Severas altera¸c~oes no metabolismo energ´etico, no consumo de glicose e na sinaliza¸c~ao de insulina cerebral est~ao presentes na doen¸ca de Alzheimer (DA). O modelo animal da DA obtido pela administra¸c~ao intracerebroventricular de estreptozotocina (STZ-icv) em ratos induz um estado de resist^encia `a insulina no c´erebro associado `a disfun¸c~oes colin´ergicas e a d´eficits cognitivos, tornando-o um dos poucos modelos experimentais da forma espor´adica da DA. Este trabalho tem como objetivo caracterizar, neste modelo, as disfun¸c~oes sin´apticas na via hipocampo - c´ortex pr´e-frontal medial (CA1-CPFm) e testar se o tratamento com nicotina ´e capaz de prevenir as disfun¸c~oes sin´apticas e reverter os preju´?zos cognitivos induzido pelo STZ-icv. Para isso, ratos Wistar receberam STZ e foram submetidos a 20 dias de tratamento com nicotina. Dois dias depois, foram realizados nos animais teste de campo aberto e de reconhecimento de objeto. Em seguida os animais foram anestesiados com uretana para que os registros eletrofisiol´ogicos fossem realizados. Um eletrodo foi utilizado para estimular CA1 com pulso pareado e potenciais de campo p´os-sin´apticos (fPSP1) e sua facilita¸c~ao (fPSP2) foram registradas por um eletrodo no CPFm. Ap´os 30 minutos de linha de base, uma estimula¸c~ao em alta frequ^encia foi aplicada para induzir a potencia¸c~ao de longa dura¸c~ao (LTP), seguido de mais quatro horas de registro. Outro grupo experimental foi realizado para avaliar o efeito de longo prazo da STZ-icv e do tratamento com nicotina. Neste grupo, testes comportamentais e eletrofisiol´ogicos foram realizados 60 dias ap´os o fim do tratamento. Independentemente do tempo, os resultados indicam que a STZ produziu uma redu¸c~ao na indu¸c~ao e na manuten¸c~ao da LTP, mas a facilita¸c~ao por pulso pareado (PPF = fPSP2 / fPSP1) mostra que a STZ prejudica a plasticidade pr´e-sin´aptica apenas a curto prazo. O tratamento com nicotina atenua a disfun¸c~ao na LTP induzida pela STZ. Al´em disso, apenas o tratamento de nicotina tamb´em ´e capaz de reduzir a plasticidade pr´e-sin´aptica no grupo controle dois dias ap´os o fim do tratamento. Estes resultados tamb´em est~ao associados com os dados comportamentais, uma vez que a nicotina reverteu os d´eficits de mem´oria de reconhecimento nos animais STZ mas manteve o comportamento explorat´orio reduzido. Sugerimos com isso que o sistema colin´ergico, que desempenha um papel importante em fun¸c~oes cognitivas e na LTP, est´a afetado nos animais injetados com STZ e o tratamento cr^onico com nicotina consegue reduzir os danos na plasticidade sin´aptica e comportamentais, induzidos pela STZ. / Severe abnormalities in brain glucose/energy metabolism and insulin signaling have been documented to play an important role in early stage of alzheimer disease (AD) pathology. Intracerebroventricular administration (icv) of streptozotocin (STZ) in rats can induce an insulin-resistant brain state associated with cholinergic dysfunctions and memory impairments, which make it a suitable experimental model of the sporadic form of AD. The present work aimed to extend the characterization of this model by probing synaptic plasticity dysfunctions in the medial prefrontal cortex (mPFC)- hippocampal (CA1) pathway and test if nicotine can prevent synaptic dysfunction and revert cognitive impairment induced by icv STZ. Here, Wistar rats received bilateral microinjection of STZ and were submitted to 20 days of nicotine treatment. After 2 days of withdrawing the subjects were submitted to open field and object recognition tests. After that, animals were anesthetized with urethane for electrophysiological tests. A twisted bipolar electrode was used to stimulate posterior-dorsal hippocampus (CA1/subiculum) with paired-pulse. Basal field post-synaptic potentials (fPSP1) and facilitated responses (fPSP2) were recorded by a monopolar electrode in the medial mPFC. After 30min of baseline, high frequency stimulation was applied to induce long-term potentiation (LTP) and additional four hours of electrophysiological recordings was performed. Another experimental group was performed to evaluate the long term effect of both icv STZ and nicotine treatment. In this group behavioral and electrophysiological tests were performed with 60 days after chronic treatment. Independently of time, our results indicate that STZ produced a significant decrease in the induction and maintenance of LTP, but paired pulse facilitation (PPF = fPSP2/fPSP1) shows that only the short-term pre-synaptic plasticity was impaired after STZ injection. The nicotine treatment attenuates the STZ-induced LTP dysfunction in the CA1-mPFC pathway. However, just the nicotine treatment (in control group) can reduce pre-synaptic plasticity two days after chronic treatment. These results are also associated with behavioral data, since nicotine treatment reversed the deficits in recognition memory of STZ animals but maintained the reduced exploratory behavior. We suggest that the brain cholinergic system, which plays a role in cognition function and LTP, is affected in STZ injected animals and chronic treatment with nicotine can attenuate the STZ-induced synaptic plasticity and behavioral dysfunctions.

Orientador: Agnes Cristina Fett-Conte / Banca: Ana Elizabete Silva / Banca: Karina Griesi Oliveira / Resumo: Os Transtornos do Espectro do Autismo (TEA) são doenças neuropsiquiátricas complexas, com etiologia e manifestações clínicas muito variáveis. Tais manifestações são observadas antes dos três anos de vida. A prevalência é alta na população, com uma proporção de quatro homens afetados para cada mulher afetada. Em apenas 10-25% dos casos um fator etiológico é observado, genético ou ambiental, dependendo da composição da casuística e das técnicas laboratoriais utilizadas. Há descrições de centenas de genes e regiões genômicas associadas com a predisposição, por apresentarem mutações e variações no número de cópias (CNVs) e a maior parte tem expressão no sistema nervoso central, principalmente em sinapses. Entre os genes candidatos, se destacam o SHANK2 e o SHANK3, ainda não estudados em casuísticas brasileiras. No SHANK2, localizado em 11q13.2, já foram descritas mutações em sete de seus 25 éxons, enquanto no SHANK3, localizado em 22q13 e com 23 éxons, também há descrições de mutações em vários éxons, mas especialmente em três. Muitas mutações nestes dois genes foram observadas em autistas, mas não em indivíduos controles, o que sugere seu envolvimento na etiologia da doença. Este estudo investigou mutações nos éxons 11, 13 e 22 do gene SHANK2 e nos éxons 2, 6 e 22 do SHANK3, que são os mais frequentemente envolvidos nos achados em TEA. O estudo dos seis éxons foi realizado por sequenciamento direto, em 200 afetados e os resultados foram comparados a um banco de dados com os de 566 controles saudáveis. Onze alterações, seis no gene SHANK2, uma delas ainda não descrita, e cinco no gene SHANK3, todas não descritas anteriormente. Nenhum paciente apresentou mais de uma alteração em SHANK2 ou SHANK3, ou nos dois genes. Os resultados mostraram que mutações nos genes SHANK2 e SHANK3 são frequentes na população brasileira com TEA e estão relacionadas com a etiologia destas doenças... / Abstract: The Autism Spectrum Disorders (ASD) are complex neuropsychiatric diseases, with widely etiology and clinical manifestations. Such manifestations are observed before three years of life. The prevalence is high in the population, with a ratio of four affected men for each affected woman. In only 10-25% of cases an etiological factor is observed, genetic or environmental, depending of the composition of samples and laboratory techniques used. There are descriptions of hundreds of genes and genomic regions associated with predisposition, they present mutations and copy number variations (CNVs) and most have expression in the central nervous system, especially at synapses. Among the candidate genes, we highlight the SHANK2 and the SHANK3, not yet studied in Brazilian subjects. In SHANK2, located in 11q13.2, mutations have been described in seven of its 25 exons, while in SHANK3 located at 22q13 with 23 exons, there are descriptions of mutations in several exons, but especially three. Many mutations in these two genes were observed in autistic patients, but not in healthy controls, suggesting an involvement in the etiology of the disease. This study investigated mutations in exons 11, 13 and 22 of SHANK2 gene and exons 2, 6 and 22 of SHANK3, which are most often involved in ASD findings. The study of six exons was performed by direct sequencing, in 200 affected and the results were compared to a genome bank with 566 healthy controls. Eleven alterations were found, six on SHANK2 gene, one not yet described, and five in SHANK3 gene, all not previously described. No patient had more than one alteration in SHANK2 or SHANK3, or both genes. The results showed that mutations in SHANK2 and SHANK3 gene are frequent in the Brazilian population with ASD and are related to the etiology of these diseases. However, the clinical relevance of each of the alterations found should be investigated. This study may help... / Mestre

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-26T08:25:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 299502.pdf: 1672685 bytes, checksum: 97407627c08f301cbcfee9d784ee5ade (MD5) / Atividades neuronais são responsáveis por grandes movimentações iônicas em tecidos neuronais. O processamento e a passagem da informação sináptica entre duas células neurais iniciam-se com a chegada de um potencial de ação nos terminais pré-sinápticos. Este fenômeno causa a despolarização do potencial de membrana da célula neural gerando grandes movimentações iônicas através da membrana neural. Modelos matemáticos encontrados na literatura que reproduzem este fenômeno usualmente baseiam-se em circuitos elétricos análogos e, por não considerarem os efeitos da eletrodifusão, podem ser questionados. O presente trabalho tem como objetivo propor um modelo de eletrodifusão no qual a dinâmica temporal do potencial de membrana e as concentrações iônicas nos espaços intra e extracelular são consideradas durante a despolarização do terminal pré-sináptico. Neste modelo estão incluídos a participação dos trocadores, bombas e canais voltagem-dependentes das quatro espécies iônicas mais relevantes: Potássio (K+), Sódio (Na+), Cloro (Cl-) e Cálcio (Ca2+). Os resultados são consistentes com a literatura e reproduzem a dinâmica iônica durante a chegada de um sinal pré-sináptico. Este modelo pode ser de grande utilidade para futuros trabalhos que pretendem simular a liberação de neurotransmissores e a passagem da informação sináptica em células do sistema nervoso central (SNC). / The neuronal activities are responsible for high ionic movements in neuronal tissues. Processing and presentation of information between two synaptic neural cells begin with the arrival of an action potential in presynaptic terminals. This phenomenon causes the depolarization of the membrane potential of neural cell generating large ionic movements across the neuronal membrane. Mathematical models in the literature to reproduce this phenomenon are based on analog electrical circuits, and by not considering the effect of electrodiffusion, they may be questioned. This paper aims at proposing a model of electrodiffusion for which the temporal dynamics of membrane potential and ionic concentrations in the spaces within and outside the cell are considered during the depolarization of the presynaptic terminal. This model includes the participation of exchangers, pumps and voltage-gated channels of the four ionic most relevant species: Potassium (K+), Sodium (Na+), chlorine (Cl-) and calcium (Ca2+). The results are consistent and accurately reproduce the ion dynamics during the arrival of a presynaptic signal. This model may be useful for future studies that aim at simulating the release of neurotransmitters and synaptic passage of information in cells of the central nervous system (CNS).

Orientador: Alexandre Leite Rodrigues de Oliveira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-09T22:49:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marques_KarinadeBrito_D.pdf: 8050913 bytes, checksum: f9c7d621391d6f3f99413a9c27749530 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Durante o curso da encefalomielite autoimmune experimental ocorre uma grave redução das funções motoras e sensitivas. Esses eventos têm sido classicamente atribuídos ao processo desmielinizante da doença. Em ratos, os sinais clínicos da doença desaparecem 5 dias após completa tetraplegia, indicando que o processo desmielinizante não é a única causa da rápida evolução da doença. Assim sendo, investigamos as alterações sinaptológicas e o processo inflamatório induzidos pela encefalomielite autoimune experimental (EAE) em motoneurônios medulares e sua relação com o surto e remissão da doença. Para esse estudo, foram utilizados ratos Lewis, fêmeas de 7 semanas. Os animais foram induzidos à EAE por meio de dose única de proteína básica de mielina emulsificada com adjuvante completo de Freund e sacrificados no 13º dia após indução (surto grau 3) e no 26º dia (remissão da doença). Também, para investigar a possibilidade de que o tratamento com acetato de glatirâmer, uma droga imunomoduladora baseada na estrutura de aminoácidos da proteína básica de mielina, interfira no processo de plasticidade sináptica, os animais foram induzidos à EAE, tratados com AG diariamente e sacrificados após 2 semanas. Os grupos experimentais foram divididos em: estudo da aposição sináptica durante surto e remissão da doença e tratamento dos animais induzidos à EAE com AG. Assim, os espécimes foram processados para análise através de imunohistoquímica e microscopia eletrônica de transmissão. Nossos resultados indicaram que os componentes gliais (astrócitos e microglia), estimulados pela inflamação, desempenham papel ativo no processo de retração sináptica em motoneurônios alfa. Apresentamos evidências de que a eliminação de terminais sinápticos contribui para a perda da função motora observada no curso da doença e que o imunomodulador AG não só possui efeito antiinflamatório, mas também influencia diretamente na plasticidade de elementos neurais no microambiente medular. Reforçam, também, que um processo agudo de inflamação pode colaborar diretamente para a recuperação e sobrevivência neuronal, uma vez que as células inflamatórias produzem citocinas e fatores neurotróficos no microambiente medular / Abstract: During the course of experimental autoimmune encephalomyelitis, a massive loss of motor and sensitive function occurs, which has been classically attributed to the demyelination process. In rats, the clinical signs disappear within 5 days following complete tetraplegia, indicating that demyelination might not be the only cause for the rapid evolution of the disease. The immunomodulador glatiramer acetate (GA) has been shown significantly reduce the seriousness of the symptoms during the exacerbation of the disease. However, little is known about its effects on the spinal motoneurons and on their afferents. The present work investigated the occurrence of experimental autoimmune encephalomyelitis-induced changes of the synaptic covering of spinal motoneurons during exacerbation and after remission and investigated whether GA has a direct influence on synapse plasticity and on the deafferentiation of motoneurons during the course of EAE in rats. Lewis rats were subjected to EAE associated with GA or placebo treatment. The animals were sacrificed after fifteen days of treatment. For the both cases the spinal cords was processed for immunohistochemical analysis (IH) and electron transmission microscopy. The terminals were typed with transmission electron microscopy as C-, F- and Stype. Immunohistochemical analysis of synaptophysin, glial fibrillary acidic protein and the microglia/macrophage marker F4/80 were also used in order to draw a correlation between the synaptic changes and the glial reaction. The ultrastructural analysis showed that, during exacerbation, there was a strong retraction of both F- and S-type terminals. In this sense, both the covering as well as the length of the remaining terminals suffered great reductions. However, the retracted terminals rapidly returned to apposition, although the mean length remained shorter. A certain level of sprouting may have occurred as, after remission, the number of F-terminals was greater than in the control group. The immunohistochemical analysis showed that the peak of synaptic loss was coincident with an increased macro- and microglial reaction. Interestingly, although the GA treatment preserved synaptophysin labelling, it did not significantly reduce the glial reaction, indicating that inflammatory activity was still present. Our results suggest that the major changes occurring in the spinal cord network during the time course of the disease may contribute significantly to the origin of the clinical signs as well as help to explain their rapid recovery and that the immunomodulator GA has a direct influence on the stability of nerve terminals in the spinal cord, which in turn may contribute to its neuroprotective effects during the course of multiple sclerosis / Doutorado / Anatomia / Doutor em Biologia Celular e Estrutural

Orientador: Alexandre Leite Rodrigues de Oliveira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-07T06:59:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Emirandetti_Amanda_M.pdf: 4129268 bytes, checksum: 6b46598f867a92cb0663cb6e4cabb3ae (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Astrócitos são elementos fundamentais para o funcionamento normal do sistema nervoso central (SNC). Estas células exibem inúmeras funções, podendo modular a excitabilidade neural e a transmissão de impulsos nervosos através de seus processos lamelares finos que se localizam nas adjacências das sinapses. Todavia, astrócitos também podem desempenhar funções na integridade da fisiologia do sistema nervoso (SN) após uma lesão. A astrogliose após lesão nervosa é caracterizada pela hiperplasia e hipertrofia do corpo celular e dos processos astrocitários, os quais bloqueiam a regeneração axonal. No entanto, a reatividade astrocitária também possui aspectos positivos, como a produção de fatores neurotróficos. Apesar de a plasticidade sináptica após lesão seja um fenômeno conhecido, os mecanismos envolvidos em tal evento ainda permanecem desconhecidos. Nesse sentido, células gliais, especialmente astrócitos, podem exibir importantes papéis nos processos de mudança do SN, influenciando a retração dos terminais sinápticos tanto quanto promovendo um ambiente peri-sináptico propício, afetando o reestabelecimento dos botões que foram retraídos. Nesse trabalho, estudou-se a resposta astrocitária após a axotomia em camundongos das linhagens C57BL/6J, Balb/cJ e A/J, utilizando-se técnicas de imunofluorescência, microscopia eletrônica de transmissão e cultura celular. Nesse sentido, foram apresentadas evidências de que camundongos das linhagens isogênicas C57BL/6J, Balb/cJ e A/J exibem diferentes intensidades de reatividade astrocitária após lesão periférica in vivo, sendo estas diferenças significativas entre A/J (3,87 ± 0,07, média ± erro padrão, GFAP e 3,76 ± 0,16, ezrina) e C57BL/6J (2,35 ± 0,024, p<0,0001; GFAP e 2,69 ± 0,26, ezrina, p<0,001). Ainda, astrócitos derivados de córtices de camundongos cultivados in vitro exibiram diferença significativa na imunomarcação com anti-GFAP e anti-ezrina entre as linhagens A/J (22,60 ± 1,63, média ± erro padrão, GFAP e 18,47 ± 1,31, ezrina) e C57BL/6J (13.22 ± 1,80; p<0,001, GFAP, 13,95 ± 1,16, ezrina p<0,05). Adicionalmente, a astrogliose nas adjacências dos motoneurônios axotomizados foi menor em animais C57BL/6J quando comparado com A/J, sugerindo que a diferença da reatividade astrocitária possui influência direta na sinaptogênese in vitro. Ainda, a análise estrutural quantitativa indicou maior retração sináptica nas linhagens A/J e Balb/cJ em relação ao C57BL/6J, uma semana após a transecção do nervo isquiático. Nossos resultados demonstram que o aumento da astrogliose pode influenciar o grau de plasticidade sináptica na medula espinhal, que possivelmente influencia a regeneração axonal dos motoneurônios lesionados / Abstract: Astrocytes are of major importance for normal functioning of the central nervous system (CNS). These cells have been shown to play a large number of different functions in the brain. They can modulate the neural excitability and signal transmission by their thin lamellar process surrounding synapses. Moreover, astrocytes play a major role in preserving and restoring structural and physiological integrity following injury to the CNS. Astrogliosis is characterized by hyperplasia and hypertrophy of cell bodies and processes, which has been considered to block axonal regeneration, but reactiveness of glial cells at the lesion site has also positive aspects, such as the production of neurotrophic factors. Although synaptic plasticity is a widespread phenomenon, the underlying mechanisms leading to its occurrence are virtually unknown. In this sense, glial cells, especially astrocytes, may have a role in network changes of the nervous system, influencing the retraction of boutons as well as providing a proper perisynaptic environment, thereby affecting the replacement of inputs. In the present work, we have studied the astrocytic response after axotomy in C57BL/6J, Balb/cJ and A/J mice, using immunofluorescence, transmission electron microscopy and cell cultures techniques. In this sense, we present evidence that A/J, Balb/cJ and C57BL/6J isogenic mice display different astrocyte reactivity after a peripheral lesion in vivo (A/J; 3.87 ± 0.07- GFAP and 3.76 ± 0.16 ¿ezrin / C57BL/6J; 2.35 ± 0.024 - GFAP, p<0.0001 and 2.69 ± 0.26 - ezrin, p<0.001). Further, astrocytes from mice cortices were isolated and expanded in vitro, showing a significant difference in GFAP and ezrin labeling between AJ (22.60 ± 1.63 - GFAP and 18.47 ± 1.31 - ezrin) and C57BL/6J mice (13.22 ± 1.80 ¿ GFAP, p<0.001 and 13.95 ± 1.16 ¿ ezrin, p<0.05). Also, astrogliosis surrounding axotomized motoneurons C57BL/6J is lower than A/J mice and such a difference has a direct influence on in vitro synaptogenesis. Indeed, ultrastructural quantitative analysis showed more intense synaptic detachment in A/J and Balb/cJ strains after sciatic nerve transection than in C57BL/6J mice. Our findings demonstrate that an increased astrogliosis influences the degree of synaptic plasticity in the spinal cord, which may in turn contribute to the axonal regeneration of lesioned motoneurons / Mestrado / Anatomia / Mestre em Biologia Celular e Estrutural

Orientador: Alexandre Leite Rodrigues de Oliveira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-13T04:45:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Simoes_GustavoFerreira_M.pdf: 2366815 bytes, checksum: 82cb16f0270cd2eef68425035fd6bf9f (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A distrofia muscular de Duchenne (DMD) é uma doença de caráter recessivo, onde o cromosso X sofre mutações e não codifica o gene responsável pela produção da distrofina. Atinge aproximadamente 1 em cada 3500 nascidos vivos. A distrofina, juntamente com o complexo glicoproteína-distrofina, tem as funções de manter as ligações entre o citoesqueleto e a matriz extracelular, manter a integridade da membrana celular, promover a distribuição de forças laterais entre as fibras musculares e a comunicação entre o meio intra e extra-celular. A DMD é normalmente diagnosticada entre 2 e 5 anos de idade sendo caracterizada por degeneração progressiva e fraqueza da musculatura esquelética,que é substituída por tecido adiposo e fibroso. Os pacientes vão a óbito por volta dos 20 anos devido à falência estrutural e funcional do músculo diafragma e/ou cardíaco. Atualmente, muito se sabe sobre o acometimento muscular na DMD, mas poucos estudos estão voltados para os efeitos no Sistema Nervoso Central (SNC), mais especificamente no microambiente do motoneurônio medular. Sabe-se que durante a evolução da doença, o terminal axonal, na junção neuromuscular, entra em um ciclo de denervação (retração) e reinervação (brotamento). Evidências recentes mostram que neurônios e células gliais expressam moléculas anteriormente tidas como exclusivas do Sistema Imunológico. No entanto, a presença desses elementos no (SNC) parece estar relacionada a outras funções. Um exemplo é o complexo de histocompatibilidade principal classe I (MHC I) que apresenta papel importante no refinamento sináptico durante o desenvolvimento do SNC e também é fundamental na resposta após uma lesão nervosa no adulto. Nesse contexto, estudos recentes sugerem que a expressão de MHC I desempenhe importante papel na manutenção das conexões sinápticas, bem como na comunicação neurônio/glia após lesão. No presente trabalho, foram utilizados camundongos MDX, que exibem lesões histológicas similares à distrofia muscular no homem e seu controle, C57BL/10, com o intuito de investigar os processos de plasticidade ciática e astrogliose reativa no microambiente da medula espinhal. Para tal, os camundongos das duas linhagens foram submetidos a uma transecção unilateral do nervo isquiático. Uma semana após a axotomia, os animais foram submetidos à eutanásia e suas medulas espinhais lombares processadas para imunohistoquímica (anticorpos para MHC I, Sinaptofisina e GFAP - Glial Fibrillary Acidic Protein) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). Os lados contralaterais à lesão foram utilizados como controle para cada linhagem. A imunohistoquímica mostrou aumento da expressão de MHC I e GFAP e diminuição da expressão de sinaptofisina no lado ipsilateral à lesão nas duas linhagens. Nos camundongos MDX, os lados contralateral (não lesionado) e ipsilateral (lesionado) apresentaram uma diminuição significativa da expressão de sinaptofisina e aumento significativo de GFAP em relação aos mesmos lados nos camundongos C57BL/10. Ainda, a análise ultraestrutural quantitativa indicou maior retração ciática na linhagem MDX, antes e após a transecção do nervo isquiático. Através dessas observações, podemos sugerir que essa redução de sinapses nos motoneurônios alfa-medulares e aumento da astrogliose circunjacente aos neurônios alfa-medulares, seja decorrente da desconexão parcial entre o orgão alvo e o corpo neuronal durante o período de ciclos de degeneração/regeneração muscular que ocorrem a partir das primeiras semanas de vida nos camundongos MDX. Estes ciclos podem repercutir retrogradamente nos corpos celulares dos motoneurônios alfa-medulares, provocando uma série de alterações (como, por exemplo, o edema do corpo celular, a retração de terminações sinápticas, o deslocamento do núcleo para a periferia e a dissolução da substância de Nissl) denominadas cromatólise. Houve aumento da expressão de MHC I, em graus variáveis, nas duas linhagens. Os resultados da imunohistoquímica mostram uma correlação entre a reatividade glial subseqüente à axotomia e o processo de retração sináptica que ocorre ao nível da medula espinhal. Logo, reforçam a idéia de que os astrócitos são elementos ativos no processo de plasticidade sináptica. / Abstract: The Duchenne muscular dystrophy (DMD) is characterized by muscle degeneration and structural defects in the neuromuscular synapse that are caused by mutations in dystrophin. It is an X-linkend recessive and progressive musclewasting disease. It affects approximately 1/3500 male births. Diagnosis of the DMD is usually made between the ages from 2 to 5 years old. Life expectancy is between the late teens and early twenties. At present, a lot is known about the muscular injuries in the Duchenne muscular dystrophy, but few studies are focused on the effects of the disease in the Central Nervous System, more specifically in the microenvironment surrounding the alpha motoneurons. The aim of this study was to investigate eventual synaptic alterations and glial reactivity changes in the microenvironment surrounding the alpha motoneurons in a Duchenne muscular dystrophy animal model, namely the MDX mice. In this sense, six weeks old, male, MDX mice, were subjected to the left sciatic nerve transection. The axotomy was performed after the cycles of muscular degeneration/regeneration, previously described in such model of muscular dystrophy. C57BL/10 mice were used as controls. Seven days after surgery, the animals were sacrificied and their lumbar spinal cords processed for immunohistochemistry (anti-MHC I, anti-Synaptophysin and anti-GFAP glial fibrillary acidic protein antisera were used. Overall MHC-I expression increased in both strains after axotomy. Nevertheless, MDX mice displayed a significantly smaller MHC I upregulation (MDX, 18,90 ± 0,60, mean + se; C57BL/10, 24,34 ± 1,06, p>0,05). Regarding GFAP expression, MDX showed a stronger astrogliosis in comparison to C57BL/10 mice (MDX, 16,0 ± 1,06; C57BL/10, 9,7 ± 0,43; p<0,01). In MDX mice the imunostaining demonstrated significant decreased of synaptophysin expression (MDX, 4,250778 ± 0,300686; C57BL/10, 5,694914 ± 0,283379; p< 0,05). Indeed, ultrastrutural quantitative analysis showed more intense synaptic detachment in MDX mice, indicating a reduction of synaptic activity before and after axotomy. We conclude that the reduction of active inputs to the alpha motoneurons and increased astrogliosis in MDX mice maybe associated with the cycles of muscle degeneration/regeneration that occur postnatally. Also, the decreased MHC I expression in MDX mice may indicate a lower regenerative potential after lesion. / Mestrado / Anatomia / Mestre em Biologia Celular e Estrutural

Orientador: Alexandre Leite Rodrigues de Oliveira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-27T11:24:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_GleidyAnaAraujo_M.pdf: 28585855 bytes, checksum: aaac289d72ca956b0b61eb90ac8c228e (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A esclerose múltipla se caracteriza por gerar uma inflamação esmielinizantecrônica e de caráter autoimune no sistema nervoso central, gerando uma série desinais e sintomas clínicos. Um modelo experimental para estudo da esclerosemúltipla é a encefalomielite autoimune experimental (EAE). Durante o curso da EAE, observa-se no SNC, perda de contatos sinápticos, bem como aumento da gliose reativa, envolvendo tanto astrócitos quanto células microgliais. Assim, a amenização dessas alterações, por tratamentos farmacológicos, pode ser útil no tratamento dos sintomas da EM. Neste sentido, o emprego da pregabalina, um ligante da proteína ?2-? associada a canais de cálcio voltagem-dependentes em neurônios, pode se constituir numa estratégia para o controle dos sintomas da doença. Assim, o presente estudo investigou o efeito da pregabalina sobre o curso da EAE, através da análise clínica de ratos Lewis imunizados com MBP e avaliação imunoistoquímica da medula espinal, utilizando marcadores para sinapses, astrogliose e reação microglial. Adicionalmente, através de RT-PCR, avaliou-se a expressão gênica de interleucinas pró e anti-inflamatórias, bem como a recuperação motora nos grupos placebo e tratado, foi avaliada pelo walking track test (CatWalk System). Os resultados demonstraram que o tratamento com pregabalina foi capaz de atrasar e amenizar os sinais clínicos e morfológicos da EAE, bem como reduzir a perda sináptica e a reação astroglial na medula espinal. Ainda, o tratamento resultou numa regulação positiva de genes anti-inflamatórios. De forma similar, a administração desse fármaco permitiu um mais rápido restabelecimento de parâmetros de marcha. Os resultados do presente estudo indicam que a pregabalina apresenta características neuroprotetoras e antiinflamatórias que refletem positivamente na amenização da doença, mostrando potencial para o uso clínico, em associação aos imunomoduladores atualmente empregados / Abstract: The multiple sclerosis (MS) is an autoimmune disease and neurodegenerative that affects young adults. It is characterized by generating a chronic demyelinating autoimmune inflammation in the central nervous system. An experimental model for the study of multiple sclerosis is the experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE), induced by immunization with antigenic proteins of myelin of the central nervous system, dissolved in adjuvants. The present study investigated the evolution of the disease in pregabalin treated animals up to the remission phase. The results demonstrated a delay on the onset of the disease with statistical differences at the 10th and the 16th day after immunization For the gait evaluation, the walking track test (CatWalk) was used to evaluate different parameters related to motor function. Although no difference between groups was obtained for the foot print pressure, the regularity index was improved post treatment, indicating a better motor coordination. The immunohistochemical analysis of synapse preservation and glial reactivity revealed that pregabalin treatment improved the overall morphology of the spinal cord. A preservation of circuits was depicted and astroglial reaction was downregulated during the course of the disease. RT-PCR data were in line with the immunolabeling observations and indicated a shift of the immune response towards an anti-inflammatory response. Overall, the present data indicate that pregabalin is efficient for reducing the seriousness of EAE, delaying its course as well as reducing synaptic loss and astroglial reaction / Mestrado / Clinica Medica / Mestra em Clínica Médica

Orientador: Agnes Cristina Fett Conte / Banca: Társis Antonio Paiva Vieira / Banca: Karina Griesi Oliveira / Banca: Ana Elizabete Silva / Banca: Flávia Cristina Rodrigues Lisoni / Resumo: Mesmo com toda evolução de estratégias moleculares de investigação, a etiologia dos Transtornos do Espectro do Autismo (TEA) ainda é bastante discutida, devido a sua variação e complexidade. São doenças que se manifestam nos três primeiros anos de vida, caracterizadas por alterações na comunicação, socialização, comportamento repetitivo e estereotipias, isolados ou associados a defeitos congênitos, doenças genéticas ou outras afecções. Em indivíduos com estas alterações do comportamento, dismórficos ou não dismórficos, já foram descritas alterações em todos os cromossomos e há genes propostos como candidatos de estarem envolvidos na etiopatogenia. Há relatos de casos com alterações, como mutações e variações no número de cópias (CNVs), envolvendo genes expressos no sistema nervoso central. Este estudo investigou por MLPA (Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification), mutações e CNVs nos genes sinápticos UBE3A, GRM5, DLGAP2, NEDD4, NRXN1, CASP3, MAGI2, SHANK1, SHANK2 e PTEN, que também estão envolvidos na formação, manutenção sináptica e neurotransmissão. Também investigou indiretamente outros genes e regiões gênicas possíveis de serem investigadas pelos kits comerciais utilizados. Foram estudados 300 indivíduos com Transtornos do Espectro do Autístismo e encontrados 23(8%) com alterações, em oito dos dez genes selecionados, além de outras três regiões como em PTENP1, KLLN e 16p11.2. Não foram observadas alterações nos genes UBE3A, PTEN e SHANK1. Nenhum paciente apresentou mais do que uma alteração. Nos casos possíveis, foi realizada a investigação da alteração nos progenitores para verificar se foram herdados ou de novo. Em alguns casos os achados genotípicos e fenotípicos puderam ser diretamente relacionados. Os dados mostraram que mutações, duplicações, mas especialmente deleções exônicas não são eventos raros em autistas e parecem participar na patogênese ... / Abstract: Even with all of molecular evolution research strategies, the etiology of Autism Spectrum Disorders (ASD) is still widely debated, due to its complexity and variation. These are disorders that manifest in the first three years of life, characterized by changes in communication, socialization, repetitive and stereotypic behavior, isolated or associated with birth defects, genetic disorders or other conditions. In individuals with these behavioral changes, dysmorphic or not dysmorphic, changes have been described in all chromosomes and genes proposed there as candidates to be involved in the pathogenesis. There are reports of cases with changes such as mutations and Copy Number Variations (CNVs) involving genes expressed in the central nervous system. This study investigated by MLPA (Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification), CNVs and mutations in synaptic genes UBE3A, GRM5, DLGAP2, NEDD4, NRXN1, CASP3, MAGI2, SHANK1, SHANK2 and PTEN, which are also involved in the formation, maintenance and synaptic neurotransmission. Also indirectly investigated other possible genes and gene regions being investigated by commercial kits. The 300 individuals with the Autism Spectrum Disorders were studied and found 23 (8%) with alterations in eight of the ten selected genes, beyond three others regions as PTENP1, KLLN and 16p11.2. No alterations in UBE3A, PTEN and SHANK1 genes were observed. No patient had more than one alteration. When possible, to investigate the alteration in the parents was performed to determine whether they were inherited or de novo. In some cases the genotypic and phenotypic findings could be directly related. The data showed that mutations, duplications, but especially exonic deletions are not uncommon in autistic events and seem to participate in the pathogenesis of this psychiatric disorder. These alterations may contribute to the predisposition to ASD / Doutor

Made available in DSpace on 2015-04-09T12:28:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-26Bitstream added on 2015-04-09T12:47:33Z : No. of bitstreams: 1 000809536.pdf: 1473123 bytes, checksum: 2b308f972c7df5bb7d769f1d2a9e03f6 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Mesmo com toda evolução de estratégias moleculares de investigação, a etiologia dos Transtornos do Espectro do Autismo (TEA) ainda é bastante discutida, devido a sua variação e complexidade. São doenças que se manifestam nos três primeiros anos de vida, caracterizadas por alterações na comunicação, socialização, comportamento repetitivo e estereotipias, isolados ou associados a defeitos congênitos, doenças genéticas ou outras afecções. Em indivíduos com estas alterações do comportamento, dismórficos ou não dismórficos, já foram descritas alterações em todos os cromossomos e há genes propostos como candidatos de estarem envolvidos na etiopatogenia. Há relatos de casos com alterações, como mutações e variações no número de cópias (CNVs), envolvendo genes expressos no sistema nervoso central. Este estudo investigou por MLPA (Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification), mutações e CNVs nos genes sinápticos UBE3A, GRM5, DLGAP2, NEDD4, NRXN1, CASP3, MAGI2, SHANK1, SHANK2 e PTEN, que também estão envolvidos na formação, manutenção sináptica e neurotransmissão. Também investigou indiretamente outros genes e regiões gênicas possíveis de serem investigadas pelos kits comerciais utilizados. Foram estudados 300 indivíduos com Transtornos do Espectro do Autístismo e encontrados 23(8%) com alterações, em oito dos dez genes selecionados, além de outras três regiões como em PTENP1, KLLN e 16p11.2. Não foram observadas alterações nos genes UBE3A, PTEN e SHANK1. Nenhum paciente apresentou mais do que uma alteração. Nos casos possíveis, foi realizada a investigação da alteração nos progenitores para verificar se foram herdados ou de novo. Em alguns casos os achados genotípicos e fenotípicos puderam ser diretamente relacionados. Os dados mostraram que mutações, duplicações, mas especialmente deleções exônicas não são eventos raros em autistas e parecem participar na patogênese ... / Even with all of molecular evolution research strategies, the etiology of Autism Spectrum Disorders (ASD) is still widely debated, due to its complexity and variation. These are disorders that manifest in the first three years of life, characterized by changes in communication, socialization, repetitive and stereotypic behavior, isolated or associated with birth defects, genetic disorders or other conditions. In individuals with these behavioral changes, dysmorphic or not dysmorphic, changes have been described in all chromosomes and genes proposed there as candidates to be involved in the pathogenesis. There are reports of cases with changes such as mutations and Copy Number Variations (CNVs) involving genes expressed in the central nervous system. This study investigated by MLPA (Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification), CNVs and mutations in synaptic genes UBE3A, GRM5, DLGAP2, NEDD4, NRXN1, CASP3, MAGI2, SHANK1, SHANK2 and PTEN, which are also involved in the formation, maintenance and synaptic neurotransmission. Also indirectly investigated other possible genes and gene regions being investigated by commercial kits. The 300 individuals with the Autism Spectrum Disorders were studied and found 23 (8%) with alterations in eight of the ten selected genes, beyond three others regions as PTENP1, KLLN and 16p11.2. No alterations in UBE3A, PTEN and SHANK1 genes were observed. No patient had more than one alteration. When possible, to investigate the alteration in the parents was performed to determine whether they were inherited or de novo. In some cases the genotypic and phenotypic findings could be directly related. The data showed that mutations, duplications, but especially exonic deletions are not uncommon in autistic events and seem to participate in the pathogenesis of this psychiatric disorder. These alterations may contribute to the predisposition to ASD

Orientador: Alexandre Leite Rodrigues de Oliveira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-08T03:01:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SabhaJunior_MarioJoseJorge_D.pdf: 14971588 bytes, checksum: 25740c7d964d2a5c4eb70c84cb462b08 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: o estabelecimento das redes nervosas que compõem o Sistema Nervoso Central (SNC) é um processo imensamente complexo dependente, não somente da formação de novos pontos de comunicação, as sinapses, mas também da eliminação de sinapses supranumerárias ou incorretas durante o desenvolvimento. Recentemente, foi descrito um mecanismo demonstrando que a ausência da expressão do complexo de histocompatibilidade principal (MHC classe I) no SNC, diminui a remoção de conexões sinápticas extranumerárias durante o desenvolvimento e aumenta a retração sináptica no animal adulto. Interessantemente, a transecção do axônio induz uma extensa retração dos terminais pré-sinápticos da superfície do corpo celular e dendritos dos neurônios axotomizados. No presente trabalho, investigamos as alterações sinaptológicas nos motoneurônios alfa da intumescência lombar em três linhagens de camundongos isogênicos (C57BL/6J, A/J e Balb/cJ), após 1 e 3 semanas da transecção do nervo ciático. Nesse sentido, estudamos a cobertura sináptica dos corpos celulares dos motoneurônios após a lesão. Foram utilizadas medulas espinhais de camundongos machos adultos, as quais foram processadas e analisadas para imunohistoquímica (lH) e microscopia eletrônica de transmissão . (MET). Para IH, foram utilizados anticorpos anti-MHC e anti-sinaptofisina conjugados com anticorpos secundários CY-2 ou CY-3 e analisados em microscópio confocal. Os resultados mostraram aumento significativo da expressão de MHC I na linhagem AIJ, comparativamente à Balb/cJ e C57BL/6J, 1 semana após axotomia. Contudo, mostraram níveis similares de expressão desta molécula 3 semanas após axotomia. Adicionalmente, observamos uma diminuição significativa da expressão de sinaptofisina na linhagem AIJ, após 1 semana da transecção do nervo ciático. Após 3 semanas da lesão nervosa, todas as linhagens, apresentaram níveis similares de expressão de sinaptofisina. Os resultados da MET, após 1 semana da transecção do nervo ciático, mostraram menor cobertura sináptica na linhagem A/J, comparada à Balb/cJ e C57BL/6J. Contudo, 3 semanas após a lesão a linhagem C57BL/6J apresentou menor cobertura sináptica, enquanto AIJ e Balb/cJ recuperam suas aferências. Concluímos que a expressão de MHC I influencia o processo de eliminação sináptica e, possivelmente contribui para o potencial regenerativo dos neurônios axotomizados / Abstract: The wiring of the Central Nervous System (CNS) is an immensely complex process, not only dependent on new communication points, the synapses, but also on the elimination of exuberant or inappropriate synapses during development. Earlier studies have shown that the abscence of class I major histocompatibility complex (class I MHC) in the CNS decreases synaptic elimination during CNS development and increases synaptic retraction in adult. Thus, an axon transection has been shown to induce an extensive detachment of presynaptic terminais from perikarya and dendrites ofaxotomized neurons. In the present work, we investigated synaptological changes in alpha motoneurons from lumbar intumescence in three mice isogenic strains (C57/BL6J, AIJ and Balb/cJ), 1 and 3 weeks after sciatic nerve transection. For this purpose we studied ultrastructurally the synaptic covering of the cell soma of sciatic motoneurons after the lesion. Therefore, spinal cords from adult male mice were processed for transmission electron microscopy (TEM) and imunohistochemistry (IH). For IH, anti-MHC I and anti-synaptofisin antibodies were used, conjugated with CY2 or CY3 secondary antibodies and analyzed with a confocal microscope. The results showed a significant increased expression of MHC I in AIJ strain in comparison to Balb/cJ and C57BL/6J, 1 week after axotomy. Nevertheless, the immunoreactivity levels of this molecule 3 weeks after axotomy did not differ among the studied mice strains. Additionally, a conspicuous decrease of synaptofisin expression in A/J mice was observed 1 week after sciatic transection. Similarly to the MHC I immunolabelirlg, 3 weeks after lesion, ali mice strains showed similar levels of synaptofisin expression. The results from TEM 1 week after lesion showed a lower synaptic covering in AIJ mice in comparison to Balb/cJ and C57BL/6J, although 3 weeks after axotomy C57BL/6J displayed a lower synaptic covering, while AIJ and Balb/cJ strains recovered their afferents, We conclude that the levei of MHC I expression influences the synaptic elimination process and possibly contributes to the regenerative potencial of the axotomized neurons / Doutorado / Anatomia / Doutor em Biologia Celular e Estrutural