München, Techn. Universiẗat, Diss., 2005.

O cigarro é considerado pela Organização Mundial de Saúde como o maior agente de poluição ambiental doméstica atualmente. Muitos estudos têm analisado os efeitos do tabagismo passivo em seres humanos, mas pouco tem sido estudado em animais domésticos, assim como crianças, são os mais afetados pelo tabagismo passivo. O presente estudo busca correlacionar o exposição ao fumo passivo com a incidência de mutagênese através do teste da presença de micronúcleos nas células epiteliais da mucosa oral de cães expostos. Paralelamente, foi estudada a possível correlação desde dado com o nível de dependência à nicotina do proprietário, avaliada pelo teste de Fagerstrom. Para a avaliação da mutagênese, esfregaços da mucosa oral foram colhidos de 48 cães, 23 fumantes passivos e 25 não expostos. O número de micronúcleos por celula foi avaliado em todas as amostras. Os dados mostram que a incidência de micronúcleos foi estatisticamente maior nos animais fumantes passivos comparado com o controle (p < 0,001). Além disso, nos animais dos proprietários com escore 8 (dependência de nicotina muito alta) no Teste de Fagerstrom, a quantidade de micronúcleos foi significativamente maior do que nos animais de proprietários com escore 6 (alta dependência). Da mesma forma, nos cães de proprietários com escore 6 a incidência de micronúcleos foi estatisticamente maior que nos cães de proprietários com escore 3. Concluiu-se que existe uma associação entre a dependência da nicotina do proprietário e a frequência de alterações citogenéticas no cão exposto ao fumo passivo. Além das implicações para a saúde do animal, as observações do presente estudo podem contribuir para um estímulo à cessação do tabagismo em proprietários de animais domésticos / Cigarette smoking is considered by WHO as the major domestic air pollution agent. Many studies have addressed passive smoking and human beings but little has been studied about domestic animals. Domestic animals as well as children are dramatically affected by passive smoking. The present work tries to correlate passive smoking and micronucleus incidence in oral mucosa smears of pet dogs. In addition we studied a possible correlation between micronucleus incidence and owner´s nicotine dependence. With this purpose, owners were submitted to Fagerström questionnaire to address nicotine dependence. In the same way, oral mucosa smears were collected from 48 animals, 23 passive smokers and 25 not exposed to passive smoking. Micronucleus counts were performed in all samples at light microscopy. We observed a statistically significant difference (p < 0,001) between the two groups with an increased incidence of micronucleus formation in the passive smokers group compared to controls. Moreover, in the animals whose owners were at score 8 (very high nicotine dependence) on the Fagerstrom Test, the number of micronuclei was significantly higher than in animals with owners of score 6 (high dependency). Likewise, in dogs whose owners had a score 6 the incidence of micronuclei was statistically higher than in dogs whose owners had a score 3. It was concluded that there is an association between nicotine dependence of owners and frequency of cytogenetic alterations in dogs exposed to secondhand smoke. Besides ambient health impacts, the observations of the present study may contribute in helping dog owners quit smoking

Nikotin in den unterschiedlichsten Darreichungsformen verringert bei verschiedenen Spezies im räumlichen Hinweisreizparadigma die Kosten invalider Hinweisreize. Welcher Teilprozess genau durch Nikotin beeinflusst wird, ist bislang nicht untersucht worden. Die gängige Interpretation ist, daß Nikotin das Loslösen von Aufmerksamkeit von einem bisher beachteten Ort erleichtert. In fünf Studien, drei elektrophysiologischen und zwei behavioralen wurden drei mögliche Mechanismen der Nikotinwirkung an Nichtrauchern untersucht. Experiment 1 und 2 gingen der Frage nach, ob Nikotin eine Modulation sensorischer gain Kontrolle bewirkt. Dazu wurden ereigniskorrelierte Potentiale (EKP) im Posner-Paradigma erhoben und die Wirkung von Nikotin auf die aufmerksamkeitsassoziierten Komponenten P1 und N1 betrachtet. Nikotin verringerte die Kosten invalider Hinweisreize bei Aufmerksamkeitslenkung durch endogene Hinweisreize, nicht aber bei exogenen Hinweisreizen. Die P1 und N1 Komponenten zeigten sich unbeeinflusst von Nikotin, damit findet also die Annahme einer Wirkung auf sensorische Suppression keine Unterstützung. In Experiment 3 und 4 wurde untersucht, ob Nikotin einen Effekt auf kostenträchtige unwillkürliche Aufmerksamkeitsverschiebungen, Distraktionen, hat. In Experiment 3 wurden in einem räumlichen Daueraufmerksamkeitsparadigma Distraktionen durch deviante Stimulusmerkmale ausgelöst und die Wirkung von Nikotin auf eine distraktionsassoziierte Komponente des EKP, die P3a, betrachtet. <br>In Experiment 4 wurde in einem Hinweisreizparadigma durch zusätzliche Stimuli eine Distraktion ausgelöst und die Nikotinwirkung auf die Reaktionszeitkosten untersucht. Nikotin zeigte keinen Einfluss auf Distraktionskosten in beiden Studien und auch keine Wirkung auf die P3a Komponente in Experiment 3. In Experiment 4 wurde zusätzlich die Wirkung von Nikotin auf das Loslösen von Aufmerksamkeit untersucht, indem die Schwierigkeit des Loslösens variiert wurde. Auch hier zeigte sich keine Nikotinwirkung. Allerdings konnte in beiden Studien weder die häufig berichtete generelle Reaktionszeitverkürzung noch die Verringerung der Kosten invalider Hinweisreize repliziert werden, so dass zum Einen keine Aussage über die Wirkung von Nikotin auf Distraktionen oder den Aufmerksamkeitsloslöseprozess gemacht werden können, zum Anderen sich die Frage stellte, unter welchen Bedingungen Nikotin einen differentiellen Effekt überhaupt zeigt.<br><br> Im letzten Experiment wurde hierzu die Häufigkeit der Reaktionsanforderung einerseits und die zeitlichen Aspekte der Aufmerksamkeitslenkung andererseits variiert und der Effekt des Nikotins auf den Validitätseffekt, die Reaktionszeitdifferenz zwischen valide und invalide vorhergesagten Zielreizen, betrachtet. Nikotin verringerte bei Individuen, bei denen Aufmerksamkeitslenkung in allen Bedingungen evident war, in der Tendenz den Validitätseffekt in der ereignisärmsten Bedingung, wenn nur selten willentliche Aufmerksamkeitsausrichtung notwendig war. Dies könnte als Hinweis gedeutet werden, dass Nikotin unter Bedingungen, die große Anforderungen an die Vigilanz stellen, die top-down Zuweisung von Aufmerksamkeitsressourcen unterstützt. / Nicotine has consistently been shown to improve performance on a range of attentional tasks. In spatial cueing (Posner-type) paradigms, where a cue indicates the likely location of a subsequent target stimulus, nicotine influences the ability to react to invalidly cued targets across different species and ways of administration. Previous research suggested that the cholinergic effect is due to a facilitated disengagemant of attention from the cued location. In five studies with nonsmoking subjects, three candidate mechanisms of nicotinic action were examined. <br><br> Experiment 1 and experiment 2 investigated whether nicotine modulates attentional processes of sensory gain control. In a Posner-paradigm event-related potentials (ERP) were measured and the effect of nicotine on the attention-related components P1 and N1 was assessed. Behaviorally, nicotine reduced the costs of invalid cueing when cues were endogenous, but not with exogenous cues. Electrophysiologically, the P1 and N1 components were not affected by nicotine. These data provide therefore no support for the notion of a nicotine-modulated attentional suppression. <br><br> In experiment 3 and 4 the effect of nicotine on involuntary distracting attention shifts was investigated. In experiment 3 ERPs were measured in a spatial sustained attention paradigm, where rare changes in a target stimulus attribute were used as distractors. The effect of nicotine on the distraction-associated P3a component was assessed. In experiment 4 the effect of nicotine on the reaction time costs of additional distracting stimuli was studied in a Posner paradigm. In both studies nicotine did not show an effect on distractions, neither in the reaction time costs nor in the parameters of the P3a component. Experiment 4 also investigated whether nicotine has an effect on the disengagement of attention by varying the difficulty of disengaging one's focus from the cued location. Again, nicotine did not show an effect. However, experiment 3 and 4 also neither replicated the commonly reported general nicotinic reduction of reaction times nor the differential reduction of the costs of invalid cueing. Therefore, regarding the effect of nicotine on distraction and on the disengagement of attention the data remain inconclusive. However, these data suggest that there are conditions and mechanisms moderating nicotinic action, that are still unknown. <br><br> Accordingly, experiment 5 made the attempt to determine such conditions. Response frequency and temporal characteristics of attention orientation were varied. In individuals, who evidently had shifted their attention, nicotine reduced the validity effect under uneventful conditions, when attention was not to be shifted in each trial. This might suggest that nicotine facilitates the top-down allocation of attentional resources in vigilance-demanding situations.

Hintergrund: Connexine (Cx) spielen eine wichtige Rolle bei Wachstum und Differenzierung. Die Angiogenese ist an vielen physiologischen und pathologischen Prozessen beteiligt. Jedoch ist noch unklar, ob Connexine einen Einfluss auf die Angiogenese haben. Fragestellung; In dieser Arbeit sollte die Rolle endothelialer Connexine an der Angiogenese untersucht werden. Methoden: Venöse Zellen der menschlichen Nabelschnur (HUVEC) wurden kultiviert bis sie subkonfluent waren. Vor der 3D Kultur im Matrigel wurden die Zellen entweder mit Nicotin, dem Gap Junction Inhibitor Palmitoleinsäure (PA), einem siRNA-Knockdown von entweder Cx37, Cx40 oder Cx43 oder mit Isoprenalin behandelt. Die Zellen wurden dann auf ein in vitro Angiogenese-Assay (3D-Kultur, Matrigel) gegeben und nach 18h wurden unterschiedliche Angiogeneseparameter erhoben, um die Komplexität der Angiogenese zu beurteilen. Änderungen der Expression der Cx mRNA- und Proteinexpression sowie der Kommunikation über Gap Junctions wurden mittels PCR, Immunfluoreszenzmikroskopie, Western Blot und Lucifer Yellow Dye Transfer untersucht. Bei Gewebeproben der A. mammaria von Rauchern und Nichtrauchern wurden mittels Immunofluoreszenzmikroskopie die Expression der Cx beurteilt. Ergebnisse: Die Behandlung mit spezifischer siRNA führte zu einer signifikanten Abnahme der Expression des jeweiligen Connexins in den HUVECs. Sowohl der Knockdown als auch die Behandlung mit PA verringerte die Kommunikation über Gap Junctions signifikant und reduzierte die Anzahl der Abzweigungen im Angiogenese-Assay. Der Knockdown des Cx43 und Cx40 sowie die Behandlung mit PA reduzierten ebenfalls die Komplexität des Musters im Matrigel-Assay. Nicotin führte zu einer Reduktion der Cx43- und Cx37-Proteinexpression, wohingegen Cx40 durch transskriptionelle Gegenregulation konstant gehalten wurde, sowie zu einer Abnahme der Länge der Kapillar-ähnlichen-Strukturen, der Anzahl der Abzweigungen und des Musters im Matrigelassay, während die Anzahl der Zellen zunahm. Die mRNA-Expression der Connexine war hingegen erhöht. In Gewebeproben von Rauchern konnte analog eine verminderte Expression von Cx43 und Cx37, aber nicht von Cx40, in der Intima gezeigt werden. Isoprenalin erhöhte die Proteinexpression der endothelialen Connexine und verbesserte sowohl die interzelluläre Kommunikation als auch das Muster im Matrigel-Assay. Ebenso waren die Kapillar-ähnlichen Strukturen im Vergleich zur Kontrolle länger. Schlussfolgerung: Aus den erhobenen Ergebnissen lässt sich der Schluss ziehen, dass Connexine bei der Angiogenese involviert sind, vor allem beim Vorgang der Verzweigung. Dies kann teilweise die Veränderung erklären, die eine Nicotinbehandlung auf die Angiogenese hat.

O cigarro é considerado pela Organização Mundial de Saúde como o maior agente de poluição ambiental doméstica atualmente. Muitos estudos têm analisado os efeitos do tabagismo passivo em seres humanos, mas pouco tem sido estudado em animais domésticos, assim como crianças, são os mais afetados pelo tabagismo passivo. O presente estudo busca correlacionar o exposição ao fumo passivo com a incidência de mutagênese através do teste da presença de micronúcleos nas células epiteliais da mucosa oral de cães expostos. Paralelamente, foi estudada a possível correlação desde dado com o nível de dependência à nicotina do proprietário, avaliada pelo teste de Fagerstrom. Para a avaliação da mutagênese, esfregaços da mucosa oral foram colhidos de 48 cães, 23 fumantes passivos e 25 não expostos. O número de micronúcleos por celula foi avaliado em todas as amostras. Os dados mostram que a incidência de micronúcleos foi estatisticamente maior nos animais fumantes passivos comparado com o controle (p < 0,001). Além disso, nos animais dos proprietários com escore 8 (dependência de nicotina muito alta) no Teste de Fagerstrom, a quantidade de micronúcleos foi significativamente maior do que nos animais de proprietários com escore 6 (alta dependência). Da mesma forma, nos cães de proprietários com escore 6 a incidência de micronúcleos foi estatisticamente maior que nos cães de proprietários com escore 3. Concluiu-se que existe uma associação entre a dependência da nicotina do proprietário e a frequência de alterações citogenéticas no cão exposto ao fumo passivo. Além das implicações para a saúde do animal, as observações do presente estudo podem contribuir para um estímulo à cessação do tabagismo em proprietários de animais domésticos / Cigarette smoking is considered by WHO as the major domestic air pollution agent. Many studies have addressed passive smoking and human beings but little has been studied about domestic animals. Domestic animals as well as children are dramatically affected by passive smoking. The present work tries to correlate passive smoking and micronucleus incidence in oral mucosa smears of pet dogs. In addition we studied a possible correlation between micronucleus incidence and owner´s nicotine dependence. With this purpose, owners were submitted to Fagerström questionnaire to address nicotine dependence. In the same way, oral mucosa smears were collected from 48 animals, 23 passive smokers and 25 not exposed to passive smoking. Micronucleus counts were performed in all samples at light microscopy. We observed a statistically significant difference (p < 0,001) between the two groups with an increased incidence of micronucleus formation in the passive smokers group compared to controls. Moreover, in the animals whose owners were at score 8 (very high nicotine dependence) on the Fagerstrom Test, the number of micronuclei was significantly higher than in animals with owners of score 6 (high dependency). Likewise, in dogs whose owners had a score 6 the incidence of micronuclei was statistically higher than in dogs whose owners had a score 3. It was concluded that there is an association between nicotine dependence of owners and frequency of cytogenetic alterations in dogs exposed to secondhand smoke. Besides ambient health impacts, the observations of the present study may contribute in helping dog owners quit smoking

L’addiction aux drogues peut être considérée comme une maladie neurologique chronique avec des rechutes récurrentes en période d’abstinence qui constituent le problème majeur dans le traitement de l’addiction aux drogues. Grâce à un modèle animal de rechute, il a été montré qu’un rongeur pouvait réinstaller un comportement de recherche de drogue lorsqu’il était réexposé à la drogue elle-même, à des indices associés à la drogue, ou encore à un stress. Dans notre équipe, nous avons évalué la contribution relative des différentes propriétés de la cocaïne, de l’héroïne et de la nicotine (incitative, discriminative et renforçante) dans la réinstallation d’un comportement de recherche de nourriture. Afin de dissocier les propriétés discriminatives et renforçantes, les rats ont été entraînés à s’auto-administrer une récompense alimentaire. Nous avons alors trouvé que : 1) La cocaïne et la nicotine agissent comme des stimuli internes qui acquièrent un contrôle discriminatif sur le comportement, étant donné que la cocaïne et la nicotine, contrairement à l’héroïne, peuvent réinstaller un comportement éteint de recherche de nourriture lorsque ce comportement a été préalablement acquis sous les effets de la cocaïne et de la nicotine, respectivement. 2) La réinstallation induite par la cocaïne et la nicotine est indépendante de la valeur actuelle de la récompense, ce qui indique que la cocaïne et la nicotine contrôlent l’activation de comportements automatiques, habituels, liés à la drogue. Puis, afin d’identifier la façon dont les drogues d’abus entraînent la formation d’habitudes, nous avons également étudié les effets d’une sensibilisation à la cocaïne à différents moments d’un apprentissage instrumental pour une récompense alimentaire, après une dévaluation de la récompense. Nous avons alors trouvé que la sensibilisation à la cocaïne ne favorisait pas le développement de comportements de type habituel. Cette série d’expériences constitue une première étape dans la comparaison des processus automatiques produits par la cocaïne et la nicotine. Si l’activation de comportements de type habituel, automatique, peut être généralisée à d’autres drogues d’abus, nous pourrons considérer que la rechute vers la recherche et la prise de drogue est en partie sous le contrôle de processus automatiques, ce qui pourrait expliquer la forte probabilité de rechute, même après de longues périodes d’abstinence et malgré la connaissance des conséquences néfastes qui en découlent. / Drug addiction can be considered as a chronic brain disease with recurrent relapse during abstinence periods which remains the major problem for the treatment of drug addiction. Using an animal model of drug relapse, it has been shown that a rodent can reinstate a drug-seeking behavior when re-exposed to the drug itself, drug associated cues or stress. In our research group, we assessed the relative contribution of the different properties of cocaine, heroin and nicotine (incentive, discriminative and reinforcing) in food-seeking reinstatement, and in order to dissociate the discriminative from the reinforcing properties, rats were trained to self-administer a non-drug reward (food). We found that: 1) Cocaine and nicotine act as internal stimuli that acquires discriminative control over behavior, since cocaine and nicotine, but not heroin, can reinstate an extinguished food-seeking behavior when this behavior has been previously performed under the effects of cocaine and nicotine respectively. 2) Cocaine- and nicotine-induced reinstatement is independent of the current value of the outcome, which indicates that cocaine and nicotine control the activation of automatic, drug-related habitual behaviors. Then, in order to identify the way drugs of abuse lead to the formation of habits, we also examined the effects of cocaine sensitization at different stages of instrumental training for a food reward after outcome devaluation. We found that, globally, cocaine sensitization does not promote the development of habit-based behaviors. This series of experiments represent a first step in the comparison of automatic processes produced by cocaine and nicotine. If the activation of automatic, habit-based behaviors can be generalized to other drugs of abuse, we could consider that relapse to drug-seeking and drug-taking is partly under the control of automatic processes, which could explain the high probability of relapse, even after extended periods of abstinence and despite the knowledge of the adverse consequences.

Hintergrund: Connexine (Cx) spielen eine wichtige Rolle bei Wachstum und Differenzierung. Die Angiogenese ist an vielen physiologischen und pathologischen Prozessen beteiligt. Jedoch ist noch unklar, ob Connexine einen Einfluss auf die Angiogenese haben. Fragestellung; In dieser Arbeit sollte die Rolle endothelialer Connexine an der Angiogenese untersucht werden. Methoden: Venöse Zellen der menschlichen Nabelschnur (HUVEC) wurden kultiviert bis sie subkonfluent waren. Vor der 3D Kultur im Matrigel wurden die Zellen entweder mit Nicotin, dem Gap Junction Inhibitor Palmitoleinsäure (PA), einem siRNA-Knockdown von entweder Cx37, Cx40 oder Cx43 oder mit Isoprenalin behandelt. Die Zellen wurden dann auf ein in vitro Angiogenese-Assay (3D-Kultur, Matrigel) gegeben und nach 18h wurden unterschiedliche Angiogeneseparameter erhoben, um die Komplexität der Angiogenese zu beurteilen. Änderungen der Expression der Cx mRNA- und Proteinexpression sowie der Kommunikation über Gap Junctions wurden mittels PCR, Immunfluoreszenzmikroskopie, Western Blot und Lucifer Yellow Dye Transfer untersucht. Bei Gewebeproben der A. mammaria von Rauchern und Nichtrauchern wurden mittels Immunofluoreszenzmikroskopie die Expression der Cx beurteilt. Ergebnisse: Die Behandlung mit spezifischer siRNA führte zu einer signifikanten Abnahme der Expression des jeweiligen Connexins in den HUVECs. Sowohl der Knockdown als auch die Behandlung mit PA verringerte die Kommunikation über Gap Junctions signifikant und reduzierte die Anzahl der Abzweigungen im Angiogenese-Assay. Der Knockdown des Cx43 und Cx40 sowie die Behandlung mit PA reduzierten ebenfalls die Komplexität des Musters im Matrigel-Assay. Nicotin führte zu einer Reduktion der Cx43- und Cx37-Proteinexpression, wohingegen Cx40 durch transskriptionelle Gegenregulation konstant gehalten wurde, sowie zu einer Abnahme der Länge der Kapillar-ähnlichen-Strukturen, der Anzahl der Abzweigungen und des Musters im Matrigelassay, während die Anzahl der Zellen zunahm. Die mRNA-Expression der Connexine war hingegen erhöht. In Gewebeproben von Rauchern konnte analog eine verminderte Expression von Cx43 und Cx37, aber nicht von Cx40, in der Intima gezeigt werden. Isoprenalin erhöhte die Proteinexpression der endothelialen Connexine und verbesserte sowohl die interzelluläre Kommunikation als auch das Muster im Matrigel-Assay. Ebenso waren die Kapillar-ähnlichen Strukturen im Vergleich zur Kontrolle länger. Schlussfolgerung: Aus den erhobenen Ergebnissen lässt sich der Schluss ziehen, dass Connexine bei der Angiogenese involviert sind, vor allem beim Vorgang der Verzweigung. Dies kann teilweise die Veränderung erklären, die eine Nicotinbehandlung auf die Angiogenese hat.