Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Farmacologia / Made available in DSpace on 2012-10-22T09:42:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 225329.pdf: 433389 bytes, checksum: 8db634e8aca0702a7b135286d0ad803c (MD5) / O presente trabalho teve por objetivo estudar os efeitos centrais dos extratos aquoso (EA) e hidroalcoólico (EH), da fração butanólica (FB) e do verbascosídeo (VE) de Lippia alba. Camundongos adultos foram tratados por via oral (v.o., 1 h) com o EA, EH ou FB, ou por via intracerebroventricular (i.c.v., 5 min) com VE e avaliados no sono etéreo (SE), sono barbitúrico (SB), temperatura retal (TR), convulsões induzidas por pentilenotetrazol (CPTZ), labirinto em cruz elevado (LCE), teste do rota-rod (RR), teste do arame (AR) e teste de suspensão pela cauda (TST) para avaliar possíveis atividades sedativa, ansiolítica, anticonvulsivante ou antidepressiva. Os resultados mostraram que no modelo da TR todas as preparações testadas produziram hipotermia significativa em pelo menos uma das doses testadas (EA - 2 g/kg, EH - 0,3 e 1g/kg, FB - 0,1 e 0,3 g/kg; VE - 0,12, 1,2 e 12? g/sítio). Nos demais modelos comportamentais apenas o tratamento com a FB (0,3 g/kg) ou VE (0,12, 1,2 e 12? g/sítio) foram capazes de potencializar o SB ou SE, respectivamente; reduzir a letalidade (FB - 0,3 g/kg; VE - 12 g/sítio) durante as convulsões induzidas por PTZ. No LCE, apenas o VE reduziu o número de entradas nos braços fechados (0,12 e 12? g/sítio), as imersões de cabeça e comportamentos de levantar (1,2 g/sítio). No entanto, não foi observado efeito algum nos testes do RR, AR ou TST para todas as preparações testadas. O tratamento com VE (12? g/sítio) e DZP (1 mg/kg i.p.) foi capaz de produzir prejuízo no AR, indicando um provável efeito sinérgico entre os compostos. Os resultados obtidos sugerem um efeito depressor central para a FB e o VE de L. alba, sendo que o VE parece contribuir para o efeito da FB. Outros estudos devem ser conduzidos no intuito, tanto de isolar e testar mais substâncias desta espécie, como de elucidar os mecanismos envolvidos nos seus efeitos centrais.

Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Farmacologia, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2018-01-16T03:22:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 349413.pdf: 3383464 bytes, checksum: 9c78974bd4c53bbb7dac276422a1418b (MD5) Previous issue date: 2017 / O número de pacientes idosos vem aumentando nas últimas décadas devido a uma maior ocorrência de doenças crônicas e, dessa forma, muito mais idosos estão sujeitos a utilizar vários medicamentos simultaneamente (polifarmácia), o que pode elevar os casos de reações adversas e interações medicamentosas. Prescrições Potencialmente Inapropriadas (MPIs) são aquelas responsáveis pelo aumento do risco em causar efeitos adversos em pacientes idosos. Fármacos com ação no Sistema Nervoso Central parecem ser os maiores responsáveis por essas reações, porém, estão entre as classes de MPIs mais prescritas atualmente. Dessa forma, o objetivo desse trabalho foi determinar a prevalência de MPIs com ação no Sistema Nervoso Central em pacientes idosos do município de Jaborá, SC, Brasil, utilizando os critérios de Beers e os critérios STOPP/START. O estudo compreendeu uma abordagem quantitativa, retrospectiva e transversal. Foram entrevistados 202 pacientes idosos residentes no município de Jaborá. Para avaliar a prevalência de MPIs foram utilizados os critérios de Beers 2012 e os critérios STOPP/START 2008. Foram utilizados os testes estatísticos qui-quadrado de Pearson e Regressão Logística Multivariada para verificar possíveis diferenças entre as ferramentas utilizadas e as variáveis preditoras. Obteve-se um total de 202 questionários válidos para análise, onde n=112 (55,4%) e n=44 (21,8%) pacientes estavam expostos a ao menos um MPI, para os critérios de Beers e STOPP, respectivamente (p<0,05). A prevalência foi maior entre o sexo feminino (p<0,05), em pacientes com mais de 85 anos (p<0,05) e no grupo da polifarmácia (p<0,05) em ambos os critérios. O número de medicamentos utilizados de forma contínua esteve diretamente ligado a exposição a MPIs, tanto para os critérios de Beers (OR = 1,32; IC 95% 1,19-1,47) quanto para os critérios STOPP (OR = 1,37; IC 95% 1,21? 1,55). Os grupos de MPIs mais prescritos foram os relaxantes musculares, os benzodiazepínicos e os anti-histamínicos de 1ª geração, sendo o clonazepam o fármaco apontado com maior frequência. Os Critérios de Beers apresentaram maior sensibilidade na identificação de MPIs com ação no SNC. Porém, independente do critério utilizado, evidenciou-se a alta frequência de fármacos com ação no SNC, sugerindo que intervenções precisam ser desenvolvidas para se alcançar o uso racional e seguro de drogas. / Abstract : The number of elderly patients has increased in the last decades as shown by quantitative, retrospective and cross-sectional approaches. There is high occurrence of chronic diseases and, therefore, many old people are subject to several drugs simultaneously (polypharmacy), which can increase the cases of adverse reactions and drug interactions. Potentially Inappropriate Medications (PIMs) are those responsible for the increased risk of causing adverse effects in elderly patients. Drugs with action in the Central Nervous System seem to be the main responsible for these reactions, but they are among the classes of PIMs currently prescribed. Thus, the aim of this study was to determine the prevalence of PIMs with Central Nervous System action in elderly patients in the city of Jaborá, SC, Brazil, using the Beers and the STOPP/START criteria. The study interviewed 202 elderly patients living in the municipality of Jaborá, Santa Catarina State, Brazil. In order to evaluate the prevalence of PIM prescription, the Beers criteria version 2012 and the STOPP/START criteria version 2008 were used. Pearson?s chi-square and Multivariate Logistic Regression statistical tests were used to verify possible statistical differences between the tools used and among the predictor variables. A total of 202 valid questionnaires were obtained, where N = 112 (55.4%) and N = 44 (21.8%) patients were exposed to at least one PIM for the Beers and the STOPP criteria, respectively (p<0.05). The prevalence was higher among females (p<0.05), in patients older than 85 years (p<0.05) and in the polypharmacy group (p<0.05) in both criteria. The number of drugs continuously used was directly related to exposure to PIMs, for both criteria: Beers criteria (OR = 1.32; 95% CI 1.19-1.47) and STOPP criteria (OR = 1, 37; 95% CI 1.21-1.55). The most prescribed MPI groups were muscle relaxants, benzodiazepines and the first generation antihistamines, being clonazepam the most frequently prescribed drug. The Beers criteria presented greater sensitivity in the identification of PIMs with action in the CNS. However, regardless of the criteria used, the high frequency of drugs with CNS action was evidenced, suggesting the need to develop interventions in order to achieve the rational and safe use of drugs.

O consumo de bebidas energéticas cresce a cada ano e atinge um grupo cada vez maior de adolescentes e adultos jovens, porém, o impacto destas bebidas no desenvolvimento e na saúde ainda não tem resultados concretos. Diante do aumento no consumo de bebidas energéticas, principalmente associadas ao álcool, e considerando que o impacto toxicológico deste consumo excessivo é desconhecido, este trabalho teve por objetivo fazer uma avaliação da neurotoxicidade induzida por bebida energética, e seus principais componentes, cafeína e taurina em ratos Wistar machos. Os animais (n= 5/grupo) foram tratados em dose única para avaliação da toxicidade aguda (OECD 420) em dois experimentos. Experimento 1: os animais foram tratados por via oral com soluções contendo: água, bebida energética nas doses de 5 mL/kg (ED 5), 7,5 mL/kg (ED 7,5) e 10 mL/kg (ED 10), cafeína 3,2 mg/kg, taurina 40 mg/kg e associação de cafeína 3,2 mg/kg e taurina 40 mg/kg. Foram observados comportamentos indicativos de atividade depressora ou estimulante do SNC e manifestações autonômicas. Durante 14 dias a variação de massa corporal e letalidade foram observadas. Ao fim deste período todos os animais foram anestesiados, eutanasiados e necropsiados, sendo determinada a massa relativa dos órgãos. Os resultados revelaram sinais de toxicidade pelo aumento da ambulação, taquipnéia e alguns comportamentos associados à ansiedade, principalmente nas doses intermediárias do energético (ED 7,5). Experimento 2: Os ratos foram tratados por via oral com soluções contendo: água, energético (ED 10), álcool 20% (2 g/kg e álcool 20% (2 g/kg) associado à energético (ED 10), cafeína 3,2 mg/kg, taurina 40 mg/kg e associação de cafeína 3,2 mg/kg mais taurina 40 mg/kg. A avaliação da toxicidade aguda foi realizada conforme descrito anteriormente. Entretanto, neste protocolo os animais foram anestesiados, eutanasiados, necropsiados 24h após os tratamentos. A massa relativa dos órgãos foi determinada. Os resultados mostraram que quando o álcool foi associado ao energético ou a taurina e cafeína, os sinais de toxicidade observados foram mais intensos. Dando continuidade à avaliação da neurotoxicidade, procedeu-se a avaliação da toxicidade subcrônica dos energéticos e dos padrões(cafeína e taurina) (OECD 407). Os animais (n= 10/grupo) foram tratados por via oral durante 28 dias com ED 5, ED 7,5, ED 10, cafeína 3,2 mg/kg, taurina 40 mg/kg e a associação de cafeína 3,2 mg/kg + taurina 40 mg/kg. Demonstrou-se que nos testes de memória (OX Maze e reconhecimentos de objetos) os grupos tratados com cafeína e taurina isoladamente ou em associação tiveram um melhor desempenho nos parâmetros avaliados. Estes resultados são independentes de alterações na atividade locomotora, avaliada através do teste de Rota Rod e atividade locomotora espontânea. No 290 dia após o início dos tratamentos os animais foram eutanasiados e medidos os biomarcadores do estresse oxidativo (atividade das enzimas antioxidantes superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT), glutationa peroxidase (GPx) e a produção de espécies reativas através da medida de diclorofluoresceína (DCFH) e conteúdo de tióis) nas estruturas córtex pré-frontal, hipocampo e estriado. Os resultados obtidos com a associação de cafeína e taurina foram os mais relevantes demonstrando que houve diminuição da atividade de enzimas antioxidantes com consequências. Em todos os testes foi evidente que a associação de cafeína e taurina, mesmo nas concentrações presentes na maior dose de energético, diferiu dos efeitos da administração apenas do energético. Considerando que os efeitos dos energéticos são normalmente associados à presença de cafeína e taurina, sugere-se que os resultados podem estar relacionados com a presença de outros componentes nos energéticos, que interferem na modulação dos efeitos causados apenas pela associação de cafeína e taurina. / Consumption of energy drinks is growing every year and reaches a growing number of teenagers and young adults, however, the impact of these drinks in the development and health does not have concrete results. Due to the increase in the consumption of energy drinks, mainly associated with alcohol, and considering that the toxicological impact of this excessive consumption is unknown, to aim of this study was to evaluate the neurotoxicity induced by energy drink, and its main components, caffeine and taurine in male Wistar rats. The animals (n= 5/group) were treated in a single dose for evaluation of acute toxicity (OECD 420) in two experiments. Experiment 1: The animals were treated by oral route with water (control), energy drink in doses of 5 mL/kg (ED 5), 7.5 mL/kg (ED 7,5) and 10 mL/kg (ED 10), caffeine 3.2 mg/kg, taurine 40 mg/kg and the combination of 3.2 mg/kg caffeine and 40 mg/kg taurine. It were observed indicative behaviors of depressant or stimulant activity of the CNS and autonomic manifestations. During 14 days the body weight change and mortality were observed. At the end of this period all animals were anesthetized, euthanized and necropsied, and determined the relative organ weights. The results showed signs of toxicity by increased ambulation, tachypnea, and some behaviors associated with anxiety, especially in intermediate energy dose (ED 7.5). Experiment 2: The rats were orally treated with water (control), energy (ED 10), 20% alcohol (2 g/kg) and ethanol 20% (2 g/kg) associated with the energy drink (ED 10), caffeine 3.2 mg/kg, taurine 40 mg/kg and the combination of 3.2 mg/kg caffeine and 40 mg/kg taurine. The assessment of acute toxicity was performed as described above. However, in this protocol, the animals were anesthetized, euthanized, necropsied 24 after the treatments. The relative organ weights were determined. The results showed that when ethanol was associated to the energy drink or taurine and caffeine, the signs of toxicity were more intense. Continuing evaluation of neurotoxicity was carried out to evaluate subchronic toxicity of energy drink and components (caffeine and taurine) (OECD 407). The animals (n= 10/group) were treated orally for 28 days with ED 5, ED 7,5, ED 10, caffeine 3,2 mg/kg , taurine 40 mg/kg, and the combination of caffeine 3,2 mg/kg + taurine 40 mg/kg. It has been shown that in the memory tests (OX Maze and recognition of objects), the groups treated with caffeine and taurine alone or in combination had a best performance in the evaluated parameters. These results are independent of changes in locomotor activity as measured by Rota Rod test and spontaneous locomotor activity. In 29th day after the start of treatment, the animals were euthanized and oxidative stress biomarkers such as the activity of antioxidant enzymes superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPx), the total thiol content and the production of reactive species were measured in the prefrontal cortex, hippocampus and striatum. The results obtained with the combination of caffeine and taurine were the most relevant, demonstrating that there was decreased activity of antioxidant enzymes. In all tests it was evident that caffeine and taurine mixture, even at the same concentration present in the largest amount of energy drink, differed from the effects of the administration of energy drink only. Whereas the effects of energy are usually associated with the presence of caffeine and taurine, it is suggested that these results may be related to the presence of other components in energy drink, which interfere with the modulation of the effects caused by the combination of caffeine and taurine only.

Foi proposto que animais submetidos a estresse crônico mostram uma resposta ao estresse que pode ser reduzida pela ingestão de alimentos palatáveis (“comfort foods”). No entanto, uma dieta saborosa, rica em açúcar ou gordura, também pode levar a dano oxidativo e lesão neuronal. Assim, o objetivo deste estudo é verificar, em ratos machos e fêmeas, os efeitos da exposição crônica ao estresse durante o acesso livre a ração padrão e a uma dieta altamente palatável sobre o comportamento exploratório, a memória espacial e a ansiedade, bem como o estresse oxidativo e quebras do ADN em duas estruturas do sistema nervoso, hipocampo e estriado. Ratos Wistar machos e fêmeas foram submetidos ao estresse de contenção por 40 dias. A dieta era ração padrão e chocolate ad libitum. O estresse crônico induziu um comportamento do tipo ansioso em ratas fêmeas e o consumo de uma dieta palatável aumentou a atividade locomotora; uma interação também foi observada entre a dieta e estresse, pois a dieta preveniu, ao menos em parte, os efeitos do estresse sobre o comportamento nas fêmeas. Nos ratos machos, a dieta mostrou um efeito facilitador na memória espacial em dias de treinamento. Os resultados também mostraram que o estresse e a dieta induziram aumento no índice de quebras de ADN e um desequilíbrio na atividade de enzimas antioxidantes, catalase (CAT), glutationa peroxidase (GPx) e superóxido dismutase (SOD), nas estruturas estudadas em ambos os sexos, além da perturbação na produção de óxido nítrico, especialmente no hipocampo de ratos machos. Medidas de estresse oxidativo no hipocampo dos ratos machos mostraram que a dieta palatável diminuiu a atividade das enzimas GPx, CAT e da razão SOD:CAT. O estresse crônico mostrou uma tendência em aumentar a produção de óxido nítrico enquanto que a dieta diminuiu. Nas fêmeas, a exposição ao estresse crônico diminuiu a atividade da SOD e a dieta aumentou o potencial antioxidante reativo total (TRAP). Na exposição ao estresse agudo, foi observado, no hipocampo dos ratos machos, que o estresse agudo aumentou as quebras de ADN e houve uma tendência de aumentar a atividade da SOD, enquanto que a dieta palatável diminuiu a atividade desta enzima. Concluindo, observou-se que ratas fêmeas parecem ter maior susceptibilidade aos efeitos do estresse, e que o acesso a uma dieta palatável foi capaz de neutralizar alguns efeitos comportamentais do estresse. No entanto, esta mesma dieta induziu um aumento do estresse oxidativo e de quebras do ADN, especialmente nos machos. Além disso, uma única exposição ao estresse por contenção apresentou, no hipocampo de ratos machos, aumento nas quebras de ADN e a dieta induziu alterações na atividade de enzimas antioxidantes. O estresse por contenção e o consumo de uma dieta palatável induziram um estado de maior susceptibilidade ao estresse oxidativo em diferentes estruturas cerebrais, considerando alterações na atividade das enzimas antioxidantes e nas quebras ao ADN e também na produção de óxido nítrico. / It has been proposed that animals subjected to chronic stress show a stress response that can be reduced by the intake of highly palatable foods (“comfort foods”). However, a palatable diet, rich in sugar or fat, can also lead to oxidative damage and neuronal injury. So, the aim of this study is to verify, in male and female rats, the effects of exposure to chronic stress during free access to regular chow and to a highly palatable diet, on exploratory, spatial memory and anxiety-like behavior, on oxidative stress and on DNA breaks in two structures of the nervous system, hippocampus and striatum. Wistar rats male and female were submitted to restraint stress for 40 days. The diet was standard chow and chocolate, ad libitum. Chronic stress induced anxiety-like behavior in female rats and the consumption of a palatable diet increased the number crossing and an interaction was also observed between diet and stress. In male rats, the diet showed a facilitatory effect on spatial memory on training days. About oxidative stress, the results showed stress- and diet-induced DNA breaks and an imbalance in the activity of antioxidants enzymes, such as CAT, GPx and SOD in the both structures, besides disturbed production of nitric oxide especially in male rats hippocampus. About oxidative stress, in the hippocampus of male rats, the palatable diet decreased GPx, CAT activities and SOD:CAT ratio and chronic stress showed a tendency to increase the production of nitric oxide, while the diet decreased it. In female rats, the exposure to chronic stress decreased SOD activity and diet incresead TRAP. Acute stress increased DNA breaks and showed a tendency to increase SOD activity. In addition, we observed that female rats appear to have higher susceptibility to the stress effects evaluated, and that access to a palatable diet was able to counteract some behavioral effects of stress. However, this same diet induced oxidative stress and increased DNA breaks, especially in males. Furthermore, a single exposure restraint stress showed increased DNA breaks in the hippocampus of male rats. Restraint stress and consumption of a palatable diet induced a state oh higher susceptibility to oxidative stress in different brain structures, considering the altered activities of antioxidant enzymes, production nitric oxide and DNA breaks.

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

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.