37 milhões de pessoas ao redor do mundo, caracterizada pelo progressivo dano cognitivo e pela perda da memória. Estas alterações clínicas são acompanhadas por alterações histológicas cerebrais características da doença, as quais incluem atrofia cerebral, perda de neurônios e disfunção sináptica secundárias à deposição extracelular do peptídeo beta-amilóide (Aβ) e à deposição intracelular de emaranhados neurofibrilares constituídos da proteína tau. Fármacos disponíveis para a terapia da DA apresentam efeito limitado e tratamentos utilizando um único medicamento ou a combinação de terapias que possam efetivamente parar ou modificar o curso da doença ainda não se encontram disponíveis. O resveratrol, um polifenol de origem vegetal, tem atraído considerável interesse devido aos seus potenciais benefícios à saúde humana. Diversos estudos têm demonstrado que o resveratrol possui propriedades anti-amiloidogênicas; entretanto, os efeitos biológicos in vivo do resveratrol são fortemente limitados devido a sua baixa biodisponibilidade, a qual representa uma barreira no desenvolvimento de aplicações terapêuticas do resveratrol. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi desenvolver uma nova formulação capaz de superar a baixa solubilidade, a limitada estabilidade, a elevada metabolização e a baixa biodisponibilidade do resveratrol e avaliar o seu efeito frente à toxicidade induzida pelo Aβ em modelos in vitro e in vivo. Inicialmente, o isômero trans do resveratrol foi incorporado em nanocápsulas poliméricas de núcleo lipídico (RSV-LNC) e a distribuição destas nanocápsulas nos tecidos cerebral, hepático e renal foi avaliada após a administração intraperitoneal (i.p.) ou por gavagem em ratos saudáveis. As nanocápsulas apresentaram elevada capacidade de encapsulamento do resveratrol e animais tratados com RSV-LNC exibiram maior concentração do resveratrol no cérebro, no fígado e no rim quando comparados aos animais tratados com resveratrol livre (RSV) após administrações diárias pelas vias i.p. ou gavagem. Na sequência, nós comparamos o efeito do tratamento com RSV e RSV-LNC frente à toxicidade induzida pelo Aβ através da exposição de culturas organotípicas de hipocampo ao Aβ1-42 por 48 h. Tanto o tratamento prévio quanto o simultâneo das culturas com RSV ou RSV-LNC reduziram significativamente a morte celular induzida pelo Aβ, com o RSV-LNC apresentando efeito mais pronunciado. O pré-tratamento com ambos, RSV ou RSV-LNC, preveniu a produção de espécies reativas de oxigênio; entretanto, o tratamento simultâneo com RSV não protegeu as culturas do dano oxidativo. Ambos os tratamentos, prévio e simultâneo, com RSV-LNC bloquearam a neuroinflamação desencadeada pelo Aβ de maneira sustentada. Além disso, apenas os tratamentos com RSV-LNC foram capazes de aumentar a liberação da IL-10 mesmo na presença do Aβ e prevenir/reduzir a ativação glial e a fosforilação da JNK. Finalmente, nós avaliamos o efeito do resveratrol frente à toxicidade induzida pelo Aβ através da injeção intracerebroventricular do Aβ1-42 em ratos. Nós observamos que os animais que foram injetados com o Aβ1-42 exibiram um significativo défcit na memória, o qual foi acompanhado pela significativa redução nos níveis da sinaptofisina no hipocampo. É importante ressaltar que através do uso das nanocápsulas o resveratrol foi capaz de reduzir estes efeitos deletérios do Aβ1-42 enquanto o tratamento com RSV não foi capaz de proteger da toxicidade induzida pelo Aβ, o que pode ser explicado pelo robusto aumento na biodisponibilidade cerebral do resveratrol atingida pelo uso das nanocápsulas. Adicionalmente, a ativação astrocitária e microglial, bem como fosforilação da JNK desencadeada pelo Aβ foram reduzidas somente após o tratamento com RSV-LNC, enquanto ambos os tratamentos com RSV e RSV-LNC foram capazes de reestabelecer os distúrbios na sinalização mediada pela GSK-3β e a desestabilização da β-catenina desencadeadas pelo Aβ. Juntos, nossos resultados não somente confirmam o potencial do resveratrol no tratamento dos processos neurodegenerativos como também oferecem uma via efetiva para melhorar o efeito neuroprotetor do resveratrol através de um sistema nanocarreador. Estes resultados fornecem suporte para futuros estudos objetivando o entendimento dos mecanismos envolvidos no efeito neuroprotetor do resveratrol. Além disso, a combinação do resveratrol com o sistema de entrega mediado por nanocápsulas poliméricas de núcleo lipídico abrem novas possibilidades para o tratamento da doença de Alzheimer. / Alzheimer's disease (AD) is a devastating neurological disorder that affects more than 37 million people worldwide, characterized clinically by progressive impairments in cognition and memory. These clinical features are accompanied by characteristic histological changes in the brain, which include brain atrophy, loss of neurons and loss of synaptic function secondary to extracellular deposition of amyloid-beta peptide (Aβ) and intracellular deposition of neurofibrillary tangle composed of the microtubule-associated protein tau. Available drugs for AD therapy have small effect sizes and we still not have a single treatment or combination therapy that can effectively stop or reverse the relentless progression of AD. Resveratrol, a naturally occurring polyphenol, has attracted considerable interest for its beneficial potentials for human health. Several studies have been shown that resveratrol is associated with anti-amyloidogenic properties; however, the in vivo biological effects of resveratrol appear strongly limited by its low bioavailability, which is a barrier to the development of therapeutic applications. In this context, the present study was designed to develop a novel resveratrol formulation to overcome its poor solubility, limited stability, high metabolization and weak bioavailability, and to evaluate the effects of resveratrol against in vitro and in vivo Aβ-induced toxicity. Initially, trans-resveratrol was loaded into lipid-core nanocapsules (RSV-LNC) and the nanocapsule distribution in brain, liver and kidney tissues was evaluated by intraperitoneal (i.p.) and gavage routes in healthy rats. Lipid-core nanocapsules showed high entrapment of resveratrol and animals treated with RSV-LNC displayed a higher resveratrol concentration in the brain, the liver and the kidney than those treated with free resveratrol (RSV) after daily i.p. or gavage administration. Next, we compared the effects of RSV and RSV-LNC treatment against Aβ-induced toxicity by expositing organotypic hippocampal cultures to Aβ1-42 by 48 h. Pre- and co-treatment of cultures with both, RSV and RSV-LNC, significantly attenuated Aβ-induced cell death, with RSV-LNC showing somewhat higher potency. Reactive oxygen species formation was prevented by pretreatment with both RSV or RSV-LNC; however, co-treatment with RSV failed to protect cultures from oxidative damage. Pre- and co-treatment with RSV-LNC was able to block the neuroinflammation triggered by Aβ in a sustained pattern. Furthermore, only RSV-LNC treatments were able to increase IL-10 release even in the presence of Aβ, and prevent/decrease glial activation and JNK phosphorylation. Finally, we evaluated the effects of resveratrol against Aβ-induced toxicity by using an intracerebroventricular injection of Aβ1-42 model in rats. We found that Aβ1-42-injected animals showed a significant impairment on learning-memory ability, which was paralleled by a significant decrease in hippocampal synaptophysin levels. Noteworthy, by using lipid-core nanocapsules, resveratrol was able to rescue these deleterious effects of Aβ1-42 while treatment with RSV failed to protect against Aβ-induced toxicity, which can be explained by robust increase of brain bioavailability of resveratrol achieved by lipid-core nanocapsules. Additionally, activated astrocytes and microglial cells, as well as JNK phosphorylation triggered by Aβ was reduced only after RSV-LNC treatment, while both RSV and RSV-LNC treatments were able to restore the disturbance in GSK-3β signaling and destabilization of β-catenin triggered by Aβ. Taken together, our results not only confirm the potential of resveratrol in treating neurodegenerative processes but also offer an effective way to improve the neuroprotective efficiency of resveratrol by nanocarrier delivery system. These findings provide further support for future studies aiming at precisely understanding of mechanisms involved in the neuroprotective effects of resveratrol. Furthermore, the combination of resveratrol and lipidcore nanocapsules-based delivery system may open new avenues for the treatment of Alzheimer’s disease.

O aumento da longevidade da população mundial tem como consequência uma maior prevalência de doenças neurodegenerativas. A Doença de Alzheimer (DA) é a desordem neurodegenerativa mais prevalente e a principal causa de demência após os 60 anos. A DA caracteriza-se por um crescente declínio na função mental e memória do paciente. Esses sintomas são acompanhados pela presença de alterações estruturais no tecido cerebral: os emaranhados neurofibrilares constituídos pela proteína tau hiperfosforilada e as placas senis constituídas pelo peptídeo beta-amiloide (A ). O peptídeo A tem sido considerado o principal responsável pelos processos de disfunção sináptica, morte neuronal e consequente declínio cognitivo dos pacientes com DA. O cenário atual ao qual se enquadram nossos conhecimentos sobre a etiologia, fisiopatologia e terapêutica da DA ainda não permitem um entendimento completo e satisfatório sobre essa doença e seu tratamento. A curcumina, um polifenol de origem vegetal, tem atraído considerável interesse devido aos seus potenciais benefícios à saúde humana. Alguns estudos têm demonstrado que a curcumina possui propriedades antioxidantes, antiinflamatórias e anti-amiloidogênicas em modelos animais de DA. Entretanto, as bases moleculares para a sua neuroproteção ainda não estão totalmente esclarecidas. Neste trabalho, avaliamos diversos mecanismos que são modulados pela curcumina em modelos in vivo e in vitro de toxicidade induzida pelo peptídeo A 1-42. Inicialmente, demonstramos que o co-tratamento com curcumina reduziu a morte celular induzida pela exposição ao peptídeo A por 48 h em culturas organotípicas de hipocampo de ratos. Em paralelo, a curcumina preveniu a redução da proteína sinaptofisina, a geração de espécies reativas, a ativação astrocitária e microglial, bem como, a alteração na secreção de importantes mediadores inflamatórios. Além disso, o mecanismo envolvido com sua neuroproteção pode estar associado com a regulação da fosforilação da proteína -catenina e da modulação da via de sinalização PI3K, através da regulação dos substratos Akt e GSK-3 , visto que o uso do inibidor LY294002 bloqueou o efeito neuroprotetor da curcumina. Diante da intensa ativação astrocitária observada no primeiro capítulo, investigamos o efeito da curcumina na reatividade astrocitária em cultura primária de astrócitos expostos ao peptídeo A . Neste trabalho observamos que os mecanismos de proteção da curcumina envolvem a prevenção da ativação da proteína JNK e a regulação do perfil de sumoilação de astrócitos, visto que a superexpressão de SUMO-1 diminui a reatividade astrocitária induzida pelo peptídeo A . Além do efeito neuroprotetor contra a morte celular, a curcumina demonstrou ter efeitos benéficos na transmissão sináptica, evitando a diminuição da excitabilidade neuronal em fatias organotípicas de hipocampo de ratos expostas por 24 h ao peptídeo A e este efeito parece estar associado com a modulação das proteínas CaMKII e sinapsina I. Para a avaliação do efeito neuroprotetor da curcumina no modelo in vivo de toxicidade ao peptídeo A 1-42, devido a sua baixa biodisponibilidade, comparamos a eficiência de nanocápsulas de curcumina e curcumina livre na prevenção dos danos cognitivos induzidos pela injeção icv do peptídeo A . De modo interessante, observamos um significativo aumento do desempenho in vivo da curcumina nanoencapsulada, a qual apresentou efeitos similares ou melhores com uma dose 20 vezes menor do que a dose efetiva de curcumina livre. Os mecanismos de neuroproteção da curcumina neste modelo parecem envolver o fator neurotrófico BDNF e a via de sinalização PI3K/Akt. Juntos, nossos resultados não somente confirmam o potencial da curcumina no tratamento dos processos neurodegenerativos como também oferecem uma via efetiva para melhorar o efeito neuroprotetor da curcumina através da nanobiotecnologia. / The increased longevity of the population has resulted in a higher prevalence of neurodegenerative diseases. Alzheimer’s disease (AD) is the most common neurodegenerative disorder and the leading cause of dementia in persons over 60 years. The AD is characterized clinically by progressive impairments in cognition and memory. These clinical features are accompanied by the presence of structural changes in brain tissue: neurofibrillary tangles formed by hyperphosphorylated tau protein and amyloid plaques formed by amyloid beta-peptide (A ). A has been considered the main processes responsible for synaptic dysfunction, neuronal death and subsequent cognitive decline in patients with AD. The current scenario of our knowledge of the etiology, pathophysiology and therapy of AD does not allow a full and satisfactory understanding of this disease and its treatment. Curcumin, a naturally occurring polyphenol, has attracted considerable interest for its beneficial potentials for human health. Over the past decade, studies have been shown that curcumin is associated with antioxidant, anti-inflammatory and anti-amyloidogenic properties in models of AD; however, the molecular basis for its neuroprotection is not yet fully understood. In this study, we evaluated several mechanisms that are modulated by curcumin in in vitro and in vivo models of A 1-42-induced toxicity. Initially, we demonstrated that co-treatment with curcumin reduced the cell death induced by exposure to peptide A for 48 h in organotypic hippocampal slice cultures. In parallel, curcumin prevented the reduction of synaptophysin protein, generation of reactive species, astrocytic and microglial activation and the changes in the release of important inflammatory mediators. Furthermore, the mechanism involved in this neuroprotection may be associated with regulation of phosphorylation of -catenin protein and modulation of PI3K signaling pathway, by regulating the substrates Akt and GSK-3 , since the use of inhibitor LY294002 blocked the neuroprotective effect of curcumin. Given the intense astrocytic activation observed in the first study, we investigated the effect of curcumin on astrocytic reactivity in primary culture of astrocytes exposed to A 1-42. In this study we observed that the protective mechanisms of curcumin involve the prevention of JNK activation and regulation of SUMOylation profile of astrocytes, whereas overexpression of SUMO-1 reduces astrocyte reactivity induced by A . Besides the neuroprotective effect against cell death, curcumin shown to have beneficial effects in synaptic transmission, avoiding the reduction of neuronal excitability in organotypic hippocampal slices exposed for 24 h to A 1-42 and this effect could be associated with CaMKII and synapsin I modulation by curcumin. For evaluating the neuroprotective effect of curcumin in an in vivo model of A -induced toxicity, due to its poor bioavailability, we compared the efficiency of curcumin-loaded lipid-core nanocapsules and free curcumin in preventing cognitive impairments induced by icv injection of A 1- 42. Interestingly, we observed a significant increase in the in vivo performance of nanoencapsulated curcumin, which presented similar or better neuroprotective results in a dose 20-fold lower compared to the effective dose of free curcumin. The neuroprotective mechanisms of curcumin in this model appear to involve the neurotrophic factor BDNF and PI3K/Akt signaling pathway. Taken together, our results not only confirm the potential of curcumin in treating neurodegenerative processes but also offer an effective way to improve the neuroprotective efficiency of curcumin through nanobiotechnology.

Submitted by MARCIA ROVADOSCHI (marciar@unifra.br) on 2018-08-17T11:40:09Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_BrunaCostabeberGuerino.pdf: 1767438 bytes, checksum: 21a9128d4c5ddfc4768c4fa4fdc8325c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-17T11:40:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_BrunaCostabeberGuerino.pdf: 1767438 bytes, checksum: 21a9128d4c5ddfc4768c4fa4fdc8325c (MD5) Previous issue date: 2016-07-12 / The statins are drugs used to treat hypercholesterolemia because their mechanism of action is to inhibit the enzyme HMG CoA reductase what is part of cholesterol biosynthesis. Studies have shown that statins have pleiotropic effects and action in the central nervous system (CNS) simvastatin (SIN) is evaluated as a prevention strategy in the treatment of neurodegenerative diseases such as Alzheimers and Parkinson’s. SIN is metabolized rapidly in the body with nonspecifically delivery to tissues. An alternative solution to these problems is to use nanocarriers that take the drugs to their target site. The nanocapsules systems are considered vectors for the administration of lipophilic substances by having a large surface area. The objective is to evaluate the effect of simvastatin nanocoated memory and type behavior anxious rats. The suspensions of simvastatin nanocapsules (NS) were produced by the interfacial deposition technique preformed polymer described by Fessi et al (1989) adapted by Venturini et al (2011). NS were characterized by dynamic light scattering (Zetasizer), Zeta potential, pH determination, drug content and encapsulation efficiency. The rats Wistar adult young (3 months, 250g-300g), midle aged (8 months, 450-500g) and adult old (12 to 13 months, 500g-700g) were from the central University vivarium Federal de Santa Maria and all procedures were performed after approval of CEUA (nº002/ 2016 protocol). First it performed a chronic treatment at the dose of 15 mg/kg or 30 mg/kg and SIN or NS rats young adults orally (v.o.) for 21 days and 30 min before testing of the inhibitory avoidance task (EI) was administered scopolamine amnesia-inducing (ESC) at a dose of 0.4 mg/kg. After this protocol was performed an acute treatment in young-adult rats with SIN or NS at a dose of 15mg/kg and 30 min before the EI test was administered i.p ESC or 75 min the other amnesic inducer ketamine (CET). The third protocol rats middle age was performed an acute treatment with SIN or NS v.o. at a dose of 15 mg/kg and the animals were evaluated for aversive memory in EI. In the last protocol adults age animal were treated chronically v.o. with SIN or NS at a dose of 15 mg/kg were evaluated in open field task, Plus Maze and EI. The results show that NS presented the particle diameter of 226.9 ± 16.4 nm, polydispersity 0.165 ± 0.04, zeta potential (mV) -8.4 ± 1.07) 6.67 ± 0.27 pH, efficiency encapsulation 77.7% and content of 85%. These parameters are in accordance with the methodology. Chronic treatment with SIN could reverse the damage caused by the ESC in memory at both doses compared to the SAL group. Acute doses of NS reverse the damage 11 caused in the memory of both the ESC and CET as compared to SAL groups. The SIN has a tendency effect not as expressive as the NS. In the acute treatment dose with NS or SIN adult-aged rats NS could be effective in reversing the natural memory loss. Since SIN had no effect. Chronic treatment with NS and SIN adults-old rats could reverse the natural loss of memory in the test of EI. There was no significant difference in locomotor and exploratory activity of animals. The adult aged treated with NS for a longer time in the open arms in elevated cross maze and the number of dips was greater than salt and SIN, indicating an anxiolytic effect of NS. We conclude that the NS has a more significant effect on acute doses and an anxiolytic effect on chronic treatment in adults-old mice. / As estatinas são fármacos utilizados no tratamento da hipercolesterolemia pois seu mecanismo de ação é diminuir a síntese da enzima HMG COA-redutase que faz parte da biossíntese do colesterol. Estudos têm mostrado que as estatinas possuem efeitos pleiotrópicos como ação no sistema nervoso central (SNC) A sinvastatina (SIN) está sendo estuda como uma estratégia de prevenção no tratamento de doenças neurodegenerativas como Alzheimer e Parkinson. Um dos problemas da SIN é que ela é rapidamente metabolizada no organismo e entregue de forma inespecífica aos tecidos. Uma alternativa para solução destes problemas é utilizar nanocarreadores que levam os fármacos ao seu sítio alvo. As nanocápsulas são sistemas considerados vetores para a administração de substâncias lipofílicas por possuírem uma grande área superficial. O objetivo do trabalho foi avaliar o efeito da sinvastatina nanoencapsulada na memória e no comportamento do tipo ansioso em ratos. As suspensões de nanocápsulas de sinvastatina (NS) foram produzidas através da técnica de deposição interfacial do polímero pré-formado descrita por Fessi e colaboradores (1989) e adaptada por Venturini e colaboradores (2011). As NS foram caracterizadas através do espalhamento de luz dinâmico (Zetasizer), potencial Zeta, determinação do pH, teor de fármaco e eficiência de encapsulação. Não foi realizado tratamento com nanocápsulas branca (NB), pois em trabalho anterior do grupo de pesquisa (ALVES, 2015), não foi observada diferença significativa entre os grupos SAL, NB e Näive. Os animais ratos Wistar adultos-jovens (3 meses, 250g-300g), ratos adultos meia idade (8 meses, 450-500g) e ratos adultos-velhos (12 a 13 meses, 500g-700g) foram provenientes do biotério central da Universidade Federal de Santa Maria e todos os procedimentos foram realizados após aprovação do Conselho de Ética do uso de animais do Centro Universitário Franciscano (CEUA) (protocolo nº002/2016). Primeiramente foi realizado um tratamento crônico na dose de 15 mg/kg ou 30 mg/kg com SIN ou NS em ratos adultos-jovens via oral (v.o.) durante 21 dias e 30 min antes do teste da tarefa da Esquiva Inibitória (EI) foi administrado o indutor amnésico escopolamina (ESC) na dose de 0,4 mg/kg. Após este protocolo foi realizado um tratamento agudo em ratos adultos-jovens com SIN ou NS na dose de 15mg/kg (v.o) e 30 min antes do teste de EI foi administrado i.p ESC e 75min o outro indutor amnésico a cetamina (CET). O terceiro protocolo foi realizado um tratamento agudo 9 com SIN ou NS v.o. na dose de 15 mg/kg e os animais foram avaliados quanto a memória aversiva na EI. No último protocolo os animais adultos-velhos foram tratados cronicamente v.o. com SIN ou NS na dose de 15 mg/kg e foram avaliados nos testes de Campo Aberto, Labirinto da Cruz Elevado e EI. As NS apresentaram o diâmetro de partícula 226,9 ± 16,4 nm, índice de polidispersão 0,165 ± 0,04, potencial zeta (mV) -8,4 ± 1,07), pH 6,67 ± 0,27, eficiência de encapsulação 77,7% e teor 85%. Estes parâmetros estão de acordo com a metodologia utilizada. O tratamento crônico com a SIN conseguiu reverter o dano na memória provocado pela ESC em ambas as doses comparado ao grupo SAL. As doses agudas de NS conseguirem o reverter o dano causado na memória tanto da ESC e CET. A SIN tem uma tendência efeito não tão expressivo quanto a NS. No tratamento de dose aguda com NS ou SIN em ratos adultos-meia idade a NS conseguiu ter efeito na reversão da perda natural da memória. Já a SIN não teve efeito. O tratamento crônico com NS e SIN nos ratos adultos-velhos conseguiu reverter a perda natural da memória no teste da EI. Não houve diferença significativa na locomoção e na atividade exploratória dos animais. Os animais tratados com NS ficaram durante mais tempo nos braços abertos no Labirinto de Cruz elevado e o número de mergulhos foi maior que o SAL e SIN indicando um efeito ansiolítico. Conclui-se que a NS possui um efeito mais expressivo em doses agudas e um efeito ansiolítico no tratamento crônico em ratos adultos-velhos.

Submitted by MARCIA ROVADOSCHI (marciar@unifra.br) on 2018-08-17T19:15:30Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_MichelePereiraMoreira.pdf: 1257282 bytes, checksum: ec3939cec40b071e77b87bd241002dab (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-17T19:15:30Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_MichelePereiraMoreira.pdf: 1257282 bytes, checksum: ec3939cec40b071e77b87bd241002dab (MD5) Previous issue date: 2017-03-31 / Simvastatin is used to treat hypercholesterolemia acting by inhibition of 3-hydroxy-methylglutaryl-coenzyme A (HMG-CoA) reductase responsible for cholesterol synthesis. Studies carried out in humans, in animal models and in vitro observed neural damage reduction and increased glutamate uptake after simvastatin treatment. Glutamate is the major excitatory neurotransmitter in the central nervous system with crucial role in several physiological mechanisms, but at high levels it leads to cell death and participate to neurodegenerative diseases. Despite of pharmaceutical characteristics of simvastatin, as lipophilic drug that can cross cell membranes it has low bioavailability and non-specific biodistribution, simvastatin reach nervous system at low rates, limiting the pleiotropic effects described. Nanoemulsions may enhance solubility and increase biodistribution of lipophilic drugs, thus this technology can improve simvastatin performance in the neurodegenerative diseases treatment. The aim of study is producing simvastatin-loaded nanoemulsion, evaluate its physicochemical characteristics besides biological safety, and effect against glutamatergic toxicity. Blank nanoemulsion (without drug; BNE) and 1 mg/mL simvastatin nanoemulsion (SNE) were produced by spontaneous emulsification. Physicochemical characterization and stability were determined at three different temperatures (± 4 oC, ± 23 oC or ± 40 oC) for 15 days. Toxicity of formulations at 0.1 μg/mL; 1 μg/mL e 10 μg/mL was evaluated in Vero cell linage cultures and hippocampal slices from rat. Effect of formulations against glutamatergic excitotoxicity (10 mM glutamate) was evaluated at hippocampal slices from rat. All procedures with animals were previously approved by local Ethical Committee (CEUA no 05/2016). Formulation showed macroscopically homogeneous aspect and white color with Tyndall effect. Particle size was approximately 204 nm (BNE) and 139 (SNE). Zeta potential was -3 mV and -5 mV, for BNE and SNE respectively. Both of them appeared polydispersity index lower than 0.3, pH ± 6.5. Drug content was ± 1.01 mg/mL with encapsulation efficiency ± 98%. Formulations did not show any physicochemical alterations following 15 days at ± 23 oC or ± 40 oC, but simvastatin content was reduced. However, nanoemulsions exposed to ± 4 oC had constant drug content with increased particle size and polydispersity index. For all formulations, Zeta potential and pH were constant during 15 days. Cytotoxicity was no detected for all nanoemulsions. When hippocampal slices were incubated with glutamate with free simvastatin or SNE, 42% of cells were died, without effect of simvastatin. At the present work, nanoemulsions were produced efficiently, without cytotoxicity at parameters assayed. Additional studies should be performed to improve nanoemulsions stability. Simvastatin-loaded nanoemulsion or free did not show effect against glutamatergic damage evaluate in hippocampal slices from rat. / A sinvastatina é um fármaco prescrito para hipercolesterolemia, que atua inibindo a 3-metil-hidróxi-glutaril coenzima A (HMG-CoA) redutase, que controla a síntese do colesterol. Estudos em humanos e modelos in vitro e/ou animais indicam que a sinvastatina é capaz de reduzir o dano neural, e também aumentar a captação do glutamato. O glutamato é o principal neurotransmissor excitatório do sistema nervoso central, sendo fundamental em diferentes mecanismos fisiológicos, mas em altas concentrações pode induzir à morte celular e doenças neurodegenerativas. Apesar da sinvastatina ser um fármaco lipofílico e atravessar facilmente as barreiras celulares, a sua baixa biodisponibilidade e biodistribuição inespecífica fazem com que ela alcance o sistema nervoso em baixas concentrações, limitando os efeitos pleiotrópicos descritos. O uso de nanoemulsões pode aumentar a solubilidade e melhorar a biodistribuição de fármacos lipofílicos e, assim, pode melhorar o desempenho da sinvastatina no tratamento de doenças neurológicas. Portanto, o objetivo deste trabalho é preparar uma nanoemulsão contendo sinvastatina, avaliar suas características físico-químicas e de segurança, e avaliar o efeito contra a excitotoxicidade glutamatérgica. As nanoemulsões branca (NEB) ou contendo sinvastatina (NES) na concentração de 1 mg/mL foram preparadas por emulsificação espontânea. Foi realizada a caracterização físico-química e a estabilidade das formulações foi determinada em três temperaturas (±4 oC, ±23 oC ou ±40 oC), por 15 dias. A toxicidade das formulações foi avaliada nas concentrações de 0,1 μg/mL; 1 μg/mL e 10 μg/mL em células Vero e em fatias de hipocampo de ratos. A avaliação de efeito contra excitotoxicidade foi realizada nas fatias de hipocampo submetidas ao glutamato 10 mM. Os procedimentos descritos foram aprovados pela Comissão de Ética no Uso de Animais (CEUA) do Centro Universitário Franciscano (protocolo 05/2016). As formulações produzidas apresentaram-se homogêneas, de cor branca levemente azulada. O tamanho de partícula foi de aproximadamente 204 nm (NEB) e 139 nm (NES). O potencial zeta foi de -3 mV e -5 mV, para NEB e NES, respectivamente. Ambas apresentaram índice de polidispersão abaixo de 0,3, e o pH ± 6,5. O teor de fármaco encontrado em NES foi de ± 1,01 mg/mL com taxa de associação de ± 98%. As nanoemulsões não apresentaram alterações nas características físico-químicas após 15 dias de armazenamento, mantidas a ± 23 oC ou ± 40 oC, mas houve redução no teor de sinvastatina. Enquanto as nanoemulsões mantidas em ± 4 oC mantiveram o teor do fármaco, mas sofreram aumento no tamanho e índice de polidispersão. O potencial zeta e o pH mantiveram-se estáveis em todas as formulações desde o preparo até após 15 dias. Não houve indicativo de toxicidade por parte das nanoemulsões nos ensaios propostos. Nas fatias de hipocampo submetidas ao glutamato 10 mM e à sinvastatina livre ou em nanoemulsão, observou-se redução em até 42% da viabilidade, sem efeito da sinvastatina. Foi possível, no presente trabalho, produzir com sucesso nanoemulsões contendo sinvastatina, que não demonstraram toxicidade através dos parâmetros avaliados. Contudo estudos adicionais para melhorar a estabilidade deverão ser realizados. A sinvastatina livre ou em nanoemulsão, não foi capaz de reverter o dano provocado pelo glutamato no modelo proposto.

Toxinas animais sempre foram estudadas ao longo dos tempos por apresentarem um arsenal químico de moléculas com diversas funções biológicas. Estudos podem conduzir essas moléculas para serem aplicadas na geração de agentes terapêuticos e/ou de ferramentas experimentais para a pesquisa básica e aplicada, justificando sua purificação e análise funcional. Considerando que estudos de venenos de sapos são relevantes, por serem estes considerados uma boa fonte de toxinas que atuam sobre diferentes sistemas biológicos, os objetivos deste trabalho foram identificar a fração Rs5 do veneno de Rhinella schneideri e caracterizar suas ações farmacológicas e/ou toxicológicas no sistema nervoso central. O veneno de Rhinella schneideri foi inicialmente submetido à diálise o que resultou na fração de baixa massa molecular, que foi liofilizada e submetida a uma cromatografia de fase reversa em sistema CLAE em coluna C18. Das 5 frações majoritárias obtidas nesta cromatografia apenas a Rs5 foi utilizada para caracterização de neuroproteção devido aos resultados prévios do grupo. A Rs5 (2 e 4 ?g) se mostrou eficiente em proteger células neuronais quando submetidas à crises induzidas por pilocarpina. As frações Rs3, Rs4 e Rs5 e também a bufalina adquirida comercialmente (BAC) foram utilizadas para ensaios em transportadores de neurotransmissores dopamina (Rs5-IC50: 0,063 ± 0,014 ?M), serotonina (Rs5-IC50: 0,090 ± 0,065 ?M), norepinefrina (Rs5-IC50: 0,079 ± 0,097 ?M), glutamato, GABA (Rs5-IC50: 0,010 ± 0,010 ?M) e glicina (Rs5-IC50: 0,021 ± 0,015 ?M), nos quais demonstraram ações inibitórias ou estimulantes na recaptação. A fração Rs3 foi submetida a ensaios de inibição de crises convulsivas induzidas por PTZ e se mostrou parcialmente eficaz, porém em todos os animais houve aumento do tempo de latência para o desenvolvimento de crises. Na tentativa de se caracterizar um alvo para neuroproteção, ensaios com mitocôndrias isoladas foram realizados. Os resultados mostraram que não ocorre interferência na função mitocondrial em v baixas concentrações da Rs5 (1, 10 e 50 nM) indicando baixa toxicidade nestas doses. Baseando-se nos resultados de recaptação, ensaios comportamentais foram realizados demonstrando que a Rs3 e a Rs5 foram capazes de inibir ansiedade. Por fim, vale ressaltar que estes estudos são inéditos com moléculas do tipo heterosídeos cardiotônicos derivados de anfíbios, sendo pioneiros e relevantes para futuras pesquisas. / Animal toxins have been studied over the years because they present a chemical arsenal of molecules with diverse biological functions. Studies can lead these molecules to be applied in the generation of therapeutic agents and / or experimental tools for basic and applied research, justifying its purification and functional analysis. Whereas toads poisons studies are relevant, since these are considered a good source of toxins that act on different biological systems, the objectives of this study were to identify the Rs5 fraction isolated from Rhinella schneideri toad poison and characterize their pharmacological actions and / or toxicological in central nervous system. The poison of Rhinella schneideri was first submitted to dialysis, which resulted in the fraction of low molecular weight, which was lyophilized and subjected to reverse phase chromatography on HPLC C18 system. Among the majority five fractions obtained by chromatography, only Rs5 was used for characterization of neuroprotection due to previous results of the group. The Rs5 (2 e 4 ?g) proved to be efficient in protecting neuronal cells when subjected to seizures induced by pilocarpine. The fractions Rs3, Rs4 and Rs5 and also bufalin purchased commercially (BAC) were used for testing transporters of neurotransmitters dopamine (Rs5-IC50: 0,063 ± 0,014 ?M), serotonin (Rs5-IC50: 0,090 ± 0,065 ?M), norepinephrine (Rs5-IC50: 0,079 ± 0,097 ?M), glutamate, GABA (Rs5-IC50: 0,010 ± 0,010 ?M) and glycine (Rs5-IC50: 0,021 ± 0,015 ?M), in which they demonstrated inhibitory or stimulating action on reuptake. The Rs3 fraction was subjected to assays of inhibition of seizures induced by PTZ test and proved to be partially effective, but in all animals showed significant increase in latency for the development of seizures. In an attempt to characterize a target for neuroprotection, tests with isolated mitochondria were performed. The results showed that no interference occurs on mitochondrial function at low concentrations of Rs5 (1, 10 e 50 nM) showing low toxicity at these doses. Based on the results of reuptake, behavioral assays were performed showing that Rs3 to Rs5 and were able to inhibit anxiety. Finally, it is important to emphasize that these studies are unprecedented using cardiotonic glycosides derived from amphibians, being pioneers and relevant for future research.

A doença de Alzheimer (DA) é caracterizada pela perda progressiva de memória episódica relacionada à agregação do peptídeo ?-amiloide (A?) e à fosforilação anormal da proteína tau, levando à perda da função colinérgica. É bem conhecido que o comprometimento desta função devido à neurotoxicidade do peptídeo A? contribui significativamente para o declínio cognitivo associado à DA. Os inibidores da enzima acetilcolinesterase (AChE) compõem a principal classe de drogas usadas no tratamento da DA. No entanto, há uma grande necessidade de síntese de novas moléculas, uma vez que os fármacos já em uso pelos pacientes apresentam alta toxicidade hepática, além de vários efeitos colaterais devido à ação nos tecidos periféricos. A hipótese do presente projeto se baseia na atividade de indução de neurodiferenciação e neuritogênese de novos compostos inibidores de AChE, os quais são híbridos sintéticos de donepezila-tacrina, além de atuarem como neuroprotetores em culturas de células neuronais, sob condições experimentais de um estímulo neurotóxico e de estresse oxidativo induzidos pelo peptídeo A?(1-42) e peróxido de hidrogênio (H2O2). Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade de neurodiferenciação e neuritogênese, assim como o potencial neuroprotetor de duas moléculas híbridas de donepezila-tacrina na linhagem SH-SY5Y, modelo de diferenciação neuronal. Foram realizados ensaios de citotoxicidade e hepatotoxicidade em células tratadas e coletadas em diferentes tempos (24, 48, 72 e 120 h) nas linhagens celulares SH-SY5Y e HepG2, respectivamente. Ensaios de diferenciação neuronal (análise morfológica), expressão proteica, cinética ciclo celular, proliferação celular, alterações mitocondriais e de estresse oxidativo foram realizados em linhagem neuronal SH-SY5Y. Ainda, foram realizados ensaios de viabilidade e morte celular para avaliar a capacidade de neuroproteção dos novos compostos híbridos na linhagem SH-SY5Y. Estes não se mostraram citotóxicos e não alteraram a viabilidade celular em todas as concentrações avaliadas: TA8Amino 0,0035 a 0,112µM e TAHB3 0,088 a 2,84µM; nos ensaios de hepatotoxicidade, o composto TAHB3 reduziu a viabilidade celular na maior concentração (2,84 µM) e no tempo de 24 h. Ambos os compostos híbridos foram capazes de induzir diferenciação neuronal e neuritogênese, cerca de 55% das células para TA8Amino e 43% para TAHB3. Apenas o composto TA8Amino induziu um aumento de aproximadamente 75% na expressão do marcador ?-III-Tubulina comprovando a formação de neurônios maduros. Nenhum dos tratamentos realizados causaram alterações significativas na distribuição das células nas fases do ciclo celular e no ensaio de proliferação celular. O composto TA8Amino foi capaz de induzir a produção de ROS intracelular (48,27%) e mitocondrial (67,60%) nas células diferenciadas. Ambos os compostos híbridos aumentaram a expressão de SOD1, indicando atuação na atividade antioxidante das células. Entretanto, os compostos não alteraram o potencial de membrana mitocondrial e massa mitocondrial. Esses dados demonstram que o estresse oxidativo induzido pelo TA8Amino não gerou danos por disfunção mitocondrial nas células diferenciadas. Na avaliação de alterações da expressão proteica de PTEN(Ser380/Thr382/383), AKT(Ser473) e COX2 ambos os compostos híbridos promoveram a indução de PTEN e AKT. TA8Amino e TAHB3 induziram um aumento na expressão de COX2 demonstrando umapossível atuação na via de sinalização PI3K/AKT/COX2, compatível com a diferenciação neuronal. Nos ensaios de viabilidade celular, os compostos TA8amino e TAHB3 apresentaram efeito de neuroproteção frente ao dano neurotóxico induzido pelo peptídeo A?(1-42), promovendo uma proteção de 91,93% para TA8Amino e 54,68% para TAHB3, embora o mesmo efeito não tenha sido observado nas células tratadas com o peróxido de hidrogênio. Entretanto, a indução de morte por apoptose pelas moléculas híbridas nas células tratadas com o peptídeo A?(1-42) foi apenas levemente alterada pelos compostos, havendo uma redução de 5,10 e 4,85%, respectivamente, para TA8Amino e TAHB3. Em geral, os resultados do presente trabalho demonstraram que os compostos híbridos donepezilatacrina (TA8amino e TAHB3), inibidores da AChE, apresentam vantagens como potenciais fármacos, visto não serem citotóxicos nas concentrações de inibição da enzima AChE, além de serem capazes de induzir diferenciação neuronal, neuritogênese e neuroproteção, diferentemente dos fármacos donepezila e tacrina, testados isoladamente. / Alzheimer\'s disease (AD) is characterized by a progressive loss of episodic memory related to aggregation of ?-amyloid peptide (A?) and to abnormal phosphorylation of tau protein, leading to loss of cholinergic function. It is well known that the impairment of this function due to A? peptide neurotoxicity contributes significantly to the cognitive decline associated with AD. Acetylcholinesterase (AChE) inhibitors are the main class of drugs used to treat AD. However, there is a great need for synthesis of new molecules, since current drug treatment presents high hepatic toxicity, besides several side effects due to the action in the peripheral tissues. The hypothesis of this project is based on the activity of AChE inhibitor compounds (synthetic hybrids of donepezil-tacrine) in terms of inducing neurodifferentiation and neuritogenesis, as well as neuroprotective effects in neuronal cells under experimental conditions of a neurotoxic stimulus and oxidative stress induced by the peptide A? (1-42) and hydrogen peroxide (H2O2). Thus, the objective of this work was to evaluate the neurodifferentiation and neuritogenesis abilities, as well as the neuroprotective potential of two hybrid molecules of donepezil-tacrine in the SH-SY5Y model. Cytotoxicity and hepatotoxicity assays were performed on treated cells that were collected at different times (24, 48, 72 and 120 h) in SH-SY5Y and HepG2 cell lines, respectively. Neuronal differentiation assays (morphological analysis), protein expression, cell cycle kinetics, cell proliferation, mitochondrial changes and oxidative stress were performed on SH-SY5Y cell line. Further, viability and cell death assays were performed to evaluate the neuroprotection ability of the novel hybrid compounds in SH-SY5Y cells. The compounds did not present cytotoxic effects and did not alter cell viability at the following concentrations: TA8Amino 0.0035 to 0.112?M and TAHB3 0.088 to 2.84?M; in the hepatotoxicity assays, TAHB3 reduced cell viability only at the highest concentration (2.84 ?M) and at the time of 24 h. Both hybrid compounds were able to induce neuronal differentiation and neuritogenesis, around 55% after TA8Amino and 43% after TAHB3 treatment. Only TA8Amino induced approximately 75% increase in ?-III-Tubulin expression, compatible with the formation of mature neurons. None of the treatments performed caused significant changes in cell cycle kinetics. The synthetic hybrid TA8Amino induced the production of intracellular (48.27%) and mitochondrial ROS (67.60%). Both hybrid compounds increased SOD1 expression, which could be related to the increase of oxidative damage. However, both TA8amino and TAHB3 did not promote changes in mitochondrial membrane and mitochondrial mass potential. This data demonstrate that oxidative stress induced by TA8Amino did not generate damage due to mitochondrial dysfunction in differentiated cells. In the evaluation of changes in PTEN(Ser380/ Thr382/383), AKT(Ser473) and COX2 protein expression, both hybrid compounds were able to induce PTEN and AKT expression. TA8Amino and TAHB3 promoted an increase in COX2expression indicating a possible role in the PI3K/AKT/COX2 pathway, which is related to neuronal differentiation. In the cell viability assays, TA8amino and TAHB3 showed a neuroprotective effect against the neurotoxic damage induced by the A? peptide (1-42), promoting a protection of 91.93% for TA8Amino and 54.68% for TAHB3, although the same effect could not be observed in cells treated with hydrogen peroxide. However, the induction of apoptosis by the hybrid molecules in cells treated with the A?(1-42) peptide was only slightly altered by the compounds, with a reduction of 5.10 and 4.85%, respectively, for TA8Amino and TAHB3, respectively. In general, the results of the present work demonstrate that donepezil-tacrine hybrid compounds (TA8amino e TAHB3), AChE inhibitors, have advantages as potential drugs, since they are not cytotoxic at concentration levels that inhibit AChE enzyme, besides being able to induce neuronal differentiation, neuritogenesis and neuroprotection, unlike the drugs donepezil and tacrine, tested alone.

A hidrocefalia é uma doença que afeta não só a dinâmica do líquido cefalorraquidiano, mas também outras estruturas do sistema nervoso central. Apesar do tratamento com derivações liquóricas ser eficiente na redução da ventriculomegalia, muitos danos neurológicos não são revertidos com a cirurgia. Vários estudos demonstram que o estresse oxidativo está envolvido na gênese das lesões na hidrocefalia. Objetiva-se avaliar os efeitos da quercetina nas lesões secundárias à hidrocefalia experimental em ratos. Foram utilizados ratos machos com sete dias de vida, que recebem a injeção de caulim a 15% na cisterna magna para indução da hidrocefalia. Foram divididos em grupo controle (C), hidrocefálico não tratado (HN), hidrocefálico derivado (HD), hidrocefálico tratado com água destilada (HA), hidrocefálico tratado com água destilada e derivação (HDA), hidrocefálico tratado com quercetina peritoenal (HQp), hidrocefálico tratado com quercetina peritoneal e derivação (HDQp), hidrocefálico tratado com quercetina por gavagem (HQg), hidrocefalcio tratado com quercetina por gavagem e derivação (HDQg). A quercetina apresentou significativamente uma melhora nos marcadores imunoistoquimicos, principalmente caspase-3 e GFAP. Não houve alteração significativa na avaliação clinica/comportamental. A utilização da quercetina isolada não altera o volume e tamanho ventricular e a realização de derivação ventriculo-subcutânea em ratos recém-nascidos com hidrocefalia apresenta uma alta morbi-mortalidade / Hydrocephalus is a disease that affects not only the dynamics of the cerebrospinal fluid, but also other structures of the central nervous system. Although CSF derivation is effective in reducing ventriculomegaly, many neurological damage is not reversed with surgery. Several studies have shown that oxidative stress is involved in the genesis of hydrocephalus lesions. The objective of this study was to evaluate the neuroprotective response of quercetin in hydrocephalus. Male rats with seven days of life were used, which received the 15% kaolin injection in the cisterna magna for induction of hydrocephalus. They were divided into control group (C), untreated hydrocephalic (HN), derived hydrocephalic (HD), hydrocephalic treated with distilled water (HA), hydrocephalic treated with distilled water and shunt (HDA), hydrocephalic treated with quercetin peritoenal (HQp), hydrocephalic treated with quercetin peritoneal and derivation (HDQp), hydrocephalic treated with quercetin by gavage (HQg), hydrocephalus treated with quercetin by gavage and bypass (HDQg). Quercetin significantly improved the immunohistochemical markers, mainly caspase-3 and GFAP. There was no significant change in clinical / behavioral assessment. The use of isolated quercetin does not alter the volume and ventricular size and the realization of ventriculo-subcutaneous shunt in newborn rats with hydrocephalus presents a high morbi-mortality

Orientador: Man Chin Chung / Resumo: A doença de Alzheimer (DA) é a principal e mais comum causa de demência senil, contribuindo com 50-75% dos casos diagnosticados. Nos países desenvolvidos, a DA é quarta causa de morte, ficando atrás somente de doenças cardiovasculares, câncer e acidente vascular cerebral. A projeção da Organização Mundial de Saúde (OMS) é que até 2050 o número de idosos aumente 21% no mundo. A DA é uma doença neurodegenerativa progressiva, na qual os pacientes diagnosticados mostram uma extensa perda de sinapses e neurônios no hipocampo e nos córtex frontal e temporal, comprometendo de forma gradual suas funções cognitivas, como a memória, capacidade de aprendizado, raciocínio, assim como o comprometimento da comunicação e habilidade realização de atividades diárias. Atualmente não há tratamento capaz de curar ou modificar de maneira eficaz a doença, apenas medicamentos (donepezila, rivastigmina, galantamina e memantina) que melhoram alguns sintomas manifestados pelos pacientes. A redução do processo de neuroinflamação e estresse oxidativo associados ao envelhecimento e aos marcadores da DA, como a formação de placas senis e emaranhados neurofibrilares, contribui na plasticidade sináptica, cognição e memória e atenuando os efeitos associados à perda de neurônios dos pacientes acometidos pela DA. Neste trabalho foram planejados e obtidos oito compostos intermediários e nove compostos finais inéditos, planejados através da estratégia de hibridização molecular do ácido lipóico ou ácido ferúlico ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Alzheimer's disease (AD) is the main and most common cause of senile dementia, accounting for 50-75% of diagnosed cases. In developed countries, AD is the fourth leading cause of death, leading only to cardiovascular disease, cancer and stroke. The projection of the World Health Organization (WHO) is that by 2050 the number of elderly people increase by 21% in the world. AD is a progressive neurodegenerative disease, in which the diagnosed patients show an extensive loss of synapses and neurons in the hippocampus and in the frontal and temporal cortex, gradually impairing their cognitive functions, such as memory, learning ability, reasoning, and communication impairment and ability to perform daily activities. Currently there is no treatment capable of curing or effectively modifying the disease, only medications (tacrine, donepezil, rivastigmine, galantamine and memantine) that improve some of the symptoms manifested by the patients. The reduction of neuroinflammation and oxidative stress associated with aging and AD markers, such as the formation of senile plaques and neurofibrillary tangles, contribute to synaptic plasticity, cognition and memory and attenuate the effects associated with the loss of neurons in patients with AD. In this work, eight intermediate compounds and nine unpublished final compounds were obtained through the molecular hybridization strategy of lipoic acid or ferulic acid with phthalimide derivatives. All compounds were chemically characterized by 1... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Várias evidências têm caracterizado os efeitos benéficos do gangliosídeo GM1 no tratamento de lesões neurológicas. O GM1 também foi estudado para o tratamento de doenças neurodegenerativas, principalmente em relação ao seu papel na neuroplasticidade e neuroproteção. O objetivo deste estudo foi analisar os possíveis efeitos de GM1 em modelo de doença de Parkinson induzida pela injeção intraestriatal unilateral de 6-hidroxidopamina (6-OHDA) em ratos. O GM1 foi injetado em conjunto com 6-OHDA e sete dias após a cirurgia os cérebros foram coletados para análise. Os resultados bioquímicos mostraram que o tratamento com GM1 intraestrial atenua aspectos inflamatórios e reduz os indicadores de morte neuronal, tal como evidenciado pela manutenção dos níveis de GFAP, OX-42 e caspase-3 em níveis de controle. A melhoria no tratamento por GM1 foi também demonstrada com a preservação de um fator neurotrófico derivado do encéfalo (BDNF) e os níveis de tirosina hidroxilase após 6-OHDA. A análise comportamental corrobora os achados bioquímicos, demonstrando que o GM1 possui a capacidade de preservação dos movimentos, visto pelo teste de cilindro. Sugerimos que o GM1 exerce neuroproteção no modelo de 6-OHDA, quando administrado por uma via local. Isto poderia representar um meio viável para transpor as barreiras farmacocinéticos que afetam a entrega de uma concentração apropriada da droga para áreas do cérebro / Several evidences have characterized the beneficial effects of ganglioside GM1 in the treatment of neurological lesions. GM1 has also been studied for the treatment of neurodegenerative diseases, mainly in relation to its role in neuroplasticity and neuroprotection. The objective of this study was to analyze the possible effects of GM1 on a model of Parkinson\'s disease induced by unilateral intra-striatal injection of 6-hydroxydopamine (6-OHDA) in rats. The GM1 was injected together with 6-OHDA and seven days after surgery the brains were collected for analysis. Biochemical results showed that treatment with intra-striatal GM1 attenuates inflammatory aspects and reduces the indicators of neuronal death, as evidenced by maintaining levels of GFAP, OX-42 and caspase-3 at control levels. Improvement after GM1 treatment was also demonstrated by the preservation of a brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and tyrosine hydroxylase levels after 6-OHDA. The behavioral analysis corroborates the biochemical findings, demonstrating that GM1 has the ability to preserve movements, as seen by the cylinder test. We suggest that GM1 exerts neuroprotection in the 6-OHDA model when administered by a local route. This could represent a viable means of overcoming the pharmacokinetic barriers affecting the delivery of an appropriate concentration of the drug to areas of the brain

A coenzima Q10 é uma provitamina lipossolúvel sintetizada endogenamente e naturalmente encontrada em alimentos como a carne vermelha, peixes, cereais, brócolis e espinafre. É comercializada como suplemento alimentar e utilizada em formulações cosméticas. Localiza-se na membrana de organelas celulares como retículo endoplasmático, vesículas e membrana interna da mitocôndria, onde atua como um cofator essencial na cadeia respiratória. Apresenta propriedades antioxidantes e potencial no tratamento de doenças neurodegenerativas e neuromusculares. O objetivo deste trabalho foi investigar os possíveis efeitos protetores de uma formulação hidrossolúvel de coenzima Q10 em células PC12 expostas à cisplatina, um fármaco antineoplásico que tem a neurotoxicidade como um dos fatores limitantes à sua utilização. A linhagem celular PC12 (feocromocitoma de ratos) utilizada nesta investigação é um reconhecido modelo in vitro para estudos neuronais. Os métodos empregados foram os ensaios do MTT, cometa, citoma micronúcleo com bloqueio da citocinese, crescimento de neuritos e análise da expressão do gene Tp53. Os resultados obtidos na avaliação da citotoxicidade da coenzima Q10 (0,1 - 20 µg/mL) mostraram que este antioxidante foi citotóxico às células PC12 na concentração de 20,0 µg/mL e não apresentou citotoxicidade em baixas concentrações. Para os ensaios do citoma e cometa, foram selecionadas três concentrações não citotóxicas de coenzima Q10 (0,1; 0,5 e 1,0 µg/mL) que não apresentaram mutagenicidade e genotoxicidade às células PC12. O efeito protetor da coenzima Q10 sobre a cisplatina no ensaio do citoma foi caracterizado pela diminuição da freqüência de micronúcleos e brotos nucleares, entretanto a proteção da coenzima Q10 não foi evidenciada no ensaio cometa. Alterações significativas na expressão do gene Tp53 não foram observadas no tratamento coenzima Q10 (1,0 µg/mL) associado à cisplatina (0,1 µg/mL). A coenzima Q10 (0,1 e 1,0 µg/mL) não foi neurotóxica em células PC12 indiferenciadas e diferenciadas após exposição ao fator de crescimento do nervo, e seu melhor efeito neuroprotetor foi observado na menor concentração avaliada. A coenzima Q10 reduziu a citotoxicidade da cisplatina (10,0 µg/mL) em células PC12 indiferenciadas e estimulou o crescimento de neuritos em células PC12 diferenciadas. A determinação dos efeitos citoprotetores da coenzima Q10 em um modelo neuronal é importante para elucidar possíveis estratégias de neuroproteção que poderiam ser aplicadas aos pacientes submetidos à quimioterapia. / Coenzyme Q10 is a liposoluble provitamin endogenously synthesized and naturally found in various foods items, such as meat, fish, cereals, broccoli and spinach. It is a dietary supplement in some countries and used in cosmetic formulations. Coenzyme Q10 is located in the membrane of cellular organelles such as endoplasmic reticulum, vesicles and inner mitochondrial membrane, where acts as an essential cofactor in the respiratory chain. It has antioxidant properties and potential in the treatment of neurodegenerative and neuromuscular diseases. The objective of this study was to investigate the possible protective effects of a water-soluble formulation of coenzyme Q10 in PC12 cells exposed to cisplatin, an anticancer drug that has neurotoxicity as a dose-limiting factor. The PC12 cell line (rat pheocromocytoma) used in this investigation is a recognized in vitro model for neuronal studies. The methods used were the MTT, comet, cytokinesis-block micronucleus cytome, neurite outgrowth assays and expression of Tp53 gene. The results obtained in the cytotoxicity of coenzyme Q10 (0.1-20 µg/mL) showed that this antioxidant was cytotoxic to PC12 cell at a concentration of 20.0 µg/mL and it was not cytotoxic at low concentrations. For the cytome and comet assays, were selected three non-cytotoxic concentrations of coenzyme Q10 (0.1, 0.5 and 1.0 µg/mL) without mutagenicity and genotoxicity PC12 cells. The protective effect of coenzyme Q10 in cytome assay was characterized by decreased frequency of micronuclei and nuclear buds induced by cisplatin, however the protection of coenzyme Q10 was not evidenced by the comet assay. No significant change in the Tp53 gene expression were observed in the coenzyme Q10 (1.0 µg/mL) plus cisplatin (0.1 µg/mL) treatment. Coenzyme Q10 (0.1 and 1.0 µg/mL) was not neurotoxic in undifferentiated and nerve growth factor differentiated PC12 cells and the lowest concentration evaluated showed the best neuroprotective effect. The coenzyme Q10 treatment reduced the citotoxicity of cisplatin (10.0 µg/mL) in undifferentiated PC12 cells and stimulated the neurite outgrowth in differentiated PC12 cells. Determination of the cytoprotective effects of the coenzyme Q10 in a neuronal model is important to elucidate possible strategies for neuroprotection that could be applied to patients undergoing chemotherapy.