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Coevolução molecular em canais iônicos e neurotoxinas

Pontes, Camila Ferreira Thé 11 August 2016 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2016. / Submitted by Camila Duarte (camiladias@bce.unb.br) on 2017-02-06T13:17:03Z No. of bitstreams: 1 2016_CamilaFerreiraThéPontes.pdf: 39139838 bytes, checksum: e32ad047bc654e4f6348afd6a8a65637 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-02-09T20:48:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_CamilaFerreiraThéPontes.pdf: 39139838 bytes, checksum: e32ad047bc654e4f6348afd6a8a65637 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-09T20:48:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_CamilaFerreiraThéPontes.pdf: 39139838 bytes, checksum: e32ad047bc654e4f6348afd6a8a65637 (MD5) / A peçonha de escorpiões contém diversos tipos de neurotoxinas que podem interagir entre si para modular a função de canais iônicos¹. A ação desses polipeptídeos leva à ativação de canais de sódio e inibição de canais de potássio, causando um elevado influxo de sódio e a liberação de neurotransmissores, seguida por um bloqueio da excitabilidade celular². Apesar de possuírem estrutura 3D similar, as chamadas α- e β-toxinas de escorpião afetam canais iônicos de sódio dependentes de voltagem (NaV) por meio de mecanismos diferentes: as α-toxinas interagem com o sítio 3 no domínio sensor de voltagem IV (VSD-IV) e inibem o processo de inativação rápida do canal¹, enquanto as β-toxinas interagem com o sítio 4 no VSD-II e causam a hiperativação do canal por meio de um mecanismo de aprisionamento do sensor de voltagem³. Em um contexto evolutivo, espera-se que o sistema composto por esses dois tipos de toxinas e os seus alvos moleculares, os VSD de NaV, tenham sofrido um processo de coevolução molecular. Partindo do princípio de que seja possível detectar, através da análise de sequências primárias, sinais de coevolução molecular que determinem a seletividade e afinidade entre os pares toxina-VSD, foi possível propor um um modelo evolutivo de interação e seletividade entre α- e β-toxinas de escorpião e VSD-II e -IV de NaV, o qual representa o melhor conjunto possível de interações toxina-VSD. Para tanto, foi desenvolvido um algoritmo genético capaz de otimizar, baseado em um critério de energia e acoplamento, um dado sistema composto por dois conjuntos de posições de aminoácidos, obtidos de dois alinhamentos múltiplos de sequências (MSA) de proteínas. O algoritmo genético foi desenvolvido para encontrar a melhor forma de parear as sequências do MSA1 com as sequências do MSA2 de forma a minimizar a energia de interação total dos pares. O modelo otimizado de coevolução (MOC) apresentou dois grupos bem definidos, um formado por interações entre α-toxinas e VSD-IV e o outro composto por interações entre β-toxinas e VSD-II. Esse resultado indica que o algoritmo foi capaz de encontrar uma solução realista para o problema. O modelo obtido fornece informações importantes sobre quais interações entre resíduos definem as regras para as afinidade diferenciais entre β-toxinas e VSD-II, e α-toxinas e VSD-IV. Com isso, foi possível inferir um conjunto de resíduos que caracteriza a superfície funcional de cada grupo de toxinas. Os resultados obtidos são corroborados por resultados experimentais da literatura. / Scorpion venoms contain several types of neurotoxins that might interact with each other, modulating the function of ion channels¹. The action of these polipeptides leads to the activation of sodium channels and inhibition of potassium channels, causing a high sodium influx and the liberation of neurotransmitters, followed by a blockage of cellular excitability². Regardless of their similar 3D structures, the so-called α- and β-scorpion toxins affect voltage-gated sodium channels (NaV) through very different mechanisms: α-toxins interact with the extracellular site 3 in the voltage sensor domain IV (VSD-IV) and inhibit the rapid channel inactivation process¹, while β-toxins interact with site 4 in VSD-II and cause channel hyperactivation through a voltage sensor trapping mechanism³. In an evolutionary context, it is expected that the system composed of this two types of gating modifier toxins plus the targeted NaV VSD will present some coevolution traces. Starting from the hypotheses that it is possible to detect, through sole primary sequence analysis, signals of molecular coevolution determining selectivity and specificity between pairs of interacting proteins, it was possible to propose an evolutionary model of interaction and selectivity between scorpion α- and β-toxins and NaV VSD-II and -IV, which represents the best possible arrangement of interacting pairs. To achieve that, a self-developed and implemented genetic algorithm that was able to optimize, based on an energy-coupling criterion, a given system composed of two sets of information channels coming from two different protein multiple sequence alignments (MSA) was used. Basically, the genetic algorithm was designed to find the best way of pairing the sequences coming from MSA1 with the sequences coming from MSA2 in order to minimize the overall interaction energy of the pairs. The optimized model presented two well-defined groups, one composed of α-toxins interacting with VSD-IV and the other composed of β-toxins interacting with VSDII. This result indicates that the model is probably accurate. Going one step further, we applied PCA to extract important information from the optimized model about the interacting residues in the two groups (β- toxins, VSD-II and α-toxins, VSD-IV). It was then possible to infer the set of residues responsible for the unique features observed in the two groups of toxins. The results obtained in this last step are in conformation with data coming from experimental assays.
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Toxicidade aguda e crônica do chá ayahuasca (Banisteriopsis caapi e Psychotria viridis), por análise histológica em ratas Wistar

Morais, Juliana Alves de 09 July 2014 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, 2014. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2014-10-21T15:35:25Z No. of bitstreams: 1 2014_JulianaAlvesdeMorais.pdf: 9802548 bytes, checksum: 47890b43ea344177915d7144afd1e0a5 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2014-10-21T18:27:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_JulianaAlvesdeMorais.pdf: 9802548 bytes, checksum: 47890b43ea344177915d7144afd1e0a5 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-21T18:27:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_JulianaAlvesdeMorais.pdf: 9802548 bytes, checksum: 47890b43ea344177915d7144afd1e0a5 (MD5) / Ayahuasca é uma bebida psicoativa feita da mistura das plantas Banisteripsis caapi, rica em β-carbolinas e Psycotria viridis, que contém o alcalóide indólico, o N,N-dimetiltriptamina (DMT),estruturalmente semelhante à serotonina. É tradicionalmente utilizado por populações indígenasda Amazônia, e desde a década de 30 em rituais de religiões ayahuasqueiras no Brasil (SantoDaime, Barquinha, UDV), onde o uso ritualístico é legalizado. Nas últimas décadas, ocrescimento do uso não ritualístico da infusão, levou a uma série de acidentes de intoxicaçãocom a ayahuasca. Este estudo avaliou a toxicidade do chá a partir da avaliação histológicavisceral (baço, fígado e rins) e do encéfalo de ratas Wistar por via oral em dose única e repetida.A avaliação histológica do baço, fígado e rins foi estudada em ratas Wistar após exposição únicade 30X e 50X a dose ritualística da UDV (6 animais/dose; protocolo OECD 423/2001) e apósexposição diária durante o 6o ao 20o dia de gestação nas doses 1X, 2X, 4X e 8X (25animais/dose; protocolo OECD 414/2001). Adicionalmente, a neurotoxicidade do chá em ratasprenhes tratadas foi avaliada utilizando a coloração de Nissl, que serve como indicador daviabilidade neuronal. A dose letal aguda (DL50) de ayahuasca em ratas Wistar foi superior a 50Xa dose ritual. Vinte e quatro fêmeas prenhas dos grupos 4X e 8X foram a óbito durante o estudo,após sinais clínicos de toxicidade como tremores, cromodacriorréia, piloereção, lordose, cianosee convulsão. Alterações macroscópicas significativas foram encontradas no estômago e intestinodos animais de todos os grupos do estudo (dose única ou repetida). Os resultados na análisehistológica no tratamento agudo não evidenciaram alterações significativas comparadas ao grupocontrole. A análise histológica no tratamento crônico evidenciou algumas alteraçõesestatisticamente significativas nos rins (p=0,008) de animais tratados nas maiores doses. Foiobservado perda neuronal estatisticamente significativa nas áreas de CA1, CA2, CA3 e núcleos da Rafe do cérebro de animais tratados nas doses maiores doses, numa relação dose dependente.Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que o chá ayahuasca tem baixa toxicidadeaguda em ratas fêmeas e que a dose ritualística, mesmo consumida em doses diárias é segura.Porém, fica claro que o uso crônico em doses iguais ou superiores a 4X a dose ritual pode levar adanos no sistema renal e ao SNC, indicando que o uso recreacional do chá pode representar um risco para a saúde humana. _________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Ayahuasca is a psychoactive concoction of two plants: Banisteripsis Caapi, rich in β-carbolines;and Psycotria viridis, containing an indole alkaloid- N, N-dimethyltryptamine (DMT), which isstructurally similar to serotonin. It is traditionally used by indigenous Amazonian populations,and since the 1930s, in the rituals of ayahuasca religious in Brazil (Santo Daime, Barquinha,UDV) where ritualistic use is considered legal. Over the last decade, the non-ritualistic use ofayahuasca has led to a series poisoning incidents. This study evaluated the toxicity of theayahuasca by visceral and brain histology of Wistar female rats treated orally with single andrepeated doses. Spleen, liver and kidney histological samples were analyzed following acutetreatment at 30X and 50X the UDV ritual dose (6 animals/dose; OECD 423/2001 protocol), andchronic treatment from the 6th to 20th gestational days at doses of 1X, 2X, 4X and 8X (25animals/dose; OECD 414/2001 protocol). Additionally, the neurotoxicity of pregnant ayahuascatreated rats was evaluated by Nissl staining, an indicator of neuronal viability. The ayahuascaletal dose (DL50) was estimated to be over 50X the ritual dose. Twenty four pregnant rats fromthe 4X and 8X groups died during the experiment after showing clinical signs of toxicity,including tremors, piloerection, hind limb abduction, cyanoses and convulsion. Significantmacroscopic changes were observed in the stomach and intestine of the surviving animals fromall study groups, after single or repeated dosing. Histological analysis of acute treatment showedno significant changes compared to the control group. However, histological analysis followingchronic treatment showed statistically significant changes in the kidneys of animals treated at thetwo highest doses. Neuronal quantification also revealed statistically significant loss in CA1,CA2, CA3 and raphe nuclei areas, compared to the control group, mainly in the highest doses,with a direct correlation between neural loss and dose. Our results indicate that the ayahuascahas a low acute toxicity to female rats, and that daily exposure at the ritualistic dose is safe.However, it is clear that chronic use at doses equal or higher than 4X the ritual dose can harm thekidneys and lead to CNS damage, an indication that the recreacional use of ayahuasca mayrepresent a health risk to humans.
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Análise comportamental e histológica de um modelo animal da doença de Parkinson em camundongos suíços

GARCEZ, Daniela Rosa 29 December 2011 (has links)
Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2012-04-04T21:15:38Z No. of bitstreams: 2 Dissertacao_AnaliseComportamentalHistologica.pdf: 2063494 bytes, checksum: 3c71188b1012fa2f382931eb5f04b81b (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos(edisangela@ufpa.br) on 2012-04-04T21:17:40Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertacao_AnaliseComportamentalHistologica.pdf: 2063494 bytes, checksum: 3c71188b1012fa2f382931eb5f04b81b (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-04-04T21:17:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao_AnaliseComportamentalHistologica.pdf: 2063494 bytes, checksum: 3c71188b1012fa2f382931eb5f04b81b (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Previous issue date: 2011 / A Doença de Parkinson (DP) é uma das doenças neurodegenerativas mais comuns relacionadas com a idade, e apresenta sintomatologia com alterações motoras clássicas que estão relacionadas com a degeneração dos neurônios dopaminérgicos da SNpc e a diminuição de dopamina no estriado. Modelos animais da DP são instrumentos importantes utilizados por pesquisadores para uma maior compreensão de mecanismos patológicos envolvidos na doença e para a avaliação de possíveis intervenções terapêuticas. Tais modelos devem mimetizar algum aspecto da doença, como a degeneração dos neurônios dopaminérgicos nigrais. Neste contexto, o modelo da DP induzido pela injeção da neurotoxina 6- hidroxidopamina (6-OHDA) já se encontra bem estabelecido em ratos, mas necessita ainda de melhor caracterização das alterações comportamentais e lesões no sistema nigro-estriatal em camundongos de diferentes linhagens a fim de que haja interpretações confiáveis quando o modelo for usado em testes terapêuticos. O presente estudo teve como objetivo melhorar a caracterização do modelo unilateral da DP com 6-OHDA em camundongos suíços, avaliando alterações comportamentais e o efeito sobre os neurônios dopaminérgicos da SNpc. Nesta investigação utilizou-se uma única injeção intraestriatal unilateral de 6-OHDA, em duas diferentes concentrações da toxina: 5µg/µl e 10µg/µl. Os nossos resultados mostraram que ambas as concentrações utilizadas causaram perda severa de neurônios dopaminérgicos na SNpc, com uma média de 74,5% e 89,5% de per da, respectivamente. Esta perda apresentou uma correlação alta com o comportamento rotatório induzido por apomorfina e uma correlação baixa com a ambulação no teste do campo aberto. Desta forma, injeções intraestriatais de 5µg/µl ou 10µg/µl de 6-OHDA, em camundongos suíços, reproduzem de forma efetiva o modelo animal unilateral da DP com 6-OHDA, podendo ser utilizadas de forma confiável em experimentos que visem a investigação de terapias farmacológicas, celulares e/ou de neuroproteção para a DP. / Parkinson’s disease (PD) is one of the most common aging-related neurodegenerative diseases, having a clinical presentation featuring classic motor symptoms related to the degeneration of dopaminergic neurons of the substantia nigra pars compacta (SNpc) and dopamine decr ease in the striatum. Animal models of PD are important tools employed by researcher aiming a better understading of pathophysiologic disease mechanisms and for evaluation of potential therapeutic interventions. Such models must mimic some aspect of the disease as for instances, the degeneration of nigral dopaminergic neurons. In this context, the PD model induced by the injection of the neurotoxina 6-hydroxydopamine (6-OHDA) has been widely established in rats but a better characterization in diferent mice strain is lacking, concerning both behavioral changes and the lesion in nigrostriatal system. Such characterization is important so that this model can be reliably used for investigations of therapeutic interventions. The goal of the present study was to improve the characterization of the unilateral 6-OHDA PD model using Swiss mice, through the evaluation of behavioral changes and the effects on the SNpc dopaminergic neurons. In this investigation we have used a single unilateral intraestriatal injection of 6-OHDA, in two different toxin concentrations: 10 µg/2µl e 20 µg/2 µl. Our results have demonstrated that both 6-OHDA concentrations used provoked severe loss of nigral dopaminergic neurons, amounting to 74,5% e 89,5% respectively. This neuronal loss was highly correlated to the apomorphine-induced rotational behavior but not to the ambulation assessed in the open field test. Therefore, intraestriatal injection of 10 µg/2µl or 20 µg/2µl of 6-OHDA, using Swiss mice, reproduce an effective unilateral 6-OHDA PD model that can be reliably employed in experiments aiming to investigate neuroprotective, cellular and/or pharmacological therapies for PD.
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Modelo in vitro de parkinsonismo experimental induzido por rotenona: investigação de mecanismos de ação, neuroproteção e morte celular

MARTINS FILHO, Arnaldo Jorge 29 December 2011 (has links)
Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2012-04-09T22:31:59Z No. of bitstreams: 2 Tese_ModeloInVitroParkinsonismo.pdf: 1410946 bytes, checksum: 6c060f9f78f49f433c8060e15db57ef8 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos(edisangela@ufpa.br) on 2012-04-09T22:34:22Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese_ModeloInVitroParkinsonismo.pdf: 1410946 bytes, checksum: 6c060f9f78f49f433c8060e15db57ef8 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-04-09T22:34:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese_ModeloInVitroParkinsonismo.pdf: 1410946 bytes, checksum: 6c060f9f78f49f433c8060e15db57ef8 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Previous issue date: 2011 / FAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas / Evidências crescentes na literatura têm sugerido papel importante para os fatores ambientais, como a exposição a pesticidas, na patogênese da doença de Parkinson. Em animais experimentais, a exposição à rotenona, um pesticida e piscicida de uso comum, induz características de parkinsonismo através da inibição do complexo I mitocondrial. O objetivo deste estudo foi investigar a morte de neurônios induzida por rotenona utilizando culturas primárias mistas neurônio/glia derivadas de hipocampo e de mesencéfalo ventral de ratos, bem como o papel do Ca2+ na neste modelo experimental e a utilização de extrato aquoso de folhas de mogno com substâncias com alto poder antioxidante. A perda neuronal foi analisada com ensaios colorimétricos (MTT e LDH). Nossos resultados mostraram significativa redução na viabilidade celular após exposição à rotenona de maneira dependente de concentração, mas não dependente de tempo. Foi observada igual e elevada suscetibilidade em culturas mistas neurônio/glia derivadas de hipocampo e de mesencéfalo ventral ao agente neurotóxico. Em termos mecanicísticos, nossos resultados mostraram um papel discreto desempenhado pelo Ca2+ mitocondrial na neurodegeneração induzida por rotenona. Além disso, neste paradigma utilizado, verificamos que o extrato aquoso de folhas de mogno não promoveu proteção contra a toxicidade da rotenona, na concentração testada; ainda, promoveu efeito sinérgico em associação com rotenona. Verificou-se ainda que a rotenona, bem como o extrato de mogno promoveu indução de morte celular tanto por necrose quanto por apoptose, nas concentrações utilizadas. Os resultados deste estudo devem avançar nosso conhecimento sobre o mecanismo de ação de fatores ambientais na patogênese da doença de Parkinson. / Increasing evidence has suggested a role for environmental factors, such as exposure to pesticides, in the pathogenesis of Parkinson’s disease. In experimental animals the exposure to rotenone, a common herbicide and piscicide, induces features of parkinsonism by inhibiting the activity of mitochondrial complex I. Here we propose to investigate rotenone-induced death of neurons by using primary neuron-enriched and neuron-glia cultures from the rat hippocampus and ventral mesencephalon. The neuronal loss was evaluated with the colorimetric MTT assay. Our results showed significant reduction in the cell viability after exposure to rotenone in a dose- but not in a timedependent manner. We also discovered a remarkable feature of rotenone-induced degeneration of cultured neurons. The higher susceptibility was observed in neuron-glia cultures from the ventral mesencephalon, suggesting that the presence of glia, especially microglia, is an important factor contributing to neurodegeneration. Also, as showed by immunohistochemistry, this type of culture presented the higher density of tirosinahidroxilase (TH)-positive neurons. Mechanistically, our results with calcium blockers showed a minimal role played by external calcium, and an important synergistic influence of the ions from the internal stores in the rotenone-induced neurodegeneration. Indeed, in this study, we report that aqueous extract of mahogany leaves didn’t protect against the rotenone-induced toxicity, in the used concentration; and promoted a synergistic effect when associated with rotenona. Finally, the mahogany leaves extract induced celular death both necrosis and apoptosis. The results of this study should advance our understanding of the mechanism of action for environmental factors in the pathogenesis of Parkinson’s disease.
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Avaliação in vitro do efeito genotóxico e neurotóxico da rotenona em populações neuronais de encéfalo de ratos

LIMA, Geovanny Braga 28 December 2011 (has links)
Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2012-04-04T19:47:43Z No. of bitstreams: 2 Dissertacao_AvaliacaoInVitro.pdf: 748124 bytes, checksum: ed7dfa92b695d7397df08b348a8ec4a3 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos(edisangela@ufpa.br) on 2012-04-04T19:48:10Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertacao_AvaliacaoInVitro.pdf: 748124 bytes, checksum: ed7dfa92b695d7397df08b348a8ec4a3 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-04-04T19:48:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao_AvaliacaoInVitro.pdf: 748124 bytes, checksum: ed7dfa92b695d7397df08b348a8ec4a3 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Previous issue date: 2011 / FAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas / A doença de Parkinson (DP) é uma doença neurodegenerativa, que afeta principalmente neurônios dopaminérgicos da substância negra que projetam para o estriado. A rotenona, um composto amplamente usado como pesticida, pode estar relacionada a influências ambientais que aumentam o risco do aparecimento da DP. Estudo com análise de danos no DNA, como o ensaio em eletroforese do cometa foi introduzido neste trabalho para uma melhor compreensão de efeitos neurotóxicos da rotenona em modelo experimental da DP. O teste do cometa foi aplicado em neurônios provenientes de culturas mesencefálicas mistas de ratos expostas a diferentes concentrações em dois tempos de exposição, 24 e 48 horas. A média do índice de dano dos cometas mostrou-se, segundo análise estatística, significativamente diferente em relação ao grupo controle em todas as concentrações de rotenona testadas e nas duas durações analisadas. No entanto, na análise comparativa do índice de dano considerando o tempo de exposição para concentrações equivalentes, somente 20 e 30 nano molares demonstraram diferença significativa entre 24 e 48 horas de exposição. Este trabalho demonstrou que, nas condições empregadas, o teste do cometa detectou danos no material genético sem alteração detectável no teste de viabilidade celular pelo MTT (5 nM de rotenona por 24h), sugerindo que alterações genotóxicas podem anteceder alterações de viabilidade celular em neurônios expostos à rotenona. Entretanto, não é possível afirmar se tais alterações possuem caráter irreversível ou não. / Parkinson’s disease is a neurogenerative disease that affects dopaminergic neurons of the substantia nigra whose neurons Project to the striatum. Rotenone is a compound widely used as pesticide and which has been implicated among the environmental factors that increase the risk of developing PD. An essay that evaluate DNA damage, such as the eletroforesis comet essay, was introduced in the present work, to better understand the neurotoxic effects of the rotenone in a experimental model of PD. The comet assay was applied to neurons from mixed mesencephalic cultures exposed to different concentrations of rotenone in two different exposure times, 24 and 48 hours. The mean comet damage index showed a significant difference between the control condition and all the rotenone concentrations tested in both exposure times. However, in the comparative analysis considering time exposure for equivalent concentrations, there was significant difference only with 20 and 30 nM rotenone concentrations. This study demonstrated that, in the experimental conditions used, the comet assay detected damage to the genetic material without detectable alterations in the MTT viability test (5 nM rotenone, 24h), suggesting that genotoxic alterations may precede viability alterations in rotenone-exposed neurons. It is not possible, however, to assure that such alterations are irreversible or not.
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Modelo de doença de parkinson em camundongos baseado na injeção unilateral 6-hidroxidopamina no estriado: caracterização do curso temporal das alterações comportamentais e da degeneração nigroestriatal

CARDOSO, Váldina Solimar Lopes 03 July 2008 (has links)
Submitted by Nathalya Silva (nathyjf033@gmail.com) on 2017-05-30T15:38:57Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ModeloDoencaParkinson.pdf: 8166697 bytes, checksum: 35469df57a1bffa01c87643c4e5ca57f (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-06-06T22:08:11Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ModeloDoencaParkinson.pdf: 8166697 bytes, checksum: 35469df57a1bffa01c87643c4e5ca57f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-06T22:08:11Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ModeloDoencaParkinson.pdf: 8166697 bytes, checksum: 35469df57a1bffa01c87643c4e5ca57f (MD5) Previous issue date: 2008-07-03 / A Doença de Parkinson (DP) é uma doença neurodegenerativa comum, que afeta principalmente pessoas idosas. Caracteriza-se pela morte progressiva de neurônios dopaminérgicos do sistema nigroestriatal, levando ao aparecimento de sintomas que caracterizam a tétrade clássica da doença: tremor em repouso, rigidez muscular, bradicinesia e instabilidade postural. Há evidências de que tanto fatores genéticos como ambientais contribuam para o desenvolvimento da doença. A fim de se melhor entender os mecanismos subjacentes à doença vários modelos animais foram desenvolvidos que mimetizam algum aspecto da degeneração dopaminérgica envolvida na DP. A injeção intracerebral de 6-OHDA é um dos modelos mais utilizados. Esta toxina é preferencialmente injetada no estriado ou na substância negra, onde promove destruição seletiva de neurônios catecolaminérgicos da via nigroestriatal. Quando a injeção é unilateral, os animais apresentam um comportamento rotatório estereotipado após indução farmacológica e tal comportamento tem sido muito usado pra medir o grau de degeneração nigroestriatal. Este modelo está bem caracterizado em ratos e tem sido uma ferramenta útil para testar terapias celulares ou farmacológicas com potencial neuroprotetor. Camundongos, assim como ratos, também são largamente utilizados em diversos estudos relacionados à DP. O presente trabalho teve como objetivo melhorar a caracterização do modelo de hemiparkinsonismo baseado em uma injeção única intraestriatal unilateral de 6- OHDA em camundongos C57BL6, visando avaliar o curso temporal da degeneração dos neurônios dopaminérgicos na substância negra e o grau de correlação entre a degeneração neuronal e alterações comportamentais. Os nossos resultados mostraram que, após uma única injeção de 10 μg de 6-OHDA no estriado, ocorre degeneração progressiva dos neurônios nigrais em função do tempo de sobrevida, e que existe uma correlação alta entre a taxa de degeneração e o comportamento rotatório induzido por apomorfina. Comportamentos motores espontâneos de ambulação e bipedestação tiveram correlação menor com a degeneração. Portanto, sugerimos que o comportamento rotatório induzido por apomorfina é um bom indicativo do grau de assimetria na via nigroestriatal de camundongos com hemiparkinsonismo induzidos por 6-OHDA e que pode ser uma ferramenta muito útil em experimentos que visem testar terapias com potencial neuroprotetor para a doença de Parkinson. / Parkinson‘s disease (PD) is a common neurodegenerative disease that affects mainly elderly people. It is characterized by the progressive cell death of dopaminergic neurons in the nigrostriatal system, which causes the development of the classic tetrad of symptoms: resting tremor, muscular rigidity, bradikynesia and postural instability. There is evidence that both genetic and environmental factors play a role in the development of the disease. In order to better understand the mechanisms undelying this disease, several animal models have been used to mimic some aspect of the dopaminergic degeneration. The intracerebral injection of 6-OHDA has been one of the most used PD model. This toxin is preferentially injected into the striatum or in the substantia nigra to provoke a selective degeneration of dopaminergic neurons from the nigrostriatal pathway. When a unilateral injection is used, the animals display a stereotypical rotational behavior after pharmacological induction, and such behavior has been largely used as a measure of the degree of nigroestriatal degeneration. This model is well characterized in rats and has been an useful tool to test neuroprotective therapies. Mice, as much as rats, are also largely used in studies of DP, but the 6-OHDA model has not been well described. The objective of the present work was to improve the characterization of the hemiparkinsonism model based on a single unilateral intraestriatal injection of 6-OHDA in C57BL6 mice, to provide a more detailed evaluation of the temporal course of the neuronal dopaminergic degeneration in the substantia nigra and to establish the degree of correlation between the degeneration and behavioral changes. Our results showed that a single injection of 10 μg of 6-OHDA into the striatum causes progressive degeneration of nigral dopaminergic neurons dependent of survival time, and that there is a high correlation between the rate of degeneration and the rotational behavior induced by apomorphine. Spontaneous motor behaviors such as ambulation and rearing had a lower correlation with the degeneration. Therefore, we suggest that the rotational behavior induced by apomorphine provides a good measure of the degree of asymmetry in the nigrostriatal pathway of mice with 6- OHDA-induced hemiparkinsonism and that it can indeed be an useful tool in experiments to test therapies with neuroprotective potential for Parkinson’s disease.

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