Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Neurociências / Made available in DSpace on 2012-10-24T08:07:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 262442.pdf: 2194000 bytes, checksum: dcaf9a2f8a7c05c8037c709a0c6067d1 (MD5) / O mercurio, em suas formas organicas e inorganicas, e um toxicante ambiental capaz de provocar deficits neurologicos severos em animais e humanos. O sistema nervoso em desenvolvimento apresenta uma maior suscetibilidade aos efeitos deleterios induzidos por mercuriais. Neste contexto, exposicoes durante o periodo pre#]natal e lactacional representam importantes questoes do ponto de vista toxicologico. De fato, pouco se conhece a respeito da contribuicao lactacional para o desenvolvimento de neurotoxicidade frente a intoxicacoes com mercuriais. Alem disso, nao existem tratamentos efetivos capazes de reverter completamente os efeitos toxicos do mercurio. No presente estudo, foi demonstrado que a exposicao exclusivamente lactacional de camundongos jovens ao metilmercurio, uma forma organica de mercurio, causou deficits motores que foram correlacionados com um desequilibrio no estado tiolico cerebelar. Observamos tambem, que o mercurio inorganico causou neurotoxicidade em camundongos expostos a este metal atraves do leite materno. O cerebelo de animais jovens expostos ao mercurio inorganico apresentou uma atividade glutationa redutase aumentada, um efeito que pode estar relacionado a uma resposta de defesa celular frente a acao pro#]oxidativa do mercurio sobre tiois endogenos. Em contrapartida, os camundongos jovens expostos ao metilmercurio nao demonstraram esta resposta, o que aponta para mecanismos moleculares de resposta distintos para as diferentes formas de mercurio, sendo este fenomeno importante do ponto de vista toxicologico. O tratamento de animais adultos com metilmercurio por via oral causou uma diminuicao significativa na atividade glutationa peroxidase cerebral, uma enzima primaria no processo de detoxificacao de peroxidos produzidos endogenamente. Este efeito ocorreu em paralelo a um aumento na proteolise da enzima poli(ADP ribose) polimerase, um indice de apoptose. Em estudos in vitro, nossos dados demonstraram uma participacao importante do peroxido de hidrogenio como mediador da neurotoxicidade induzida por mercuriais e este fato foi acompanhado por uma marcante inibicao da enzima antioxidante glutationa peroxidase mitocondrial. O bloqueio da atividade desta enzima com acido mercaptosuccinico aumentou o estresse oxidativo e a disfuncao mitocondrial induzida pelos mercuriais in vitro. A incubacao de celulas de neuroblastoma humano SH#]SY5Y com metilmercurio causou uma diminuicao significativa na atividade glutationa peroxidase destas celulas. Este efeito tornou as celulas menos eficientes em degradar peroxido de hidrogenio e ocasionou um aumento na expressao de marcadores de dano oxidativo. Alem disso, a inibicao da lutationa peroxidase com acido mercaptosuccinico potencializou a perda de viabilidade celular e aumentou significativamente a expressao de marcadores de apoptose. O tratamento de animais adultos com extrato hidroalcoolico da planta Polygala paniculata preveniu os efeitos comportamentais e relacionados ao estresse oxidativo induzidos pelo tratamento com metilmercurio administrado por via oral. Este efeito se deu provavelmente devido a acao antioxidante do extrato. Em estudos in vitro, demonstramos a participacao do flavonoide quercetina como um importante mediador da neuroprotecao induzida pelo extrato de Polygala frente aos efeitos toxicos do metilmercurio. Alem disso, o flavonoide miricetina tambem apresentou efeito benefico contra a disfuncao mitocondrial e estresse oxidativo induzidos por metilmercurio in vitro. Em conclusao, nossos dados apontam para o sistema antioxidante da glutationa como um importante alvo molecular na neurotoxicidade induzida por mercuriais, onde disturbios no sistema antioxidante, causados por estes agentes, levam a um quadro de estresse oxidativo associado a disfuncao mitocondrial e aumentam a expressao de marcadores de morte celular. O extrato hidroalcoolico da planta Polygala paniculata, bem como os flavonoides quercetina e miricetina, representam potenciais agentes neuroprotetores contra a toxicidade induzida por mercuriais Mercury, in its organic and inorganic forms, is a potent environmental toxicant able to induce neurological deficits in both animals and humans. The developing central nervous system is particularly susceptible to the deleterious effects of mercury compounds. In this regard, mercury exposures during the pre#]natal and lactational periods are main factors from a toxicological point of view. In fact, little is known about the exclusive contribution of the lactational exposure to mercury and its relationship with neurotoxicity. In addition, there are no available treatments able to totally block mercurials#]induced toxicity. In the present study, we demonstrate that the exposure of young mice to methylmercury, an organic form of mercury, exclusively via maternal milk induces motor deficits associated with disturbs in the cerebellar thiol homeostasis. We also show that inorganic mercury caused neurotoxicity by exposure of young mice exclusively through the lactational route. The pups exposed to inorganic mercury presented an increased activity of the antioxidant enzyme glutathione reductase in the cerebellum. This effect appears to be related to an antioxidant response against the well known pro#]oxidative actions of mercury towards endogenous thiols. On the other hand, pups exposed to methylmercury through maternal milk did not show such adaptative response, pointing to different molecular mechanisms of action of the distinct forms of mercury. From a toxicological point of view, this is an important finding. Treatment of adult mice with methylmercury via oral route caused a significant decrease on the glutathione peroxidase activity in the brain. This enzyme is a main antioxidant defence against the deleterious effects of indogenous peroxides. This phenomenon was concomitant with an increase in poly(ADP ribose) polymerase proteolysis, an index of apoptosis. During in vitro studies, our data shows the central role of hydrogen peroxide as an important contributor to the neurotoxicity induced by mercuric compounds. We also show the inhibitory effect of methylmercury on mitochondrial glutathione peroxidase. The blockade of this enzyme with mercaptosuccinic acid caused an increase of oxidative stress markers and mitochondrial dysfunction induced by mercurials in vitro. The incubation of human neuroblastoma cells SH#]SY5Y with methylmercury caused a significant decrease on glutathione peroxidase activity. This effect resulted in a decreased ability of cells to remove hydrogen peroxide from the culture medium, causing an increase in the endogenous formation of peroxides. In addition, the inhibition of glutathione peroxidase improved the methylmercury#]induced anti#]viability effect and potentiated apoptosis. Treatment of adult animals with Polygala paniculata extract prevented the effects of methylmercury in inducing motor deficits and oxidative stress. This effect is probably related to the antioxidant actions of the extract. During in vitro studies, we demonstrated the participation of the flavonoid quercetin as an important mediator on the neuroprotection induced by Polygala extract. In addition, the flavonoid myricetin also displayed beneficial effects against methylmercury induced mitochondrial dysfunction and oxidative stress in vitro. In summary, our data point to the glutathione antioxidant system as an important molecular target for mercury#]induced neurotoxicity. Disturbances in this cellular defence system can induce oxidative stress associated with mitochondrial dysfunction and apoptosis. The Polygala paniculata extract, as well as the flavonoids quercetin and myricetin, may be potential therapeutic agents against mercury induced neurotoxicity.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciencias Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Neurociências. / Made available in DSpace on 2012-10-24T09:37:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 262482.pdf: 2464435 bytes, checksum: 50ce73712dd06e2df347fb6c893b0017 (MD5) / No presente estudo foi analisado o potencial antioxidante e protetor do composto orgânico sintético de selênio difenil disseleneto contra dano oxidativo induzido por H2O2 em fatias hipocampais de ratos adultos. Além disso, o efeito pró-apoptótico deste composto foi testado na linhagem de neuroblastoma humano SH-SY5Y. Paralelamente, o potencial antidepressivo do composto de selênio ebselen foi investigado em modelos animais de depressão. Neste estudo foi também avaliado o efeito do manganês sobre a fosforilação e atividade de tirosina hidroxilase em células PC12.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Bioquímica, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T05:55:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 290493.pdf: 1377229 bytes, checksum: f31b828d766c78322c4be4d70267bb08 (MD5) / A contaminação ambiental por metais é um fator de risco para a saúde pública, sendo o sistema nervoso central (SNC) um importante alvo desses compostos. Exposição excessiva ao manganês (Mn2+) pode causar uma síndrome semelhante ao Parkinson, com perda de neurônios dopaminérgicos, chamada manganismo. Estresse oxidativo e alteração de vias de sinalização intracelular em resposta ao Mn2+ têm sido demonstrados em vários modelos de culturas celulares. O objetivo deste estudo foi avaliar a capacidade do Mn2+ (1-1000 µM) de gerar morte celular e alterar a atividade de proteínas cinases ativadas por mitógenos (MAPKs) após incubações in vitro de fatias hipocampais e estriatais obtidas de ratos imaturos e ratos adultos. Avaliamos também a viabilidade celular pelo teste do MTT em células de neuroblastoma humano SH-SY5Y indiferenciadas expostas ao metal. Os resultados mostraram que o Mn2+ (1-1000 µM) não causou alteração na viabilidade das células SH-SY5Y avaliada em 12 e 24h. Os testes de liberação da lactato desidrogenase (LDH) e endocitose do corante vermelho neutro realizados após 3 horas de incubação com Mn2+ não demonstraram alteração da viabilidade celular das fatias estriatais de ratos imaturos. Os resultados do teste do MTT demonstraram uma queda de 19% da viabilidade em fatias estriatais obtidas de ratos adultos e após 6 horas de exposição ao metal. Esse efeito foi acompanhado por um aumento na fosforilação de p38MAPK, avaliada por western blotting. Nas fatias estriatais obtidas de ratos imaturos não houve alteração da viabilidade, entretanto, ocorreu aumento na fosforilação de ERK2 e JNK1/2 após 6 horas de incubação com o Mn2+. Estes dados reforçam a idéia do estriado como região vulnerável à neurotoxicidade do Mn2+. Além disso, mostram que o Mn2+ pode alterar a atividade de vias de sinalização intracelular dependentes de MAPKs em fase crítica do desenvolvimento neural. Os resultados obtidos com o modelo de cultura celular não estão de acordo com a literatura, porém é preciso confirmar se as células SH-SY5Y indiferenciadas são ideais como modelo de neurônios dopaminérgicos. / Environmental contamination by metals is a risk factor for public health, and the central nervous system (CNS) is an important target. Excessive exposure to manganese (Mn2+) can cause a syndrome similar to Parkinson's disease, with loss of dopaminergic neurons, called manganism. Oxidative stress and alteration of intracellular signaling pathways in response to Mn2+ have been demonstrated in various models of cell cultures. The aim of this study was to evaluate the ability of Mn2+ (1-1000 µM) to generate cell death and alter the activity of mitogen-activated protein kinases (MAPKs) after in vitro incubations of hippocampal and striatal slices obtained from immature rats and adult rats. We also evaluated cell viability by the MTT assay in undifferentiated human neuroblastoma cells SH-SY5Y exposed to the metal. The results showed that Mn2+ (1-1000 µM) did not change the SH-SY5Y cells viability after 12 and 24 hours. Tests for release of lactate dehydrogenase (LDH) and endocytosis of neutral red dye showed no changes in cell viability of the striatal slices from immature rats after 3h exposure to Mn2+. The results of the MTT assay showed a 19% decrease in the cell viability of striatal slices obtained from adult rats after 6 hours of exposure to the metal. This effect was accompanied by an increase in phosphorylation of p38MAPK, assessed by western blotting. In striatal slices obtained from immature rats Mn2+ did not alter the cell viability, however, it induced an increase in ERK2 and JNK1/2 phosphorylation after 6 hours of incubation. These data reinforce the striatum as a vulnerable region to Mn2+ neurotoxicity. Moreover, it suggests that Mn2+ can alter the activity of cell signaling pathways dependent on MAPKs in a critic neurodevelopmental period. The results obtained with the cell culture model are not in agreement with the literature. However, we must confirm that the undifferentiated SH-SY5Y cells are a suitable model of dopaminergic neurons.

Orientador: Lea Rodrigues Simioni / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-03T18:22:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_CarolineRibeirodeBorja_D.pdf: 22434258 bytes, checksum: 1032d29d7d3da47c988623e5cd6780bc (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Os efeitos neuromusculares do veneno de Bothrops neuwiedi pauloensis foram estudados através de preparações biventer cervicis de pintainho e nervo frênico-diafragma de camundongo. Em preparação de ave, o veneno produziu bloqueio irreversível e dependente da concentração das contrações musculares em resposta à estimulação elétrica indireta. Com 1-20 µgde veneno/ml, as respostas ao KCI (13,4 mM) foram parcialmente ou completamente inibidas, enquanto que as respostas à ACh (110 M)não foram afetadas. Com 50 µg/ml,as respostas à ACh, ao KCI e à estimulação direta foram inibidas. O veneno induziu também contraturas dependentes da concentração a partir de 10 µg/ml. À 20-24°C, o veneno (50 µg/ml)produziu somente um bloqueio parcial (30,7 ± 8,0%, média ± SEM; p < 0,05; n = 3) após 120 min sem afetar as respostas à ACh e ao KCI. Em preparação de camundongo, 50 µg de veneno/ml causaram bloqueio total das respostas à estimulação indireta e direta, e, quando o Ca2+(1,8 mM) da solução nutritiva foi substituído pelo sr2+ (4.0 mM), somente um bloqueio parcial da resposta à estimulação indireta foi obtido (40.3 ±7.8%; P < 0,05; n = 3) após 120 min de incubação. Estes resultados indicam que o veneno de B. n. pauloensis é neurotóxico, atua preferencialmente em sítios pré-sinápticos, e que sua atividade farmacológica está relacionada a sua atividade enzimática. O veneno foi fracionado por HPLC de exclusão molecular e sua atividade neuromuscular foi recuperada no primeiro, segundo e terceiro picos (pico 1, pico 2 e pico 3, respectivamente) do perfil cromatográfico. Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: Snakes of the genus Bothrops are the most important cause of snakebites in Brazil. The main complications in lethal cases are acute renal failure, shock, acute respiratory failure and sepsis. The neuromuscular effects of Bothrops neuwiedi pauloensis (jararaca-pintada) venom were studied in chick biventer cervicis and mouse phrenic nerve-diaphragm preparations. In chick preparations, venom concentrations of 5-50 µg/ml produced an initial inhibition and a secondary augmentation of the twitches evoked indirectly followed by a progressive concentration-dependent and irreversible neuromuscular blockade. At venom concentrations of 1-20 µg/ml, the responses to KCI (13.4 mM) were partially or completely inhibited whereas those to acetylcholine (110 µg/Mw) ere unaffected. At venom concentrations higher than 50 µg/ml, there was pronounced muscle contracture with inhibition of the responses to acetylcholine, KCI and direct stimulation. At 20-24°C, the venom (50 µg/ml)produced only partial neuromuscular blockade (30.7± 8.0% blockade, mean:t SEM; p < 0.05; n = 3) atter 120 min and the initial inhibition and the secondary augmentation of the twitch responses caused by the venom were prolonged and pronounced and the response to KCI was unaltered. In mouse preparation, At 20 µg/ml,the venom irreversibly inhibited (60 ±10% inhibition, mean ± SEM; p< 0.05; n = 6) indirectly evoked twitches. At 50 µg/ml, the venom blocked the indirectly (n = 5) and directly (n = 6) evoked twitches in mouse hemidiaphragms. In the absence of Ca2+, at 50 µg/ml,only partiaI blockade (40.3v ± 7.8% inhibition; p < 0.05; n = 3) was observed atter a 120 min incubation.These results indicated that B. n. pauloensís venom was neurotoxic, acting primarily at presynaptic sites, and that enzymatic activity could be involved in that pharmacological action. The venom was fractionated by HPLC molecular exclusion (Protein Pack 300SW column). The neuromuscular activity of the venom was recovered in the first, second and third peaks (peak 1, peak 2 and peak 3, respectively) of the elution profile.Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Doutorado / Doutor em Farmacologia

L'alumini és un metall amb un ampli ús industrial, que es troba àmpliament distribuïtpel medi ambient, i amb un elevat ús dins la nostre vida quotidiana. Tot i així, l'aluminino és un metall essencial i no té propietats biològiques importants conegudes.Diversos estudis ambientals i experimentals han mostrat que l'alumini és un potenttòxic i neurotòxic amb importants riscs per la salut humana. L'alumini s'ha relacionatamb diverses malalties neurodegeneratives, incluïda la malaltia d'Alzheimer (MA).S'han proposat diversos mecanismes mitjançant els quals l'alumini podria exercir elsseus efectes neurotòxics, però sobretot s'ha estudiat el seu paper com a agentprooxidant.Per altre banda, la melatonina és un conegut agent antioxidant, que pot actuar deforma directa neutralitzant els radicals lliures, i de forma indirecta al induir l'expressiógènica d'alguns gens relacionats amb la defensa antioxidant. Així mateix, ladesferoxamina (DFO) és un conegut agent quelant del ferro i l'alumini.En aquest estudi es van avaluar els efectes neurotòxics d'una exposició oral a aluminisobre el sistema antioxidant cel·lular en un model animal per a la MA (Tg2576APPswe), a més de valorar els canvis cognitius i conductuals produïts i determinar elsnivells d'alumini i d'altres metalls relacionats amb la MA en diferents teixits i regionscerebrals. Per altre banda, es va estudiar el possible efecte protector de la melatonina ide la DFO.Els nostres resultats han mostrat que dels tres teixits cerebrals estudiats l'aluminis'acumula majoritàriament a l'hipocamp dels animals.En general, l'anàlisi dels sistemes antioxidants enzimàtics i no enzimàtics i els resultatsde l'expressió dels nivells d'mRNA dels enzims CAT, SOD i GR, han mostrat quel'alumini podria actuar com a un possible agent prooxidant, Altrament, els resultats hanmostrat que la melatonina actuaria com a un agent antioxidant, mentre que la DFO noexerciria cap acció antioxidant clara. Per altre banda ni la melatonina ni la DFO hanmostrat capacitat per detoxificar l'alumini del cervell dels animals. / Aluminum is an abundant element in the environment, which has a considerable number of usesand industrial applications. However, aluminum is a non essential metal, with no importantbiological propierties. Environmental and experimental studies has shown that aluminum is apotential toxic and neurotoxic metal with important risks to human health.Aluminum has been implicated in various neurodegenerative disorders including Alzheimer'sdisease (AD). Various mechanisms have been proposed for Al-induced neurotoxicity, including freeradical damage via enhanced lipid peroxidation, impaired glucose metabolism, effects on signaltransduction and protein modification, alterations on the axonal transport, and alteration ofphosphorylation levels of neurofilaments, as well as, neuronal death.On the other hand, melatonin is a known antioxidant, which can directly act as free radicalscavenger, or indirectly by inducing the expression of some genes linked to the antioxidantdefense. Also, desferoxamine (DFO) is an effective iron and aluminum chelator that has beenwidely used to facilitate aluminum removal in chronic aluminum overload in patients with end-stagerenal failure under long-term dialysis.The aim of these study was to evaluate neurotoxics effects of oral aluminum exposure oncognitive, oxidative stress parameters and metal levels in a mice model for Alzheimer's disease(Tg2576 APPswe mice) and to evaluate the possible protective role of melatonin and DFO.Results showed that aluminum accumulates in predominance in hippocampus of mice aftertreatment.In general terms, the biochemical changes observed in hipocamppus, cortex and cerebellum ofTg2576 and wild mice suggest that aluminum acts as a pro-oxidant agent while melatonin exertsan antioxidant action independent of the animal model. In contrast, DFO administration would nothelp in preventing these deleterious effects.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Neurociências / Made available in DSpace on 2012-10-23T12:30:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 246216.pdf: 2092128 bytes, checksum: c81589243f50466be77b5e5cba03f768 (MD5) / O pesticida organofosforado (OF) Malation é um composto utilizado como inseticida em áreas urbanas e rurais. Sabe-se que a toxicidade dos OFs é atribuída à inibição da enzima acetilcolinesterase (AChE), causando neurotoxicidade tanto em humanos quanto em animais. Além da inibição da AChE, a toxicidade dos OFs está também relacionada com as propriedades pró-oxidantes desses compostos. Um dos objetivos deste trabalho foi investigar a contribuição exclusiva da exposição ao malation através do leite materno sobre a atividade da AChE, bem como sobre parâmetros bioquímicos relacionados ao estresse oxidativo (níveis de glutationa, peroxidação de lipídeos e atividade das enzimas glutationa peroxidase e glutationa redutase), no encéfalo de camundongos (genitoras e prole). As genitoras foram expostas ao malation através de injeções diárias e subcutâneas nas doses de 20, 60 e 200 mg/kg do peso corporal, durante o período lactacional (1º ao 21º dia pósnatal). Após a ultima injeção, dois animais de cada prole e suas respectivas genitoras foram sacrificados por decapitação. Removeu-se o encéfalo para a análise das variáveis bioquímicas. Os resultados mostraram que a exposição lactacional ao malation causou um alto efeito inibitório na atividade do AChE no cérebro da prole, mesmo quando as mães foram expostas à menor dose do malation (20 mg/kg). A atividade da AChE cerebral também foi inibida nas mães; entretanto, somente na dose mais elevada do composto (200 mg/kg). Nenhuma mudança foi observada nos parâmetros bioquímicos relacionados ao estresse oxidativo, tanto nas mães quanto nas proles. Esta fase do estudo mostra que a exposição (via lactação) de camundongos neonatos ao malation inibe a atividade da AChE no cérebro da prole. Este dado, somado ao fato de que os pesticidas OF são excretados no leite materno, torna relevante a exposição lactacional a estes xenobióticos em termos de interesses a saúde humana. Sabe-se que o tratamento antídoto para a intoxicação por malation, que é baseado na combinação de atropina e um reativador da enzima acetilcolinesterase (principalmente a pralidoxima), não é suficientemente eficaz. Desta forma, o outro objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial efeito benéfico de duas oximas inéditas (K027 e K048) na reversão do efeito inibitório na atividade da AChE e na eliminação do estresse oxidativo em córtex pré frontal de camundongos expostos ao malation. Para este propósito, utilizaram-se camundongos adultos. O malation foi administrado subcutaneamente na dose de 1 g/kg. As oximas inéditas K027 e K048 (1/4 da LD50, dissolvidas em salina, i.p) foram administradas imediatamente após o malation e o sulfato de atropina (20 mg/kg, dissolvido em salina i.p). A atividade da AChE e os parâmetros bioquímicos relacionados ao estresse oxidativo (níveis glutationa, atividade da glutationa peroxidase e redutase, e peroxidação lipídica) foram avaliados no córtex pré-frontal destes camundongos em dois tempos diferentes (3 e 24 horas após a exposição). Os resultados do experimento mostraram que atividade da AChE cérebro-cortical de camundongos adultos foi consideravelmente inibida (em torno de 55 %) em 3 horas e se manteve inibida até 24 horas após a exposição ao malation. Nem a atropina nem as oximas foram capazes de eliminar a inibição da AChE cortical provocada pelo malation em 3 horas após o tratamento. A oxima K027 (em combinação com a atropina) impediu completamente a ocorrência de efeito inibitório do malation na atividade da AChE no córtex pré-frontal em 24 horas após o envenenamento. A oxima K048 (em combinação com a atropina) diminuiu significativamente, mas não completamente, o efeito inibitório do malation na atividade da AChE no córtex pré-frontal em 24 horas após envenenamento. A exposição aguda ao OF malation causou um aumento significativo na peroxidação de lipídeos no córtex pré-frontal dos animais. O aumento da peroxidação lipídica foi observado somente em 24 h após a administração do malation. A oxima K027 foi capaz de diminuir notavelmente a peroxidação lipídica no córtex pré-frontal de camundongos adultos em 24 h após intoxicação com malation. Estes resultados demonstraram que as oximas inéditas K027 e K048 foram capazes de reativar a enzima AChE no córtex pré-frontal de camundongos expostos ao malation. Além disso, o efeito benéfico da oxima K027 sobre a peroxidação lipídica induzida pelo malation em 24 horas sugere uma possível ligação entre a super-estimulação do sistema colinérgico e o estresse oxidativo no córtex pré-frontal de camundongos após a exposição ao malation. Tendo em vista que os tratamentos disponíveis (baseados em oximas) para intoxicações por malation parecem ser pouco eficazes, os dados do presente estudo são muito importantes porque apontam para as oximas assimétricas da série K como antídotos promissores para os casos de intoxicação por este pesticida. The organophosphate pesticide (OP) Malathion is a compound used as insecticide in urban and agriculture areas. It is known that the toxicity of the OF is attributed to inhibition of the enzyme acetilcolinesterase (AChE), inducing neurotoxicity in both animals and humans. In addition to the inhibition of AChE activity, OP-induced toxicity is also related to the pro-oxidative properties of these compounds. One of the objectives of this study was to investigate the exclusive contribution of malathion exposure through maternal milk in the activity of acetylcholinesterase (AChE), as well as on biochemical parameters related to the oxidative stress (glutathione levels, lipid peroxidation and glutathione reductase and glutathione peroxidase activities) in the mice brain (dams and pups). The mothers were exposed to malathion through daily subcutaneous injections in the doses of 20, 60 and 200 mg/kg of the body weight, during the lactational period (1º st to 21º st postnatal day). After the last injection, two animals of each offspring and its respective mothers were killed by decapitation. And brain removed for the biochemical analyses. The results showed that the lactacional exposure to malathion caused a high inhibitory effect in the activity of AChE in the brain of the offspring, even when mothers were exposed to the lowest malation dose (20 mg/kg). Brain AChE activity was also inhibited in the mothers; however, only at the highest malathion dose (200 mg/kg). No changes were observed in the biochemical parameters related to the oxidative stress for both dams and pups brains. This part of the study shows that the exposure of neonatal mice to malathion via lactation inhibits the activity of brain AChE in the offspring. These data, added to the fact that OP pesticides are excreted in human milk, makes relevant the lactational exposure to these xenobiotics in terms of human health concerns. It is well known that the antidote treatment for malathion poisoning, which is based on the combination of atropine sulfate and reactivators of the enzyme AChE (mainly pralidoxime), is not completely effective. In this regard, another objective of this work was to evaluate the potential beneficial effect of two inedit oximes (K027 and K048) in the reversion of the inhibitory effect in AChE and in the elimination of oxidative stress in the prefrontal cortex of adult mice exposed to malathion. Malathion was administered subcutaneously at a dose of 1 g/kg. Oximes K027 and K048 (1/4 of the D50, dissolved in saline, i.p) were administered immediately after malathion and atropine sulfate (20 mg/kg, dissolved in saline, i.p.). AChE activity and biochemical parameters related to oxidative stress (glutathione levels, glutathione peroxidase and glutathione reductase activities, and lipid peroxidation) were evaluated in mouse prefrontal cortex at two different timepoints (3 or 24 h after malathion poisoning). The results of the experiment showed that malathion markedly inhibited cortical acetylcholinesterase activity (around 55 %) at 3 h after malathion challenge and such inhibition was maintained until 24 h after poisoning. Nor the atropine nor the oximes were able to eliminate malathion-induced cortical acetylcholinesterase inhibition at 3 h after poisoning. The oxime K027 (in combination with atropine) completely eliminated the inhibitory effect of malathion in cortical AChE activity at 24 h after malathion administration. The oxime K048 (in combination with atropine) significantly decreased malathion-induced AChE inhibition at 24 h after poisoning, but not completely. The acute exposure to the OP malathion markedly increased lipid peroxidation in the prefrontal cortex of adult mice. Such phenomenon was observed only at 24 h after malathion administration. The oxime K027 was able to significantly decrease malathioninduced lipid peroxidation in the prefrontal cortex of adult mice in 24 h after malathion eposure. These results demonstrate that the oximes K027 and K048 are able to reactivate malathion-inhibited AChE in the mouse prefrontal cortex after acute malathion exposure. Moreover, the protective effect of the oxime K027 on malathioninduced lipid peroxidation at 24 h after poisoning suggests a potential link between the hyperstimulation of the cholinergic system and oxidative stress in the mouse prefrontal cortex after malathion exposure. Because the available oxime-based treatment against malathion poisoning appear to be ineffective, the present data are very important because in they rendering asymmetric bispyridinium oximes of the K-series as promising antidotes for malathion poisoning.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Neurociências / Made available in DSpace on 2012-10-26T11:40:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 301494.pdf: 1485306 bytes, checksum: d07e4004d6bb4217a2f75d1df9902a1f (MD5) / O zinco (Zn) e o manganês (Mn) são metais essenciais para o desenvolvimento e metabolismo do sistema nervoso central (SNC). O Zn participa da estrutura de enzimas e fatores de transcrição além de exercer atividades moduladotórias sobre receptores quando liberado em sinapses excitatórias do córtex e hipocampo. Entretanto, a liberação excessiva de Zn, que ocorre em condições patológicas como epilepsia ou isquemia, pode causar neurotoxicidade pela ativação de vias de morte celular. O Mn participa, no SNC, da estrutura de enzimas envolvidas no metabolismo antioxidante. Entretanto, em excesso esse metal também pode ser tóxico ao SNC. A exposição ao Mn é comumente relacionada a processos industriais e pela contaminação ambiental. O Mn acumula-se nos núcleos da base podendo induzir morte neuronal dopaminérgica, produzindo distúrbio semelhante à doença de Parkinson. Indivíduos jovens são mais susceptíveis à neurotoxicidade de metais pela maior absorção, menor capacidade de excreção e pela imaturidade da barreira sangue-cérebro. Diversos estudos relacionam a exposição de indivíduos jovens aos metais com doenças neurodegenerativas que podem ocorrer tardiamente na vida adulta. Dessa forma, o presente trabalho objetivou: 1) avaliar as ações in vitro do Zn sobre a viabilidade celular e modulação das vias das MAPKs e AKT em fatias hipocampais de ratos em um período específico do desenvolvimento (14º dia pós-natal, PN14); 2) investigar a neurotoxicidade do Mn sobre ratos imaturos expostos in vivo, durante cinco dias (PN8-12) ou 20 dias (PN8-27). Nesse sentido foram avaliadas alterações comportamentais motoras e a modulação de vias de sinalização celular e produção de estresse oxidativo no corpo estriado. Nos ensaios in vitro com Zn, foram observadas reduções significativas na viabilidade celular, e aumento na fosforilação de ERK1/2, P38MAPK e AKT nas fatias hipocampais. Adicionalmente, foi observado que a inibição de p38MAPK agrava o prejuízo sobre a viabilidade ocasionado pelo Zn. Nos estudos dos efeitos do Mn, observou-se que animais expostos por cinco dias (PN8-12 e avaliados no PN14), apresentam aumento da fosforilação de DARPP-32-Thr-34, ERK1/2 e AKT no corpo estriado. Nos animais expostos por 20 dias (PN8-27 e avaliados no PN29) foi observado redução da fosforilação de DARPP-32-Thr-34 e aumento da fosforilação de p38MAPK e AKT. Além disso, em ambos os regimes de exposição foi observado aumento da atividade de caspases, da produção de EROs e de isoprostanos (F2-IsoPs), bem como alterações na atividade de complexos mitocondriais e dano comportamental motor avaliado no rotarod. Notavelmente, o antioxidante TroloxTM reduziu a fosforilação de ERK1/2 nos animais PN14 e de p38MAPK nos animais PN29. Além disso, TroloxTM reduziu a atividade de caspases e a produção de F2-IsoPs. Nesse aspecto, o mecanismo de neurotoxicidade do Mn sobre o corpo estriado em desenvolvimento parece envolver alteração da sinalização celular e indução de estresse oxidativo. Em conjunto, os dados indicam que a exposição do SNC imaturo ao Zn e Mn induz importantes alterações neuroquímicas e metabólicas, que podem alterar o curso do desenvolvimento neural. Além disso, é possível sugerir que essas alterações precoces possam alterar comportamento adulto ou mesmo predispor a distúrbios neurodegenerativos e de neuroplasticidade no indivíduo adulto.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Neurociências, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:28:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 322455.pdf: 1304494 bytes, checksum: 967214c7ca84fac839c64fb31ca2ae44 (MD5) Previous issue date: 2013 / A doença de Parkinson (DP) é uma doença neurodegenerativa caracterizada pela perda dos neurônios dopaminérgicos da via nigrostriatal. Embora a etiologia da doença em humanos seja desconhecida, há evidências experimentais de que o estresse oxidativo possa ser um evento precoce e causal. O probucol e seu derivado succinobucol são compostos fenólicos hipolipidemiantes com propriedades anti-inflamatórias e antioxidantes que recentemente têm sido relatados como protetores em modelos de neurotoxicidade e neurodegeneração. Esta tese teve o objetivo de investigar os efeitos dessas substâncias sobre a vulnerabilidade dos neurônios dopaminérgicos nigro-estriatais frente ao estresse oxidativo em modelos in vivo e in vitro utilizando a neurotoxina 6-hidroxidopamina (6-OHDA), a qual é utilizada em modelos experimentais da DP. Camundongos Swiss foram tratados com probucol (11,8 mg/kg por 21 dias, na água de beber) ou succinobucol (10 mg/kg por 15 dias, i.p.) e, uma semana antes do término do tratamento com estes compostos e das avaliações comportamentais e bioquímicas, os animais receberam uma única administração intracerebroventricular (i.c.v., 40 ou 60 µg por sítio) de 6-OHDA. Após os tratamentos, parâmetros locomotores e bioquímicos relacionados ao estresse oxidativo, assim como os níveis de tirosina hidroxilase e sinaptofisina estriatais foram avaliados como indicativos de toxicidade. Camundongos que receberam 6-OHDA apresentaram hiperlocomoção, déficit de coordenação motora e/ou sinais de degeneração estriatais. No protocolo experimental no qual utilizou-se a dose mais alta de 6-OHDA (60 µg/sítio) observou-se hiperlocomoção, redução da atividade da enzima superóxido dismutase e aumento da peroxidação lipídica, aumento da atividade da catalase no estriado e redução da imunorreatividade contra TH e sinaptofisina. Notavelmente, o probucol protegeu contra hiperlocomoção, contra peroxidação lipídica estriatal, aumento da atividade da catalase, assim como protegeu contra a diminuição dos níveis de TH no estriado. O succinobucol protegeu parcialmente contra a perda da coordenação motora observada em animais expostos a 6-OHDA (dose de 40 µg/sítio). Realizou-se também um estudo in vitro no qual células de neuroblastoma humano da linhagem SY-SY5Y foram expostas à 6-OHDA. A toxina causou uma significativa inibição da viabilidade celular destas células. O probucol protegeu as células SH-SY5Y dos efeitos tóxicos de 6-OHDA quando pré-incubado por 48h, embora não tenha sido observado efeito protetor significativo com pré-incubação por 24h. Os resultados do presente estudo mostram que o probucol e succinobucol protegem, ao menos em parte, contra a toxicidade induzida pela 6-OHDA em camundongos (modelo in vivo) ou células SH-SY5Y (modelo in vitro). Estes resultados apontam para estas substâncias como moléculas promissoras para estudos farmacológicos mais aprofundados na busca de novos tratamentos para condições neurotóxicas associadas ao estresse oxidativo, tais como a DP. <br>

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Neurociências, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-09-20T04:56:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 340495.pdf: 1662080 bytes, checksum: 079d7095f84db1f40c79acbdd2f1074c (MD5) Previous issue date: 2016 / A guanosina, nucleosídeo derivado da purina guanina, exerce efeitos neuroprotetores e neurotróficos no Sistema Nervoso Central (SNC). Recentemente, um sistema de neurotransmissão purinérgica dos derivados da guanina, ou sistema guanosinérgico, foi proposto. Deste sistema de neurotransmissão, já são conhecidos transportadores de nucleosídeos e enzimas responsáveis pelo metabolismo intra e extracelular, porém os receptores de membrana seletivos para a guanosina ainda não foram claramente caracterizados. Alguns efeitos neuroprotetores da guanosina parecem depender da ativação dos receptores de adenosina A1R e A2AR. Nesta tese, foi avaliada (i) a interação da guanosina com oligômeros de receptores de adenosina A1RA2AR; e (ii) o efeito da guanosina em um modelo animal da doença de Alzheimer. No capítulo I, através da superexpressão heteróloga dos receptores A1 e A2A em células HEK293, demonstramos que a guanosina não altera a colocalização destes receptores na membrana celular e sua heteromerização, quando avaliada por BRET e complementação de fluorescência. A guanosina não tem efeito per se, mas inibe o aumento de Ca2+ intracelular induzido por agonista de A1R (CCPA) em células que expressam A1R. Em células que expressam A1R+A2AR guanosina previne a aumento de Ca2+ induzido por agonista de A1R ou de A2AR. Guanosina induz aumento de AMPc em células A2AR, mas inibe o aumento de AMPc na presença dos agonistas A2AR, adenosina e CGS21680. Experimentos de nanoBRET sugerem que a guanosina desloca a ligação do agonista A2AR (APEC) em células que expressam A2AR e oligômeros A1R+A2AR. O efeito neuroprotetor da guanosina, não é observado em um modelo de isquemia in vitro realizado em fatias hipocampais de camundongos knock-out para o A2AR. Os resultados sugerem que guanosina pode interferir com a sinalização celular ativada por A1R e A2AR, e na presença de agonistas A2AR, guanosina bloqueia a ativação deste receptor. Além disso, o efeito neuroprotetor da guanosina depende da expressão de A2AR. No capítulo II desta tese, o efeito neuroprotetor da guanosina foi avaliado em um modelo de toxicidade do peptídeo beta-amiloide (Aß1-40), um modelo animal da doença de Alzheimer. Guanosina administrada logo após a infusão i.c.v do Aß1-40 e durante 14 dias consecutivos reverteu o déficit cognitivo e o comportamento tipo-anedônico induzidos pelo Aß1- 40. Guanosina preveniu o aumento na captação de glutamato independente de Na+ induzido pelo Aß1-40. A análise dos níveis de purinas mostra que Aß1-40 aumentou os níveis de ADP e ATP no hipocampo dos animais, e que o tratamento com guanosina aumentou os níveis de GDP. Aß1-40 reduziu a expressão de GFAP na região CA1 do hipocampo dos camundongos e guanosina não alterou esse efeito. Não foi observada alteração nos níveis de sinaptofisina no hipocampo dos animais. Os resultados obtidos sugerem que guanosina previne alterações cognitivas e no transporte de glutamato induzidas pelo Aß1-40 em camundongos. Esta tese contribuiu para identificar os sítios extracelulares de interação da guanosina e adicionou evidências sobre o efeito neuroprotetor da guanosina.<br> / Abstract : Guanosine, the guanine-based nucleoside, exerts neurotrophic and neuroprotective effects in the Central Nervous System (CNS). A guaninebased purinergic system - or guanosinergic system ? has been recently proposed. In this neurotransmitter system some components are known, as nucleosides transporters and enzymes responsible for intra and extracellular metabolism. However, a selective extracellular site for guanosine interaction or guanosine receptor has not yet been clearly characterized. Some of guanosine neuroprotective effects seem to be dependent upon the activation of adenosine A1 or A2A receptors. In this study, we investigated (i) the possible guanosine interaction with A1RA2AR oligomers, and (ii) guanosine neuroprotective effect in an animal model of Alzheimer´s disease. Using A1R and A2AR heterologous expression in HEK193 cells, we showed that guanosine did not alter the colocalization of these receptors at the cellular membrane. Guanosine also did not modify A1R-A2AR heteromeric formation, evaluated with BRET and bimolecular fluorescence complementation (BiFC) techniques. Guanosine alone had no effect on intracellular Ca2+ signaling, but it inhibited the increase in Ca2+ induced by an A1R agonist (CCPA) in A1Rcells. In A1R+A2AR-expressing cells, guanosine prevents Ca2+ signaling evoked by A1R or A2AR agonists. Guanosine increased cAMP levels in A2AR cells, but it inhibited cAMP increase induced by adenosine or CGS21680 (A2AR agonists). NanoBRET experiments suggested that guanosine displaced the binding of an A2AR agonist (APEC), both in A2AR and A2AR+A1R cells. Guanosine neuroprotective effect in an in vitro model of ischemia was not observed in hippocampal slices of A2ARknockout mice. Data presented here suggest that guanosine can interfere on A1R and A2AR activated signaling pathways. However, in the presence of an A2AR agonist, guanosine blocks A2AR activation. Furthermore, the neuroprotective effect of guanosine is dependent on A2AR expression. In chapter II, we assessed guanosine neuroprotective effects against amyloid-beta peptide (Aß1-40) intracerebroventricular infusion, an animal model of Alzheimer´s disease. Guanosine treatment soon after Aß1-40 i.c.v infusion and once a day during the 14 consecutive days, inhibited the cognitive deficit and the anhedonic-like behavior induced by Aß1-40. Guanosine prevented the impairment in Na+-independent glutamate transport induced by Aß1-40. Purines levels analysis showed that Aß1-40 increased ATP and ADP at mice hippocampus, and guanosine increased GDP levels. Aß1-40 infusion decreased GFAP at CA1 hippocampal region, an effect not modified by guanosine. No changes in synaptophysin levels were observed. Presented data show that guanosine prevents cognitive alterations and the unbalance in glutamate transmission evoked by Aß1-40 in mice. Therefore, this thesis has contributed to identify extracellular sites to guanosine action and add information on the neuroprotective effects of guanosine.

Made available in DSpace on 2015-01-26T13:21:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-08-15Bitstream added on 2015-01-26T13:30:22Z : No. of bitstreams: 1 000792740.pdf: 3309974 bytes, checksum: 896459872b09865fb008a59c2ddbe95c (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A família Sapindaceae é bastante estudada do ponto de vista farmacológico. A Serjania marginata Casar., uma espécie dessa família, é indicada, popularmente, para dores de estômago. Os objetivos deste trabalho foram estabelecer o perfil químico, isolar e caracterizar os constituintes químicos do extrato EtOH 70% de S. marginata, quantificar as substâncias marcadoras da espécie, avaliar a toxicidade aguda, neurotoxicidade, atividade anti-ulcerogênica, antiradicalar e mutagênica do extrato, determinar o teor de fenóis e flavonoides totais e avaliar a espécie no cultivo ex situ. Os estudos foram realizados com as folhas de plantas nativas do Cerrado e cultivadas no Horto de Plantas Medicinais, da UFGD, em Dourados-MS. O maior rendimento foi da espécie nativa coletada em fevereiro de 2011 (32,6%). Pela triagem fitoquímica, determinou-se que o extrato é composto por flavonoides, saponinas, taninos, compostos fenólicos e esteróides. Foram isoladas quinze substâncias, das classes dos flavonoides, taninos e saponinas, sendo o ácido oleanólico 3-O-α-L-arabinopiranosil(1→3)-α-L-ramnopiranosil(1→2)[β-D-glicopiranosil(1→4)]-α-L-arabinopiranosídeo e a 7,5”-anidroapigenina 8-C-α-(2,6-dideoxi-5-hidroxi-ribo-hexopiranosil)-4'-O-β-D-glucopiranosídeo, descritos pela primeira vez na literatura. O extrato não apresentou efeitos tóxicos nem neurotóxicos no uso oral agudo e não foi mutagênico. Evidenciou-se também significativa atividade anti-úlcera para o extrato em diversos modelos farmacológicos, avaliados in vivo. Os extratos das folhas colhidas em diferentes épocas de cultivo, avaliados através do uso do reagente DPPH, apresentaram alta atividade antiradicalar, quando comparados ao ácido gálico e quercetina, especialmente devido à presença de taninos. As plantas coletadas após o florescimento apresentaram maior quantidade de compostos fenólicos e, antes do florescimento, maior concentração de flavonoides... / Sapindaceae family is extensively studied on a pharmacological point of view. Serjania marginata Casar., a specie of this family, is indicated popularly for stomach aches. The objectives of this work were to standardize the chemical profile, to characterize the chemical composition of 70% EtOH extract from S. marginata, to quantify the marker substances for the specie, to assess the acute toxicity, neurotoxicity, anti-ulcerogenic, antiradical and mutagenic activities of the extract, to determine the total phenolic and flavonoid contents and to evaluate conditions of ex situ cultivation for the specie. The studies were performed with leaves of native plants from the Cerrado and of plants grown in the Garden of Medicinal Plants from the UFGD, Dourados-MS. The highest contents were achieved by the native accesses collected during February 2011 (32.6%). During the chemical screening, it was determined that the extract was composed by flavonoids, saponins, tannins, phenols and steroids. Fifteen substances were isolated which were classified as flavonoids, tannins and saponins, and the oleanolic acid 3-O-α-L-arabinopyranosyl(1→3)-α-L-rhamnopyranosyl(1→2)[β-D-glucopyranosyl(1→4)]-α-L-arabinopyranoside and 7,5”-anhidroapigenin 8-C-α-(2,6-dideoxy-5-hydroxy-ribo-hexopyranosyl)-4'-O-β-D-glucopyranoside described for the first time in the literature. The extract here studied did not show any toxic or neurotoxic effect by acute oral dose neither presented any mutagenic potential. Significant anti-ulcer activity of the extract was evidenced when applied in different pharmacological modulations, evaluated in vivo. The extracts from leaves harvested in different growing seasons evaluated through the use of the reagent DPPH showed high antiradical activity when compared to the gallic acid and quercetin, mainly due to the presence of tannins. Plants collected after flowering showed higher amounts of phenolic compounds and, before flowering, ... / FAPESP: 11/08880-4