Glicose é o principal substrato energético no SNC de mamíferos adultos, contudo o cérebro também é capaz de utilizar outros substratos, incluindo manose, frutose, galactose, glicerol, corpos cetônicos e lactato. Glicose é quase totalmente oxidada a CO2 e H2O, mas ela também é precursora de neurotransmissores, tais como glutamato, GABA e glicina. O metabolismo energético do SNC varia ontogeneticamente, visto o fato de que nas primeiras 2 horas após o nascimento, lactato é o seu principal substrato, glicose e corpos cetônicos servem como substratos nos 21 dias subseqüentes e, após este período, somente glicose predomina. A utilização de nutrientes é regulada de várias maneiras, tais como o transporte através das células endoteliais capilares, transporte através da membrana plasmática, variações na atividade enzimática e variações nas concentrações de nutrientes plasmáticos. Está bem estabelecido que a atividade funcional do SNC aumenta o metabolismo energético. Tal evento pode ser dependente da atividade da bomba Na+,K+-ATPase, a qual é requerida para restabelecer a homeostase iônica. O aumento da concentração de potássio extracelular de um nível basal 8-12 mM provoca excitação neuronal fisiológica. A concentração de potássio pode atingir 50-80 mM durante convulsões, isquemia ou hipoglicemia. O potássio liberado pela atividade elétrica é captado nos astrócitos através de processos dependentes e não dependentes de ATP. Neste estudo, observamos o efeito de diferentes concentrações de potássio extracelular (2.7, 20 e 50 mM), sobre a oxidação de glicose, frutose, manose e lactato a CO2 e a conversão a lipídios em córtex cerebral de ratos jovens (10dias) e adultos (60 dias). Considerando que a captação de deoxiglicose está relacionada com a atividade glicolítica, testamos a influência do potássio extracelular sobre este parâmetro. Os efeitos da ouabaína sobre a oxidação de glicose e captação de deoxiglicose foram testados para determinar se a influência de potássio extracelular era dependente da atividade da bomba Na+,K+-ATPase. Os efeitos da monensina (ionóforo de Na+) e bumetanide (inibidor do transportador de Na+/K+/2Cl-) foram também testados. O aumento da concentração de potássio extracelular aumentou a oxidação de glicose, frutose, e manose a CO2 em córtex cerebral de ratos adultos, contudo, este fenômeno não foi observado em ratos jovens. A oxidação de lactato aumentou com o aumento da concentração de potássio extracelular em ambos ratos jovens e adultos. Não houve diferença na oxidação de glicose e sobre a captação de deoxiglicose na presença de ouabaína. Monensina aumentou a captação de deoxiglicose em 2 minutos de incubação. Contudo, esta captação diminuiu em períodos de incubação de 1 hora e 10 minutos. Além disso, não houve efeito do bumetanide sobre o aumento causado pela alta concentração de potássio extracelular na oxidação de glicose.

Made available in DSpace on 2015-12-06T23:46:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Neurociência Translacional - INCT-INNT / Introdução: Estudos experimentais mostram que a pratica de exercicio fisico durante o periodo adolescente e capaz de aumentar a formacao de novos neuronios, a expressao hipocampal de fatores neurotroficos e aprimorar a aprendizagem e a memoria de ratos. Entretanto, e importante destacar que a intensidade adequada de exercicio fisico durante o periodo pos-natal do desenvolvimento nao esta bem esclarecida. Das poucas pesquisas realizadas com o treinamento fisico durante o desenvolvimento cerebral de ratos foi demonstrado que a neurogenese pode ser modificada de forma dependente da intensidade do exercicio fisico. Apesar disso, nao se sabe se existe uma etapa do desenvolvimento em que a intensidade do exercicio fisico poderia resultar em uma maior neuroplasticidade. Objetivo: Investigar a influencia de duas intensidades de exercicio fisico em diferentes etapas do desenvolvimento cerebral pos-natal de ratos. Materiais e Metodos: Foram utilizados ratos Wistar machos nascidos em nosso laboratorio. Os filhotes foram colocados com suas maes em caixas individuais ate o desmame no dia pos-natal 21 (P21). Os ratos foram divididos em diferentes grupos de idade: P21 (n=44), P31 (n=44), P41 (n=44) e P51 (n=44). Cada grupo de idade foi submetido a duas intensidades (baixa e alta) de exercicio fisico em esteira ao longo de 10 dias consecutivos, 30 minutos por dia. As intensidades de exercicio foram determinadas de acordo com o estagio de desenvolvimento de cada grupo. Depois da ultima sessao de exercicio, os niveis hipocampais de BDNF e citocinas inflamatorias foram determinadas por imunoensaio, a proliferacao celular por imunohistoquimica e degeneracao celular pela tecnica de fluoro jade B. Resultados: A analise quantitativa revelou que a densidade de celulas em proliferacao foi significativamente maior na regiao do giro dentado dos ratos submetidos a exercicio fisico de baixa intensidade em P21-30 e exercicio de alta intensidade em P31-P40 quando comparados aos ratos controles (p < 0,001 para ambos). Um aumento significativo dos niveis hipocampais da citocina pro-inflamatoria IL6 foi detectado em ratos submetidos a exercicio fisico de alta intensidade em P21-P30 comparados aos ratos controles (p = 0,001). Em P41-P50, nivel elevado da citocina pro-inflamatoria TNF foi encontrado na formacao hipocampal dos animais submetidos ao exercicio de alta intensidade comparados aos animais controles (p = 0,014). Em contraste, niveis elevados da citocina anti-inflamatoria IL10 e BDNF tambem estavam aumentados nos animais submetidos a exercicio fisico de alta intensidade em P41- P50 comparados aos animais controle (p = 0,009). Em todos os grupos de idade, nao foram encontrados neuronios em degeneracao na formacao hipocampal dos ratos submetidos as duas intensidades de exercicio fisico durante o desenvolvimento cerebral pos-natal. Conclusao: Estes resultados mostram que os efeitos neuroplasticos induzidos pelo exercicio sobre os niveis de BDNF e proliferacao celular na regiao do hipocampo sao dependentes da intensidade de exercicio e periodo de desenvolvimento. Alem disso, a intensidade do exercicio foi um fator indutor de inflamacao e a resposta inflamatoria induzida pelo exercicio fisico tambem foi relacionada com a fase de desenvolvimento. Estes resultados indicam que as alteracoes neuroplasticas induzidas pelo exercicio fisico durante o periodo de desenvolvimento cerebral pos-natal dependem tanto da intensidade do treinamento como do estagio de desenvolvimento cerebral / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Made available in DSpace on 2015-12-06T23:46:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The present thesis will try to elucidate important excitatory mechanisms in the brainstem related to cardio-respiratory control. We will discuss 4 recently published papers (cardiovascular control: Moreira e cols., 2005 e 2007; cardiorespiratory control: Takakura e cols., 2006; Moreira e cols., 2006). Papers 1 and 2: Glutamatergic mechanisms related to cardiovascular control. In the present study, we investigated the effects of inhibition of the caudal ventrolateral medulla (CVLM) with the GABA(A) agonist muscimol combined with the blockade of glutamatergic mechanism in the nucleus of the solitary tract (NTS) with kynurenic acid (kyn) on mean arterial pressure (MAP), heart rate (HR), and regional vascular resistances. In male Holtzman rats anesthetized intravenously with urethane/chloralose, bilateral injections of muscimol (120 pmol) into the CVLM or bilateral injections of kyn (2.7 nmol) into the NTS alone increased MAP to 186 ± 11 and to 142 ± 6 mmHg, respectively, vs. control: 105 ± 4 mmHg; HR to 407 ± 15 and to 412 ± 18 beats per minute (bpm), respectively, vs. control: 352 ± 12 bpm; and renal, mesenteric and hindquarter vascular resistances. However, in rats with the CVLM bilaterally blocked by muscimol, additional injections of kyn into the NTS reduced MAP to 88 ± 5 mmHg and mesenteric and hindquarter vascular resistances below control baseline levels. Moreover, in rats with the glutamatergic mechanisms of the NTS blocked by bilateral injections of kyn, additional injections of muscimol into the CVLM also reduced MAP to 92 ± 2 mmHg and mesenteric and hindquarter vascular resistances below control baseline levels. Simultaneous blockade of NTS and CVLM did not modify the increase in HR but also abolished the increase in renal vascular resistance produced by each treatment alone. The results suggest that important pressor mechanisms arise from the NTS and CVLM to control vascular resistance and arterial pressure under the conditions of the present study. Papers 3 and 4: Central chemoreceptors brainstem mechanisms related to cardio-respiratory control. Paper 3: Interaction between central and peripheral chemoreceptors. The rat retrotrapezoid nucleus (RTN) contains pH-sensitive neurons that are putative central chemoreceptors. Here, we examined whether these neurons respond to peripheral chemoreceptor stimulation and whether the input is direct from the solitary tract nucleus (NTS) or indirect via the respiratory network. A dense neuronal projection from commissural NTS (commNTS) to RTN was revealed using the anterograde tracer biotinylated dextran amine (BDA). Within RTN, 51% of BDA-labelled axonal varicosities contained detectable levels of vesicular glutamate transporter-2 (VGLUT2) but only 5% contained glutamic acid decarboxylase-67 (GAD67). Awake rats were exposed to hypoxia (n = 6) or normoxia (n = 5) 1 week after injection of the retrograde tracer cholera toxin B (CTB) into RTN. Hypoxia-activated neurons were identified by the presence of Fosimmunoreactive nuclei. CommNTS neurons immunoreactive for both Fos and CTB were found only in hypoxia-treated rats. VGLUT2 mRNA was detected in 92 ± 13% of these neurons whereas only 12 ± 9% contained GAD67 mRNA. In urethane-chloralose-anaesthetized rats, bilateral inhibition of the RTN with muscimol eliminated the phrenic nerve discharge (PND) at rest, during hyperoxic hypercapnia (10% CO2), and during peripheral chemoreceptor stimulation (hypoxia and/or i.v. sodium cyanide, NaCN). RTN CO2-activated neurons were recorded extracellularly in anaesthetized intact or vagotomized rats. These neurons were strongly activated by hypoxia (10-15% O2; 30 s) or by NaCN. Hypoxia and NaCN were ineffective in rats with carotid chemoreceptor denervation. Bilateral injection of muscimol into the ventral respiratory column 1.5 mm caudal to RTN eliminated PND and the respiratory modulation of RTN neurons. Muscimol did not change the threshold and sensitivity of RTN neurons to hyperoxic hypercapnia nor their activation by peripheral chemoreceptor stimulation. In conclusion, RTN neurons respond to brain pCO2 presumably via their intrinsic chemosensitivity and to carotid chemoreceptor activation via a direct glutamatergic pathway from commNTS that bypasses the respiratory network. RTN neurons probably contribute a portion of the chemical drive to breathe. Paper 4: Central chemoreceptors and sympathetic vasomotor outflow. The present study explores how elevations in brain pCO2 increase the sympathetic nerve discharge (SND). SND, phrenic nerve discharge (PND) and putative sympathoexcitatory vasomotor neurons of the rostral ventrolateral medulla (RVLM) were recorded in anaesthetized sino-aortic denervated and vagotomized rats. Hypercapnia (end-expiratory CO2 from 5% to 10%) increased SND (97 ± 6%) and the activity of RVLM neurons (67 ± 4%). Injection of kynurenic acid (Kyn, ionotropic glutamate receptor antagonist) into RVLM or the retrotrapezoid nucleus (RTN) eliminated or reduced PND, respectively, but did not change the effect of CO2 on SND. Bilateral injection of Kyn or muscimol into the rostral ventral respiratory group (rVRG-pre-Botzinger region, also called CVLM) eliminated PND while increasing the stimulatory effect of CO2 on SND. Muscimol injection into commissural part of the solitary tract nucleus (commNTS) had no effect on PND or SND activation by CO2. As expected, injection of Kyn into RVLM or muscimol into commNTS virtually blocked the effect of carotid body stimulation on SND in rats with intact carotid sinus nerves. In conclusion, CO2 increases SND by activating RVLM sympathoexcitatory neurons. The relevant central chemoreceptors are probably located within or close to RVLM and not in the NTS or in the rVRG-pre-Botzinger/CVLM region. RVLM sympathoexcitatory neurons may be intrinsically pH-sensitive and/or receive excitatory synaptic inputs from RTN chemoreceptors. Activation of the central respiratory network reduces the overall sympathetic response to CO2, presumably by activating barosensitive CVLM neurons and inhibiting RTN chemoreceptors. / A presente tese de doutorado vai tentar elucidar os mecanismos excitatórios do bulbo relacionados ao controle cardiovascular e respiratório. Para tanto serão discutidos 4 trabalhos recentemente publicados (controle cardiovascular: Moreira e cols., 2005 e 2007; controle cardio-respiratório: Takakura e cols., 2006; Moreira e cols., 2006). Trabalhos 1 e 2: Relacionado aos mecanismos glutamatérgicos responsáveis pelo controle cardiovascular. No presente estudo, procuramos investigar os efeitos cardiovasculares promovidos pela inibição da região caudoventrolateral (CVL) do bulbo com a injeção bilateral de muscimol, juntamente com o bloqueio glutamatérgico dos núcleos do trato solitário (NTS) (região postremal ou comissural) com a injeção de ácido quinurênico (antagonista de receptores glutamatérgicos). Foram utilizados ratos Holtzman, anestesiados com uretana e alfa-cloralose e registrou-se a pressão arterial média (PAM), frequência cardíaca (FC) e fluxo sanguíneo para os leitos renal, mesentérico e aórtico. A injeção bilateral de muscimol (agonista GABAérgico do sub-tipo A) (2 mM) na região do CVL ou a injeção de ácido quinurênico (50 mM) no NTS postremal produzem aumento de PAM (186 ± 11 ou 142 ± 6 mmHg, respectivamente, vs. controle: 105 ± 4 mmHg), de FC (407 ± 15 ou 412 ± 18 bpm, respectivamente, vs. controle: 352 ± 12 bpm) e aumento de resistência vascular renal, mesentérica e aórtica. A injeção de ácido quinurênico no NTS comissural (NTScom) não produz alterações nos valores basais da PAM, FC e resistência vascular. Entretanto, em animais com a injeção bilateral de muscimol no CVL, a injeção de ácido quinurênico no NTS (postremal ou comissural) reduziu a PAM e resistência vascular para valores abaixo do valor controle. Do mesmo modo, em ratos com o bloqueio do NTS (postremal ou comissural), a subsequente inibição do CVL produziu também uma redução da PAM e resistência vascular para valores abaixo do valor controle. Em animais com lesão eletrolítica da região do NTScom, a injeção de muscimol na região do CVL produziu redução da PAM e resistência vascular para valores abaixo do valor controle. Dinte disso, os resultados sugerem a existência de importantes mecanismos excitatórios no NTS (região postremal e comissural) e no CVL para controle da pressão arterial e resistência vascular. Trabalhos 3 e 4: Relacionado aos mecanismos bulbares ativados pelos quimiorreceptores centrais no controle cardio-respiratório. Trabalho 3: Interação entre quimiorreceptores centrais e periféricos. O núcleo retrotapezóide (NRT) contém neurônios sensíveis ao pH e são característicos como sendo quimiorreceptores centrais. A hipótese desse trabalho é procurar mostrar que a ativação dos quimiorreceptores periféricos promove a ativação dos quimiorreceptores centrais no NRT e que essa ativação é mediada por uma via direta do NTScom para o NRT. Nesse estudo foram utilizados ratos Sprague-Dawley. Uma densa projeção do NTScom para a região do NRT foi mostrada com o uso de traçadores anterógrados (amina dextrana biotinilada - BDA) injetados por iontoforese na região do NTScom. Na região do NRT, mais de 50% dos terminais que expressam BDA contêm a vesícula de transporte para glutamato (VGLUT2), mas apenas 5% contêm glutamina ácido descarboxilase (GAD67). Em um outro grupo de animais, uma semana após a injeção do traçador retrógrado cólera toxina B (CTB) no NRT, os animais foram expostos a períodos de hipóxia por 3 horas. A presença da proteína Fos serviu para identificar os neurônios que eram ativados pela hipóxia. Neurônios imunorreativos para Fos e CTB foram encontrados na região do NTScom. A grande maioria dos neurônios que eram imunorreativos para Fos e CTB, expressavam VGLUT2 mRNA, enquanto uma minoria expressou GAD67 mRNA. Na segunda parte do estudo foram utilizados animais anestesiados com uretana e alfa-cloralose e vagotomizados. A injeção bilateral de muscimol no NRT promoveu a eliminação do nervo frênico durante uma situação controle, durante a estimulação dos quimiorreceptores centrais (hipercapnia – 10% de CO2) e durante a estimulação dos quimiorreceptores periféricos (injeção endovenosa de cianeto de sódio ou hipóxia (10-15% de O2). A atividade dos neurônios quimiossensíveis do NRT foram registrados em animais intactos ou vagotomizados para possíveis comparações. Todos os neurônios quimiossensíveis do NRT foram ativados pelos quimiorreceptores periféricos. A ativação dos quimiorreceptores periféricos não promoveu a ativação dos neurônios do NRT em animais com desnervação dos quimiorreceptores. A injeção bilateral de muscimol na região do CVL promoveu a eliminação do nervo frênico e a modulação respiratória nos neurônios do NRT. A injeção de muscimol não alterou o limiar e a sensibilidade dos neurônios do NRT durante uma situação de hipercapnia e também durante a ativação dos quimiorreceptores periféricos. Portanto, podemos concluir nesse estudo que os neurônios do NRT respondem às variações de CO2 devido a presença de 2 mecanismos: sua quimiossensibilidade intrínseca e por meio da ativação dos quimiorreptores periféricos (via glutamatérgica direta do NTScom para o NRT). Trabalho 4: Quimiorreceptores centrais e atividade simpática. O próximo estudo procurou explorar como elevações na pCO2 pode aumentar a atividade simpática. Foram registrados a atividade simpática eferente do nervo esplâncnico, atividade do nervo frênico e atividade dos neurônios vasomotores da região rostroventrolateral (RVL) do bulbo. Os experimentos foram realizados em ratos Sprague-Dawley, anestesiados com halotana e completamente desnervados. Hipercapnia (variação do CO2 expirado de 5 para 10%) promoveu aumento da atividade simpática (97 ± 6%) e da atividade dos neurônios do RVL (67 ± 4%). A injeção bilateral de ácido quinurênico no RVL ou no NRT eliminou ou reduziu a atividade do nervo frênico, respectivamente, mas não alterou a atividade simpática eferente produzida pela hipercapnia. A injeção bilateral de ácido quinurênico ou muscimol na região do CVL eliminou a atividade do nervo frênico e promoveu um aumento do efeito estimulatório do CO2 na atividade simpática. A injeção de muscimol na região comissural do NTS não alterou as respostas estimulatórias do CO2 sobre a atividade simpática e atividade do nervo frênico. Como esperado, a injeção de ácido quinurênico no RVL ou a injeção de muscimol no NTS comissural, em ratos intactos, bloqueou os efeitos cardio-respiratórios da estimulação dos quimiorreceptores periféricos com a injeção endovenosa de cianeto de sódio. Em conclusão, a hipercapnia aumentou a atividade simpática por ativação dos neurônios bulbo-espinais do RVL. Os neurônios excitatórios do RVL podem ser sensíveis a variações de CO2 e/ou receber projeções excitatórias dos quimiorreceptores centrais da região do NRT. Durante uma situação de hipercapnia, o total de aumento da atividade simpática produzido pela ativação dos quimiorreceptores centrais parece estar reduzido. Esse efeito é, portanto, mediado pela ativação de neurônios barossensíveis da região do CVL ou, então, pela inibição dos quimiorreceptores centrais do NRT. / FAPESP: 03/08163-4 / FAPESP: 98/06231-2 / Capes: 3495/04-3 / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Farmacologia, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:52:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327305.pdf: 1442510 bytes, checksum: 5fde4eea9cfd5385aece2ec737690160 (MD5) Previous issue date: 2014 / O choque séptico é um potente estímulo para a ativação de vários sistemas orgânicos e dentre eles, o sistema nervoso simpático (SNS) que, além dos efeitos nos vasos, também tem impacto no coração. Altas concentrações de adrenalina e noradrenalina são encontradas na circulação de pacientes com endotoxemia e sepse, sendo estes níveis diretamente relacionados com aumento da mortalidade dos indivíduos sépticos. Embora seja conhecido que a ativação simpática exacerbada é deletéria para a homeostase do organismo, ainda não é bem compreendido qual o papel da hiperativação simpática durante um quadro de choque séptico/sepse. Portanto, no presente trabalho nós estudamos o papel da transmissão ganglionar autonômica no que diz respeito à hiporeatividade a-adrenérgica do choque séptico, e, adicionalmente, examinamos as consequências do bloqueio ganglionar precoce na expressão de receptores a1D-adrenérgicos na aorta torácica de ratos, bem como em parâmetros inflamatórios e bioquímicos. Para isso, o choque séptico foi induzido por uma ligadura e perfuração do ceco (modelo de CLP) em ratos Wistar fêmeas. Uma hora após o procedimento de CLP, os animais receberam hexametônio (um bloqueador ganglionar), pentolínio (um bloqueador ganglionar mais seletivo para o gânglio simpático) ou salina (PBS). Seis e 24 h após a cirurgia de indução do choque séptico a resposta cardiovascular a agonistas vasoconstritores foi avaliada. Adicionalmente, 24 h após o procedimento de CLP, parâmetros inflamatórios e bioquímicos, hemograma, expressão de receptores a1D-adrenérgicos em aorta e curva de mortalidade foram avaliados. O choque séptico aumentou os níveis plasmáticos de nitrato e nitrito (NOx), ureia, creatinina, transaminases hepáticas (TGO e TGP), citocinas pró-inflamatórias (TNF-a e IL-1ß), bem como promoveu leucopenia e trombocitopenia. Além disso, os animais em choque séptico estavam hipotensos e hiporreativos à noradrenalina e fenilefrina. A hiporeatividade aos agentes vasoconstritores foi devida, pelo menos em parte, à redução na densidade dos receptores a1D-adrenérgicos na aorta da ordem de 60%. Finalmente, o choque séptico resultou em elevada mortalidade. O tratamento precoce com pentolínio reduziu os níveis plasmáticos de NOx e ureia, preveniu a hiporeatividade aos agonistas vasoconstritores, preservou a densidade dos receptores a1D-adrenérgicos na aorta e aumentou a sobrevida dos animais. Apesar do tratamento precoce com o12hexametônio ter sido capaz de prevenir a hiporeatividade à noradrenalina e fenilefrina, sua administração não resultou em nenhum efeito benéfico adicional. Assim, nossos resultados mostram claramente que a interferência com a transmissão ganglionar e consequente redução da hiperativação simpática, tem importante impacto no resgate da reatividade vascular à agonistas vasoconstritores e na redução da letalidade do choque séptico induzido por ligação e perfuração do ceco em ratos. Esses efeitos benéficos estão relacionados, em parte, com a manutenção da densidade dos receptores a1D-adrenérgicos nos vasos. Esses resultados podem levar à uma nova estratégia terapêutica no auxílio do tratamento do choque séptico/sepse.<br> / Abstract : Septic shock is a potent stimulus for the activation of several organic systems, including the sympathetic nervous system (SNS), which besides its effects on vessels, directly impacts on the heart. High circulating epinephrine and norepinephrine concentrations were reported during endotoxaemia and septic shock, being directly associated to high mortality in septic patients. Although it is known that sympathetic overstimulation is deleterious to homeostasis of the organism, the function of sympathetic hyperactivation during septic shock is poorly understood. Therefore, in this work we studied the role of autonomic ganglionic transmission with respect to a-adrenergic hyporeactivity in septic shock, and, additionally, examined the consequences of early ganglionic blockade on the density of a1D-adrenergic receptors in rat thoracic aorta, as well as inflammatory and biochemical parameters. For this, septic shock was induced by cecal ligation and puncture (CLP model) in female Wistar rats. One hour after surgery, animals received hexamethonium (a ganglionic blocker), pentolinium (a ganglionic blocker with a higher selectivity for sympathetic ganglia) or saline (PBS). Six and 24 h after surgery, the cardiovascular responses to adrenergic agonists were evaluated. In addition, 24 h after surgery, inflammatory and biochemical parameters, hemogram, the density of a1D-adrenergic receptors in aorta and survival were also evaluated. Septic shock increased plasma levels of nitrate and nitrite (NOx), urea, creatinine, hepatic transaminases (TGO and TGP), pro-inflammatory cytokines (TNF-a and IL-1ß) and promoted leukopenia and thrombocytopenia in CLP animals. Furthermore, the septic animals were hypotensive and showed hyporeactivity to norepinephrine and phenylephrine. The hyporeactivity to vasoconstrictors agents was due, at least in part, to the reduction of ~60% in a1D-adrenergic receptors density in the aorta. Septic shock also resulted in high mortality. Early treatment with pentolinium reduced plasma levels of NOx and urea, prevented the hyporeactivity to vasoconstrictors agents, preserved the density of a1D-adrenergic receptors in the aorta and increased survival. Notwithstanding the beneficial effect of the early treatment with hexamethonium on the hyporeactivity to noradrenaline and phenylephrine, no additional beneficial effects were observed. Thus, our results clearly show that interference, with the ganglionic transmission with the consequent reduction in sympathetic hyperactivation, has a15profound impact on the recovery of vascular reactivity to vasoconstrictor agonists and in reducing mortality of sepsis-induced by CLP in rats. These beneficial effects are related, in part, with the maintenance of the density of a1D-adrenergic receptors in vessels. These results may lead to a new therapeutic strategy for the treatment of sepsis/septic shock.

Made available in DSpace on 2012-09-06T01:12:45Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) 982.pdf: 409747 bytes, checksum: c12619c60087f3fd431361c509f175fe (MD5) Previous issue date: 2007 / (...) O objetivo desse trabalho foi a implantação de um bioindicador para OPIDN, tendo por base a metodologia clássica para determinação de NTE em linfócitos, que possibilitasse monitorar a intoxicação humana por pesticidas com potencial para desenvolver essa síndrome. A substituição de MPX por clorpirifós-oxon (CPO) e de etPXN por metil-paraoxon (metPXN) levou a resultados muito diferentes dos obtidos com etPXN e MPX. A paralisaçãoda reação com detergente ao invés de ácido perclórico se mostrou mais eficiente, eliminando a etapa de centrifugação. Não foi possível eselecer uma técnica deconservação para as preparações de linfócitos o que obriga que a determinação seja feita no mesmo dia da coleta do sangue. Uma avaliação em um grupo de 27 voluntários sadios indicou um valor de 11,42 mais ou menos 6,33 Unidades de NTE por gramade proteínas totais (U/g Ptn), não havendo diferenças com relação ao sexo. A grande variabilidade dos valores encontrados em uma população sadia, mesmo que compatível com os resultados da literatura, dificulta a proposta de NTE linfocitária como bioindicador de OPIDN.

Made available in DSpace on 2014-07-22T16:59:28Z (GMT). No. of bitstreams: 4 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) 69453.pdf: 4513349 bytes, checksum: c3a45d72f13e262c14e59551468c1d7e (MD5) 69453.pdf.txt: 223084 bytes, checksum: 7c66cd1f1cf5e1a62d6b32517ea20738 (MD5) 69453.pdf.jpg: 1263 bytes, checksum: 1a53ed93ec23defd18c0d321ac71da34 (MD5) Previous issue date: 2014-05-07 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, Brasil / Fatores de risco cardiovascular e metabólico, incluindo hipertensão arterial, obesidade e intolerância à glicose, fazem parte da definição da Síndrome Metabólica (SM). Sabe-se, atualmente, que estes fatores de risco são acompanhados de uma hiperatividade do sistema nervoso simpático que pode desempenhar um papel importante na fisiopatologia dessas alterações. No presente estudo, investigamos os efeitos da modulação do sistema nervoso simpático sobre os parâmetros metabólicos e microvasculares de ratos submetidos à dieta rica em gordura (HFD) com suplementação de sal. Para isso, 50 ratos Wistar machos adultos receberam dieta normal (CON + VEI, n = 10) ou dieta hiperlipídica (HFD + VEI, n = 40) durante 20 semanas. Em seguida, o grupo HFD foi tratado com clonidina (HFD + CLO, 0,1 mg/kg), rilmenidina (HFD + RIL, 1 mg/kg), LNP599 (HFD + LNP, 10 mg/kg) ou veículo (HFD + VEI). A densidade capilar funcional (DCF) foi avaliada no músculo grácil (MG) e na pele da orelha através de videomicroscopia intravital e a densidade capilar estrutural (DCE) foi estudada no MG e no ventrículo esquerdo (VE) pela análise histoquímica. A pressão arterial sistólica (PAS) foi avaliada por fotopletismografia e as catecolaminas foram dosadas por meio de HPLC. Houve um aumento na PAS e frequência cardíaca (p <0,05) no grupo HFD + VEI comparado ao grupo CON + VEI. O grupo HFD+VEI também apresentou uma diminuição na DCF e na DCE do MG, em relação ao grupo HFD+VEI (153 ± 8 vs 253 ± 16 capilaries/mm2 e 1,5 ± 0,08 vs 1,8 ± 0,04 capilares/fibra, p <0,05 , respectivamente). No entanto, não houve alteração na DCF da pele. A DCE foi reduzida no VE do grupo HFD+VEI quando comparado com o grupo CON+VEI (0,18 ± 0,01 vs 0,33 ± 0,01 Vv[cap]/Vv[fib], p <0,05). Os grupos de animais com SM tratados com clonidina, rilmenidina ou LNP599 apresentaram uma redução similar da PAS (p <0,05) quando comparados com o grupo HFD+VEI e dos níveis de adrenalina (68±7, 64 ± 8 e 64 ± 8 pg/ml, respectivamente, p <0,05) quando comparados com o grupo HFD+VEI (89±4 pg / ml). Os níveis de noradrenalina no plasma foram reduzidos com rilmenidina e LNP599 (p <0,05) quando comparados com o grupo HFD+VEI. Estas reduções das catecolaminas foram acompanhadas por um aumento na DCF e DCE do músculo esquelético, quando comparadas com o grupo HFD+VEI. Por outro lado, houve um aumento na DCE do VE no grupo HFD+RIL. Concluiu-se que a modulação da atividade simpática resulta em redução simultânea da PAS e das catecolaminas no plasma, acompanhadas por uma diminuição da rarefação capilar no músculo esquelético e no ventrículo esquerdo, no modelo de SM em ratos / Cardiovascular and metabolic risk factors that characterize the metabolic syndrome (MS), including high blood pressure, obesity and glucose intolerance, are accompanied by sympathetic hyperactivity. In this study, we investigated the effects of a chronic oral antihypertensive treatment using centrally-acting sympatho-inhibitory drugs on the metabolic and microvascular parameters in rats under long-term high-fat diet with salt supplementation. For that, fifty male adult Wistar rats were maintained under normal (CON+VEI, n = 10) or high-fat diet (HFD+VEI, n = 40) during 20 weeks. Thereafter, the HFD group received oral clonidine (HFD+CLO, 0.1 mg/kg), rilmenidine (HFD+RIL, 1 mg/kg), LNP 599 (HFD+LNP, 10 mg/kg) or vehicle (HFD+VEI). Functional capillary density (FCD) was evaluated in the gracilis muscle and skin of the ear using intravital videomicroscopy and structural capillary density (SCD) was studied in the skeletal muscle and left ventricle using histochemical analysis. Systolic blood pressure (SBP) was evaluated by photo-plethysmography and plasma catecholamines by HPLC. There was an increase in SBP and heart rate (p<0.05) in the HFD+VEI compared to the CON+VEI group. The HFD+VEI group also presented a decrease in FCD and SCD in the gracilis muscle, compared to CON + VEI group (153±8 vs. 253±16 capillaries/mm2 and 1.5±0.08 vs. 1.8±0.04 capillaries/fiber, p <0.05, respectively). However, there were no alterations in FCD in the skin. The SCD was reduced in the left ventricle of the HFD+VEI group when compared to the CON + VEI group (0.18±0.01 vs. 0.33±0.01 Vv[cap]/Vv[fib], p <0.05). The groups of animals submitted to HFD and treated with clonidine, rilmenidine and LNP 599 presented a similar reduction in SBP (p <0.05) when compared to the HFD+VEI group and in adrenaline levels (68±7 and 64±8 and 64±8 pg/mL, respectively, p <0.05) when compared to the HFD+VEI group (89±4 pg/mL). Plasma noradrenaline levels were reduced by rilmenidine and LNP 599 (242±13 and 233±25 pg/mL, respectively, p<0.05) when compared to the HFD+VEI group (345±31 pg/mL). These reductions in systemic catecholamines were accompanied by an increase in the FCD and SCD in the skeletal muscle when compared to the HFD+VEI group. Moreover, there was an increase in the SCD in the left ventricle in the HFD+RIL group when compared to the HFD+VEI group. We concluded that, the modulation of sympathetic activity results in a simultaneous reduction of SBP and plasma catecholamines accompanied by an improvement of capillary rarefaction in the skeletal muscle and left ventricle in an experimental model of MS in rats.

Made available in DSpace on 2016-05-11T13:02:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2 rafael_silva_ioc_dout_2015.pdf: 3184979 bytes, checksum: 424c613846e42fb4bb955e915c629888 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2015 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / A doença de Chagas (DC) é causada pela infecção pelo Trypanosoma cruzi e consiste num importante problema de saúde pública nas Américas do Sul e Central. Embora não caracterizado, o acometimento do sistema nervoso central (SNC) na DC foi demonstrado na fase aguda em crianças e na reativação da infecção em pacientes crônicos imunossuprimidos. Porém, os alvos celulares do T. cruzi e a origem dos parasitos no SNC em episódios de reativação crônica não estão claros. Os astrócitos são as células gliais mais abundantes do SNC humano e sua participação na DC carece de informação, bem como o papel das citocinas Interferon-gama (IFN\03B3) e fator de necrose tumoral (TNF), duas importantes citocinas no contexto da infecção pelo T. cruzi, no processo de infecção do SNC. Estudos nesse sentido são importantes diante da crescente ocorrência de co-infecção T. cruzi/HIV, bem como acesso dos pacientes a transplantes e demais situações que causam imunossupressão. Assim, investigamos a infecção de astrócitos pelo T. cruzi e os efeitos de IFN\03B3 e TNF nesse processo. Mostramos que o T. cruzi persistiu no SNC de camundongos da linhagem C3H/He cronicamente infectados em paralelo à expressão de mRNA de IFN\03B3, e a maioria das células albergando o T. cruzi eram astrócitos frequentemente localizados próximo a células mononucleares IFN\03B3+, micrógliais, como mostrado por imunoistoquímica. Utilizamos cultivos primários de astrócitos de camundongos C3H/He e C57BL/6 tratados com IFN\03B3 ou TNF na presença de tripomastigotas da cepa Colombiana do T. cruzi e analisamos taxa de infecção, crescimento do parasito e produção de mediadores inflamatórios in vitro; e o efeito do bloqueio de TNF na infecção do SNC pelo T. cruzi Confirmamos que astrócitos de ambas as linhagens foram suscetíveis à infecção pelo T. cruzi, e que o pré-tratamento com IFN\03B3 ou TNF favoreceu a invasão dos astrócitos pelo parasito e aumentou o número de formas amastigotas nos astrócitos. Tanto o T. cruzi quanto o IFN\03B3 não foram capazes de induzir sozinhos produção de óxido nítrico (NO), que só foi induzido pela associação de ambos os estímulos. O tratamento com L-NAME (inibidor de síntese de NO) reduziu parcialmente o número de formas amastigotas do T. cruzi em astrócitos tratados com IFN\03B3, enquanto o tratamento com Infliximab (anticorpo neutralizante anti-TNF) preveniu completamente o efeito de IFN\03B3 no favorecimento à infecção de astrocitos pelo T. cruzi, indicando que IFN\03B3 favorece a infecção de astrócitos pelo T. cruzi via TNF. Somado a isso, a expressão de mRNA e a produção de TNF foram aumentadas nos cultivos de astrócitos infectados pelo T. cruzi, enquanto que o seu receptor TNFR1 teve expressão aumentada apenas quando a infecção ocorreu na presença de TNF. O inibidor de expressão de TNFR1 reduziu o número de amastigotas/célula e a porcentagem de células infectadas nos cultivos pré-tratados com TNF. Finalmente, a administração de anti-TNF a camundongos C3H/He agudamente infectados reduziu o número de áreas positivas para antígenos do T. cruzi no SNC Em conjunto, os nossos dados sugerem que IFN\03B3 e TNF são possíveis facilitadores da entrada do T. cruzi em astrócitos, contribuindo para a manutenção de um ambiente inflamatório no SNC, o que poderia levar à morte células neuronais, além de facilitar a persistência do T. cruzi nesse sítio, possivelmente albergado em astrócitos, os quais agiriam como fonte de parasitos em episódios de reativação crônica / Chagas disease (CD) is caused by Trypanosoma cruzi infection and is a major public health problem in South and Central America. Although not characterized, the involvement of the central nervous system (CNS) in DC was demonstrated in the acute phase in children and reactivation of infection in immunosuppressed chronic patients. However, the cellular targets of T. cruzi and the origin of the parasites in the CNS in episodes of chronic reactivation are not clear. Astrocytes are the most abundant glial cells in the human CNS and its involvement in AD lacks information as well as the role of the cytokines interferon-gamma (IFN\03B3) and tumor necrosis factor (TNF), two cytokines important in the context of T. cruzi, in the process CNS infection. Studies in this direction are important given the increasing occurrence of coinfection T. cruzi/HIV, as well as patient access to transplants and other situations that cause immunosuppression. Thus, we investigated the infection of astrocytes by T. cruzi and the effects of IFN\03B3 and TNF in the process. We show that the T. cruzi persisted in the CNS of mice C3H/He chronically infected parallel to IFN\03B3 mRNA expression, and most of the T. cruzi-cells were astrocytes frequently located near IFN\03B3+-mononuclear cells, microglia, as shown by immunohistochemistry. We used primary astrocytes C3H/He and C57BL/6 mices treated with IFN\03B3 or TNF in the presence of trypomastigotes of T. cruzi Colombian strain and analyzed rate of infection, parasite growth and production of inflammatory mediators in vitro; and the effect of TNF blockade in CNS infection with T. cruzi We confirm that astrocytes of both strains were susceptible to infection with T. cruzi, and that pretreatment with IFN\03B3 or TNF favored the invasion of astrocytes by the parasite and increased the number of amastigotes in astrocytes. Both the T. cruzi as IFN\03B3 was not alone capable of inducing nitric oxide (NO) production, which was induced just by combination of both stimuli. Treatment with L-NAME (NO synthase inhibitor) partially reduced the number of amastigotes of T. cruzi in astrocytes treated with IFN\03B3, while treatment with infliximab (anti-TNF-neutralizing antibody) completely prevented the effect of IFN\03B3 in favoring infection of astrocytes by T. cruzi, indicating that IFN\03B3 favors infection of astrocytes by T. cruzi via TNF. In addition to this, expression of mRNA and TNF production were increased in cultures of astrocytes infected with T. cruzi, while its TNFR1 receptor expression was increased only when the infection occurred in the presence of TNF. The TNFR1 expression inhibitor reduced the number of amastigotes/cell and the percentage of infected cells in cultures pretreated with TNF. Finally, the anti-TNF administration acutely infected C3H/He mice reduced the number of positive areas for T. cruzi antigens in the CNS. Together, our data suggest that IFN\03B3 and TNF are possible facilitating the entry of T. cruzi in astrocytes, thereby contributing to the maintenance of a CNS inflammatory environment, which could lead to neuronal cell death, and to facilitate the persistence of T. cruzi in that site, possibly housed in astrocytes, which would act as a source of parasites in episodes of chronic reactivation / 2100-08-17

A eficiência da transmissão sináptica no sistema nervoso central está associada com a densidade na concentração de canais iônicos operados por ligantes na membrana pós-sináptica. A gefirina, uma proteína de 93 kDa, é um elemento importante na organização dos receptores inibitórios pos-sinápticos, funcionando como uma plataforma de múltiplas interações proteína-proteína, promovendo agrupamento de receptores, de proteínas do citoesqueleto e de proteínas de sinalização efetoras na região da sinapse. A organização estrutural da gefirina compreende três domínios principais denominadas G, E e C. A interação entre gefirina e o receptor de glicina (GlyR) envolve o domínio E da gefirina e a alça citoplasmática localizada entre os seguimentos transmembrana 3 e 4 da subunidade β de GlyR. A associação de mecânica quântica e mecânica molecular no estudo da associação de gefirina-GlyR irá aumentar a compreensão de detalhes anatômicos. Assim, para investigar as características eletrônicas relacionadas aos mecanismos de ancoramento de GlyR pela gefirina nós utilizamos abordagens teóricas de bioquímica quântica. Avaliamos a contribuição energética de cada resíduo de aminoácido na interface molecular do ancoramento entre gefirina e GlyR. As maiores contribuições decorrentes da análise de 34 interações foram, em ordem decrescente: -32,09 kcal mol-1, observado entre os resíduos Asp729 (gefirina) e Ser403 (GlyR); -24,04 kcal mol-1 entre Arg653 (gefirina) e Phe398 (GlyR) e -23,50 kcal mol-1 entre Asp327(gefirina) e Ser399 (GlyR). A menor interação foi de -1,78 kcal mol-1 entre os resíduos de aminoácido Ile656 (gefirina) e Ser399 (GlyR). Todas as interações observadas neste estudo mostraram interação de atração e a soma das contribuições individuais indica uma energia de ligação total de -343,49 kcal/mol. Pela análise da contribuição individual de cada resíduo foi possível determinar a relevância de Asp729 (gefirina) / Ser403 (GlyR), seguido de Arg653 (gefirina) / Phe398 (GlyR), Asp327 (gefirina) / Ser399 (GlyR) e Phe330 (gefirina) / Ile400 (GlyR), entre outros. Estes resultados contribuem para a maior compreensão dos mecanismos moleculares envolvidos na estabilização/ruptura de GlyR na membrana sináptica. / In the central nervous system, a high concentration of ligand-gated ion channels is necessary at the postsynaptic membrane to display efficient synaptic transmission. Gephyrin, a 93 kDa protein, is an important element in the organization of the inhibitory synaptic receptors, as a platform for multiple protein-protein interactions, bringing receptors, cytoskeletal proteins and downstream signaling proteins into close spatial proximity. This protein consists of three major domains named G, E and C. The interaction between gephyrin and the glycine receptor (GlyR) involves the E-domain of gephyrin and a cytoplasmic loop located between transmembrane segments 3 and 4 of the GlyR β subunit. Combined quantum-mechanics and molecular-mechanics in the gephyrin-GlyR association studies increase the understanding of atomic details. In order to investigate the electronic features involved in the mechanism of the GlyR anchoring by gephyrin we have employed theoretical approaches of quantum biochemistry. The energy contribution of each individual amino acid residues within the molecular interface of the anchorage between gephyrin and GlyR were evaluated. The largest contributions in the analysis of 34 interactions were, in descending order: -32.09 kcal mol-1, observed between residues Asp729 (gephyrin) and Ser403 (GlyR); -24.04 kcal mol-1 between Arg653 (gephyrin) and Phe398 (GlyR) and -23.50 kcal mol-1 between Asp327 (gephyrin) and Ser399 (GlyR). The smaller interaction was -1.78 kcal mol-1 between the amino acid residues Ile656 (gephyrin) and Ser399 (GlyR). All interactions observed in this study showed attractive interaction, and the sum of individual contributions indicate a total binding energy of -343.49 kcal/mol. After the analysis of the individual contribution of each residue we could determine the relevance of Asp729 (gephyrin) / Ser403 (GlyR), followed by Arg653 (gephyrin) / Phe398 (GlyR), Asp327 (gephyrin) / Ser399 (GlyR) and Phe330 (gephyrin) / Ile400 (GlyR), among others. These results increase the understanding of the molecular mechanisms involved in the stabilization/disruption of GlyR in the synaptic membrane.

O uso de culturas de células do Sistema Nervoso Central é extensivamente aplicado na compreensão dos mecanismos celulares, moleculares e bioquímicos do cérebro, sendo que a maioria dos protocolos utilizados faz uso de animais neonatos para a obtenção das células. Neste estudo, propomos e caracterizamos um protocolo de obtenção de cultura de astrócitos corticais de ratos Wistar adultos, de 90 dias de idade. Para a elaboração da cultura, os cérebros foram cuidadosamente dissecados e o córtex foi dissociado mecanicamente e enzimaticamente com tripsina e papaína. As células foram cultivadas com DMEM/F12 (10% SFB) nas duas primeiras semanas e DMEM/F12 (20% SFB) nas últimas semanas. Ao final deste período, as células apresentavam morfologia poligonal caracteristicamente astrocitária, extensiva marcação para a Proteína Glial Fibrilar Ácida (GFAP) e para a Glutamina Sintetase (GS), ambas importantes marcadores gliais. Também foi avaliada a captação de glutamato, a atividade da GS e o conteúdo de glutationa (GSH). Ainda, verificamos a expressão de outras proteínas características de astrócitos, como vimentina, S100B e ALDH1L1, além dos transportadores glutamatérgicos GLAST e GLT-1. Sob exposição ao H2O2 e Zn2+, podemos verificar que os astrócitos são suscetíveis ao estresse oxidativo, o qual pode causar alterações morfológicas e funcionais. Também, verificamos que estas células são suscetíveis a estímulos inflamatórios. Assim, concluímos que o protocolo proposto é efetivo para gerar uma cultura funcional e caracteristicamente astrocitária, utilizando-se ratos adultos, os quais já têm conexões celulares estabelecidas, ao contrário dos neonatos, que estão ainda no processo de formação das células e conexões. Isto pode representar um importante modelo de estudo para doenças neurodegenerativas, neurotoxicidade e neuroproteção, visto que astrócitos adultos cultivados in vitro apresentam características mais similares ao cérebro adulto in vivo, e podem ser usados para se obter respostas mais fidedignas aos estímulos aos quais serão submetidos. / The use of cell cultures of central nervous system is extensively applied to understand the cellular, molecular and biochemical mechanisms of the brain, and most part of the protocols makes use of newborns to obtain cells. In this study we have characterized a protocol to obtain astrocyte cultures of adult Wistar rats, 90 days old. For the preparation of culture, brains were carefully dissected and the cortex was dissociated mechanically and enzymatically with trypsin and papain. The cells were cultured with DMEM/F12 (10% FBS) in the first two weeks and DMEM/F12 (20% FBS) until it reaches confluence. Thereafter, the cells presented typical polygonal morphology of astrocytes, extensive marking for glial fibrillary acidic protein (GFAP) and Glutamine Synthetase (GS), both important glial markers. We also evaluated glutamate uptake, GS activity and intracellular levels of glutathione (GSH). We observed the expression of other characteristic proteins of astrocytes, such as vimentin, S100B, ALDH1L1 and, in addition, the main glutamate transporters in the brain, GLT-1 and GLAST. Upon exposure to H2O2 and Zn2+, we found that astrocytes are susceptible to oxidative stress, which may cause morphological and functional changes. Also, we found that these cells are susceptible to inflammatory stimuli. Thus, we conclude that the proposed protocol is effective to generate a functional and characteristic astrocytic culture, using adult rats, which already have established neural connections compared to newborns. This may represent an important study model for neurodegenerative diseases, neuroprotection and neurotoxicity, as adult astrocytes cultured in vitro have similar characteristics to the adult brain in vivo, and can be used to obtain more reliable responses to stimuli to which they will be exposed.

O diabetes mellitus (DM) é um importante problema de saúde pública em todo o mundo, já tendo atingido 12 milhões de brasileiros, podendo ser classificado como tipo 1 ou tipo 2, de acordo com a sua etiologia. Em ambos os casos o resultado final é a hiperglicemia¸ que por sua toxicidade promove o surgimento de comorbidades, como doenças cardiovasculares, retinopatia, nefropatia e neuropatia periférica. A toxicidade da hiperglicemia é mediada pela produção de espécies reativas, promovendo aumento do estresse oxidativo. Embora a retina, os rins e os nervos periféricos sejam os tecidos mais sensíveis à hiperglicemia, inúmeros outros órgãos e tecidos também são afetados pela mesma, tais como fígado¸ músculo esquelético, pâncreas, vasos sanguíneos e até o mesmo o cérebro. Uma vez que os maiores efeitos deletérios do excesso de glicose são mediados por estresse oxidativo a busca por novos compostos e moléculas antioxidantes que sirvam como opção terapêutica ou adjuvante para o DM é foco de inúmeros trabalhos científicos da atualidade. Grande parte direciona-se à compostos bioativos presentes em plantas e alimentos, chamados de fitoquímicos. Alguns fitoquímicos já demonstraram atenuar alterações do DM, retardá-lo e até mesmo preveni-lo enquanto outros ainda estão sendo avaliados. O sulforafano (SFN) é um destes fitoquímicos; trata-se de um glicosídeo sulfurado presente em vegetais crucíferos, com alta capacidade antioxidante, indutor de enzimas de fase 2. Em razão de suas características, o objetivo desta tese foi avaliar os efeitos do SFN em dois modelos de indução de DM (por dieta e por estreptozotocina) e também sobre parâmetros metabólicos do sistema nervoso central de ratos. No modelo por dieta hiperpalatável os animais foram tratados concomitantemente com 1mg/kg de SFN, via gavagem diária durante 4 meses, para testar seu efeito na prevenção da resistência à insulina. Os animais tratados com o fitoquímico tornaram-se mais hiperglicêmicos e houve uma tendência à diminuição da expressão do transportador de glicose 3 (GLUT-3) no córtex e no hipotálamo dos mesmos, embora perfil lipídico, provas de função hepática e renal não tenham sido afetados. Em decorrência das alterações na glicemia e na expressão do GLUT 3 dois novos estudos foram desenhados. Um deles objetivou caracterizar os efeitos de uma curva de concentração de SFN (0 a 10 M) sobre a viabilidade celular, produção de CO2, síntese proteica e lipídica em córtex cerebral de ratos jovens e adultos. Nenhuma alteração na viabilidade foi encontrada, entretanto os valores mais baixos da curva (0,25 and 0,5 M) aumentaram a oxidação de leucina e a síntese proteica nos animais jovens, enquanto as concentrações mais altas (5 e 10 M) diminuíram estes mesmos parâmetros. Nenhuma alteração pode foi observada no córtex cerebral de animais adultos. A partir das alterações apresentadas pelos animais jovens também avaliamos neste trabalho de caracterização a atividade das enzimas Na+,K+-ATPase e glutamina sintetase, além da produção de radicais livres por oxidação de DCFH e pudemos constatar que as concentrações de SFN 5 e 10 M aumentaram a atividade da Na+,K+-ATPase e tem uma tendência a aumentar a glutamina sintetase e a produção de radicais livres, o que não ocorre nas concentrações 0.25 and 0.5 M. Concluímos desta forma que, de acordo com a concentração, o SFN pode estimular o consumo de ATP via Na+,K+-ATPase, diminuindo a liberação de CO2, e diminuir a conversão de glutamato a glutamina, o que associado à uma menor síntese proteica aumenta a possibilidade de uso de aminoácidos para produção de glutamato e posterior acúmulo do mesmo, promovendo excitotoxicidade. O outro estudo desenhado avaliou diferentes doses de SFN (0,1, 0,25 e 0,5 mg/kg) na prevenção da indução do DM por estreptozotocina. Todas as doses tiveram sucesso na prevenção da indução e na preservação do glicogênio hepático comparadas com o grupo diabético que não recebeu SFN. Entretanto, foram observadas elevação do colesterol total e diminuição da ureia plasmática. Para ampliar o espectro de efeitos, decidimos testar uma das doses utilizadas neste trabalho (5 mg/kg) pós indução de DM por estreptozotocina, administrada via intraperitoneal por 21 dias sobre glicemia, lipídios e defesas antioxidantes. Observamos que a sensibilidade à insulina é maior nos animais diabéticos que receberam SFN, além do perfil lipídico ser similar ao de animais não diabéticos. Entretanto, o SFN não exerceu nenhum efeito sobre a atividade das enzimas antioxidantes superóxido dismutase e catalase, tampouco sobre os grupamentos sulfidril. Concluímos com este conjunto de dados que o fitoquímico SFN pode exercer efeitos de prevenção do DM induzido por estreptozotocina e da dislipidemia secundária a ele, bem como ser estimulador do metabolismo energético e da síntese proteica em córtex de ratos jovens, de acordo com a dose/concentração utilizada. Corrobora com isso os efeitos deletérios observados na glicemia, expressão de GLUT3, diminuição do metabolismo energético e síntese proteica observados com a doses/concentrações mais altas. Consideramos como maior contribuição deste trabalho a confirmação do o tênue limite existente entre benefício e malefício de compostos antioxidantes, determinado apenas pela dose utilizada. / Diabetes mellitus (DM) is an important health problem around the world, that already reached 12 million brazillian, and according the etiology can be classified as type 1 or type 2. In both cases the result is hyperglycemia and its toxicity promotes comorbidities such as cardiovascular disease, retinopathy, nephropathy and peripheral neuropathy. Hyperglycemia toxicity is mediated by production of reactive species and increase oxidative stress. Although eyes lens, kidneys and peripheral nerves are the tissues most sensitive to hyperglycemia, several organs and tissues also are affected by high glucose, like liver, muscle, pancreas, blood vessels and even the brain. Because major deleterious effects of excessive glucose are mediated by oxidative stress the search for new antioxidant compounds and molecules that acts as terapeuthical or adjuvant options are the aim of recent scientific works. Most of them focus on bioactive compounds present in plants and food, called phytochemicals. Some phytochemicals have been shown to ameliorate, delay and even prevent some DM complications, while others still are under evaluation. Sulforaphane (SFN) is one of them; it is a glycoside sulphide found in cruciferous vegetables, which have antioxidant properties by induce phase 2 detoxification enzymes. Due this, the aim of this thesis was to evaluate SFN effects on two models of DM induction (by diet and by streptozotocin) and also on metabolic parameters of rats central nervous system. In the model of induction with a highly palatable diet, the animals were concomitantly treated with SFN 1mg/kg by daily gavage during 4 months, to test the compound effects on prevention of insulin resistance. Animals treated with SFN became more hyperglicemic and also had a trend to decrease glucose transporter 3 (GLUT3) expression on brain cortex and hypothalamus. However lipid profile, hepatic and kidney markers were not affected. Because of glycemic and GLUT 3 alterations observed we decided to design two other studies. One of the aimed to characterize the effects of dose response curve of SFN (0 a 10 M) on cellular viability, CO2 production, protein and lipid synthesis in brain cortex of young and adult rats. No alteration in cellular viability was found, however lower SFN concentrations (0,25 and 0,5 M) increased CO2 production and protein synthesis in young animals, while higher concentrations (5 e 10 M) decreased same parameters. None of this alterations were observed in brain cortex of adult animals. Considering the results of young animals we also evaluated in this characterization work the activity of Na+,K+-ATPase and glutamine syntethase enzymes, besides free radical production by DCFH oxidation. We could inferred that SFN 5 e 10 M increased Na+,K+- ATPase activity and also there is a trend to increase glutamine syntethase activity and free radicals production. But the same results do not occur under SFN 0.25 and 0.5 M. we conclude that SFN can stimulate ATP consumption by Na+,K+-ATPase, decreasing CO2 production and reduce glutamate conversion to glutamine, which associated to a lower protein synthesis drives more aminoacids to glutamate production and its subsequent accumulation, promoting excitotoxicity. The other designed study tested different SFN doses (0.1, 0.25 e 0.5 mg/kg) on prevention of DM induction by streptozotocin. All tested doses succeed on the prevention and preservation of hepatic glycogen levels compared to the diabetic group who not received SFN. However, we observed elevation of total cholesterol and decrease of serum urea in the same animals. To expand the spectrum of effects, we decided to evaluate one of the doses used in this work (5 mg/kg) injected intraperitoneally during 21 days post-induction of DM by streptozotocin, on glycemia, lipids levels and antioxidant defenses. We noted that insulin responsiveness is better on diabetic animals who received SFN besides they showed lipid profile similar to non-diabetic. Unfortunately, SFN did not exert any effect on antioxidant enzymes superoxide dismutase and catalase, neither on sulfydril groups. With this set of information we conclude that the phytochemical SFN can act on DM prevention induced bu streptozotocin and the consequent dyslipidemia, the same way that can stimulate energetic metabolism and protein synthesis on brain cortex of young rats according to the dose/concentration used. Corroborates with this the deleterious effects found in glycemia, GLUT 3 expression, decrease in energetic metabolism and protein synthesis observed under the higher doses/concentrations. We consider as major contribution of this work the confirmation of the subtle limit between beneficial and harmfulness of antioxidant compounds, determined only by the dose used.