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Há relatos de que doses baixas de pentilenotetrazol (PTZ) apresentam um efeito ansiogênico em testes comportamentais que medem ansiedade. No labirinto em cruz elevado a droga reduz a porcentagem de entradas e o tempo gasto nos braços abertos. O clordiazepóxido (CDP), por outro lado, é uma droga que tem efeitos ansiolíticos, aumentando a exploração dos braços abertos do labirinto ao reduzir a aversão natural dos ratos aos braços abertos. Obtém-se um efeito similar quando o teste ocorre no escuro. Cafeína (CAF) é um composto estimulante que, aplicada em baixas doses, estimula a atividade motora no labirinto. O presente trabalho investiga o efeito de drogas gabaérgicas nas medidas de ansiedade obtidas no labirinto em cruz elevado, na presença ou ausência de luz. Ratos distribuídos aleatoriamente em 18 grupos receberam injeções de PTZ (0, 10 e 20 mg/kg), 5 min antes do teste, CDP (0,1.5 e 3 mg/kg) ou CAF (0, 10 e 30 mg/kg) 30 min antes do teste e foram colocados no labirinto em cruz elevado por 5 minutos, permitindo sua livre exploração, sob duas condições de luminosidade: claro (22 lux) ou escuro (0 lux). Os resultados mostraram que nem o PTZ nem o CDP tiveram qualquer efeito quando os animais eram testados no escuro. No claro, o PTZ diminuiu a exploração dos braços abertos, o que foi interpretado como um efeito ansiogênico, e o CDP apresentou um efeito oposto. A CAF provocou um aumento na exploração dos braços abertos somente no escuro. Esses resultados sugerem que a luminosidade deflagra as respostas responsáveis pela esquiva dos braços abertos, e as drogas simplesmente aumentam ou bloqueiam esse efeito. Da mesma forma, a falta da aversão desencadeada pela luz permitiu que a atividade locomotora aumentasse sob ação da CAF. / Pentylenetetrazol (PTZ), in low doses, was reported to have an anxiogenic effect in behavioral tests measuring anxiety. In the elevated plus-maze, it reduces the percentage of entries into and the time spent in the open arms. Chlordiazepoxide (CDP), on the other hand, is an anxiolytic drug which increases open arm exploration in the elevated plus-maze by reducing the natural aversion of rats to the open arms. A similar effect is obtained by testing rats in the dark. Caffeine (CAF) is a stimulant compound that, when administered in low doses, stimulates locomotor activity in the plus-maze. The present work investigated the effect of gabaergic drugs on anxiety levels in the presence and absence of light. Rats were randomly divided into 18 groups and either injected 5 min before testing with PTZ (0, 10, 20mg/kg) or 30 min before testing with CDP (0, 1.5, 3.0 mg/kg) or CAF (0, 10 and 30 mg/kg) and allowed to freely explore an elevated plus-maze for 5 min under two illumination conditions: light (22 lux) or dark (0 lux). Results show that neither PTZ nor CDP had any effect when the animals were tested in the dark. When tested in the light, PTZ decreased exploratory behavior in the open arms, which is usually interpreted as an anxiogenic effect, while CDP had the opposite effect. CAF provoked an increase in open arm exploration but only when the rats were tested in the dark. These results suggest that light triggers the responses responsible for the avoidance of the open arms, and the drugs simply enhance or block them. Likewise, lacking the aversion triggered by light allowed locomotor activity to increase under the action of CAF.

Há relatos de que doses baixas de pentilenotetrazol (PTZ) apresentam um efeito ansiogênico em testes comportamentais que medem ansiedade. No labirinto em cruz elevado a droga reduz a porcentagem de entradas e o tempo gasto nos braços abertos. O clordiazepóxido (CDP), por outro lado, é uma droga que tem efeitos ansiolíticos, aumentando a exploração dos braços abertos do labirinto ao reduzir a aversão natural dos ratos aos braços abertos. Obtém-se um efeito similar quando o teste ocorre no escuro. Cafeína (CAF) é um composto estimulante que, aplicada em baixas doses, estimula a atividade motora no labirinto. O presente trabalho investiga o efeito de drogas gabaérgicas nas medidas de ansiedade obtidas no labirinto em cruz elevado, na presença ou ausência de luz. Ratos distribuídos aleatoriamente em 18 grupos receberam injeções de PTZ (0, 10 e 20 mg/kg), 5 min antes do teste, CDP (0,1.5 e 3 mg/kg) ou CAF (0, 10 e 30 mg/kg) 30 min antes do teste e foram colocados no labirinto em cruz elevado por 5 minutos, permitindo sua livre exploração, sob duas condições de luminosidade: claro (22 lux) ou escuro (0 lux). Os resultados mostraram que nem o PTZ nem o CDP tiveram qualquer efeito quando os animais eram testados no escuro. No claro, o PTZ diminuiu a exploração dos braços abertos, o que foi interpretado como um efeito ansiogênico, e o CDP apresentou um efeito oposto. A CAF provocou um aumento na exploração dos braços abertos somente no escuro. Esses resultados sugerem que a luminosidade deflagra as respostas responsáveis pela esquiva dos braços abertos, e as drogas simplesmente aumentam ou bloqueiam esse efeito. Da mesma forma, a falta da aversão desencadeada pela luz permitiu que a atividade locomotora aumentasse sob ação da CAF. / Pentylenetetrazol (PTZ), in low doses, was reported to have an anxiogenic effect in behavioral tests measuring anxiety. In the elevated plus-maze, it reduces the percentage of entries into and the time spent in the open arms. Chlordiazepoxide (CDP), on the other hand, is an anxiolytic drug which increases open arm exploration in the elevated plus-maze by reducing the natural aversion of rats to the open arms. A similar effect is obtained by testing rats in the dark. Caffeine (CAF) is a stimulant compound that, when administered in low doses, stimulates locomotor activity in the plus-maze. The present work investigated the effect of gabaergic drugs on anxiety levels in the presence and absence of light. Rats were randomly divided into 18 groups and either injected 5 min before testing with PTZ (0, 10, 20mg/kg) or 30 min before testing with CDP (0, 1.5, 3.0 mg/kg) or CAF (0, 10 and 30 mg/kg) and allowed to freely explore an elevated plus-maze for 5 min under two illumination conditions: light (22 lux) or dark (0 lux). Results show that neither PTZ nor CDP had any effect when the animals were tested in the dark. When tested in the light, PTZ decreased exploratory behavior in the open arms, which is usually interpreted as an anxiogenic effect, while CDP had the opposite effect. CAF provoked an increase in open arm exploration but only when the rats were tested in the dark. These results suggest that light triggers the responses responsible for the avoidance of the open arms, and the drugs simply enhance or block them. Likewise, lacking the aversion triggered by light allowed locomotor activity to increase under the action of CAF.

Orientador: Cláudia Vianna Maurer-Morelli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-23T13:52:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barbalho_PatriciaGoncalves_M.pdf: 8177547 bytes, checksum: 9a3923a19cb47c5609f933774ee68213 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O Danio rerio é um peixe teleósteo popularmente conhecido como zebrafish que têm se destacado como modelo animal favorável para investigações genéticas devido à facilidade de manipulação in vivo, por sua transparência nas fases embrionária e larval e por seu desenvolvimento externo. Recentemente, foi demonstrado que o zebrafish é capaz de exibir padrão comportamental e alteração da atividade eletrográfica durante crise epiléptica como visto em roedores, tornando-o um modelo promissor para as investigações moleculares das epilepsias. Os estudos sobre os diferentes eventos já conhecidos das epilepsias no zebrafish estão apenas começando e, portanto, há ainda muito que ser investigado para uma melhor caracterização deste modelo para estudos em epilepsia. Estudos clínicos e em modelos animais mostraram que a crise epiléptica eleva os níveis da interleucina-1 beta e induz morte neuronal. Nesse sentido, o presente trabalho se propôs a investigar (i) o perfil temporal de expressão do transcrito do gene da interleucina-1 beta (il1b) no cérebro imaturo e adulto do zebrafish após a indução de crise epiléptica pelo agente químico Pentilenotetrazol por transcriptase reversa-PCR quantitativa e também, sua relação da expressão com a idade em que é realizada a indução da crise no cérebro imaturo e (ii) a morte neuronal pela histoquímica do Fluoro-Jade B (FJB) no cérebro imaturo e adulto do zebrafish após a indução de crise epiléptica pelo agente químico Pentilenotetrazol. Neste trabalho conseguimos estabelecer com sucesso as condições ideais para o acasalamento desta espécie e obtenção de embriões e, para a criação de larvas. Além disso, padronizamos o processamento histológico para a criosecção do cérebro do zebrafish. A análise temporal do transcrito do gene il1b revelou um padrão de expressão similar ao observado em roedores. A marcação por FJB não identificou inequivocadamente a presença de morte neuronal após crise epiléptica / Abstract: Danio rerio is a teleost fish popular named as zebrafish that has emerged as a suitable animal model for genetic investigations due to its features such as: facility for in vivo manipulation, transparency during embryonic and larval stages and external development. Recently, It was demonstrated that larvae and adult zebrafish (Danio rerio) seizure model mimics the behavior, eletrographic and c-fos features that are well established in rodent models of epilepsy, making the zebrafish as a promising model for studying the molecular mechanisms underlying epilepsies. However, the potential of the zebrafish model for epilepsy studies has been partly described since the molecular changes and neuronal loss after seizure has not yet been investigated. Proinflammatory cytokines, such as interleukin-1beta (il1b), has shown to be upregulated in surgical specimens of pharmacoresistent patients and in experimental rodent models of seizure, however the profile of this cytokine in zebrafish model for epilepsy is unknown. For this reason, and in view of the importance of inflammatory response in the pathophysiology of epilepsy, we sought to investigate the temporal transcript profile of interleukin-1b (il1b), a proinflammatory cytokine, in adult and immature (larvae) zebrafish brain after Pentylenetetrazole-evoked seizure, as well its aged-related expression in the developing brain by reverse transcriptase-quantitative PCR and neuronal death by Fluoro-Jade B (FJB) staining in adult zebrafish brain. Zebrafish breeding was successfully established during this work as well as the protocol for histological procedures using the zebrafish brain. Our results showed a short up-regulation of il1b mRNA levels after seizure in immature and adult zebrafish brain similar as with those patterns observed in rodent models. FJB did not show a reliable neuronal death staining in the zebrafish brain after seizure / Mestrado / Ciencias Biomedicas / Mestra em Ciências Médicas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Epilepsy is a syndrome characterized by spontaneous recurrent seizures, result of paroxys-mal discharges , excessive or synchronous a neural population . Despite the good prognosis, the high number of patients with epilepsy who have seizures refractory to medication, reflects the lack of a bet-ter understanding of excitotoxic disorders characteristic of this disease. Thus, it becomes important to understand the mechanisms for induction and maintenance of seizures as well, the search for new antiepileptic compounds that may prevent the development of this pathology. As nociception and epi-lepsy have mechanisms in common and several anticonvulsant drugs are used in treatment of pain , we investigated the effect of triterpene 3β , 6β , 16β Trihidroxilup -20 ( 29) -ene (TTHL), a compound with antinociceptive properties in convulsions induced by pentylenetetrazol (PTZ). The TTHL admin-istration ( 30 mg / kg , po) increased the latency to the first myoclonic seizures and tonic- clonic sei-zure and decreased the duration of generalized seizures induced by PTZ . In addition , the administra-tion of TTHL reduced lipid peroxidation and protein carbonylation , as well as protected from inhibition of glutamate uptake and activity of the Na+, K+-ATPase (α1and α2/α3 subunits ) caused by PTZ . Alt-hough the TTHL showed no antioxidant activity per se and not alter the binding of [ 3H ] flunitrazepam to the site of the GABAA receptor bezodiazepínico , this protected compound of convulsions and inhi-bition of Na+, K+-ATPase activity induced by ouabain . These results suggest that the anticonvulsant action is due TTHL s maintenance of Na+, K+-ATPase . In fact , the experiments performed in the cer-ebral cortex in vitro showed that PTZ ( 10 mM ) reduced the activity of Na+, K+-ATPase and that prein-cubation with TTHL ( 10 mM ) protected from this inhibition.Thus , these data indicate that the protec-tion exerted by TTHL this seizure model is not related to antioxidant activity or GABAergic activity . However, these results demonstrate that effective protection of Na+, K+-ATPase activity induced by this compound protects against oxidative and excitotoxic damage induced by PTZ . / A epilepsia é uma síndrome caracterizada por crises espontâneas e recorrentes, resultado de descargas paroxísticas, excessivas e sincrônicas de uma população neural. Apesar do bom prognós-tico, o elevado número de pacientes com epilepsia, que apresentam convulsões refratárias aos medi-camentos, reflete a falta de um melhor entendimento dos distúrbios excitotóxicos característico desta doença. Desta forma, torna-se importante o entendimento dos mecanismos de indução e manuten-ção das convulsões, bem como, a busca por novos compostos anticonvulsivantes que possam evitar o desenvolvimento desta patologia. Como a nocicepção e a epilepsia possuem mecanismos em co-mum, e vários anticonvulsivantes são usados no tratamento da dor, foi investigado o efeito do Triter-peno 3β,6β,16β Trihidroxilup-20(29)-eno (TTHL), um composto com propriedades antinociceptivas, nas convulsões induzidas pelo pentilenotetrazol (PTZ). A administração do TTHL (30 mg/kg; p.o) au-mentou a latência para a primeira convulsão mioclônica e tônico-clônica e reduziu a duração das convulsões generalizadas induzidas pelo PTZ. Além disso, a administração do TTHL reduziu a pero-xidação lipídica e a carbonilação de proteínas, assim como, protegeu da inibição da captação de glu-tamato e da atividade da Na+,K+-ATPase (subunidades α1 e α2/α3) causadas pelo PTZ. Embora, o TTHL não mostrou uma atividade antioxidante per se e não alterou a ligação do [3H]flunitrazepam ao sítio para bezodiazepínico do receptor GABAA, este composto protegeu das convulsões e da inibição da atividade da Na+, K+- ATPase induzidos pela ouabaina. Estes resultados sugerem que a ação an-ticonvulsivante do TTHL é devido s manutenção da atividade da Na+,K+-ATPase. De fato, os experi-mentos realizados no córtex cerebral in vitro mostraram que o PTZ (10 mM) reduziu a atividade da Na+,K+-ATPase e que a incubação prévia com TTHL (10 μM) protegeu desta inibição. Dessa forma, estes dados indicam que a proteção exercida pela TTHL neste modelo de convulsão não está relaci-onado com atividade antioxidante ou a atividade GABAérgica. No entanto, estes resultados demons-traram que a proteção eficaz da atividade da Na+,K+-ATPase , induzida por este composto, protege contra os danos excitotóxic e oxidativos induzidos pelo PTZ.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Experimental models of seizure in animals have represented an important role for the understanding of the physiological and behavioural alterations associated with the human epilepsy. The induction of partial or generalized seizures is an efficient method for evaluating both the susceptibility to seizures and to investigate new anticonvulsant agents. In this sense, studies showed that the convulsive actions of the diphenyl diselenide (PhSe)2 and 2,3-dimercaptopropanol (BAL) compounds are inhibited by diazepam and phenobarbital, two classic allosteric modulators of the GABAergic system. Therefore, arises the interest of to investigate the interaction of the (PhSe)2 and BAL compounds with convulsive agents that act via blockade and/or modulation of the GABAergic system. This is the case of the pentylenetetrazol (PTZ), which exerts its convulsive action by blocking of Cl- channel of the GABAA receptor complex. Taking into account these facts, the present study had as first objective to investigate the effects of the pre-administration of (PhSe)2 and BAL in the model of chemical seizure PTZ-induced in mice (Article 1). For this purpose, mice were pretreated with (PhSe)2 (150 μmol/kg, i.p.) or BAL (250, 500, or 1000 μmol/kg, i.p.) 10 minutes prior to administration of PTZ. The obtained results showed that the pretreatment with (PhSe)2 reduced the latency for seizure PTZ-induced at doses of 40 and 60 mg/kg, beyond to cause a decrease in the latency for death PTZ-induced at dose of 60 mg/kg. However, the convulsive and lethal action PTZ-induced at dose of 80mg/kg was not affected by the pretreatment with (PhSe)2. Similarly, the pretreatment of the animals with BAL reduced the latency for seizure induced by 40 and 50 mg/kg PTZ. In addition, the latency for death PTZ-induced at dose of 40 mg/kg was significantly decreased by the pretreatment with BAL in all doses tested. Particularly, in the dose of 50 mg/kg of PTZ, a significant decrease in the latency for death occurred only when the mice were pretreated with 500 and 1000 μmol/kg of BAL. These results show that (PhSe)2 and BAL act in synergysm with PTZ potentializing its convulsive action, possibly through a modulation of the GABAergic system. Tacking into account the structural similarities between (PhSe)2 and diphenyl ditelluride (PhTe)2 compounds, our further objective was to investigate the effects of the (PhSe)2 and (PhTe)2 compounds on a model of chemical seizure 4-aminopyridine (4-AP)-induced in mice (Article 2). The convulsive action of this agent occurs through a blockade of K+ channels and activation of Ca2+ channels, with consequent release of neurotransmitters, predominantly the glutamate. Moreover, it was investigated the brain lipid peroxidation level after treatment of the animals with 4-AP, as well the effect of the pretretament with the (PhSe)2 and (PhTe)2 compounds on this level. For this purpose, mice were pretreated with (PhSe)2 and (PhTe)2 (50, 100, or 150 μmol/kg, s.c.) 30 minutes before administration of 4-AP (12 mg/kg, i.p.). The obtained results showed that the pretreatment with (PhSe)2 and (PhTe)2 (50, 100, and 150 μmol/kg) significantly increased the latency for clonic and tonic seizure, as well as inhibited the death 4-AP-induced. In addition, it was observed a significant increase in the brain lipid peroxidation levels after treatment with 4-AP, which was significantly inhibited by pretreatment with the (PhSe)2 and (PhTe)2 compounds. Therefore, these results show that (PhSe)2 and (PhTe)2 increase the latency for seizures, as well as inhibit the death 4-AP-induced. It is possible that this effect result of the modulation of redox sites of NMDA receptors, and/or modulation in the Ca2+ channels activity with consequent alteration in the neurotransmitters release. Moreover, the work provided evidences for the anticonvulsant and antioxidant properties of the (PhSe)2 and (PhTe)2 compounds, which point out for its neuroprotective properties in this model. Of general model, the utilization of the models of chemical seizure PTZ- or 4-AP-induced in mice was a useful method in the investigation of the actions on central nervous system of the (PhSe)2, (PhTe)2, and BAL compounds. The use of these convulsive models provided evidences about the convulsive actions, as well as possible mechanisms of action of the evaluated compounds. / Modelos experimentais de convulsão em animais têm representado um papel importante para a compreensão das alterações fisiológicas e comportamentais associadas com a epilepsia humana. A indução de convulsões parciais ou generalizadas é um método eficiente para avaliar tanto a susceptibilidade às convulsões quanto investigar novos agentes anticonvulsivantes. Neste sentido, estudos demonstraram que as ações convulsivantes dos compostos disseleneto de difenila (PhSe)2 e 2,3-dimercaptopropanol (BAL) são inibidas por diazepam e fenobarbital, dois moduladores alostéricos clássicos do sistema GABAérgico. Logo, surge o interesse de investigar os efeitos da interação dos compostos (PhSe)2 e BAL e agentes convulsivantes que ajam através do bloqueio e/ou modulação do sistema GABAérgico. Este é o caso do agente pentilenotetrazol (PTZ), o qual exerce sua ação convulsiva por meio de um bloqueio do canal de Cl- do complexo do receptor GABAA. Considerando estes fatos, o presente estudo teve como primeiro objetivo investigar os efeitos da pré-administração de (PhSe)2 e BAL no modelo de convulsão química induzida por PTZ em camundongos (Artigo 1). Para este propósito, camundongos foram pré-tratados com (PhSe)2 (150 μmol/kg, i.p.) ou BAL (250, 500 ou 1000 μmol/kg, i.p.) 10 minutos antes da administração de PTZ. Os resultados obtidos demonstraram que o pré-tratamento com (PhSe)2 reduziu a latência para a convulsão induzida por PTZ nas doses de 40 e 60 mg/kg, além de causar um decréscimo na latência para a morte induzida por PTZ na dose de 60 mg/kg. Entretanto, a ação convulsivante e letal induzida por PTZ na dose de 80 mg/kg não foi afetada pelo pré-tratamento com (PhSe)2. Similarmente, o pré-tratamento dos animais com BAL reduziu a latência para a convulsão induzida por 40 e 50 mg/kg de PTZ. Além disso, a latência para a morte induzida por PTZ na dose de 40 mg/kg foi significativamente diminuída pelo pré-tratamento com BAL em todas as doses testadas. Particularmente, na dose de 50 mg/kg de PTZ, decréscimo significativo na latência para a morte ocorreu somente quando os camundongos foram pré-tratados com 500 e 1000 μmol/kg de BAL. Estes resultados demonstram que o (PhSe)2 e BAL agem em sinergismo com o PTZ potencializando sua ação convulsiva, possivelmente através de uma modulação do sistema GABAérgico. Tendo em vista as similaridades estruturais entre os compostos (PhSe)2 e ditelureto de difenila (PhTe)2, nosso próximo objetivo foi investigar o efeito dos compostos (PhSe)2 e (PhTe)2 sobre um modelo de convulsão química induzida por 4-aminopiridina (4-AP) em camundongos (Artigo 2). A ação convulsiva deste agente ocorre através do bloqueio de canais de K+ e ativação de canais de Ca2+, com conseqüente liberação de neurotransmissores, predominantemente o glutamato. Além disso, foram investigados os níveis de peroxidação lipídica cerebral após o tratamento dos animais com 4-AP, bem como o efeito do pré-tratamento com os compostos (PhSe)2 e (PhTe)2 sobre esses níveis. Para este fim, camundongos foram pré-tratados com (PhSe)2 e (PhTe)2 (50, 100 ou 150 μmol/kg, s.c.) 30 minutos antes da administração de 4-AP (12 mg/kg, i.p.). Os resultados obtidos demonstraram que o pré-tratamento com (PhSe)2 e (PhTe)2, nas doses de 50, 100 e 150 μmol/kg, aumentou significativamente a latência para a convulsão clônica e tônica, bem como inibiu a morte induzida por 4-AP. Além disso, observamos um significativo aumento nos níveis de peroxidação lipídica cerebral após o tratamento com 4-AP, o qual foi significativamente inibido pelo pré-tratamento com os compostos (PhSe)2 e (PhTe)2. Portanto, estes resultados demonstram que (PhSe)2 e (PhTe)2 aumentam a latência para as convulsões, bem como inibem a morte induzida por 4-AP. É possível que este efeito resulte da modulação de sítios redox de receptores NMDA, e/ou modulação na atividade de canais de Ca2+ com conseqüente alteração na liberação de neurotransmissores. Além disso, o trabalho forneceu evidências para as propriedades anticonvulsivas e antioxidantes dos compostos (PhSe)2 e (PhTe)2, as quais apontam para suas propriedades neuroprotetoras neste modelo. De forma geral, a utilização dos modelos de convulsão química induzida por PTZ e 4-AP em camundongos foi um método útil na investigação das ações sobre o sistema nervoso central dos compostos (PhSe)2, (PhTe)2 e BAL. O emprego destes modelos convulsivos forneceu evidências acerca das ações convulsivas, bem como possíveis mecanismos de ação dos compostos avaliados.