CAVALCANTE, Giuliana Ignácio Teixeira. Estudo comportamental e neuroquímico em ratos periadolescentes submetidos ao tratamento agudo e subcrônico com efavirenz. 2011. 121 f. Dissertação (Mestrado em Farmacologia) - Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by denise santos (denise.santos@ufc.br) on 2016-03-22T13:24:40Z No. of bitstreams: 1 2011_dis_gitcavalcante.pdf: 805689 bytes, checksum: 1484b0eca40b18d34ac122bd7d1bcca6 (MD5) / Approved for entry into archive by denise santos(denise.santos@ufc.br) on 2016-03-22T13:26:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_dis_gitcavalcante.pdf: 805689 bytes, checksum: 1484b0eca40b18d34ac122bd7d1bcca6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-22T13:26:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_dis_gitcavalcante.pdf: 805689 bytes, checksum: 1484b0eca40b18d34ac122bd7d1bcca6 (MD5) Previous issue date: 2011 / Antiretroviral therapy has revolutionized the treatment of patients infected with human immunodeficiency virus (HIV) because it improved the clinical status of these patients. It is essential that at least one of the drugs used and in this therapy cross the blood-brain barrier, since HIV reaches the central nervous system (CNS), causing damage. Efavirenz is an antiretroviral widely used in HIV and able to cross the blood-brain barrier. However, patients treated with efavirenz are presenting neuropsychiatric disorders such as depression, anxiety, mania, suicidal thoughts, psychosis and hallucinations. Based on these facts, this study aimed to assess whether the behavioral changes anxiety, depression and seizures induced by pilocarpine occur in animals treated with efavirenz with a single dose and for a period of 15 days, using standard models of animal behavior as well as check if the treatment with drug can cause changes in monoamines and amino acids. We used male Wistar rats (35 days, n = 6-8). The animals were treated once with efavirenz in the case of an acute treatment, or 15 days for a subchronic treatment. The treated animals and controls were tested for behavioral elevated plus maze (Plus Maze), Forced Swim, Open Field and seizure induced by pilocarpine. To assess neurochemistry, mice were sacrificed and the brain was removed for the analysis of the following areas of interest: striatum, prefrontal cortex and hippocampus. Were measured monoamines and their metabolites, amino acids and the levels of malondialdehyde (MDA). The results showed that efavirenz caused anxiety and motor abnormalities similar to psychogenic drugs in behavioral tests after acute administration, caused depression in the behavioral test after subchronic treatment, had no effect on the latency of convulsion, altered monoamine metabolites and increased levels MDA. Thus, it is conclude that efavirenz, according to this study, promotes neurochemical changes in the central nervous system, causing neuropsychiatric disorders. / A terapia antirretroviral revolucionou o tratamento dos pacientes portadores do vírus da imunodeficiência humana (HIV) porque melhorou o estado clínico destes pacientes. É essencial que no mínimo uma das drogas utilizadas nesta terapia atravesse bem a barreira hemato-encefálica, já que o HIV alcança o sistema nervoso central (SNC), causando danos. O Efavirenz é um antirretroviral capaz de atravessar bem a barreira hemato-encefálica, sendo bastante utilizado no tratamento para HIV. Entretanto, pacientes tratados com Efavirenz vêm apresentando alterações neuropsiquiátricas como depressão, ansiedade, mania, pensamentos suicidas, psicoses e alucinações. Baseado nestes fatos, o presente estudo objetivou avaliar se as alterações comportamentais ansiedade, depressão e convulsão ocorrem em animais tratados com Efavirenz com uma única dose e por um período de 15 dias, através de modelos padronizados de comportamento animal, bem como verificar se o tratamento com o fármaco é capaz de causar alterações de monoaminas e de aminoácidos. Foram utilizados ratos Wistar machos (35 dias, n=6-8). Os animais foram tratados uma única vez com efavirenz, no caso do tratamento agudo, ou por 15 dias, para o tratamento subcrônico. Os animais tratados e controles foram submetidos aos testes comportamentais de Labirinto em Cruz Elevado (Plus Maze), Nado Forçado, Campo Aberto e Convulsão induzida por pilocarpina. Para a avaliação neuroquímica, as cobaias foram sacrificadas e o cérebro foi removido para análise das seguintes áreas de interesse: corpo estriado, córtex pré-frontal e hipocampo. Foram dosadas as monoaminas e seus metabólitos, os aminoácidos e os níveis de malonildialdeído (MDA). Os resultados mostraram que o Efavirenz ocasionou, nos testes comportamentais, ansiedade após administração aguda, causou depressão no teste comportamental após tratamento subcrônico, não interferiu na latência de convulsão e alterou monoaminas e metabólitos, além de elevar os níveis de MDA. Desse modo, conclui-se que o efavirenz, de acordo com este estudo, promove alterações neuroquímicas no sistema nervoso central causando distúrbios neuropsiquiátricos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Farmácia, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-10-17T03:24:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 347962.pdf: 2412946 bytes, checksum: f1b46700e578592f0cb294573fe93f24 (MD5) Previous issue date: 2017 / Entre os tumores que acometem o Sistema Nervoso Central (SNC), os gliomas são os mais frequentes. O glioblastoma é o tipo de glioma mais comum e agressivo. Além disso, é muito resistente às terapias existentes, visto que mesmo sob tratamento, os pacientes atingem sobrevida média de um ano. Na busca por terapias mais eficientes, novas moléculas estão sendo desenhadas. Para cânceres do sistema nervoso, como o glioblastoma, moléculas que tem a capacidade de atravessar a barreira hematoencefálica, por apresentarem as propriedades físico-químicas adequadas, atendem ao principal requisito. Neste sentido, a tacrina foi indicada para este estudo e modificações foram realizadas na estrutura da molécula. Entre as modificações de sucesso tem-se a inclusão de anéis espiro-heterociclos na tacrina, resultando em seis derivados. Estas moléculas foram testadas quanto à atividade citotóxica utilizando para isso uma linhagem celular de glioblastoma (SF295). Como objetivo, pretendeu-se avaliar o efeito citotóxico de derivados de tacrina em linhagem celular de glioblastoma (SF295), bem como o mecanismo de morte celular envolvido. Os derivados de tacrina mostraram-se mais ativos do que a temozolomida, visto que os compostos são mais citotóxicos para as células tumorais do que para as células não tumorais. Observou-se ainda que os compostos induziram morte celular por apoptose e/ou necrose. Adicionalmente, foi observado aumento das atividades das caspases -3, -8, -9 e -12, indicando que possivelmente o tipo de morte celular predominante seja a apoptose. Foi observado também que alguns dos derivados de tacrina aumentaram a formação de espécies reativas de oxigênio, bem como diminuíram o potencial de membrana mitocondrial, sugerindo que estresse oxidativo e danos mitocondriais podem estar envolvidos no mecanismo de morte induzido por algumas moléculas. Além disso, os derivados de tacrina possuíram ação sobre proteínas relacionadas ao glioblastoma como p53, HLA-DR, BAF-47, beta-catenina, IBA-1, MAP2c, olig-2 e IDH1, sendo estas consideradas bons alvos para o tratamento deste tipo de câncer. Portanto, através destes resultados, conclui-se que os derivados de tacrina apresentaram resultados promissores e a utilização deles no desenvolvimento de novos fármacos para o tratamento do glioblastoma pode ser satisfatória.<br> / Abstract : Among tumors affecting the Central Nervous System (CNS), gliomas are the most frequent, accounting for 80% of all cases of malignancy among tumors in the brain and CNS. Glioblastoma is the most common and aggressive glioma, characterized by brain invasion capability. In addition, the disease is very resistant to therapies currently employed, since even under treatment, which mainly consists in surgery and chemotherapy with temozolomide, patients achieve a median survival of one year. In the search for more efficient therapies, new molecules are being drawn. For nervous system cancers, such as glioblastoma, molecules that have the capability to cross blood-brain barrier are optimal. Considering the former information, tacrine was chosen for this study, since the drug is used in Alzheimer's disease treatment and molecule's struture has modified. Among successful modifications made to be tested in this work was the inclusion of spiro-heterocyclic rings, resulting in six derivatives. Cytotoxic activity of tacrine derivatives was assayed using glioblastoma cell line (SF295). The objective was to evaluate the cytotoxic effect of derivatives on SF295, as well as the related mechanism of cell death. Between tacrine derivatives and temozolomide's effects, tacrine derivatives are more effective. This conclusion was based on the fact that compounds were selective for tumor cells, unlike temozolomide. Cell death by apoptosis and/or necrosis was observed as general mechanism of the compounds. Additionally, increased caspases -3, -8, -9 and -12 activities were observed, indicating that the predominant type of cell death was apoptosis. Additional ocurrance are some tacrine derivatives increased reactive oxygen species formation, as well as decreased mitochondrial membrane potential. These results suggest that oxidative stress and mitochondrial damage may be involved in cell death mechanism induced by some of the molecules. In addition, tacrine derivatives acted on several glioblastoma-related proteins, considered adequated targets for glioblastoma treatment, including p53, HLA-DR, BAF-47, beta-catenin, IBA-1, MAP2c, olig-2 and IDH1. Through these results, tacrine derivatives are presented as promising molecules to the development of new drugs for glioblastoma treatment could be indicated.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Neurociências, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T13:01:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 339614.pdf: 2590718 bytes, checksum: 1167194006e4630cfa0a4984aba90e64 (MD5) Previous issue date: 2015 / As proteínas cinases ativadas por mitógenos (MAPKs) representam uma família de serina/treonina cinases ativadas por fosforilação em resposta a sinais extracelulares que incluem ERK 1/2, JNK p54/p46 e p38MAPK. No sistema nervoso central (SNC) estas enzimas medeiam eventos associados ao desenvolvimento e neuroplasticidade. No período inicial do desenvolvimento pós-natal ocorrem alterações significativas na estrutura do cérebro e sinalização intracelular. No hipocampo de roedores as MAPKs têm sido apontadas como proteínas fundamentais na modulação do desenvolvimento neural e plasticidade sináptica. Apesar dessas evidências a ontogenia pós-natal das MAPKs em estruturas específicas, bem como o seu papel, em determinadas fases do desenvolvimento, para o estabelecimento de funções motoras e cognitivas no adulto tem sido pouco caracterizada. A compreensão do padrão de ativação das MAPKs durante o neurodesenvolvimento é essencial, uma vez que pequenas alterações na atividade dessas proteínas em janelas específicas do desenvolvimento podem implicar em alterações funcionais tardias. No presente estudo foi determinado, em uma primeira etapa, o perfil ontogenético da fosforilação e conteúdo total das MAPKs no hipocampo de ratos Wistar machos durante o período pós-natal (PN) 1-60. Para isso a fosforilação e o conteúdo total das MAPKs foram avaliados por western blotting nas idades: PN1, PN4, PN7, PN10, PN14, PN21, PN30 e PN60. Os resultados foram expressos como percentual relativo à PN1 e demonstraram: (1) aumento significativo na fosforilação de p38MAPK de forma bimodal em PN4 e PN10-60; (2) aumento na fosforilação de ERK1 (PN4) e ERK2 (PN14) dependente da idade; (3) variação do conteúdo total de JNKp54 com perfil similar ao da ativação de p38MAPK; 4) ausência de variação na taxa de fosforilação de JNK p54/p46 nas idades analisadas. Em uma segunda etapa foi determinado o papel da atividade de ERK 1/2 durante o desenvolvimento em relação às alterações comportamentais, da estrutura sináptica e na proliferação celular hipocampal na vida adulta do animal. Para isso, foi utilizado um protocolo de inibição de MEK/ERK com U0126 (5 mg/kg; i.p.) durante um período crítico de sinaptogênese (PN7-14). Os resultados mostraram que o tratamento com o U0126 foi efetivo, pois foi observado inibição significativa da fosforilação de ERK 1, avaliada no hipocampo em PN7 e 6 h após a administração do inibidor. Adicionalmente, demonstraram que o tratamento com U0126 em PN7-14, quando comparado ao controle (DMSO 1%), tem consequências relevantes na vida adulta dos animais que incluem: (i) modificações na estrutura sináptica no hipocampo em PN30, com diminuição do diâmetro da densidade pós-sináptica e no número de vesículas no terminal pré-sináptico; (ii) danos permanentes na memória de curta duração; (iii) diminuição na proliferação celular analisado pela quantidade de células positivas para Ki-67 no giro denteado do hipocampo; e (iv) aumento na expressão de GFAP no hipocampo dos ratos quando comparado ao grupo controle (DMSO 1%). Em conjunto os resultados mostram a existência de um perfil específico de atividade das MAPKs durante o desenvolvimento pós-natal de ratos e sugerem que alteração da atividade dessas enzimas, por fatores ambientais diversos, podem acarretar alterações funcionais e estruturais permanentes do SNC.<br> / Abstract : The mitogen-activated protein kinases (MAPK) represent a family of serine/threonine kinases activated by phosphorylation in response to extracellular signals that includes ERK 1/2, JNK p54/p46 and p38MAPK. In the central nervous system (CNS), these enzymes mediate events associated with development and neuroplasticity. The early postnatal development is characterized by significant changes in brain structure, and intracellular signaling. In the hippocampus of rodents MAPKs have been identified as key proteins in the modulation of neural development and synaptic plasticity. Despite these evidences, studies characterizing the postnatal ontogeny of MAPKs in specific structures in the early periods of postnatal development in rodents are scarce. Thus, understanding the pattern of MAPK activation during brain development is critical, since minor changes in the activity of these proteins in specific developmental windows can result in later functional disorders. Accordingly, our study initially determined the profile of phosphorylation and total content of MAPKs in the hippocampus of male Wistar rats during the postnatal period (PN) 1-60. In order to target this aim MAPKs were evaluated by western blotting at ages: PN1, PN4, PN7, PN10, PN14, PN21, PN30 and PN60. The results were expressed as percentage related to PN1 and demonstrated: (1) significant increment in phosphorylation of p38MAPK displayed in two peaks one PN4 and a second at PN10-60; (2) age dependent increase in the phosphorylation of ERK1 (PN4) and ERK2 (PN14); (3) change in the total content JNKp54 with similar profile to that of p38MAPK activation; (4) no variation in the content of JNKp46 nether in the rate of phosphorylation of JNK p54/p46 in the ages analyzed. In a second stage we determined the role of ERK 1/2 activity during development regarding changes in synaptic structure, behavioral and cellular proliferation in the adult life. For this, rats were treated in the developmental period PN7-14 with the MEK/ERK inhibitor U0126 (5 mg/kg; ip). The results showed that the treatment with U0126 was effective, since it was detected a significant inhibition of ERK 1 phosphorylation, evaluated at PN7 and 6 h after the administration of the inhibitor. Moreover, the results demonstrated that the treatment with U0126 at PN7-14, as compared to the control (DMSO 1%), bring consequences for adulthood that include: (i) changes in hippocampal synaptic structure at PN30, decreasing the diameter of postsynaptic density and the number of vesicles in the presynaptic terminal; (ii) permanent damage in short term memory; (iii) a decrease in cell proliferation assessed by the number of cells positive for Ki-67 in the dentate gyrus of the hippocampus); and (iv) increased expression of GFAP in the hippocampus of rats compared with the control group (1% DMSO). Taken together the results show a specific profile of MAPKs activity during the postnatal development of rats and suggest that alteration of the activity of these enzymes by environmental factors may cause permanent functional changes in the CNS.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Neurociências, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T13:08:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 339053.pdf: 5559976 bytes, checksum: 5ca8a2f44ed459e6a56c79a18280a177 (MD5) / O declínio de funções cognitivas básicas, como o aprendizado e a memória, é uma condição associada com o processo natural de envelhecimento e com diferentes patologias neurológicas e neurodegenerativas. Embora algumas estratégias farmacológicas têm sido aplicadas para prevenir e/ou atenuar os déficits observados nessa condição a descoberta de novas ferramentas nootrópicas é alvo da indústria farmacêutica. A neopterina, um metabólito secundário da via de síntese de novo da tetrahidrobiopterina, é encontrada em concentrações aumentadas em fluidos biológicos de indivíduos afetados por patologias que apresentam ativação do sistema imune, porém o seu efeito é pouco explorado. A grande maioria dos estudos disponíveis na literatura a descrevem como um composto inerte, e uma pequena parcela associa tratamentos in vitro dessa pterina com efeitos relacionados a estresse eletrofílico, porém a sua função no sistema nervoso central não é conhecida. Considerando que estresse eletrofílico pode ativar vias de proteção celular, o presente trabalho investigou o possível efeito da neopterina como um potencializador cognitivo. Para isto, o efeito da administração intracerebroventricular (i.c.v.) de neopterina foi estudado sobre parâmetros comportamentais e relacionados ao estresse oxidativo e inflamação, no cérebro de diversas cepas de roedores (camundongos Suíços de 60 dias de vida; nocautes para a citocina IL-10 (IL-10(-/-)) de17 meses de vida; camundongos VGV de 60 dias de vida, camundongos C57BL/6 de 60 dias de vida; e ratos Wistar de 60 dias de vida. Ainda, a síntese e o efeito in vitro da neopterina foram também investigados em sistemas experimentais (culturas primárias de células nervosas humanas, células gliais C6 e cultura primária de astrócitos estriatais e hipocampais de ratos) onde foi gerado estresse eletrofílico pela adição do oxidante peróxido de hidrogênio ou do inibidor da cadeia respiratória, azida sódica; ou ainda indução de inflamação por agentes pro-inflamatórios. Os resultados demonstraram que a administração i.c.v. de neopterina (0,4 ou 4 pmol) facilitou a aquisição e consolidação da memória sem modificar a atividade locomotora espontânea em camundongos Suíços, IL-10(-/-) e ratos Wistar. Por outro lado, este mesmo tratamento conseguiu prevenir as deficiências na locomoção induzidas pelo lipopolissacarídeo bacteriano (LPS; 0,33 mg/kg; intraperitoneal) em animais IL-10(-/-). Em concordância com os resultados comportamentais relacionados a memória, a administração i.c.v. de neopterina diminuiu o limiar para a potenciação de longo prazoem fatias hipocampais de ratos Wistar. Adicionalmente, a administração i.c.v. de neopterina aumentou a resistência ao estresse oxidativo tecidual, por aumentar as concentrações de glutationa, tióis livres e atividade de enzimas antioxidantes e por diminuir a peroxidação lipídica em camundongos Suíços. A neopterina também demonstrou atividade anti-inflamatória por prevenir o aumento das concentrações de IL-6 induzida pela administração de LPS em animais IL-10(-/-). In vitro, foi observado que o bloqueio da função mitocondrial em fatias hipocampais de camundongos Suíços resulta em liberação extracelular de neopterina. Em culturas primárias de células humanas neurais (astrócitos, neurônios e microglia) a produção e liberação de neopterina para o meio extracelular foi induzida por fatores inflamatórios como interferon-? e LPS. Em concordância com os resultados encontrados in vivo, o prétratamento com neopterina em sistemas in vitro preveniu o estresse oxidativo induzido por peróxido de hidrogênio e azida. Além disso, a incubação com neopterina promoveu um aumento da marcação para o fator nuclear eritróide 2 relacionado ao fator 2 (Nrf2) e o conteúdo da enzima hemeoxigenase-1. Finalmente, a captação de glutamato e cálcio foram analisadas como forma de melhor entender o efeito da neopterina sobre a LTP, onde foi observado a que neopterina aumentou a captação de glutamato tanto em fatias hipocampais quanto em células C6, além de aumentar a mobilização de cálcio intracelular em astrócitos hipocampais de ratos Wistar. Em conjunto estes resultados sugerem que a neopterina apresenta um efeito potencializador da cognição, facilitando a aquisição da memória e tem ação citoprotetora via ativação de Nrf2.<br> / Abstract : The impairment of basic cognitive functions, such as learning and memory, is a condition associated with both the natural process of aging and several neurological and neurodegenerative disorders. Even though some therapeutic strategies have been applied to cognitive impairments prevention or attenuation in these conditions, the discovery of new nootropic tools is a target of the pharmaceutical industry. Neopterin, a secundary metabolite of the tetrahydrobiopterin de novo biosynthetic pathway, is found at increased levels in biological fluids from patients of pathologies with immune system activation; however, its role on the central nervous system is virtually unknown. Most of the studies available on the literature have described neopterin as an inert compound, and some of them associated the in vitro exposure to the pterin with eletrophilic stress-related effects. Taking into consideration that eletrophilic stress can activate cellular protective pathways, the present work investigated the potential effect of neopterin as a cognitive potentiator. Thus, the effect of neopterin intracerebroventricular (i.c.v.) administration was investigated on behavior and parameters related to oxidative stress and inflammation in the brain from several rodent strains (60 day old Swiss and C57BL/6 mice; 17 month old IL-10 cytokine knockout (IL-10(-/-)); and 60 day old Wistar rats). In addition, neopterin synthesis and in vitro effects were investigated in experimental systems (human primary nervous cell cultures, C6 glial cell line and rat primary hippocampal and striatal astrocytes culture) in which eletrophilic stress was induced by the addition of the oxidant hydrogen peroxide or the mitochondrial respiratory chain inhibitor, sodium azide; or pro-inflammatory agents to induce inflammation. The results demonstrated that neopterin (0.4 or 4 pmol) i.c.v. adiministration improved memory acquisition and consolidation without affect spontaneous locomotor activity in Swiss and IL-10(-/-) mice and Wistar rats. Still, the same treatment prevented locomotor impairments induced by the bacterial lipopolysaccharide (LPS; 0.33 mg/kg; intraperitoneal) in IL-10(-/-) mice. In agreement with the behavioral results related to memory, neopterin i.c.v. administration reduced the long term potentiation in Wistar rats hippocampal slices. Moreover, neopterin i.c.v. administration increased the resistance to oxidative stress by increasing glutathione and free thiol levels and antioxidant enzymes activities and decreasing lipid oxidation in Swiss mice brain. Neopterin also showed anti-inflammatory activity by preventing IL-6 levels increase induced by LPS in IL-10(-/-) mice. In vitro, it was observed that the mitochondrial function blockage in Swiss mice hippocampal slices results in neopterin extracellular release. In human primary neural cell cultures (astrocytes, neurons and microglia), neopterin production and release for the extracellular medium was induced by inflammatory factors as interferon-? and LPS. In agreement with the in vivo results, the pretreatment with neopterin in in vitro systems prevented the hydrogen peroxide and azide-induced oxidative stress. Furthermore, neopterin exposure promoted an increase in nuclear factor (erythroidderived 2)-like 2 (Nrf2) staining and the heme oxygenase-1 enzyme content. Finally, glutamate and calcium uptake were analyzed in order to improve the understanding regarding neopterin effects on LTP, and it was observed that neopterin increased glutamate uptake both in hippocampal slices and C6 cell line and increased calcium influx in Wistar rats hippocampal astrocytes culture. These results suggest that neopterin exerts a cognitive potentiator role, facilitating memory acquisition and has a cytoprotective action through Nrf2 activation.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Neurociências / Made available in DSpace on 2012-10-20T03:44:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T02:34:32Z : No. of bitstreams: 1 182966.pdf: 29485484 bytes, checksum: b756a7a7b1df034005987c973cbbb537 (MD5) / Objetivando estudar a organização do pedúnculo óptico e do gânglio cerebral de larvas, jovens e adultos, empregou-se procedimentos histológicos gerais e imunohistoquímicos contra serotonina. O olho composto é formado por uma sequência de omatídeos, onde está presente uma zona de proliferação omatideal que perdura durante a vida larval e juvenil. O olho composto do adulto apresenta um sistema de proteção pigmentar mais estruturado. Os corpos celulares nas larvas formam um córtex contínuo envolvendo os neurópilos. Nos adultos constituem agrupamentos celulares bem delimitados, aonde são identificados 5 diferentes tipos celulares. Todos os neurópilos do gânglio cerebral são verificados desde a primeira fase larval. As larvas apresentam desde a eclosão lobos olfatórios e acessórios fundidos e glomerulares. No pedúnculo óptico, o corpo hemielipsóide somente é identificado na segunda fase. A partir desta fase larval os rudimentos da glândula do sinus são reconhecidos. O órgão de Bellonci larval constitui uma região vacuolar na face dorsal do pedúnculo óptico, enquanto no adulto localiza-se na face ventral. Um sítio de marcação serotonérgica foi verificado nos grandes corpos celulares da medula terminal do pedúnculo óptico durante as três fases larvais e a partir segunda fase larval também no gânglio cerebral. Nos jovens e adultos a marcação serotonérgica é mais difusa e amplamente distribuída. As características do sistema nervoso larval refletem as exigências encontradas no habitat bentônico desde a eclosão, e a complexidade neural atingida pelos adultos parece relacionada á ampliação do repertório comportamental.

A HSP27 é um membro da família das proteínas de choque térmico que protege as células contra diversos tipo de estresse, sendo expressa principalmente em astrócitos depois da isquemia. Neste trabalho, nós estudamos o papel da HSP27 na tolerância à isquemia cerebral, usando um modelo in vivo e culturas organotípicas. Foram estudados diferentes tempos de reperfusão in vivo (1, 4, 7, 14, 21, 30 dias) usando 2 min, 10 min ou 2+10 min de isquemia global transitória pela oclusão dos 4 vasos (4VO). Foi observado um aumento no imunoconteúdo no DG depois de todos os tratamentos, com uma diminuição na porcentagem de HSP27 fosforilada. Em CA1, região vulnerável, observou-se um aumento no imunoconteúdo depois de 10 ou 2+10 min de isquemia; em 10 min o aumento de fosforilação foi paralelo ao imunoconteúdo, enquanto com 2+10min de isquemia, quando a região CA1 se tornou resistente, houve uma diminuição na porcentagem de HSP27 fosforilada. Os resultados sugerem que a HSP27 pode estar atuando como chaperona, protegendo outras proteínas da desnaturação nos astrócitos, os quais podem auxiliar os neurônios a sobreviverem por manter a homeostase do tecido. Em culturas organotípicas, foram usados 5 ou 10 min de privação de glicose e oxigênio (OGD) ou 1µM de NMDA para induzir tolerância ao tempo letal, 40 min, de privação de glicose e oxigênio (OGD). Nesse caso, foi observado um aumento no imunoconteúdo de HSP27 depois de todos os tratamentos, mas a porcentagem de HSP27 fosforilada se manteve constante ou aumentou quando o pré-condicionamento ocorreu. A HSP27 pode estar modulando os filamentos de actina ou bloqueando o processo apoptótico, facilitando a sobrevivência das células. Em conjunto, os resultados sugerem que o mecanismo que leva à morte de células pode ser diferente nos dois modelos, exigindo atuações distintas da proteína.

Os receptores canabinóides do tipo CB1 estão presentes em grandes quantidades no sistema nervoso central, especialmente no hipocampo, estrutura encefálica essencial para a formação de memórias e local onde o fenômeno eletrofisiológico da potenciação de longa duração (LTP) tem sido mais extensamente estudado. Neste trabalho, estudamos os efeitos da administração intrahipocampal de AM152, um antagonista seletivo para os receptores canabinóides CB1, ou da Anandamida, um agonista canabinóide endógeno, (a) sobre as etapas de aquisição, consolidação e evocação da memória, e (b) sobre a indução da LTP. Nossos resultados mostram que o antagonista CB1 prejudicou a consolidação, porém facilitou a evocação da memória; foi, também, capaz de inibir a indução da LTP. Já o endocanabinóide anandamida facilitou a consolidação da memória. As evidências sustentam um claro envolvimento do sistema CB1 endógeno na modulação dos processos plásticos subjacentes ao processamento do aprendizado e da memória. / CB1 cannabinoid receptors are abundantly present in the brain, with large concentration in the hippocampus, an essential structure for the memory processes and extensively studied in LTP experiments. Here, we have studied the effect of the dorsal hippocampus infusion of the selective CB1 receptor antagonist AM251, or the endogenous cannabinoid anandamide, (a) upon the memory acquisition, consolidation and retrieval of the step-down inhibitory avoidance task in rats, and (b) upon LTP induction. Our results show that AM251 has caused a memory consolidation deficit, but a retrieval facilitation; it has also blocked the LTP induction. The endocannabinoid anandamide, otherwise, has caused a facilitation of the consolidation. Our evidence support a clear role for the CB1 endogenous cannabinoid system in the modulation of plastic events underlying the learning and memory processes.

O receptor da capsaicina TRPV1 (transient receptor potential channel – vanilloid 1) é um canal de cátions não-seletivo que promove o influxo de cálcio em neurônios, quando ativado por estímulos nocivos. O caracol terrestre Megalobulimus abbreviatus apresenta comportamento aversivo, elevando seu complexo cabeça-pé quando colocado sobre substratos nocivos, e serve como um modelo simples e útil em experimentos de nocicepção. O objetivo deste estudo foi medir a resposta nociceptiva (latência aversiva) do M. abbreviatus após exposição à capsaicina tópica (soluções aquosas a 0,1% e 0,5%), e compará-la àquelas obtidas em um modelo prévio de estímulo térmico nocivo (50oC). Foi também testado se o vermelho de rutênio (doses de 3 mg/kg e 6 mg/kg, 5 min antes da exposição) e a capsazepina (doses de 1 mg/kg e 3 mg/kg, 5 min antes da exposição), respectivamente antagonistas inespecífico e específico do receptor vanilóide 1, poderiam modificar tanto as respostas evocadas pela capsaicina quanto aquelas obtidas com estímulo térmico aversivo.Finalmente, os animais foram injetados com salina, morfina (20 mg/kg), naloxone (5 mg/kg) ou morfina mais naloxone, 15 min antes da exposição à capsaicina 0.5%. As latências foram medidas quando o animal elevava seu complexo cabeça-pé a 1 cm do substrato. Os dados foram comparados por análise de variância de uma via (ANOVA) e teste post hoc de mínima diferença significativa (LSD), e por teste T de Student (p<0,05), em software SPSS 7.0. Resultados (média +/- EMP): a capsaicina tópica provocou comportamento de retirada intenso de forma dose-dependente (25.4 +/- 7 2.0 s, 15.3 +/- 1.9 s e 9.1 +/- 1.0 s para veículo, capsaicina a 0.1% e a 0.5%, respectivamente). A capsazepina inibiu significativamente a resposta à capsaicina (19.2 +/- 1.8 s para concentração de 1 mg/kg; 5.3 +/- 0.4 s para o veículo), e a resposta ao calor nocivo (28.1 +/- 1.8 s, 48.8 +/- 3.6 s, 20.4 +/- 1.2 s para concentrações de 1 mg/kg, 3 mg/kg e veículo, respectivamente). O vermelho de rutênio (6 mg/kg and 3 mg/kg, respectivamente) atenuou tanto as respostas de retirada à capsaicina (23.1 +/- 1.9 s) e ao calor (55.4 +/- 6.5 s) , quando comparadas ao veículo (16.8 +/- 2.6 s e 33.9 +/- 6.4 s, respectivamente). A morfina aumentou as latências induzidas pela capsaicina (26.5 +/- 3.4 s). O naloxone, tanto sozinho (8.1 +/- 1.1 s) quanto em combinação com a morfina (8.7 +/- 1.3 s), diminuiu marcadamente as latências provocadas pela capsaicina quando comparado à morfina apenas, ou à salina (18.2 +/- 2.6 s). Estes resultados indicam que o receptor TRPV1 desempenha um papel no comportamento aversivo do M. abbreviatus e evidencia um mecanismo regulado por opióides nas respostas induzidas pela capsaicina.

Várias evidências indicam que os derivados da guanina (nucleotídeos GTP, GDP, GMP e o nucleosídeo guanosina) são capazes, além de atuarem intracelularmente, de atuarem do lado externo da membrana plasmática celular, exercendo efeitos neuromoduladores no sistema nervoso central. Funções tróficas, mitóticas e até antiapoptóticas nas diferentes células neurais já foram descritas para alguns dos derivados, mas são os efeitos relacionados ao antagonismo do sistema glutamatérgico que parecem indicar um grande potencial terapêutico para os derivados da guanina. Os derivados da guanina, especialmente a guanosina, são capazes de estimular a captação de glutamato em cultura de células astrocitárias e em fatias de tecido cerebral. Atuam como anticonvulsivantes pelas mais diversas vias de administração, e ainda possuem efeito amnésico em ratos e camundongos. Tanto o aumento provocado na captação de glutamato, como o efeito anticonvulsivante parece ser realizado especificamente pela guanosina, uma vez que os nucleotídeos necessitam ser hidrolisados para exercerem tais efeitos. Nesta dissertação, demonstramos que o GMP administrado tanto sistemicamente, como centralmente é capaz de exercer um efeito amnésico em camundongos na tarefa da esquiva inibitória. Como na ação anticonvulsivante e, sobre a modulação da captação de glutamato, a guanosina parece ser a real efetora do efeito amnésico apresentado pelo GMP, uma vez que o uso de um inibidor da conversão de GMP para guanosina leva à inibição do seu efeito. Ainda, essa conversão do GMP a guanosina parece ser realizada tanto sistemicamente como centralmente em camundongos. Desta forma, a administração de GMP parece ser uma efetiva estratégia para aumentar os níveis de GUO em futuros estudos sobre as possíveis ações terapêuticas da GUO. / Several evidences report that guanine based purines (nucleotides GTP, GDP, GMP and guanosine nucleoside) acts , besides intracellularly, at the outside of plasmatic membrana, exerting neuromodulatory roles in central nervous system. Trophic, mitotic and even antiapoptotic functions in different neural cells have been described to some of the guanine based purines, however the effects in relation to the glutamatergic system seem to indicate an important therapeutic potential for guanine based purines. The guanine based purines, mainly guanosine, are able to stimulate the glutamate uptake in astrocyte culture and brain tissue slices. They act as anticonvulsant by different vias of administration, and also display an amnesic effect in rats and mice. Both the stimulatory upon the glutamate uptake, and the anticonvulsant effects seem to be specifically to guanosine, given that the nucleotides has to be hydrolyzed to display these effects. In this study, we showed that both a systemic or a centrally administration of GMP is able to display an amnesic effect at the inhibitory avoidance task in mice. Like the anticonvulsant and stimulatory upon glutamate uptake effects, the guanosine seems to be the real agent for the amnesic effect displayed by GMP, since when an inhibitor of the conversion of GMP to guanosine is used before the centrally nucleotide administration, the amnesic effect is not observed. In addition, the conversion of GMP to guanosine seems to occur both systemically and centrally in mice. the action of ecto- 5V-nucleotidase. Therefore, administration of GMP may also be an effective strategy to increase GUO levels in future studies of possible therapeutic actions of GUO.

Les mucopolysaccharidoses (MPS), un sous-groupe des maladies de surcharge lysosomale, sont causées par le défice d'une enzyme lysosomale intervenant dans le catabolisme des glycosaminoglycanes. L'absence de dégradation de ces molécules entraîne leur accumulation dans les lysosomes conduisant à une souffrance cellulaire. La plupart des MPS s'accompagnent de désordres neurologiques. Les formes sévères de MPS I (défice en α-L-iduronidase (IDUA)) se caractérisent par des manifestations neurologiques sévères. Actuellement, les approches thérapeutiques pour les MPSI s'agitent de la greffe de moelle osseuse (GMO) ou de l'injection d'enzyme purifiée (TRE). La greffe de moelle osseuse haplo-identique et géno-identique peut stopperle processus de la maladie y compris la neurodégénérescence mais les taux de mortalité et de morbidité sont élevés. L'enzymothérapie substitutive n'est pas efficace contre les atteintes du système nerveux central (SNC) car l'enzyme ne traverse pas la barrière hématoencéphalique. Les lésions de surcharge lysosomale étant diffuses dans tout le SNC, l'objectif est d'apporter l'enzyme dans la totalité de l'encéphale. Ceci peut se concevoir grâce à la thérapie génique in situ en injectant des vecteurs viraux directement dans le parenchyme cérébral par une méthode stéréotaxique, créant ainsi une source intracérébrale d'enzyme. Les vecteurs AAV sont capables de transduire les neurones et les cellules gliales du SNC. Dans ce travail nous présentons un protocol prè-clinique de thérapie génétique avec des vecteurs AAV2.5-IDUA injectés dans le striatum des souris agées de 6-semaines. L'injection a été bilaterale. Nos résultats indiquent que le transfert de gène induit une expression persistante de l'IDUA dans les cellules et entraîne une disparition des lésions de surcharge. Nous avons démontré l'efficacité et faisabilité de cette approche therapeutique pour traiter les lesions de surchage dans le cerveau des souris MPSI. Ainsi, nous proposons l'association de ce protocol de thérapie génique avec une thérapie systemique (TRE ou GMO), dans un age precoce, comme une approche thérapeutique adéquate et efficace pour le traitement global du MPS I. / As mucopolissacaridoses (MPS) constituem um subgrupo de doenças lisossomais de depósito, causadas pela deficiência em uma enzima lisossomal envolvida no catabolismo de glicosaminoglicanos. A ausência de degradação destas moléculas leva ao seu acúmulo nos lisossomas, conduzindo a um processo de dano ou degeneração celular. A maior parte das MPS apresenta desordens neurológicas. As formas serveras de MPS I [déficite em α-L-iduronidase (IDUA)] caracterizam-se por manifestações neurológicas severas. Atualmente, as abordagens terapêuticas para MPSI resumem-se ao transplante de medula óssea (TMO) e à terapia de reposição enzimática (TRE). O TMO haplo-idêntico ou geno-idêntico pode desacelerar ou mesmo parar o processo patológico, inclusive a neurodegeneração. As taxas de mortalidade e morbidade, entretanto, são elevadas. A TRE não é eficaz contra o comprometimento do sistema nervoso central (SNC), já que a enzima não pode atravessar a barreira hemato-encefálica. As lesões de depósito lisossomal são difusas por todo o SNC. Assim, o objetivo é fornecer a enzima para todo ou quase todo o encéfalo. Isto pode ser alcançado através de terapia gênica in situ, injetando vetores virais diretamente no parênquima cerebral, através de método estereotáxico, criando assim uma fonte intracerebral da enzima. Os vetores derivados de vírus adeno-associados (AAV) são capazes de transduzir os neurônios e as células gliais do SNC. Neste trabalho, nós apresentamos um protocolo pré-clínico de terapia gênica com vetor AAV2.5-IDUA injetado via intra-estriatal, bilateralmente, em camundongos com 6 semanas de vida. Nossos resultados indicam que a transferência gênica induz uma expressão persistente de IDUA nas células e leva à reversão das lesões de depósito lisossomal na quase-totalidade do SNC. Assim, nós demonstramos a eficácia e a viabilidade desta abordagem terapêutica na correção e/ou prevenção das manifestações do SNC em um modelo murino de MPSI. Assim, sugerimos que a associação deste protocolo de terapia gênica com uma terapia sistêmica (ERT ou TMO), em idade precoce, poderia ser uma abordagem terapêutica adequada e eficaz para o tratamento global da MPSI. / Mucopolysaccharidosis (MPS) is a type of lysosomal storage disease, caused by a deficiency in lysosomal enzymes involved in glycosaminoglycan catabolism. The absence of degradation of these molecules leads to cellular damage or degeneration process. The majority of MPSs shows neurological disorders. Severe forms of MPSI (defficiency in α-L-iduronidase (IDUA)) are characterized by severe neurological manifestations. Currently, therapeutic approaches for MPSI are limited to bone marrow transplantation (BMT) and enzyme replacement therapy (ERT). Haplo-identical or geno-identical BMT is able to slow or stop the pathological process, including neurodegeneration. However, mortality and morbitiy rates are high. The ERT is not efficient to correct or prevent central nervous system (CNS) damage, since the enzyme is not able to cross the blood-brain barrier. Storage lesions could be diffusely found in all CNS. Thus, the aim is the widespread delivery of the enzyme for the whole brain. This can be reached through in situ gene therapy, by injecting viral vectors directly in brain parenchyma, through stereotaxical methods, creating a brain source of the enzyme. AAV vectors are able to transduce neurons and glial cells of the CNS. In the present work, we have established a gene-therapy pre-clinical protocol with AAV2.5-IDUA vector which have been administered bilaterally in the striatum of 6-weeks old mice. Our results indicate that gene transfer leads to persistent IDUA expression in the cells and to the reversion of storage lesions in almost all the CNS. We have demonstrated the effectiveness and viability of this therapeutic approach in the correction or prevention of storage lesions in the MPSI mice brain. Thus, we suggest that the association of this gene therapy protocol with systemic therapy (ERT or BMT), in early age, could be an adequate and efective therapeutic approach to the global treatment of MPSI.