Made available in DSpace on 2014-06-12T16:32:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo9012_1.pdf: 1156402 bytes, checksum: 455074848a3e717cd6059d914fcaae0b (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / De acordo com a literatura, há uma grande quantidade de trabalhos com a intenção de obter derivados do ácido glutâmico com aplicações farmacológicas, como a neurotransmissora, antitumoral, anti-inflamatória. Também se deve salientar a variedade de trabalhos contendo o núcleo 2-isoxazolina explorando as mais diversas atividades biológicas: antimicrobiana, antinociceptiva, antitumoral, antifúngica e anti-inflamatória. Nosso grupo de pesquisa vem obtendo com sucesso na busca de novos compostos bioativos, híbridos dos núcleos 2-isoxazolina[5,4-b]pirrolidina, tanto na síntese racêmica como na assimétrica. Desta forma, com o intuito de expandir a cicloadição 1,3-dipolar quiral, partiu-se inicialmente do ácido L-piroglutâmico, através da proteção da função ácida obtendo o éster benzílico. Em seguida, o nitrogênio do éster do ácido piroglutâmico foi protegido com o grupamento terc-butóxidocarbonila (Boc). A redução da carbonila carbamídica levou à formação de um lactamol, com 81% de rendimento. A eliminação da hidroxila do lactamol levou a formação do enecarbamato quiral, com 82% de rendimento. Utilizando o enecarbamato quiral, com um centro assimétrico e com uma configuração absoluta definida, houve uma bifurcação do trabalho através da reação de cicloadição 1,3-dipolar assimétrica com dois tipos de N-óxido de nitrila: o clorooximidoacetato de etila e o cloreto de hidroxi-iminoíla fenil p-Cl e p-F. Desta forma, foram obtidas duas séries separadamente, 1 par de diasteroisômeros 3-carboxi e 2 pares diastereoisoméricos 3-aril p-Cl e p-F. Na primeira série, após a amonólise obteve-se a amida que em seguida foi desprotegida em C6 através de hidrogenólise e, por último, uma hidrólise ácida. Assim, foram obtidos 2 aminoácidos diasteroisoméricos isoxazolínicos. Na outra série, os novos cicloadutos diasteroisoméricos 3-aril foram submetidos a mais duas etapas: hidrogenólise para remoção do grupamento benzilóxi e a hidrólise ácida para retirar o grupamento tert-butila. Os novos compostos foram identificados através das análises de RMN H1 e C13, IV e Massas. Esses também foram submetidos aos testes biológicos para avaliar a atividade antitumoral dos mesmos. Os ensaios foram feitos utilizando o cultivo de três linhagens de células tumorais in vitro, a HT29 (carcinoma de cólon humano), HEp-2 (carcinoma de mama humano) e NCI H-292 (câncer de pulmão humano), as quais foram cultivadas em meio RPMI 1640 ou DMEN. Os novos derivados não apresentaram atividade inibidora de carcinoma satisfatória. A partir destes resultados prévios observa-se que estes compostos não são ativos para esta atividade biológica, porém são promissores para avaliar a atividade neurotransmissora, visto que os mesmos são derivados do ácido glutâmico e análogos de antagonistas dos receptores glutaminérgicos

O fipronil é um inseticida fenilpirazol de amplo espectro, empregado na Medicina Veterinária e na Agricultura para o controle de pragas; é um potente inibidor do canal de cloreto ligado ao ácido gama aminobutírico (GABA), um dos neurotransmissores responsáveis por efeitos inibitórios no sistema nervoso central (SNC) de mamíferos. Embora vários estudos procurem compreender os mecanismos da toxicidade neuronal dos praguicidas em mamíferos, há poucos relacionados aos efeitos neurocomportamentais. Neste trabalho estudou-se os efeitos da exposição aguda a ao fipronil, utilizando-se modelos comportamentais ligados ao sistema GABAérgico: campo-aberto (CA), labirinto em cruz elevado (LCE), dose convulsivante mínima (DCM) com picrotoxina e pentilenotetrazol, e avaliação dos níveis cerebrais de alguns neurotransmissores e metabólitos. Ratos Wistar machos receberam, por via intragástrica (gavage), dose única de fipronil (1,0; 10,0; 30,0 ou 100,0 mg/Kg) ou água destilada 1 mL/Kg. No CA, uma hora após o tratamento, houve redução significante da distância percorrida, da velocidade média, do tempo em movimento e do número de levantamentos nos animais tratados. No LCE, observou-se diminuição da distância percorrida e número de entradas nos braços fechados e diminuição do número de movimentos iniciados na arena, nos animais tratados. Quanto às convulsões, foi observada redução significante apenas na DCM de pentilenotetrazol em animais expostos a maior dose de fipronil. Uma hora após o tratamento não foram observadas alterações relevantes nos níveis dos neurotransmissores (noradrenalina; dopamina, serotonina e GABA) e seus metabólitos no córtex, no hipotálamo e no striatum. Finalizando, os resultados do presente estudo mostraram que ratos expostos a dose única de fipronil apresentaram alterações comportamentais, caracterizadas por redução da atividade motora no campo aberto, no labirinto em cruz elevado e na dose convulsivante mínima do pentilenotetrazol. Além disso, a maior dose de fipronil (100,0 mg/Kg) causou a morte de 60% dos ratos, num período entre 24 horas a 7 dias após a exposição oral. Esses efeitos comportamentais do fipronil não puderam ser atribuídos a um único sistema de neurotransmissão central. / The Fipronil is a phenylpyrazole insecticide with broad spectrum, both in Veterinary Medicine, and in Agriculture it has been used for the control of nuisances, is a potent inhibitor of chloride channel connected to the gamma aminobutyric acid (GABA), one of the neurotransmitters responsible for inhibitory effects on the central nervous system (CNS) of mammals. Although several studies try to understand the mechanism of neuronal toxicity of pesticide in mammalian, there are few studies related to neurobehavioral effects. Thus, the present study investigated the effects of fipronil acute exposure, being observed some behaviors models connected to GABAergic system, as open field, elevated plus maze (EPM), as well as in the seizures induced by picrotoxinin and pentylenotetrazole and determinate the brain levels of some neurotransmitter and metabolic levels. Male Wistar rats received by intragastric (gavage), single dose of fipronil (1.0; 10.0; 30.0 or 100.0 mg/Kg) or distilled water. In open field, one hour after treatment, there was a significant reduction of distance moved, average speed, time moving and the number of surveys in treated animals. In the EPM, it was observed decrease in the distance moved, in the number of entries in the closed arms and decrease the number of started movements in the arena, in treated animals. As for seizures, a significant decrease was observed only in minimum convulsant dose of pentylenotetrazole in animals exposed to higher dose of fipronil. One hour after treatment were not observed any relevant changes in the levels of neurotransmitters (norepinephrine, dopamine, serotonin and GABA) and its metabolites in the cortex, the hypothalamus and the striatum. Finally, the results of this study showed that rats exposed to single dose of fipronil showed behavioral changes, characterized by reduction of motor activity in the open field, in the elevated plus-maze and the minimum convulsant dose of pentyletetrazole. Moreover, the higher dose of fipronil (100.0 mg/Kg) caused the death of 60% of rats, over a period from 24 hours to 7 days after oral exposure. These behavioral effects of fipronil could not be attributed to a single system of central neurotransmission.

O fipronil é um inseticida fenilpirazol de amplo espectro, empregado na Medicina Veterinária e na Agricultura para o controle de pragas; é um potente inibidor do canal de cloreto ligado ao ácido gama aminobutírico (GABA), um dos neurotransmissores responsáveis por efeitos inibitórios no sistema nervoso central (SNC) de mamíferos. Embora vários estudos procurem compreender os mecanismos da toxicidade neuronal dos praguicidas em mamíferos, há poucos relacionados aos efeitos neurocomportamentais. Neste trabalho estudou-se os efeitos da exposição aguda a ao fipronil, utilizando-se modelos comportamentais ligados ao sistema GABAérgico: campo-aberto (CA), labirinto em cruz elevado (LCE), dose convulsivante mínima (DCM) com picrotoxina e pentilenotetrazol, e avaliação dos níveis cerebrais de alguns neurotransmissores e metabólitos. Ratos Wistar machos receberam, por via intragástrica (gavage), dose única de fipronil (1,0; 10,0; 30,0 ou 100,0 mg/Kg) ou água destilada 1 mL/Kg. No CA, uma hora após o tratamento, houve redução significante da distância percorrida, da velocidade média, do tempo em movimento e do número de levantamentos nos animais tratados. No LCE, observou-se diminuição da distância percorrida e número de entradas nos braços fechados e diminuição do número de movimentos iniciados na arena, nos animais tratados. Quanto às convulsões, foi observada redução significante apenas na DCM de pentilenotetrazol em animais expostos a maior dose de fipronil. Uma hora após o tratamento não foram observadas alterações relevantes nos níveis dos neurotransmissores (noradrenalina; dopamina, serotonina e GABA) e seus metabólitos no córtex, no hipotálamo e no striatum. Finalizando, os resultados do presente estudo mostraram que ratos expostos a dose única de fipronil apresentaram alterações comportamentais, caracterizadas por redução da atividade motora no campo aberto, no labirinto em cruz elevado e na dose convulsivante mínima do pentilenotetrazol. Além disso, a maior dose de fipronil (100,0 mg/Kg) causou a morte de 60% dos ratos, num período entre 24 horas a 7 dias após a exposição oral. Esses efeitos comportamentais do fipronil não puderam ser atribuídos a um único sistema de neurotransmissão central. / The Fipronil is a phenylpyrazole insecticide with broad spectrum, both in Veterinary Medicine, and in Agriculture it has been used for the control of nuisances, is a potent inhibitor of chloride channel connected to the gamma aminobutyric acid (GABA), one of the neurotransmitters responsible for inhibitory effects on the central nervous system (CNS) of mammals. Although several studies try to understand the mechanism of neuronal toxicity of pesticide in mammalian, there are few studies related to neurobehavioral effects. Thus, the present study investigated the effects of fipronil acute exposure, being observed some behaviors models connected to GABAergic system, as open field, elevated plus maze (EPM), as well as in the seizures induced by picrotoxinin and pentylenotetrazole and determinate the brain levels of some neurotransmitter and metabolic levels. Male Wistar rats received by intragastric (gavage), single dose of fipronil (1.0; 10.0; 30.0 or 100.0 mg/Kg) or distilled water. In open field, one hour after treatment, there was a significant reduction of distance moved, average speed, time moving and the number of surveys in treated animals. In the EPM, it was observed decrease in the distance moved, in the number of entries in the closed arms and decrease the number of started movements in the arena, in treated animals. As for seizures, a significant decrease was observed only in minimum convulsant dose of pentylenotetrazole in animals exposed to higher dose of fipronil. One hour after treatment were not observed any relevant changes in the levels of neurotransmitters (norepinephrine, dopamine, serotonin and GABA) and its metabolites in the cortex, the hypothalamus and the striatum. Finally, the results of this study showed that rats exposed to single dose of fipronil showed behavioral changes, characterized by reduction of motor activity in the open field, in the elevated plus-maze and the minimum convulsant dose of pentyletetrazole. Moreover, the higher dose of fipronil (100.0 mg/Kg) caused the death of 60% of rats, over a period from 24 hours to 7 days after oral exposure. These behavioral effects of fipronil could not be attributed to a single system of central neurotransmission.

Os endocanabinóides (ECs) são neuromoduladores lipídicos que são produzidos por demanda tendo ação retrógrada. Existem duas moléculas que são atualmente reconhecidos como os principais ECs, a anandamida (AEA) e 2-araquidonoilglicerol (2-AG). O hipocampo sintetiza endocanabinóides e expressa seus receptores (CB1, CB2, TRPV1).Existe uma discrepância de efeitos dos 2 endocanabinóides na potenciação á longo prazo (LTP) hipocampal que pode ser um resultado da AEA agir tanto em receptores CB1 quanto em receptores TRPV1.Tendo em vista que a ativação dos receptores TRPV1 potenciam a LTP hipocampal, e não a inibem como é observado com a AEA, então qual seria o mecanismo de ação da AEA em inibir a LTP? Seria possível que a AEA estivesse preferencialmente inibindo a produção de 2-AG e assim inibindo a LTP? Para testar essa hipótese usamos inibidores farmacológicos da degradação hidrolítica do 2-AG e da AEA e também usamos antagonistas dos receptores TRPV1 e um animal knock-out para o receptor TRPV1. Camundongos machos BlackC57 e knockout(KO) para TRPV1 com idade entre 35 a 49 dias foram utilizados para obtenção de fatias do hipocampo (400µm), e a potenciação a longo prazo na via Schaffer-CA1 estudada. Não observamos efeito dos inibidores da degradação hidrolítica e oxidative dos endocanabinóides na LTP. A LTP do camundongo knock-out era inibida, porem o antagonismo farmacológico dos receptores TRPV1 não minetizou esse efeito. Já o agonista dos receptors canabinóides WIN55212-2 inibiu a indução da LTP. Concluimos que o aumento dos endocanabinóides pela inibição da sua degradação não foi eficiente em alterar a LTP hippocampal em nosso modelo experimental. Aprovação do CONCEA-FMRP- nº008/2017 / Endocannabinoids (ECs) are lipid neuromodulators that are produced on demand having retrograde action. There are two molecules that are currently recognized as the major ECs, anandamide (AEA) and 2-arachidonoylglycerol (2-AG). The hippocampus synthesizes endocannabinoids and expresses their receptors (CB1, CB2, TRPV1). There is a discrepancy of endocannabinoid effects on hippocampal long term potentiation (LTP) which may be a result of AEA acting on both CB1 and TRPV1 receptors. Given that the activation of TRPV1 receptors potentiate hippocampal LTP, and do not inhibit it as observed with AEA, then what would be the mechanism of action of AEA in inhibiting LTP? Was it possible that AEA was preferentially inhibiting 2-AG production and thus inhibiting LTP? To test this hypothesis, we used pharmacological inhibitors of the hydrolytic degradation of 2-AG and AEA and also used TRPV1 receptor antagonists and a knock-out animal for the TRPV1 receptor. Male BlackC57 mice and TRPV1 knockout (KO) aged 35 to 49 days were used to obtain hippocampal slices (400 ?m), and the long-term potentiation in the Schaffer-CA1 pathway studied). The LTP of the knock-out mouse was inhibited, but the pharmacological antagonism of TRPV1 receptors did not mimic this effect, whereas the WIN55212-2 cannabinoid receptor agonist inhibited the induction of LTP. We conclude that increasing the levels of endocannabinoids by inhibiting their degradation was not efficient in altering hippocampal LTP in our experimental model Approval of CONCEA-FMRP- nº 008/2017

O início do desenvolvimento do sistema nervoso central (SNC) é caracterizado por diversos processos, com períodos críticos, que podem ser influenciados por xenobióticos. Este estudo teve como objetivo comparar os efeitos das diferentes concentrações de nicotina em elementos da transmissão sináptica durante o desenvolvimento de camundongos C57Bl/6. Para tanto, foram utilizados cigarros com duas diferentes concentrações de nicotina, o 3R4F (0,73 mg de nicotina/cigarro) e o 4A1 (0,16 mg de nicotina/cigarro). As exposições ocorreram diariamente a partir do 3° dia de vida (P3) até o 14° dia (P14) por duas horas, e os animais controle foram expostos somente ao ar sintético. Os animais foram eutanasiados em P15, P35 e P65 e avaliamos as seguintes proteínas: sinapsina (SYN1), sinaptotagmina (SYT), sinaptofisina (SYP), sinaptobrevina (SYB), PSD-95 e EGR-1, por Western blotting; o gene Egr-1 por PCR Real Time; MAP-2 e neurofilamentos (Neu) por imunofluorescência no hipocampo, tronco encefálico e cerebelo. Nossos resultados mostraram que na infância (P15) a fumaça do cigarro 3R4F diminuiu SYN1, assim como EGR-1, MAP-2 e Neu no cerebelo. No hipocampo houve aumento de SYN1 e MAP-2, diminuição de PSD-95, Egr-1 e Neu. No tronco encefálico esse cigarro não modificou nenhum dos parâmetros avaliados. Nessa mesma idade, a fumaça do cigarro 4A1 diminuiu MAP-2, Neu e a expressão gênica de Egr-1 no cerebelo; diminuiu MAP-2 e Neu no hipocampo e não promoveu alterações no tronco encefálico. Em P35 (adolescência) o 3R4F manteve reduzido SYN1, EGR-1, MPA-2 and Neu, e também reduziu Egr-1 no cerebelo. A diminuição de SYN1 também foi observada no hipocampo, mas nessa estrutura o 3R4F também aumentou SYT, SYP, MAP-2 and Neu; diminuiu EGR-1 e a expressão de Egr-1. No entanto, no tronco encefálico, foram observados aumento de SYN1 e MAP-2, e uma diminuição de Neu. Em relação à fumaça do 4A1, em P35, nossos resultados mostraram diminuição de SYB, Egr-1, MAP-2 and Neu no cerebelo; aumento de Egr-1, MAP-2 e diminuição de Neu no hipocampo; no tronco encefálico houve aumento de SYB, Egr-1, Neu e diminuição de MAP-2. Na fase adulta (P65) as únicas diferenças estatísticas encontradas foram: no cerebelo: diminuição de SYB pelos cigarros 4A1, aumento de EGR-1 pelo 3R4F e aumento de Egr-1 e MAP-2 por ambos os cigarros; no hipocampo: aumento de Neu por ambos os cigarros; tronco encefálico: aumento de SYB e EGR-1 e diminuição de SYT pelo 4A1, diminuição de SYN1, aumento de EGR-1, Egr-1 e MAP-2 pelo 3R4F. Nossos resultados indicam que a exposição à fumaça do cigarro nos primeiros dias de vida de camundongos, mesmo que em baixas concentrações de nicotina, podem acarretar em alterações em elementos da transmissão sináptica em várias regiões encefálicas durante a infância, adolescência e na fase adulta. / The initial steps of the development of the central nervous system are characterized by several critical processes, which can be affected by xenobiotics. The present study aimed to compare the effect of two different nicotine concentrations in cigarettes on synaptic transmission elements during the development of C57/Bl6 mice. To reach this aim we exposed C57Bl/6 mice to smoke from two different cigarettes - 3R4F (0.73mg of nicotine/cigarette) or 4A1 (0.16mg of nicotine/cigarette), from the third day of life (P3) until the fourteenth (P14) for a period of 1h, twice a day (at 8am and at 3pm). The control animals were exposed only to synthetic air. At P15, P35 and P65, the animals were submitted to euthanasia and different encephalic areas were collected (cerebellum, hippocampus and brainstem); quantification of synapsin (SYN1), synaptotagmin (SYT), synaptophysin (SYP), synaptobrevin (SYB), PSD-95 and EGR1 protein expression was assessed by Western blotting, gene expression of Egr-1 by was assessed by RT-PCR and MAP-2 and neurofilaments (Neu) were assessed by immunofluorescence. Our results showed that exposure to 3R4F smoke decreased the quantification of SYN1 at infancy (P15), as well as EGR-1, MAP-2 and Neu at cerebellum. At hippocampus, there was an increase of SYN1 and MAP-2, decrease of PSD-95, Egr-1 and Neu. At brainstem, 3R4F smoke did not modify any parameter. At the same age, 4A1 smoke decreased the quantification of MAP-2, Neu and the expression of Egr-1, at cerebellum; decreased MAP-2 and Neu at hippocampus and did not alter any parameter at brainstem. At P35 (adolescence) 3R4F smoke still reduced SYN1, EGR-1, MAP-2 and Neu, and reduced Egr-1 at cerebellum. The reduction of SYN1 quantification was also observed at hippocampus, but at this area, 3R4F smoke also increased the quantification of SYT, SYP, MAP-2 and Neu and decreased EGR-1 and the expression of Egr-1. However, at the brainstem, an increased quantification of SYN1 and MAP-2 and a decrease of Neu were observed. Regarding 4A1 smoke, at the same age, our results showed a decreased quantification of SYB, Egr-1, MAP-2 and Neu at cerebellum; increase of Egr-1, MAP-2 and decrease of Neu at hippocampus; and at brainstem, increase of SYB, Egr-1, Neu and decrease of MAP-2. At adulthood (P65) the only statistical differences were: at cerebellum - decreased quantification of SYB by 4A1 cigarette smoke, increase of EGR-1 by 3R4F and increase of Egr-1 and MAP-2 by smoke of both cigarettes; at hippocampus - increase of Neu by smoke of both cigarettes; at brainstem - increase of SYB and EGR-1 and decrease of SYT by 4A1 smoke, decrease of SYN1, increase of EGR-1, Egr-1 and MAP-2 by 3R4F smoke. Thus, we can conclude that exposure to cigarette smoke early in life, even at low nicotine concentrations can modify elements of synaptic transmission, compromising such transmission at several encephalic areas.

A hipóxia mantida de curta duração (HM) está associada a alterações cardiorrespiratórias e ao desencadeamento de processo inflamatório em humanos e modelos experimentais. Ademais, há evidências de que a HM pode alterar a transmissão sináptica na região do Núcleo do Trato Solitários (NTS). No presente estudo, utilizamos a minociclina, um inibidor da ativação microglial e antiinflamatório, para avaliar a influência da inflamação desencadeada pela HM sobre a neurotransmissão glutamatérgica nos neurônios do NTS que enviam projeções para a região ventrolateral da medula (NTS-VLM). A hipótese geral do nosso estudo foi a seguinte: a HM induz processo inflamatório no tronco encefálico, o qual contribui para o aumento da neurotransmissão glutamatérgica em neurônios NTS-VLM, colaborando para a elevação da pressão arterial média (PAM) observada nestes ratos. Embora tenhamos observado aumento da pressão arterial média em ambos os grupos de ratos tratados com veículo (solução salina + água destilada, ip) ou minociclina [(30mg/Kg ip por 3 dias) submetidos a 24h de HM (FiO2 0.1) em relação aos seus respectivos grupos controle (FiO2 0,28), o aumento da MAP foi menor nos ratos previamente tratados com minociclina. Os registros eletrofisiológicos utilizando a técnica de whole cell patch-clamp mostraram que a HM não produziu alterações nas propriedades ativas e passivas dos neurônios NTS-VLM. No entanto, os neurônios de ratos submetidos a HM apresentaram aumento nas correntes glutamatérgicas espontâneas e evocadas pelo estímulo do trato solitário. Esse grupo de animais também apresentou aumento no número de microgliais na região do NTS. As alterações mencionadas foram atenuadas pelo tratamento prévio com minociclina. Concluímos que a inflamação induzida pela HM contribui para o aumento da neurotransmissão glutamatérgica nos neurônios NTS-VLM o qual poderia estar relacionado com a hipertensão arterial observada nestes ratos. / Short-term Sustained hypoxia (SH) is associated with cardiorespiratory changes and inflammatory process in humans and experimental models. There is also evidence that SH can change the synaptic transmission in the nucleus tractus solitarius (NTS) region. Here we use the minocycline, an anti-inflammatory and microglial inhibitor, to evaluate the role of inflammation triggered by SH on the excitatory neurotransmission in the NTS neurons sending projections to the ventrolateral medulla (NTS-VLM). We hypothesized that SH induces brainstem inflammatory process, which may contribute to increase in excitatory neurotransmission and excitability of the NTS-VLM neurons, collaborating to the high blood pressure observed on these rats. Although we have observed increased MAP in both groups of rats treated with vehicle (saline + distilled water, i.p) or minociclina [(30mg/Kg i.p for 3 days) submitted to 24h of SH (FiO2 0.1) in relation to their respective control groups (FiO2 0.28), the MAP increase was lower in rats treated with minociclina. The whole cell patch-clamp recordings showed that SH produced no changes in active properties of NTS neurons. However, neurons of rats submitted SH presented an increase in the glutamatergic neurotransmission and the number of microglial at the NTS region. These increases were prevented in the groups previously treated with minociclina. We conclude that inflammation induced by SH contributes to the increased excitatory neurotransmission in NTS-VLM neurons that could be associated to high blood pressure observed in these rats.

O início do desenvolvimento do sistema nervoso central (SNC) é caracterizado por diversos processos, com períodos críticos, que podem ser influenciados por xenobióticos. Este estudo teve como objetivo comparar os efeitos das diferentes concentrações de nicotina em elementos da transmissão sináptica durante o desenvolvimento de camundongos C57Bl/6. Para tanto, foram utilizados cigarros com duas diferentes concentrações de nicotina, o 3R4F (0,73 mg de nicotina/cigarro) e o 4A1 (0,16 mg de nicotina/cigarro). As exposições ocorreram diariamente a partir do 3° dia de vida (P3) até o 14° dia (P14) por duas horas, e os animais controle foram expostos somente ao ar sintético. Os animais foram eutanasiados em P15, P35 e P65 e avaliamos as seguintes proteínas: sinapsina (SYN1), sinaptotagmina (SYT), sinaptofisina (SYP), sinaptobrevina (SYB), PSD-95 e EGR-1, por Western blotting; o gene Egr-1 por PCR Real Time; MAP-2 e neurofilamentos (Neu) por imunofluorescência no hipocampo, tronco encefálico e cerebelo. Nossos resultados mostraram que na infância (P15) a fumaça do cigarro 3R4F diminuiu SYN1, assim como EGR-1, MAP-2 e Neu no cerebelo. No hipocampo houve aumento de SYN1 e MAP-2, diminuição de PSD-95, Egr-1 e Neu. No tronco encefálico esse cigarro não modificou nenhum dos parâmetros avaliados. Nessa mesma idade, a fumaça do cigarro 4A1 diminuiu MAP-2, Neu e a expressão gênica de Egr-1 no cerebelo; diminuiu MAP-2 e Neu no hipocampo e não promoveu alterações no tronco encefálico. Em P35 (adolescência) o 3R4F manteve reduzido SYN1, EGR-1, MPA-2 and Neu, e também reduziu Egr-1 no cerebelo. A diminuição de SYN1 também foi observada no hipocampo, mas nessa estrutura o 3R4F também aumentou SYT, SYP, MAP-2 and Neu; diminuiu EGR-1 e a expressão de Egr-1. No entanto, no tronco encefálico, foram observados aumento de SYN1 e MAP-2, e uma diminuição de Neu. Em relação à fumaça do 4A1, em P35, nossos resultados mostraram diminuição de SYB, Egr-1, MAP-2 and Neu no cerebelo; aumento de Egr-1, MAP-2 e diminuição de Neu no hipocampo; no tronco encefálico houve aumento de SYB, Egr-1, Neu e diminuição de MAP-2. Na fase adulta (P65) as únicas diferenças estatísticas encontradas foram: no cerebelo: diminuição de SYB pelos cigarros 4A1, aumento de EGR-1 pelo 3R4F e aumento de Egr-1 e MAP-2 por ambos os cigarros; no hipocampo: aumento de Neu por ambos os cigarros; tronco encefálico: aumento de SYB e EGR-1 e diminuição de SYT pelo 4A1, diminuição de SYN1, aumento de EGR-1, Egr-1 e MAP-2 pelo 3R4F. Nossos resultados indicam que a exposição à fumaça do cigarro nos primeiros dias de vida de camundongos, mesmo que em baixas concentrações de nicotina, podem acarretar em alterações em elementos da transmissão sináptica em várias regiões encefálicas durante a infância, adolescência e na fase adulta. / The initial steps of the development of the central nervous system are characterized by several critical processes, which can be affected by xenobiotics. The present study aimed to compare the effect of two different nicotine concentrations in cigarettes on synaptic transmission elements during the development of C57/Bl6 mice. To reach this aim we exposed C57Bl/6 mice to smoke from two different cigarettes - 3R4F (0.73mg of nicotine/cigarette) or 4A1 (0.16mg of nicotine/cigarette), from the third day of life (P3) until the fourteenth (P14) for a period of 1h, twice a day (at 8am and at 3pm). The control animals were exposed only to synthetic air. At P15, P35 and P65, the animals were submitted to euthanasia and different encephalic areas were collected (cerebellum, hippocampus and brainstem); quantification of synapsin (SYN1), synaptotagmin (SYT), synaptophysin (SYP), synaptobrevin (SYB), PSD-95 and EGR1 protein expression was assessed by Western blotting, gene expression of Egr-1 by was assessed by RT-PCR and MAP-2 and neurofilaments (Neu) were assessed by immunofluorescence. Our results showed that exposure to 3R4F smoke decreased the quantification of SYN1 at infancy (P15), as well as EGR-1, MAP-2 and Neu at cerebellum. At hippocampus, there was an increase of SYN1 and MAP-2, decrease of PSD-95, Egr-1 and Neu. At brainstem, 3R4F smoke did not modify any parameter. At the same age, 4A1 smoke decreased the quantification of MAP-2, Neu and the expression of Egr-1, at cerebellum; decreased MAP-2 and Neu at hippocampus and did not alter any parameter at brainstem. At P35 (adolescence) 3R4F smoke still reduced SYN1, EGR-1, MAP-2 and Neu, and reduced Egr-1 at cerebellum. The reduction of SYN1 quantification was also observed at hippocampus, but at this area, 3R4F smoke also increased the quantification of SYT, SYP, MAP-2 and Neu and decreased EGR-1 and the expression of Egr-1. However, at the brainstem, an increased quantification of SYN1 and MAP-2 and a decrease of Neu were observed. Regarding 4A1 smoke, at the same age, our results showed a decreased quantification of SYB, Egr-1, MAP-2 and Neu at cerebellum; increase of Egr-1, MAP-2 and decrease of Neu at hippocampus; and at brainstem, increase of SYB, Egr-1, Neu and decrease of MAP-2. At adulthood (P65) the only statistical differences were: at cerebellum - decreased quantification of SYB by 4A1 cigarette smoke, increase of EGR-1 by 3R4F and increase of Egr-1 and MAP-2 by smoke of both cigarettes; at hippocampus - increase of Neu by smoke of both cigarettes; at brainstem - increase of SYB and EGR-1 and decrease of SYT by 4A1 smoke, decrease of SYN1, increase of EGR-1, Egr-1 and MAP-2 by 3R4F smoke. Thus, we can conclude that exposure to cigarette smoke early in life, even at low nicotine concentrations can modify elements of synaptic transmission, compromising such transmission at several encephalic areas.

A hipóxia mantida de curta duração (HM) está associada a alterações cardiorrespiratórias e ao desencadeamento de processo inflamatório em humanos e modelos experimentais. Ademais, há evidências de que a HM pode alterar a transmissão sináptica na região do Núcleo do Trato Solitários (NTS). No presente estudo, utilizamos a minociclina, um inibidor da ativação microglial e antiinflamatório, para avaliar a influência da inflamação desencadeada pela HM sobre a neurotransmissão glutamatérgica nos neurônios do NTS que enviam projeções para a região ventrolateral da medula (NTS-VLM). A hipótese geral do nosso estudo foi a seguinte: a HM induz processo inflamatório no tronco encefálico, o qual contribui para o aumento da neurotransmissão glutamatérgica em neurônios NTS-VLM, colaborando para a elevação da pressão arterial média (PAM) observada nestes ratos. Embora tenhamos observado aumento da pressão arterial média em ambos os grupos de ratos tratados com veículo (solução salina + água destilada, ip) ou minociclina [(30mg/Kg ip por 3 dias) submetidos a 24h de HM (FiO2 0.1) em relação aos seus respectivos grupos controle (FiO2 0,28), o aumento da MAP foi menor nos ratos previamente tratados com minociclina. Os registros eletrofisiológicos utilizando a técnica de whole cell patch-clamp mostraram que a HM não produziu alterações nas propriedades ativas e passivas dos neurônios NTS-VLM. No entanto, os neurônios de ratos submetidos a HM apresentaram aumento nas correntes glutamatérgicas espontâneas e evocadas pelo estímulo do trato solitário. Esse grupo de animais também apresentou aumento no número de microgliais na região do NTS. As alterações mencionadas foram atenuadas pelo tratamento prévio com minociclina. Concluímos que a inflamação induzida pela HM contribui para o aumento da neurotransmissão glutamatérgica nos neurônios NTS-VLM o qual poderia estar relacionado com a hipertensão arterial observada nestes ratos. / Short-term Sustained hypoxia (SH) is associated with cardiorespiratory changes and inflammatory process in humans and experimental models. There is also evidence that SH can change the synaptic transmission in the nucleus tractus solitarius (NTS) region. Here we use the minocycline, an anti-inflammatory and microglial inhibitor, to evaluate the role of inflammation triggered by SH on the excitatory neurotransmission in the NTS neurons sending projections to the ventrolateral medulla (NTS-VLM). We hypothesized that SH induces brainstem inflammatory process, which may contribute to increase in excitatory neurotransmission and excitability of the NTS-VLM neurons, collaborating to the high blood pressure observed on these rats. Although we have observed increased MAP in both groups of rats treated with vehicle (saline + distilled water, i.p) or minociclina [(30mg/Kg i.p for 3 days) submitted to 24h of SH (FiO2 0.1) in relation to their respective control groups (FiO2 0.28), the MAP increase was lower in rats treated with minociclina. The whole cell patch-clamp recordings showed that SH produced no changes in active properties of NTS neurons. However, neurons of rats submitted SH presented an increase in the glutamatergic neurotransmission and the number of microglial at the NTS region. These increases were prevented in the groups previously treated with minociclina. We conclude that inflammation induced by SH contributes to the increased excitatory neurotransmission in NTS-VLM neurons that could be associated to high blood pressure observed in these rats.

Durante situações aversivas, como choque nas patas, imobilidade ou restrição dos movimentos, há um aumento nos níveis de acetilcolina no hipocampo de ratos. Além disso, o aumento desse neurotransmissor está envolvido com a modulação comportamental do MCC, principalmente em sua porção dorsal, HD. Diante disso, é proposto neste estudo que os receptores muscarínicos presentes no HD de ratos, modulam a expressão da REC, no modelo do MCC. Ratos wistar foram submetidos às sessões de condicionamento aversivo contextual, sendo divididos nos grupos: condicionado (6 choques de 3s; 1,5 mA) e não condicionado (sem choques) . Quarenta e oito horas após esta sessão foram avaliadas a comportamental (congelamento) e respostas autonômicas (PAM, FC e queda da TC). Além disso, foi verificada a distribuição de receptores M1 e M3 nas subáreas do HD e a quantificação dos mesmos em animais condicionados, não condicionados e naive, 48 após a sessão de condicionamento. A microinjeção bilateral de hemicolínio, inibidor da captação de colina, no HD promoveu uma redução do tempo de congelamento durante a reexposição ao contexto aversivo, caracterizando um efeito do tipo ansiolítico. Além disso, este tratamento inibiu o aumento da PAM, FC e a queda da TC induzidos pelo MCC. O mesmo ocorreu com a administração de atropina, antagonista não seletivo de receptores muscarínicos, de forma dose-dependente em todas as respostas observadas. Adicionalmente, a microinjeção de diferentes doses de J104129 fumarate bloquearam o tempo de congelamento (de forma dose-dependente, semelhante a atropina), a elevação da PAM, FC e a queda da TC durante a re-exposição ao contexto aversivo. Como o J104129 fumarate bloqueia receptores muscarínicos tanto M1 quanto M3, foi utilizado um antagonista de maior afinidade para receptores do tipo M1, pirenzepina. Todas as doses utilizadas de pirenzepina inibiram as respostas autonômicas, sem afetar o tempo de congelamento induzidos pelo MCC. A análise de imunofluorescência, por duplamarcação, mostrou que receptores M1 e M3 estão distribuídos nos mesmos compartimentos celulares nas subáreas do HD. A quantificação dos receptores 48 horas após o condicionamento evidencia apenas o aumento de receptores M3 no hipocampo de ratos, sem alteração na população de receptores M1. Com este conjunto de resultados podemos concluir que a ACh no HD é essencial para a expressão da REC. Especificamente, eles sugerem que os receptores muscarínicos do tipo M1 presentes nesta estrutura estão envolvidos com as respostas autonômicas e somente os receptores M3 participam das respostas comportamentais. / During aversive and stressful situations, such as footshock, stillness and restriction of movements, there is an increase in the levels of acetylcholine in rat hippocampus. Moreover, the increasing in the synaptic level of this neurotransmitter is involved with behavioral modulation of contextual fear conditioning (CFC), especially in the dorsal portion, DH. Therefore, this study investigated the involvement of muscarinic receptors in DH of rats in the expression of conditioned emotional response (CER) in the CFC. Moreover, we verified the expression of these receptors in the DH by double labeling immunofluorescence. Male Wistar rats were subjected to aversive contextual conditioning sessions and were divided into two groups: conditioned and unconditioned. Forty-eight hours after this session were evaluated autonomic (mean arterial pressure, MAP, heart rate, HR and tail temperature, TT) and behavioral (freezing) responses. Moreover, the distribution of M1/M3 receptors in subareas of DH was observed and the quantification of these receptors were performed 48 hours after the conditioning session in conditioned, unconditioned and naive animals. The bilateral microinjection of hemicholinium, inhibitor of choline reuptake, in DH, caused a decrease of freezing during re-exposure to the aversive context, featuring an anxiolytic-like effect. Furthermore, this treatment inhibited the increase in MAP, HR and TT drop by CFC. DH muscarinic receptors antagonism evoked by atropine, a non-selective muscarinic antagonist, reduced the freezing, in a dose-dependent manner. Similar reduction was observed in autonomic responses. The selective antagonism of M1/M3 receptors evoked by J104129 fumarate also reduced freezing, in a dose-dependent manner, when compared with control animals. The same effect was observed with autonomic responses in all the tested doses. As J104129 fumarate blocks both M1 muscarinic as M3 muscarinic, was used a higher-affinity M1 antagonist, pirenzepine. All doses inhibited cardiovascular responses and decrease the TT drop, without affecting the freezing induced by CFC. The immunofluorescence analysis revealed that M1 and M3 receptors are distributed in the same cellular compartments in DH. The quantification of receptors showed an increase of M3 receptors in rat hippocampus, while no change in the density of receptors M1 was detected. These findings support that cholinergic neurotransmission present in DH is involved with the expression of responses evoked by fear contextual conditioning, through muscarinic receptors activation. In particular, M3 muscarinic receptors modulate behavioral responses, M1 and M3 muscarinic receptors modulate the autonomic responses.

A transmissão sináptica é essencial para o funcionamento do sistema nervoso. A neuromodulação permite regular esse processo de forma precisa. Um desses mecanismos modulatórios é a regulação da liberação de neurotransmissores. A adenosina é um importante modulador da transmissão sináptica. Além disso, a ativação do subtipo A2a dos receptores para adenosina está envolvida com a facilitação da liberação de neurotransmissores no sistema nervoso central. O presente trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos modulatórios da ativação do receptor A2a de adenosina sobre a liberação de neurotransmissores e sua via de sinalização intracelular em modelo in vitro. Além disso, a tese contempla a construção histórica dos conceitos abordados no trabalho permitindo uma visão clara de sua evolução. Esse projeto foi o pioneiro no Brasil a utilizar o sensor biossintético fluorescente de liberação de vesículas sinápticas (supereclipse sinapto-pHluorina), o qual foi gentilmente cedido pelo professor Gero Miensenboeck do Sloan-Kettering Institute for Cancer Research. Nossos resultados demonstraram que o tratamento com o agonista do receptor A A2a de adenosina aumentou a fluorescência do supereclipse sinapto-pHluorina, assim como os níveis de glutamato e noradrenalina. Além disso, foi demonstrado que o inibidor da proteína cinase dependente de AMPc aboliu o aumento nos níveis do glutamato e noradrenalina, tal como a fosforilação da proteína sináptica sinapsina I evocado pelo agonista do receptor A2a de adenosina. Desta forma, nossos dados sugerem que a ativação do receptor A2a de adenosina em cultura de células do bulbo de ratos Wistar modula a liberação de neurotransmissores e a fosforilação da sinapsina I, assim como a proteína cinase dependente do AMPc pode ser o modus operandi desse fenômeno modulatório / Synaptic transmission is a sine qua non process for nervous system physiology. Such precise process is accomplished in part due to modulation of neurotransmitter release. Adenosine is a putative synaptic transmission modulator. Moreover, adenosine A2a receptor facilitates neurotransmitter release in the Central Nervous System. The present study focuses on the modulation of neurotransmission by adenosine A2a receptor and its intracellular signaling pathway in in vitro model. Here, we provided evidence that adenosine A2a receptor agonist increases an optical biosynthetic sensor of synaptic vesicle release (supereclipct synapto-pHluorin), as well as glutamate and noradrenaline. Furthermore, it was demonstrated that cAMP-dependent protein kinase inhibitor abolished glutamate and norepinephrin increase, as well as synapsin I phosphorylation evoked by adenosine A2a receptor agonist. Therefore, our data suggest that adenosine A2a receptor activation modulates neurotransmitter release and synapsin I phosphorylation in cultured cells from medulla oblongata of Wistar rats, as well as cAMP-dependent protein kinase might be the modus operandi of this modulatory phenomenon