Hoje há um grande interesse em componentes da dieta, como os polifenóis do chá verde, os quais podem exercer efeitos de proteção contra várias doenças neurológicas, incluindo Alzheimer, isquemia e acidente vascular cerebral. O objetivo deste estudo foi investigar o efeito da (-) epicatequina 3-galato (ECG), um dos principais antioxidantes do chá verde, em células da linhagem C6. Avaliamos morfologia e integridade celular, captação de glutamato e secreção de S100B e o efeito sobre a genotoxicidade induzida por H2O2, na presença de 0,1; 1 e 10 μM de ECG. Após 6 h de incubação, houve alteração morfológica somente com 10 μM de ECG. Entretanto, após 24 h, todas as concentrações de ECG induziram formação de processos ao redor do corpo celular. Houve perda da integridade celular (~ 6%) somente após 24 h, apenas na presença de 10 μM de ECG. Houve diminuição (~36%) na captação de glutamato após 1 h com 1 e 10 μM de ECG. Após 6 h, houve aumento na captação de glutamato (~70%) a partir de 0,1 μM. Também se observou aumento significativo na secreção de S100B com 1 μM de ECG (~ 36%) e com 10 μM (69%) após 1 h, enquanto após 6 h, todas concentrações induziram um aumento na secreção de S100B (~60%). Curiosamente, na presença de 10 μM de ECG houve efeito genotóxico, dependente do tempo de exposição. Já com doses mais baixas (0,1 e 1 μM), a ECG foi capaz de prevenir completamente a genotoxicidade induzida pelo H2O2. Em suma, demonstramos que a ECG pode modular captação de glutamato e secreção de S100B. Além disso, pode exercer efeitos genoprotetores ou genotóxicos em células C6, dependendo da concentração e do tempo de incubação. Estes resultados sugerem que a ECG pode contribuir para o papel neuroprotetor das células gliais e contrapor-se a patologias neurológicas associadas ao estresse oxidativo. / There is a current interest in dietary compounds, such as green tea polyphenols, that can favor protection against a variety of brain disorders, including Alzheimer’s disease, ischemia and stroke. The objective of the present study was to investigate the effects of (-)-epicatechin-3-gallate (ECG), one of three major green tea antioxidants, on C6 lineage cells. We evaluated cell morphology and integrity; specific astrocyte activities; glutamate uptake; S100B secretion and the effect on genotoxicity induced by H2O2 in the presence of 0.1, 1 and 10 μM ECG. During 6 h of incubation, cell morphology was altered only at 10 μM ECG; After 24 h, cells become stellate (process-bearing cells), in the presence of all concentrations of ECG. Loss of cell integrity (~ 6%) was observed after 24 h with 10 μM ECG. ECG (1–10 μM) induced a decrease (~ 36%) in glutamate uptake after 1 h, however, after 6 h, occurred a sustained increase in glutamate uptake (~ 70%) from 0.1 μM. A significant increase in S100B secretion was observed at 1 μM ECG (36%) and 10 μM ECG (69%) after 1 h, in contrast to 6 h, when all doses induced a significant increase (~ 60%). Interestingly, ECG 10 μM showed genotoxic effects depending on time of incubation. In contrast, smaller doses of ECG (0.1 and 1 μM) were able to almost completelly prevent genotoxicity induced by H2O2. In summary, this study demonstrates that ECG can induce a significant improvement in glutamate uptake and S100B secretion. Also, ECG can exert genoprotective or genotoxic effects in C6 cells depending on concentration and time of incubation. These results suggest that ECG could contribute to the neuroprotective role of astroglial cells to counteract brain pathologies associated with oxidative stress.

A dieta de restrição calórica (RC) tem apresentado efeitos que diminuem a progressão, ou previnem completamente, uma variedade de doenças associadas com o envelhecimento, incluindo doenças cardiovasculares, diabetes e doenças neurodegenerativas. O prejuízo da função celular astroglial, incluindo captação de glutamato, atividade da glutamina sintetase (GS) e secreção de S100B, além de parâmetros de estresse oxidativo alterados podem contribuir para a progressão de doenças neurológicas. Este estudo objetivou avaliar alterações astrocíticas hipocampais em resposta à RC, medindo parâmetros astrogliais, tais como: captação de glutamato, atividade da GS e imunoconteúdo de GFAP e S100B. Nós investigamos também, os efeitos da RC nos parâmetros hipocampais (Hc) e corticais cerebrais (Cx) de estresse oxidativo e de comportamento em ratos Wistar machos. Parâmetros bioquímicos sanguíneos também foram avaliados. Os ratos (60 dias de idade) foram alimentados com dieta ad libitum ou com RC por 12 semanas. Os animais do grupo RC apresentaram um ganho de peso menor, de aproximadamente 16% em relação ganho de peso do grupo controle. A RC induziu um aumento significativo (23%) na captação de glutamato e na atividade da GS (26%). Não houve diferença significativa no imunoconteúdo de S100B ou GFAP. Os parâmetros bioquímicos avaliados não diferiram entre os grupos, indicando bom estado de saúde. Além disso, a RC não alterou parâmetros de ansiedade, mas aumentou significativamente a atividade locomotora, elevou os níveis de GSH e diminuiu a atividade de GPx, diminuiu a produção de ERO. Além disso, não alterou a peroxidação lipídica, conteúdo de óxido nítrico e a atividade da catalase. A RC também diminuiu o nível basal de dano oxidativo ao DNA, medido pelo ensaio cometa. Em resumo, este estudo indica que a RC modula as funções astrocíticas, através do aumento da captação de glutamato e da atividade da GS, sugerindo que a dieta pode exercer seus efeitos neuroprotetores contra patologias do SNC através da modulação destas funções. A RC também pode induzir a modulação hipocampal e cortical cerebral, resultando em alterações metabólicas, que por sua vez, melhoram as condições basais de importantes parâmetros de defesa celular, como por exemplo, o aumento dos níveis de GSH e diminuição do dano oxidativo ao DNA. / The dietary caloric restriction (CR) has been shown to slow the progression of, or even prevent entirely, a range of age-dependent pathologies, including cardiovascular disease, diabetes and neurodegenerative diseases. The impairment of astroglial cell function, including glutamate uptake, glutamine synthetase (GS) activity and S100B secretion, besides oxidative stress parameters altered, may contribute to the progression of neurological disorders. The present study aimed to evaluate hippocampal astrocytic changes in response to CR diet, measuring astroglial parameters, such as glutamate uptake, GS activity and the immunocontent of GFAP and S100B. We investigated also the effects of CR on hippocampal (Hc) and cerebral cortical (Cx) oxidative stress and behavioral parameters in male Wistar rats. Blood biochemical parameters were also analyzed. Rats (60-day old) were fed ad libitum or on CR diets for 12 weeks. CR-fed rats showed approximately 16% less body weight gain than control rats. The CR diet was able to induce a significant increase in glutamate uptake (23%) and in GS activity (26%). There were no statistically significant differences in the immunocontent of either GFAP or S100B. No differences were observed in the biochemistry parameters evaluated, indicating normal healthy. CR did not alter anxiety parameters but increased locomotion performance; increased glutathione content; decreased glutathione peroxidase activity; decreased reactive oxygen species production and did not altered lipid peroxidation, nitric oxide content and catalase activity. Also, CR diet decreased basal DNA damage index, measured by comet assay. In summary, the present study indicates that CR modulates astrocyte functions by increasing glutamate uptake and GS activity, suggesting that CR might exert its neuroprotective effects against brain illness by modulation of astrocytic functions. The CR diet also induced hippocampal and cerebral cortical modulation, resulting in metabolic changes which in turn improve the basal status of important parameters of cellular defenses, such as the increased glutathione content and decreased DNA damage.

Muitas evidências indicam que exposições a eventos adversos no início da vida, como abuso e negligência, aumentam a vulnerabilidade a psicopatologias na vida adulta. Além disso, psiquiatras infantis têm sugerido que o ambiente da relação mãe-filho nas fases iniciais da vida pode mais tarde afetar fortemente o desenvolvimento mental e influenciar a taxa de prevalência de vários transtornos psiquiátricos, incluindo o Transtorno de Estresse Pós-Traumático (TEPT). Periódicas separações maternas no período neonatal têm sido usadas por vários estudiosos como um modelo animal de eventos adversos no início da vida, avaliando-se seus efeitos sobre aspectos comportamentais e fisiológicos observados na vida adulta. Assim, o objetivo deste estudo foi verificar se repetidas ações de separação materna podem tornar os animais mais susceptíveis aos efeitos de um estresse agudo na vida adulta como o modelo de TEPT, alterando diferentes aspectos como os comportamentais e neuroquímicos. Ratos Wistar foram sujeitos a repetidas separações maternas nos dia 1 ao 10 do período neonatal. Quando adultos esses animais foram submetidos ao modelo de TEPT, consistindo da exposição a um choque inescapável nas patas seguido pelos recordatórios situacionais. Na primeira parte do trabalho foram usados ratos machos e fêmeas. Foram observados efeitos duradouros em ambas as intervenções. A exposição ao choque aumentou o medo condicionado. Também houve um aumento do comportamento do tipo ansioso, mas a atividade exploratória foi diminuída por ambos os tratamentos e esses efeitos foram mais robustos em machos. Adicionalmente, o nível basal de corticosterona plasmática estava diminuído, paralelamente aos níveis observados em pacientes com TEPT. Os níveis da proteína S100B plasmática e central também foram avaliados. Os níveis plasmáticos foram correlacionados com os efeitos observados no comportamento do tipo ansioso, aumentado nos ratos machos expostos ao choque e não apresentando efeito nas fêmeas. No líquido cefalorraquidiano, os níveis da proteína S100B estavam aumentados nas fêmeas submetidas à separação materna no período neonatal. Esses resultados sugerem que, em ratos, experiências estressantes no início da vida como a separação materna podem agravar alguns efeitos da exposição a um estressor na idade adulta e que esses efeitos são sexo-específicos. Na segunda parte desse trabalho somente foram usados ratos machos. Os animais foram expostos a uma tarefa para avaliar a memória e uma semana depois da análise comportamental os animais foram sacrificados e avaliou-se o índice de dano ao ADN hipocampal e a atividade de enzimas antioxidantes. Na análise da memória espacial através da tarefa do Labirinto Aquático de Morris os animais somente submetidos ao choque (modelo de TEPT) e os animais que foram separados no período neonatal e também submetidos ao choque na idade adulta apresentaram prejuízo nessa tarefa permanecendo mais tempo no quadrante oposto no dia do teste. Na análise do dano ao ADN através da técnica do Ensaio Cometa, os animais que foram submetidos à separação materna ou ao choque apresentaram maiores índices de dano ao ADN hipocampal. Não houve diferença significativa entre os grupos quanto às atividades das enzimas antioxidantes Superóxido Dismutase, Glutationa Peroxidade e Catalase. A separação maternal aumentou a susceptibilidade ao estresse na idade adulta (modelo de TEPT) quanto ao parâmetro cognitivo avaliado. Tanto a separação materna quanto a aplicação do choque na idade adulta foram suficientes para causar aumentos no dano ao ADN hipocampal, mas a separação não causou um aumento adicional no dano ao ADN. Possivelmente alterações neuroendocrinológicas relacionadas com a resposta a esses estresses esteja mediando tais mudanças no hipocampo e conseqüentemente alterando o desempenho na tarefa que avaliou a memória. Concluindo, a separação materna no início da vida tornou os animais mais susceptíveis a um estressor considerando os parâmetros ansiedade e memória espacial e esses efeitos parecem ser dependentes do gênero. / A large body of evidences indicates that exposure to early adverse life events in the form of childhood neglect and abuse can increase vulnerability to psychopathology in adult life. In addition, child psychiatrists have reported that the mother-child relationship and fostering environment in early childhood strongly affect later mental development and influence the prevalence rate of various psychiatric disorders including Post-Traumatic Stress Disorder (PTSD). Periodic neonatal maternal separation in the rat has been used by several investigators as a rodent model of the effects of early adverse life events on adult physiology and behavior. Therefore, the purpose of the present study was to verify if repeated long-term maternal separation would affect performance in different parameters including behavior and neurochemistry. Wistar rats were subjected to repeated maternal separation during post-natal days 1-10. When adults, rats were submitted to a PTSD model consisting of exposure to inescapable footshock, followed by situational reminders. In the first part of this work rats of both sexes were used. We observed long-lasting effects of both interventions. Exposure to shock increased fear conditioning. Anxiety-like behavior was increased and exploratory activity decreased by both treatments, and these effects were more robust in males. Additionally, basal corticosterone in plasma was decreased, paralleling effects observed in PTSD patients. Levels of S100B protein in serum and cerebrospinal fluid (CSF) were measured. Levels in serum were correlated with the effects observed in anxiety-like behavior, increasing in males exposed to shock, and presenting no effect in females. S100B in CSF was increased in females submitted to maternal separation during the neonatal period. These results suggest that, in rats, an early stress experience such as maternal separation may aggravate some effects of exposure to a stressor during adult age, and that this effect is sex-specific. In the second part of this work the animals were exposed to a task to evaluate spatial memory and one week after the behavioral task animals were sacrificed and DNA damage and antioxidant enzymes activities in hippocampus were measured. Only male rats were used in the second part of this work. We observed that both treatments, maternal separation during the first 10 days of life and exposure to a stressful event in adult life, presented important effects on memory and DNA damage in hippocampus. No differences were found in oxidative parameters. In this work rats exposed to shock and maternal separation plus shock presented long-lasting effects on spatial memory associated with impairments in learning and memory (they spent more time in the opposite quadrant in water maze task). Rats subjected to shock or maternal separation exhibited a higher score of DNA damage in hippocampus. Concluding, our findings showed that early adverse life events alter the susceptibility to the effects of a stressor applied in adulthood in anxiety and cognitive parameters such as spatial memory. These effects were probably sex-specific. Besides, both treatments were able to induce increased index of DNA damage.

Resumo não disponível

Introdução e Objetivo: o gene TP53 é o alvo isoladamente mais comum de mutação em tumores humanos. Está envolvido no bloqueio do ciclo celular, reparo ao DNA, diferenciação celular e apoptose, em resposta ao dano genético. O exame de imuno-histoquímica (IHQ) pode detectar o acúmulo da proteína p53 no núcleo celular, indicando mutação. Esta mutação tem sido associada a comportamento agressivo nos carcinomas prostáticos. O conhecimento das características histológicas deste carcinoma permite o estabelecimento de critérios diagnósticos anatomopatológicos e de graduações histológicas que visam a um melhor atendimento dos pacientes com a doença. O estudo da relação entre os achados de biologia molecular e as características histológicas desta neoplasia leva a um maior conhecimento de mecanismos que produzem as alterações morfológicas teciduais, auxiliando na identificação de novas variáveis promissoras na determinação do comportamento biológico da doença. Material e Método: foram examinadas amostras de 101 exames de biópsias por agulha da próstata, de setenta pacientes com carcinoma, através de lâminas coradas pelo HE, selecionados de 500 exames consecutivos. Obtiveram-se novos cortes dos mesmos blocos de parafina, sendo estes corados pela técnica de IHQ, utilizando o anticorpo monoclonal DO7 para p53, em 69 dos pacientes. Foram anotados, para estudo de associação, os achados morfológicos de carcinoma, o padrão da coloração IHQ para p53, a presença de invasão de nervos (IN) pelas colorações HE e de IHQ para proteína S100 e algumas características clínico-laboratoriais dos pacientes com carcinoma prostático. Resultados: dentre as formas de aferir a positividade IHQ da p53, a imunorreatividade em grupamento foi o padrão que melhor se correlacionou com os achados clínico-patológicos examinados: PSA sérico, escore de Gleason, quantidade de tumor na amostra (p<0,01) e presença de invasão de nervo. Dentre os critérios diagnósticos estudados, houve associação estatisticamente significativa da imunorreatividade em grupamento para p53 com as presenças de micronódulos de colágeno e mais de um nucléolo proeminente no mesmo núcleo de célula neoplásica. Quanto à IN, apenas quando a mesma foi identificada com a técnica de IHQ (proteína S100), houve associação estatisticamente significativa. Conclusão: o padrão de imunorreatividade em grupamento mostra-se superior aos demais quando comparado aos achados anatomopatológicos com valor preditivo em biópsias e com o valor do PSA sérico. A associação estatisticamente significativa entre a imunorreatividade em grupamento para p53 e a presença de IN detectada com a utilização da proteína S100 contrasta com a ausência de significância quando a IN é identificada na histologia convencional (HE). Estes achados recomendam novos estudos para verificar a utilidade da determinação IHQ da IN no prognóstico da doença e para identificar o mecanismo molecular de invasão de nervos de pequeno tamanho que não são facilmente identificados no HE. A presença da associação da positividade IHQ para p53 com micronódulos de colágeno igualmente recomenda novos estudos clínicos e moleculares para esclarecimento da relação deste achado histológico com o comportamento biológico do carcinoma prostático.

A participação de marcadores bioquímicos na avaliação de quadros de asfixia neonatal é cada vez mais relevante. A proteína S100B tem um papel destacado nestas pesquisas. O objetivo deste estudo foi procurar destacar a importância da proteína S100B na avaliação de recém-nascidos a termo com quadros de encefalopatia hipóxico-isquêmica, assim como correlacionar com outras substâncias que também participam do processo isquêmico. Foram analisados 21 casos de recém-nascidos a termo que desenvolveram quadro de encefalopatia hipóxico-isquêmica, no período de setembro de 2003 a outubro de 2004. Realizadas coletas no 1º e 4º dia de vida e dosadas, por método imunocitoquímico, a proteína S100B e o lactato. Foi possível detectar uma correlação positiva entre as 2 substâncias, assim como, quando comparadas entre si, observou-se também significância estatística. / Biochemical markers have played an increasingly relevant role in the assessment of neonatal asphyxia. The S100B protein is particularly important in research conducted in this field. The purpose of this study was to underline the importance of S100B protein in the assessment of term newborn infants with hypoxic ischemic encephalopathy, as well as to relate it to other substances also involved in the ischemic process. An assessment was made from September 2003 to October 2004 of twenty-one term newborn infants who developed hypoxic ischemic encephalopathy. Samples were collected on the 1st and 4th day of life and S100B protein and lactate levels were calculated using the immune cytochemical method. A positive relationship was found between the 2 substances. Additionally, a comparison between the two substances showed a statistically significant correlation.

O diabetes mellitus tipo I é uma enfermidade autoimune relacionada com anormalidades genéticas, influenciada por fatores ambientais, que resultam na destruição de células β-pancreáticas, mediadas por células T. O diabetes durante a gravidez aumenta o risco a alterações no sistema nervoso central. O processo de gliogênese é importante para o desenvolvimento e funcionamento do SNC e começa na segunda semana de gestação, em ratos. A glia é composta por astrócitos, oligodendrócitos, células ependimais e microglia. Os astrócitos são as células mais abundantes e responsáveis pela integração do cérebro com o sistema vascular e imunológico, estando relacionados com as funções cognitivas, além de uma importância física e estrutural na barreira hemato-encefálica. Duas proteínas astrocíticas foram estudadas aqui: a proteína glial fibrilar acida e a S100B, uma proteína ligante de cálcio, produzida e secretada por astrócitos. A S100B está envolvida na comunicação neurônio-glia, possuindo propriedades neurotróficas ou neurotóxicas de acordo com a concentração extracelular. A expressão da proteína glial fibrilar ácida é essencial para a estrutura encefálica e para a integridade da barreira hemato-encefálica. Assim avaliamos essas proteínas gliais na prole oriunda de mães diabéticas (PoD) no desenvolvimento corporal e do sistema nervoso central. Foram utilizadas ratas Wistar-Kyoto diabéticas induzidas por estreptozotocina para obtenção da prole. As fêmeas diabéticas induzidas apresentaram ninhadas menores do que o controle, e os filhotes apresentam menor peso ao nascer A hiperglicemia materna induz aumento da produção insulínica no feto, que leva a um quadro de hipoglicemia pós-natal. Os níveis glicêmicos do PoD foram superiores ao controle (PoC) com 1 dia, e inferiores com 21 dias. A mensuração da proteína S100B no soro de animais PoD14 apresentou diminuição em relação ao controle. A S100B no líquor mostrou valores foram maiores no PoD7. Já a S100B no hipocampo mostrou um crescimento progressivo, com diminuição no PoD14 e um aumento no PoD28. Na quantificação da proteína glial fibrilar acida os animais do grupo PoD7 e PoD14 apresentaram valores menores, em seguida os níveis começaram a subir. No teste de campo aberto os animais PoD apresentaram comportamento ansioso. Já no reconhecimento de objetos os ratos PoD exploraram menos o objeto novo, tanto na memória de curta como de longa duração. As mudanças astrogliais observadas nos animais do grupo PoD estão muito provavelmente relacionadas a alterações da plasticidade neuroglial e ao déficit cognitivo observado. / The type I diabetes mellitus is an autoimmune disease associated with genetic abnormalities, influenced by environmental factors which result in the destruction of pancreatic β-cells, mediated by T cells. Diabetes during pregnancy increases the risk of changes in the central nervous system. The gliogenesis process is important to the development and functioning of the central nervous system and starts the second week of rat gestation. The glia is composed of astrocytes, oligodendrocytes, ependymal cells and microglia. The astrocytes are more abundant cells and responsible for the integration of the brain with vascular and immune systems, being connected with the cognitive functions, as well as a physical and structural importance of the blood-brain barrier. Two astrocity proteins were studied: glial acidic fribrilar protein and S100B, a binding protein of calcium produced and secreted by astrocytes. S100B is involved in neuron-glia communication, having neurotoxic or neurotrophic properties according to the extracellular concentration. Expression of glial acidic fribrilar protein is essential for brain structure and integrity of the blood-brain barrier. So we evaluated this glial proteins the offspring derived from diabetic mothers (PoD) on body development and central nervous system. Wistar-Kyoto rats with diabetes induced by streptozotocin to obtain offspring. Induced diabetic females had smaller litters then the control, and the offsprig have a lower birth weigth Maternal hyperglycemia induces increased insulin production in the fetus. Blood glucose levels were higher in PoD than the control (PoC) with 1 day and less than 21 days. The measurement of S100B protein in PoD14 animal serum showed a decrease compared to the control. The S100B in cerebrospinal fluid showed values were higher in PoD7. Since S100B in the hippocampus showed a progressive increase with decrease in PoD14 and increase in PoD28. Glial acidic fribrilar protein quantification in animals of PoD7 and PoD14 group showed lower values, and then levels began to rise. In the open field test the PoD animals showed anxious behavior. Since the object recognition (RO) least rats explored the new object in both short and long term memory. Induced diabetic females had smaller litters than the control, and the chicks have a lower birth weight. Maternal hyperglycaemia induces increased insulin production in the fetus, which leads to a postnatal hypoglycemia. The variations observed in the animals of group PoD caused biochemical changes related to astroglial plasticity, which caused cognitive impairment.

Os astrócitos são células gliais do sistema nervoso central (SNC) que, entre diversas funções, tem um importante papel na manutenção do ambiente extracelular, removendo neurotransmissores e íons os quais podem ser tóxicos em altas concentrações. Estas células estão envolvidas em diversas doenças neurodegenerativas e representam um importante alvo de estudo para o desenvolvimento de estratégias terapêuticas. A técnica de cultura primária (CP) de astrócitos de ratos é amplamente utilizada como modelo para o estudo de características mecânicas e bioquímicas dessa célula em um sistema isolado. Alternativamente, astrócitos imortalizados por transfecção (AI) e a linhagem C6 de rato (C6) são usados como modelo astrocítico, uma vez que são células mais homogêneas, além de serem de fácil e rápida manipulação. No entanto, apesar de resultados divergentes serem encontrados na literatura, existe uma carência de estudos comparativos entre estes três modelos experimentais. A escolha de um modelo adequado para o estudo destas células nos permitiria estudar de forma mais precisa as funções extracelulares de proteínas como a S100B. Essa proteína pode ser liberada ou secretada principalmente por astrócitos no SNC e, apesar de possuir efeitos tróficos, exerce funções tóxicas, quando em altas concentrações no meio extracelular. Apesar disso, pouco se sabe sobre o processo de remoção da S100B extracelular. Em vista disso, o objetivo desta tese foi comparar e caracterizar funcionalmente a CP, AI e C6 no que diz respeito a diferenças morfológicas, marcadores proteicos e funções clássicas astrocíticas, bem como estudar a capacidade destas células de internalizar a proteína S100B, avaliando-se o mecanismo deste processo. Além disso, foi realizada a padronização de um ensaio colorimétrico utilizando a atividade glutamil-transferase da glutamina sintetase (GS), visto a carência deste ensaio em cultura de astrócitos e em diferentes estruturas cerebrais. Esta enzima é considerada um marcador astrocítico e sua disfunção pode comprometer o ciclo glutamina-glutamato, processo relacionado ao quadro de excitotoxicidade glutamatérgica, observado em doenças neurodegenerativas. O ensaio mostrou-se preciso, sensível, linear, específico e com alta aplicabilidade no SNC e nos modelos de cultura celular. Nossos resultados mostraram que as duas linhagens celulares (AI e C6) foram positivas para proteínas características de astrócitos, bem como funcionais no metabolismo glutamatérgico e energético. No entanto, estes parâmetros mostraram-se reduzidos em estado basal em comparação com a CP. Frente a estímulos específicos, os AI não se mostraram como um modelo reprodutível das funções astrocíticas clássicas, ao contrário da linhagem C6, a qual apresentou resposta similar aos astrócitos de CP. De forma geral a linhagem C6 representou um modelo válido para estudo das características astrocíticas estudadas, porém sempre com valores basais reduzidos quando comparados com a CP que, em nossa avaliação, representou um melhor modelo para o estudo da internalização da proteína S100B. Estas células foram capazes de endocitar a S100B extracelular por um mecanismo dependente de RAGE e dinamina. Uma vez internalizada, a S100B seguiu pela via endocítica, colocalizando com importantes marcadores, como Dextran e Lysotracker. As vesículas de S100B mostraram um aumento de direcionalidade ao longo do tempo de incubação, afetado pela variação de cálcio intracelular. Estes dados mostram a importância da escolha de um modelo in vitro adequado de cultura de astrócitos, bem como evidenciam o importante papel destas células na remoção de concentrações tóxicas da proteína S100B do meio extracelular, auxiliando na compreensão dos mecanismos de sinalização desta proteína. / Astrocytes are glial cells that participate in a variety of function of central nervous system (CNS) such as the maintenance of the extracellular environment, removing toxic concentration of ions and neurotransmitters. These cells are involved in several neurodegenerative diseases and are important targets for the development of therapeutic strategies. Astrocyte primary culture (PC) is a potent instrument to study these cells in an isolated system, allowing the elucidation of mechanistic features specific for this type of cell. An alternative to this model is the use of cell lines, such as immortalized astrocytes (IA) or C6 glioma cells (C6). These linages have the advantage to present more homogeneous features, are easily, faster and lower cost to manipulate. Despite these facilities, cell lines present highly proliferative features and some different characteristics in comparison to PC, which put into question the validity of them as an astrocytic model. The selection of a suitable model to the study of astrocytes would allow us to evaluate protein extracellular effects, such as S100B with greater reliability. This protein is released and secreted mainly by astrocytes in the CNS, exerting trophic and toxic effect in a RAGE dependent manner. S100B toxic effects are shown in high extracellular concentrations, although the clearance of this protein from the extracellular space is poorly understood. In view of this, the goal of this research was to show a comparative analysis of PC, IA and C6 regarding morphological features, protein profile and classical astrocytic functions. Furthermore, we evaluated the mechanism of S100B internalization, characterization of internalized vesicles and intracellular dynamics in astrocytes. In addition, the standardization of a colorimetric assay to measure the glutamyl-transferase activity of glutamine synthetase (GS) was performed, considering the lack of this study in culture of astrocytes and different brain structures. This enzyme is considered an astrocytic marker and any dysfunction may compromise the glutamine-glutamate cycle, which is observed in many neurodegenerative diseases. The assay was accurate, sensitive, linear, specific and with high applicability in the CNS. Our results showed that the two cell lines (IA and C6) were positive for characteristic proteins of astrocytes, although expressing less quantities then PC. Similarly, the glutamatergic and energetic metabolism and cellular communication by gap junction also showed to be reduced in lineages cells. IA did not reveal a reproducible model of classic astrocytic functions, in opposite to C6 cells that presented a similar response to PC when submitted to the same stimulus. Nevertheless, PC showed pronounced astrocytic characteristics, representing the best model for the study of S100B protein internalization. The results in this study revealed that cultured astrocytes efficiently remove fluorescently labeled extracellular S100B in a time-dependent manner by vesicle endocytosis. The internalization was RAGE and dynamine dependent. In time, vesicles capturing S100B exhibit directional mobility, meaning that vesicles get functionally attached to the cytoskeleton. Moreover, the mobility of vesicles capturing S100B was affected by changes in [Ca2+]. These data support to the understanding of the mechanism of extracellular signaling of S100B protein, as well as the role of astrocytes in this regulation.

A epilepsia do lobo temporal (ELT) é a um dos casos mais frequente epilepsia em humanos e de maior refratariedade nos pacientes. A maioria dos fármacos antiepilépticos são moduladores da atividade neuronal e atuam sobre canais iônicos do receptor GABAA. Estudos vêm demonstrando o papel das células gliais e da neuroinflamação na epileptogênese e a modulação desta resposta pode ser um alvo potencial para drogas adjuvantes aos fármacos anti-epilépticos. Astrócitos são células gliais participantes da sinapse tripartite, moduladores da atividade neuronal. Os astrócitos são capazes de promover a homeostase de íons e de neurotransmissores, são responsáveis pelo metabolismo energético e da produção de fatores neurotróficos, glutationa, glutamina, S100B e citocinas. Neste trabalho, induzimos status epilepticus (SE) em ratos jovens (PN28) através do modelo lítio-pilocarpina que mimetiza alterações neuronais, bioquímicas e morfológicas similares à ELT em humanos. Os animais foram divididos nos tempos 1, 14 e 56 dias após a indução de status epilepticus (SE). Estes períodos são caracterizados respectivamente como a fase aguda, latente e crônica da epilepsia. Inicialmente, analisamos as mudanças neuroquímicas e astrocitárias ao longo do tempo. Foi observada neuroinflamação inicial e transitória que promove morte neuronal e mudanças ao longo do tempo de astrogliose e disfunção astrocitária. Também foi observado que a proteína S100B, proteína ligante de cálcio, predominantemente astrocitária, pode ser considerado um marcador da disfunção neuronal e astrocitária promovida neste modelo de epilepsia. Em seguida, demonstramos que a modulação da secreção de S100B pelo anti-inflamatório dexametasona um dia após indução de SE reverte a neuroinflamação, astrogliose e disfunção astrocitária à curto e à longo prazo. Por conseguinte, observamos que a modulação do receptor GABAA através de agonistas e antagonistas GABAérgicos altera a secreção de S100B em fatias hipocampais agudas e em cultura de astrócitos. Portanto, pode-se sugerir que as alterações astrogliais e a neuroinflamação dependentes do tempo podem estar ligadas à excitabilidade neuronal e/ou à morte neuronal em ratos jovens em modelo de epilepsia; que a proteína S100B pode ser considerada um marcador deste modelo de epilepsia e que a modulação da sua secreção pode ser um possível alvo farmacológico no tratamento da epilepsia. / Temporal lobe epilepsy (TLE) is the most frequent type of epilepsy in humans and is more associated to refractory to anti-epileptic drugs (AED) in patients. The most AEDs are modulators of neuronal activity and act on ion channels, such as GABAA receptor. Studies have been demonstrating the role of glial cells and neuroinflammation in epileptogenesis. The modulation of this response may be a potential target for adjunctive drugs to anti-epileptic drugs. Astrocytes are glial cells that participated in the tripartite synapse and modulated neuronal activity. Astrocytes are able to promote homeostasis of ions and neurotransmitters, are responsible for energy metabolism and the production of neurotrophic factors, glutathione, glutamine, S100B and cytokines. In this work, we induced status epilepticus (SE) in young rats (PN28) through the lithiumpilocarpine model that mimics neuronal, biochemical and morphological alterations similar to ELT in humans. The animals were divided at times 1, 14 and 56 days after the induction of SE. These periods are characterized respectively as the acute, latent and chronic phase of epilepsy. Initially, we analyzed neurochemical and astrocytic changes over time. Initial and transient neuroinflammation was observed and promoted over time neuronal death, astrogliosis and astrocytic dysfunction. It has also been observed that the protein S100B, a calcium-binding protein, predominantly astrocytic, can be considered a marker of neuronal and astrocytic dysfunction promoted by this model of epilepsy. Next, we demonstrate that the modulation of S100B secretion by the antiinflammatory dexamethasone one day after SE induction reverses neuroinflammation, astrogliosis and astrocytic dysfunction in the acute and chronic time. Therefore, we analyzed that modulation of the GABAA receptor through GABAergics agonists and antagonists alters the secretion of S100B in acute hippocampal slices and in astrocyte culture. Therefore, it may be suggested that astroglial changes and time dependent neuroinflammation may be related to neuronal excitability and/or neuronal death in young rats in this epilepsy model; that S100B protein can be considered a marker of this epilepsy model and that the modulation of its secretion may be a possible pharmacological target in the treatment of epilepsy.

A aquaporina-4 (AQP-4) é o principal canal de água localizado no sistema nervoso central (SNC). Durante o aumento do potássio (K+) extracelular, a captação de K+ pelos astrócitos está provavelmente associada com o co-transporte de água. Neste caso, a AQP-4 poderia servir como uma rota de saída para a água, e isto seria vantajoso para a liberação de K+ se a permeabilidade à água da AQP-4 fosse aumentada pela alta concentração de K+ extracelular. Diversos estudos demonstraram a sobreposição da expressão ontogenética de AQP-4 e do canal retificador interno de K+ Kir 4.1, sugerindo uma associação molecular da AQP-4 e Kir 4.1 no tamponamento espacial do K+, o que facilitaria o movimento de água através da membrana plasmática. A S100B é uma proteína expressa e secretada no SNC principalmente por astrócitos, que possui efeitos neurotróficos quando expressa em concentrações nanomolar (nM) e efeitos neurotóxicos quando presente em concentrações micromolar (μM). Foi demonstrado um aumento compensatório na AQP-4 em resposta a superexpressão de S100B, no entanto ainda não foi demonstrado se a AQP-4 ou os canais Kir 4.1 podem modular a secreção de S100B. Além disso, há poucos relatos sobre as alterações da expressão de AQP-4 e Kir 4.1 ao longo do desenvolvimento cerebral. Nós investigamos se a secreção de S100B é alterada em fatias hipocampais de ratos com diferentes idades (15, 30, 45, 60 e 90 dias) expostas à inibidores de AQP-4 e Kir 4.1 e se ocorrem alterações na expressão de AQP-4 e Kir 4.1 em cérebros de ratos com 15, 30, 60 e 90 dias. Observamos um aumento na secreção de S100B em hipocampos de ratos mais jovens expostos a acetazolamida (AZA) e tetraetilamônio (TEA), inibidores de AQP-4, e uma diminuição na secreção de S100B em hipocampo de ratos expostos a cloreto de bário (BaCl2), inibidor de Kir 4.1. Também encontramos uma diminuição na expressão de AQP-4 nos hipocampos de ratos com 60 e 90 dias quando comparados com os mais jovens e uma diminuição na expressão de Kir 4.1 em animais de 90 dias. Apesar da AQP-4 e Kir 4.1 estarem co-localizadas e apresentarem um padrão de expressão similar, o mecanismo pelo qual estas proteínas modulam a secreção de S100B parece ser independente. / The aquaporin-4 (AQP-4) is the main water channel located in the central nervous system (CNS). During the increase of extracellular potassium (K+), this is take up by astrocytes and probably is associated with the co-transport of water. In this case, the AQP-4 could serve as an exit route for the water, and it would be advantageous for the release of K+ if the permeability to water of AQP-4 was increased by high extracellular K+ concentration. Several studies have demonstrated the overlap between ontogenetic expression of AQP-4 and inwardly rectifying K+ channel Kir 4.1, suggesting a molecular association of AQP-4 and Kir 4.1 in the K+ spatial buffer, which facilitates the trespass of water across the plasma membrane. The S100B protein is expressed and secreted by astrocytes in the CNS, which has neurotrophic effects when expressed in the nanomolar (nM) concentrations and neurotoxic effects when present at concentrations micromolar (μM). It has been shown a compensatory increase in AQP-4 in response to overexpression of S100B, but has not yet been demonstrated if the AQP-4 channels or Kir 4.1 may modulate the secretion of S100B. In addition, there are few reports showing changes in the expression of Kir 4.1 and AQP-4 along the developing brains. We investigated whether S100B secretion is altered in hippocampal slices from rats with different ages (15, 30, 45, 60 and 90 days old) exposured to inhibitors of AQP-4 and Kir 4.1 and if there are changes in the expression of AQP-4 and Kir 4.1 in brain of 15, 30, 60 and 90-days old rats. We observed an increase in S100B secretion in hippocampus of younger rats exposed to tetraethylammonium (TEA) and acetazolamide (AZA), AQP-4 inhibitors and a decrease in the secretion of S100B in hippocampus of rats exposed to barium chloride (BaCl2), an inhibitor of Kir 4.1. We also found a decrease in AQP-4 expression in hippocampus of rats with 60 and 90 days old when compared with younger rats and a decrease in the expression of Kir 4.1 in 90-days old animals. Despite the Kir 4.1 and AQP-4 are co-located and present a similar pattern of expression, the mechanism by which these proteins modulate S100B secretion seems to be independent