Dissertação de Mestrado, apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, da Universidade do Extremo Sul Catarinense - UNESC, para a obtenção do título de Mestre em Ciências da Saúde. / A deficiência da desidrogenase de acil-CoA de cadeia média (MCADD) é o mais comum defeito da oxidação de ácidos graxos. Esta doença é caracterizada bioquimicamente por níveis elevados de ácido octanoico (AO) em tecidos e fluidos corporais de pacientes acometidos por essa deficiência. Os principais sintomas incluem letargia, vômitos, hipoglicemia e paralisia cortical, podendo evoluir para coma e morte. Considerando-se que a fisiopatologia do dano cerebral apresentado por pacientes acometidos pela MCADD não está bem estabelecida, o objetivo do presente estudo foi avaliar a atividade de enzimas mitocondriais em estruturas cerebrais de ratos submetidos à administração intracerebroventricular de AO. Ratos Wistar machos com 60 dias de vida foram divididos em dois grupos experimentais: grupo AO, cujos animais receberam uma administração intracerebroventricular de AO (1,66 μmol), e grupo controle, cujos animais receberam administração intracerebroventricular de líquido cefalorraquidiano artificial no mesmo volume. Uma hora após a administração, os animais sofreram eutanásia por decapitação e o córtex cerebral, o hipocampo, o estriado e o cerebelo foram retirados e limpos. Estas estruturas foram utilizadas para avaliar as atividades dos complexos I-IV da cadeia respiratória, bem como das enzimas creatina cinase (CK), citrato sintase (CS), succinato desidrogenase (SDH) e malato desidrogenase (MDH). Observou-se uma diminuição da atividade do complexo I da cadeia respiratória em estriado e hipocampo de ratos que receberam AO. Além disso, as atividades dos complexos II e II-III foram inibidas pela administração de AO em todas as estruturas cerebrais estudadas, enquanto que a atividade do complexo IV foi inibida em córtex cerebral, corpo estriado e cerebelo. Em adição, a atividade da SDH foi diminuída em córtex cerebral, estriado e cerebelo de animais do grupo AO. Por outro lado, a atividade da MDH encountrou-se aumentada apenas em córtex cerebral, ao passo que a atividade da CS foi aumentada no hipocampo destes animais em comparação ao grupo controle. Adicionalmente, a atividade da CK foi aumentada no córtex cerebral, mas se encontrou inibida em hipocampo e cerebelo. Estes resultados sugerem que a administração de AO induz disfunção mitocondrial em cérebro de ratos, o que poderia estar implicada na fisipatologia dos danos cerebrais encontrados em pacientes afetados pela MCADD.

Tese de Doutorado apresentada ao Programa de Pós-graduação em Ciências da Saúde, da Universidade do Extremo Sul Catarinense - UNESC, como requisito parcial para obtenção do título de Doutor em Ciências da Saúde. / A deficiência da desidrogenase de acil-CoA de cadeia média (MCADD) é o mais frequente defeito da oxidação mitocondrial de ácidos graxos de cadeia média, caracterizada bioquimicamente pelo acúmulo tecidual predominante do ácido graxo octanoico (AO) e seus metabólitos secundários. Os pacientes afetados apresentam disfunção neurológica, hipoglicemia hipocetótica, rabdomiólise, hepatomegalia, hiperamonemia, letargia e convulsões, podendo rapidamente evoluir para o coma e morte. No entanto, os mecanismos fisiopatológicos dos danos neurológicos apresentados pelos pacientes afetados por esse distúrbio ainda não estão bem esclarecidos. Assim, o propósito do presente estudo foi avaliar o efeito da administração intracerebroventricular (ICV) de AO sobre os testes comportamentais, sistema colinérgico, níveis de neurotrofinas e estado redox celular em cérebro de ratos. Ratos Wistar machos com 60 dias de vida foram divididos em dois grupos experimentais: grupo AO, cujos animais receberam uma administração ICV de AO (1,66 μmol/2 μL), e grupo controle, cujos animais receberam administração ICV de líquido cefalorraquidiano artificial (2 μL). Uma hora após a administração, os animais foram submetidos às tarefas comportamentais (esquiva inibitória simples, esquiva inibitória de treinos contínuos, habituação ao campo aberto, reconhecimento de objetos). Imediatamente após, foram submetidos a eutanásia por decapitação e o córtex cerebral, o hipocampo, o estriado foram isolados e utilizadas para avaliação da atividade das enzimas importantes para o sistema colinérgico, níveis de neurotrofinas e estado redox celular. Os resultados demonstraram que a administração aguda de AO ICV em ratos adultos induziu um déficit cognitivo. Ainda nesse contexto, observou-se uma diminuição dos níveis de neurotrofinas, onde o fator de crescimento neuronal (NGF) mostrou-se reduzidos em hipocampo e estriado após a administração aguda ICV de AO, nesse sentido os níveis do fator neurotrófico derivado do encéfalo (BDNF) mostrou-se diminuído no estriado. Por outro lado a expressão de mRNA das proteínas NGF e BDNF não apresentou nenhuma alteração. Os resultados ainda demonstraram que a exposição aguda ao AO provoca um aumento da carbonilação de proteínas em córtex cerebral, hipocampo de ratos adultos, bem como uma peroxidação lipídica aumentada, onde os níveis de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBA-RS) encontram-se elevados em córtex cerebral, estriado. Investigamos ainda as atividades antioxidantes,onde a atividade da enzima catalase (CAT) foi aumentada no córtex cerebral e no hipocampo, no entando a atividade da superóxido dismutase (SOD) não apresentou diferença significativa entre os grupos estudados. Esses resultados sugerem que o AO causa um desequilíbrio nos níveis de neurotrofinas, culminando em alterações cognitivas importantes. Além disso, sugerimos que o estresse oxidativo está diretamente ligado ao comprometimendo do SNC e pode ser considerado um importante mecanismo fisiopatológico subjacente ao dano cerebral observado na deficiência de MCAD.