Ce travail est consacré à l’étude des interactions entre dispositifs de désenfumage naturel et systèmes d’extinction (sprinkleur). Deux campagnes expérimentales à grande échelle utilisant conjointement sprinkleur et désenfumage naturel ont été menées dans des halls d’essais du CNPP. Au total, 98 essais instrumentés ont été réalisés en faisant varier le type et la position du foyer et les temps d’activation respectifs des deux dispositifs de sécurité. Les données recueillies incluent principalement des hauteurs libres de fumées, des champs de température et des temps de déclenchement automatique des sprinkleurs. L’ensemble de ces résultats permet la constitution d’une base de données pour la création de cas de validation en utilisant le logiciel FDS (Fire Dynamics Simulator). Des simulations utilisant les données d’entrée relatives aux différents essais sont réalisées et les résultats numériques sont confrontés aux mesures. Le bon accord entre ces résultats permet d’utiliser FDS pour effectuer des bilans de masse et d’énergie pour les différents scénarios étudiés. En utilisant les connaissances accumulées au cours de ces campagnes, des simulations de scénarios incendie dans deux bâtiments existants ont été réalisées. Pour chaque géométrie, différents temps de déclenchement du désenfumage sont testés et les résultats (niveaux de température, temps et nombre de déclenchements de sprinkleurs, transfert de chaleur et de masse) sont comparés / This work is devoted to the study of interactions between smoke and heat exhaust ventilation systems (SHEAVS) and automatic fire sprinklers. Two real scales experimentation campaigns involving sprinklers and SHEAVS have been carried out in fire test facilities at CNPP (France). A total of 98 instrumented tests have been conducted with various fuel type, experimental configuration and activation time of both systems. Collected datas include smoke free layer height, temperature field and automatic sprinkler activation time. These results are used to build a database in order to create a validation case for the software Fire Dynamics Simulator (FDS). Numerical simulations of several tests are conducted using experimental data as input parameters. Results are then confronted to measurements. A good agreement between these results allows us to use FDS in order to realize mass and energy balances for various scenarios. Using knowledge acquired during both campaigns, numerical simulations of fire scenarios in two actual facilities have been conducted. For both configuration, various SHEAVS activation time have been tested and results (temperature levels, time and number of activated sprinklers, heat and mass transfer) have been confronted

A cotinina, principal produto de biotransformação da nicotina, é considerada um excelente marcador biológico de exposição tanto para fumantes ativos quanto passivos. A cotinina apresenta maior estabilidade química que a nicotina e possui uma meia vida de eliminação de cerca de 40 horas. Assim, um método analítico sensível, preciso e exato foi desenvolvido, para sua determinação, empregando-se a cromatografia em fase gasosa com coluna capilar (HP-Ultra2, 25m x 0.20mm x 0.33µm) e detetor de nitrogênio e fósforo (CGIDNP). A nicotina e a cotinina foram extraídas sob condições alcalinas com diclorometano, de amostras de urina às quais foi adicionado o padrão interno (clorprenalina). Após evaporação do extrato sob fluxo de nitrogênio, o resíduo foi retomado utilizando-se 50 µL de metanol onde 1 µL foi injetado no CG/DNP. O método mostrou-se linear na faixa de 10 a 200 ng/mL com coeficiente de correlação (r) igual a 0,0965 e 0,9966 para a cotinina e nicotina, respectivamente. Os limites de detecção e quantificação foram 5 ng/mL e 10 ng/mL, tanto para a cotinina quanto para a nicotina. A nicotina e a cotinina mantiveram-se estável por 15 e 21 dias a 20°C. A avaliação das amostras de urina de algumas crianças evidenciaram o contato com pais ou parentes fumantes, apresentando resultados de cotinina entre 13,70 a 272,60 ng/mL. O método validado neste trabalho mostrou-se apropriado para a avaliação da presença de cotinina em amostras de urina de fumantes passivos, apresentando as vantagens de fácil execução, curto tempo de análise e baixo custo. / Cotinine, the principal product of biotransformation of nicotine, is considered an excellent biological marker to measure the exposure to cigarette smoke for both the active and passive smokers. Cotinine presents a higher chemical stability than the nicotine and it possesses a half-life of elimination of approximate 40 hours. Therefore, a sensible analytical method, very precise and accurate, was developed using a process of gas chromatography with a nitrogen phosphorous detector (GC/NPD). Nicotine and the cotinine were extracted, under alkaline conditions with dichloromethane, from urine samples which had the internal standard clorprenaline added to them. After evaporation of the extract under nitrogen flux, the residue was retaken using 50 µL of methanol, where 1 µL was injected in the GC/NPD. The method proved to be linear in the range of 10 to 200 ng/mL with a coefficient of correlation (r) equal to 0,0965 and 0,9966 to cotinine and nicotine, respectively. The limits of detection and quantification were 5ng/mL and 10ng/mL for both cotinine and nicotine. Nicotine and cotinine maintained themselves stable for 15 and 21 days at -20 C°. The evaluation of same urine samples taken fron children passively exposured to tobacco throgh there parentes or relatives evidenced cotinine levels fron 13,70 to 272,60 ng/mL. The validated method in this work proved to be appropriate for the evaluation of the cotinine presence in the urine samples taken from.

Estudos epidemiológicos têm demonstrado que a exposição à fumaça de cigarro - ativa ou passiva - está altamente correlacionada ao agravamento e severidade do quadro asmático, que inclui inflamação, hiperresponsividade e remodelamento pulmonar. Os modelos experimentais que conjugam asma e tabagismo, em geral, abordam apenas alguns aspectos isolados desta complexa relação, e carecem de elucidação sobre as possíveis interrelações existentes. Neste modelo experimental, a proposta foi analisar os efeitos da coexposição de curta duração à fumaça de cigarro - do tipo \"mainstream\" - e alérgeno em camundongos previamente sensibilizados, focando as características fisiopatológicas e funcionais da asma ao final de três semanas. Os resultados demonstraram que o grupo coexposto à OVA e fumaça de cigarro (OF) apresentou diminuição do número total e diferencial de todas as células no lavado broncoalveolar, bem como da expressão celular de INF-gama e IL-4 quando comparados ao grupo OVA. Por outro lado, os parâmetros relativos ao remodelamento pulmonar parecem ser afetados de maneira oposta, demonstrado pelo aumento substancial do conteúdo de colágeno e pela expressão celular de MMP9 e TGF-? no grupo OF. A responsividade pulmonar, por sua vez, apresentou elastância aumentada nos animais com inflamação pulmonar alérgica crônica em comparação aos demais grupos, sugerindo uma correlação entre o número de eosinófilos e a resposta mecânica observada. A atividade de certos componentes específicos da fumaça de cigarro parece influenciar o comportamento das alças regulatórias no processo de inflamação, como sugerido pela expressão celular aumentada de IL-10 nos grupos expostos ao fumo. Conclui-se, portanto, que neste modelo experimental, a variedade de elementos químicos presentes na fumaça do cigarro pode afetar de maneira diferenciada os aspectos da inflamação pulmonar alérgica crônica em camundongos. / Several epidemiologic studies have shown that active as well passive smoking is positively associated with asthma severity, including inflammation, hiperresponsiveness and lung remodeling. Experimental models that conjugate asthma and smoking usually approach isolated aspects of this complex relation and more elucidation is needed about possible mechanisms involved. In this experimental model, the proposal was analyze the effects of short-term cigarette smoke - mainstream - on animals previously sensitized, pointing on physiological and functional characteristics of asthma during three weeks. Results demonstrated coexposed group to allergen and cigarette smoke (OVA+CS group) showed a decrease of total and differential number of all cells of bronchoalveolar lavage, as well cellular expression of INF-gamma and IL-4 when compared to OVA group. On the other hand, parameters related to lung remodeling seemed to be affected in opposite way, demonstrated by an increase of collagen content and cellular expression of MMP9 and TGF-beta of OVA+CS group. Pulmonary responsiveness was increased in tissue elastance in animals with chronic allergic pulmonary inflammation when compared to all groups, suggesting a correlation between eosinophils number and mechanical response observed. The activity of specific cigarette smoke components may influence the behavior of regulatory loops in inflammatory process, as showed by increased cellular expression of IL-10 in cigarette smoke exposed groups. In conclusion, in this experimental model the variety of chemical elements of cigarette smoke may affect in distinct ways aspects related to chronic allergic pulmonary inflammation in mice.

O início do desenvolvimento do sistema nervoso central (SNC) é caracterizado por diversos processos, com períodos críticos, que podem ser influenciados por xenobióticos. Este estudo teve como objetivo comparar os efeitos das diferentes concentrações de nicotina em elementos da transmissão sináptica durante o desenvolvimento de camundongos C57Bl/6. Para tanto, foram utilizados cigarros com duas diferentes concentrações de nicotina, o 3R4F (0,73 mg de nicotina/cigarro) e o 4A1 (0,16 mg de nicotina/cigarro). As exposições ocorreram diariamente a partir do 3° dia de vida (P3) até o 14° dia (P14) por duas horas, e os animais controle foram expostos somente ao ar sintético. Os animais foram eutanasiados em P15, P35 e P65 e avaliamos as seguintes proteínas: sinapsina (SYN1), sinaptotagmina (SYT), sinaptofisina (SYP), sinaptobrevina (SYB), PSD-95 e EGR-1, por Western blotting; o gene Egr-1 por PCR Real Time; MAP-2 e neurofilamentos (Neu) por imunofluorescência no hipocampo, tronco encefálico e cerebelo. Nossos resultados mostraram que na infância (P15) a fumaça do cigarro 3R4F diminuiu SYN1, assim como EGR-1, MAP-2 e Neu no cerebelo. No hipocampo houve aumento de SYN1 e MAP-2, diminuição de PSD-95, Egr-1 e Neu. No tronco encefálico esse cigarro não modificou nenhum dos parâmetros avaliados. Nessa mesma idade, a fumaça do cigarro 4A1 diminuiu MAP-2, Neu e a expressão gênica de Egr-1 no cerebelo; diminuiu MAP-2 e Neu no hipocampo e não promoveu alterações no tronco encefálico. Em P35 (adolescência) o 3R4F manteve reduzido SYN1, EGR-1, MPA-2 and Neu, e também reduziu Egr-1 no cerebelo. A diminuição de SYN1 também foi observada no hipocampo, mas nessa estrutura o 3R4F também aumentou SYT, SYP, MAP-2 and Neu; diminuiu EGR-1 e a expressão de Egr-1. No entanto, no tronco encefálico, foram observados aumento de SYN1 e MAP-2, e uma diminuição de Neu. Em relação à fumaça do 4A1, em P35, nossos resultados mostraram diminuição de SYB, Egr-1, MAP-2 and Neu no cerebelo; aumento de Egr-1, MAP-2 e diminuição de Neu no hipocampo; no tronco encefálico houve aumento de SYB, Egr-1, Neu e diminuição de MAP-2. Na fase adulta (P65) as únicas diferenças estatísticas encontradas foram: no cerebelo: diminuição de SYB pelos cigarros 4A1, aumento de EGR-1 pelo 3R4F e aumento de Egr-1 e MAP-2 por ambos os cigarros; no hipocampo: aumento de Neu por ambos os cigarros; tronco encefálico: aumento de SYB e EGR-1 e diminuição de SYT pelo 4A1, diminuição de SYN1, aumento de EGR-1, Egr-1 e MAP-2 pelo 3R4F. Nossos resultados indicam que a exposição à fumaça do cigarro nos primeiros dias de vida de camundongos, mesmo que em baixas concentrações de nicotina, podem acarretar em alterações em elementos da transmissão sináptica em várias regiões encefálicas durante a infância, adolescência e na fase adulta. / The initial steps of the development of the central nervous system are characterized by several critical processes, which can be affected by xenobiotics. The present study aimed to compare the effect of two different nicotine concentrations in cigarettes on synaptic transmission elements during the development of C57/Bl6 mice. To reach this aim we exposed C57Bl/6 mice to smoke from two different cigarettes - 3R4F (0.73mg of nicotine/cigarette) or 4A1 (0.16mg of nicotine/cigarette), from the third day of life (P3) until the fourteenth (P14) for a period of 1h, twice a day (at 8am and at 3pm). The control animals were exposed only to synthetic air. At P15, P35 and P65, the animals were submitted to euthanasia and different encephalic areas were collected (cerebellum, hippocampus and brainstem); quantification of synapsin (SYN1), synaptotagmin (SYT), synaptophysin (SYP), synaptobrevin (SYB), PSD-95 and EGR1 protein expression was assessed by Western blotting, gene expression of Egr-1 by was assessed by RT-PCR and MAP-2 and neurofilaments (Neu) were assessed by immunofluorescence. Our results showed that exposure to 3R4F smoke decreased the quantification of SYN1 at infancy (P15), as well as EGR-1, MAP-2 and Neu at cerebellum. At hippocampus, there was an increase of SYN1 and MAP-2, decrease of PSD-95, Egr-1 and Neu. At brainstem, 3R4F smoke did not modify any parameter. At the same age, 4A1 smoke decreased the quantification of MAP-2, Neu and the expression of Egr-1, at cerebellum; decreased MAP-2 and Neu at hippocampus and did not alter any parameter at brainstem. At P35 (adolescence) 3R4F smoke still reduced SYN1, EGR-1, MAP-2 and Neu, and reduced Egr-1 at cerebellum. The reduction of SYN1 quantification was also observed at hippocampus, but at this area, 3R4F smoke also increased the quantification of SYT, SYP, MAP-2 and Neu and decreased EGR-1 and the expression of Egr-1. However, at the brainstem, an increased quantification of SYN1 and MAP-2 and a decrease of Neu were observed. Regarding 4A1 smoke, at the same age, our results showed a decreased quantification of SYB, Egr-1, MAP-2 and Neu at cerebellum; increase of Egr-1, MAP-2 and decrease of Neu at hippocampus; and at brainstem, increase of SYB, Egr-1, Neu and decrease of MAP-2. At adulthood (P65) the only statistical differences were: at cerebellum - decreased quantification of SYB by 4A1 cigarette smoke, increase of EGR-1 by 3R4F and increase of Egr-1 and MAP-2 by smoke of both cigarettes; at hippocampus - increase of Neu by smoke of both cigarettes; at brainstem - increase of SYB and EGR-1 and decrease of SYT by 4A1 smoke, decrease of SYN1, increase of EGR-1, Egr-1 and MAP-2 by 3R4F smoke. Thus, we can conclude that exposure to cigarette smoke early in life, even at low nicotine concentrations can modify elements of synaptic transmission, compromising such transmission at several encephalic areas.

Diversos estudos relatam os efeitos da exposição à nicotina nos períodos pré e pós-natal, contudo, pouco se sabe a respeito dos efeitos da fumaça do cigarro na cascata de eventos que caracteriza o desenvolvimento do sistema nervoso central (SNC). Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi esclarecer se a exposição à fumaça do cigarro no início do período pós-natal induz prejuízo ao desenvolvimento do SNC na infância, e as possíveis consequências na adolescência e na fase adulta. Camundongos BALB/c foram expostos a uma mistura de fumaça central e lateral do cigarro referência 3R4F (Universidade de Kentucky, EUA), desde o 3° dia de vida pós-natal (P) até P14 por duas horas diárias. Nossos resultados indicam que a exposição à fumaça do cigarro no início do período pós-natal induz prejuízo ao processo de aprendizado e memória e aumento na ansiedade em todas as idades avaliadas, além de induzir diminuição da atividade locomotora na infância e na adolescência. Ainda, observamos diminuição dos níveis de BDNF e das proteínas sinápticas sinapsina e sinaptofisina no hipocampo, cerebelo, córtex pré-frontal e estriado. A fumaça do cigarro também induz diminuição na porcentagem de fibras mielinizadas no nervo óptico e aumento da proteína básica de mielina (PBM) no cerebelo na infância, além de diminuição da PBM no telencéfalo e tronco encefálico na adolescência e no cerebelo na fase adulta. Nossos resultados sugerem que a exposição à fumaça do cigarro no início do período pós-natal causa prejuízo ao desenvolvimento do SNC, sendo que não há reversão dos efeitos observados no aprendizado e memória ou mesmo nos níveis de proteína pré-sináptica na adolescência e na fase adulta. / Several studies show the effects of nicotine exposure during pre- and postnatal period. However, little is known about the effects of environmental tobacco smoke (ETS) in the cascade of events that characterizes the brain development. Thus, the aim of this study was to evaluate the effects of ETS in early brain development. BALB/c mice were exposed to a mixture of mainstream and sidestream of tobacco smoke of reference cigarettes 3R4F (University of Kentucky, EUA) from the 3rd (P3) to the 14th (P14) day of life, during 2h/day. Our results showed that ETS induced impairment in learning and memory and increased anxiety in all the ages evaluated. In addition, there was a decrease in locomotor activity during childhood and adolescence. ETS also induced impairment in synaptic transmission, by a decrease in synapsin, synaptophysin and BDNF in hippocampus, cerebellum and prefrontal cortex as compared to the control group. The percentage of myelinated fibers in the optic nerve in childhood and in myelin basic protein (MBP) in the telencephalon and brainstem were lower in adolescents mice exposed to ETS when compared to the control group. In cerebellum, there was an increase in MBP in infants and a decrease in adults compared to the control group. Taken all together, our results suggest that the exposure to ETS in the early postnatal period induces impairment to the brain development. It is noteworthy that the effects on learning and memory or even in the presynaptic protein levels were not reversed in adolescence and adulthood.

O Tabagismo é uma das principais causas de doenças crônicas não transmissíveis, afetando cerca de 1,6 bilhões de pessoas até 2030. Políticas de controle do tabagismo foram criadas para evitar a contaminação de indivíduos não fumantes pela poluição tabagística ambiental. Descritas principalmente no pulmão, pouco se sabe sobre a ação da fumaça do cigarro no sistema nervoso central (SNC). O presente estudo tem como objetivo avaliar os efeitos da exposição à fumaça do cigarro, por 15 dias consecutivos, em um processo de inflamação sistêmica induzida por LPS. Para tanto, camundongos C57BL/6 foram expostos a uma mistura de fumaça central e lateral do cigarro referência 3R4F (Universidade de Kentucky, EUA). No último dia, os animais foram desafiados com LPS iv. (0,1 µg/animal) ou salina, formando os grupos CO – controle, FU – fumaça do cigarro, LPS – desafio com LPS e FPS – fumaça do cigarro e desafio com LPS. As amostras foram processadas de maneira a realizar as análises de RT-PCR para os primers IL-6, IL-1β, TNF-α, TLR2, TLR4 e iNOS, além da dosagem por ELISA das citocinas IL-6, IL-10, IL-1β e TNF-α e western blot para a proteína P65. Nossos resultados demonstraram um aumento da transcrição dos genes TLR2, TLR4 e iNOS, em todas as estruturas analisadas no período de 2 horas de eutanásia após o desafio com LPS no grupo FPS em relação a todos os outros grupos estudados. Já no período de 4 horas após o desafio foi possível observar um aumento dos genes IL-1β e TNFα em ambos grupos que receberam o desafio com o LPS no hipocampo, estriado, córtex e cerebelo, sugerindo que a influência da fumaça do cigarro se de apenas 2 horas após o desafio, uma vez que no período de 4 horas observamos apenas o efeito do LPS. Os resultados da dosagem de citocinas sugerem que, no período de 4 e 6 horas após o desafio, a citocina anti-inflamatória IL-10 está diminuída no hipocampo e no córtex pré-frontal no grupo FPS em relação a todos os outros grupos estudados. Porém é possível observar um aumento estatisticamente significativo da mesma citocina no cerebelo para o grupo exposto apenas à fumaça do cigarro. Nossos dados sugerem que o processo inflamatório no SNC ocorra de maneira diferenciada dependendo da região estudada, e do período analisado. / Cigarette smoking is a major cause of chronic non-communicable diseases, affecting approximately 1.6 billion people up to 2030. Tobacco control policies were created in order to prevent contamination of non-smokers by environmental tobacco smoke. Described primarily in the lung, little is known about the action of cigarette smoke in the central nervous system (CNS). The present study aims to evaluate the effects of cigarette smoke exposure for 15 consecutive days in a process of systemic inflammation induced by LPS. To this so, C57BL/6 mice were exposed to a mixture of mainstream and sidestream cigarette smoke reference 3R4F (University of Kentucky, USA). In the last day, animals were challenged with LPS iv. (0.1 µg/animal) or saline and divided into the following groups: CO - control, FU - cigarette smoke, LPS - LPS challenge and FPS - cigarette smoke and LPS challenge. The samples were processed in order to perform the RT-PCR analysis for IL-6, IL-1β, TNF-α, TLR2, TLR4 and iNOS primers, ELISA assay of IL-6, IL-10, IL-1β and TNF-α and western blot for p65. Our results showed an increase in transcription of TLR2, TLR4 and iNOS genes in all structures analyzed within 2 hours of euthanasia after LPS challenge in the FPS group compared to all other groups. Beside this 4 hours after challenge was observed an increase of IL-1β and TNF genes in both groups that received the challenge with LPS in the hippocampus, striatum, cortex and cerebellum, suggesting that the influence of cigarette smoke can be observed only 2 hours after the challenge, justified since in a time period of 4 hours we can only observe the effect of LPS. The results suggest that cytokine assay, between 4 and 6 hours after challenge, the anti-inflammatory cytokine IL-10 is decreased in FPS group in the hippocampus and prefrontal cortex. But it is possible to observe a statistically significant increase in the same cytokine in the cerebellum exposed only to cigarette smoke group. Our data suggest that the inflammatory process in the CNS occurs differently depending on the region studied, and the period analyzed.

O desenvolvimento encefálico representa um período de grande vulnerabilidade. Embora diversos trabalhos mostrem que a exposição ao fumo passivo pode levar ao desenvolvimento de sintomas psicocomportamentais da farmacodependência, ainda não está claro se a exposição à poluição tabagística ambiental (PTA) na fase inicial de formação do SNC pode levar à predisposição ao uso de drogas de abuso na adolescência. Assim, o foco deste estudo foi avaliar se a exposição à PTA no início do período pós-natal (P) contribui para a sensibilização comportamental e efeitos recompensadores ao etanol e à cocaína durante a adolescência. Camundongos machos Swiss-Webster foram expostos do 3º (P3) ao 15º (P15) dia de vida pós-natal, duas vezes por dia, à mistura da fumaça central e lateral de cigarros referência (3R4F). Na adolescência (P34-P45), foram avaliados os efeitos do tratamento repetido de etanol e cocaína (primeiro protocolo) como também o efeito do tratamento agudo com cocaína (segundo protocolo). No primeiro protocolo os animais foram desafiados com cocaína (i.p) ou etanol (i.p), para a avaliação da sensibilização comportamental (P34-P35) (n=6) e da preferência condicionada por lugar (CPP) (P36-P45) (n=6). A quantificação por Western Blotting (n=6) das proteínas marcadoras de plasticidade, como os receptores dopaminérgicos D1R e D2R, c-Fos, FRA1 e Rac1, no estriado e no córtex pré-frontal (CPF) foi realizada imediatamente após o dia do teste da CPP no P45. Já para o segundo protocolo, os animais foram desafiados com cocaína (i.p) para a avaliação da sensibilização comportamental (P34-P35) (n=12), da CPP (n=10) e a quantificação dos mesmos marcadores bioquímicos (n=6) além da dinorfina-A, nas mesmas estruturas encefálicas que no primeiro protocolo. Essas análises foram realizadas duas horas após a expressão da sensibilização comportamental (P36). O primeiro protocolo avaliou a exposição repetida ao etanol e a cocaína na adolescência na predisposição à dependência enquanto o segundo se a exposição aguda a cocaína seria capaz de levar ao mesmo efeito. No primeiro protocolo observamos sensibilização cruzada pela PTA e quanto ao teste da CPP não foi observada diferença estatística nem para o tratamento com etanol, nem para o com cocaína. Nossos resultados indicam que houve efeito estimulatório nos grupos tratados com cocaína no segundo protocolo deste estudo, representado pelo aumento da atividade locomotora após administração da droga. Por outro lado, não observamos sensibilização cruzada pela PTA, a qual foi obtida no primeiro protocolo. Já para o segundo protocolo, foi observado o condicionamento pela cocaína. Com relação à quantificação das proteínas, nosso estudo mostrou diminuição na concentração de receptores DR1 no estriado no grupo exposto à PTA e tratado com etanol em relação ao grupo controle tratado com etanol no primeiro protocolo deste estudo e sugerem que a exposição repetida ao etanol é capaz de induzir alterações nos receptores de dopamina. No segundo protocolo deste estudo observamos aumento de c-Fos no estriado e no CPF no grupo tratado com cocaína em relação ao seu controle e que a exposição aguda à cocaína é capaz de induzir aumento da dinorfina no CPF, enquanto à exposição prévia à PTA previne este aumento. Vale ressaltar que esse trabalho é inovador uma vez que avaliamos a exposição à PTA na infância e se esta poderia levar a sensibilização cruzada com a cocaína e à alterações em vias envolvidas nesse comportamento na adolescência. Em conjunto, nossos resultados sugerem que a exposição à fumaça do cigarro, mesmo gerando baixas concentrações plasmáticas de nicotina e cotinina, foi capaz de produzir alterações na expressão da sensibilização comportamental, na CPP e alterações bioquímicas, tanto no tratamento repetido de etanol e cocaína quanto na vigência da cocaína. / The brain development represents a very vulnerable period. Although multiples studies showed that exposure to secondhand smoke during the early post-natal period induces impairment in cognitive functions and predisposition to substance dependence psychobehavioral symptoms in adolescents, there is no definitive evidences that exposure to the environmental tobacco smoke (ETS) can lead to the use of drugs of abuse. We aimed to evaluate if the exposure to ETS in the early postnatal period (P) can contribute to the behavioral sensitization and rewarding effects of ethanol and cocaine during adolescence. Using reference cigarettes (3R4F), Swiss-Webster male mice were exposed from the 3rd (P3) to 15th (P15) day of age, twice a day, to the mixture of the cigarettes\' sidestream and mainstream. In adolescence (P34-P45), we evaluated the effects of repeated treatment with ethanol or cocaine (first protocol) and also the effect of acute treatment with cocaine (second protocol). On first protocol, animals were then challenged with cocaine or ethanol to evaluate evidence of behavioral sensitization (P34-P35) (n=6) and conditioned place preference (CPP) (P36-P45) (n=6). Based on Western Blotting analysis, we also quantified proteins markers of plasticity immediately after the day of CPP test (P45), in the prefrontal cortex (PFC) and striatum (dopamine receptors D1R and D2R, c-Fos, FRA1 and Rac1). On second protocol, animals were challenged with cocaine to evaluate evidence of behavioral sensitization (P34-P35) (n=12) and CPP (P36-P45) (n=10). Quantification of those markers of plasticity (n=6), plus dynorphin-A was evaluated two hours after the day of behavioral sensitization expression in P36 in PFC and striatum. The first protocol evaluated the repeated exposure to ethanol and cocaine during adolescence in the predisposition to addiction while the second protocol using acute exposure to cocaine would be able to lead to the same effect. In the first protocol we observed cross-sensitization by ETS and for CPP test, no significant difference for the treatment with ethanol and cocaine were observed. Our results indicated a stimulatory effect in animals challenged with cocaine on second protocol, represented by the increase in locomotors activity after drug administration. On the other hand, we found no cross-sensitization by ETS, which was obtained in the first protocol. As for the second protocol, it was possible to observe the conditioning for cocaine. Regarding our Western Blotting assays, we observed that the group exposed to ETS and challenged with ethanol had decreased D1R in the first protocol of this study. These results suggest that repeated exposure to ethanol could induce changes in dopamine receptors. In the second protocol was an increase of c-Fos in the striatum and the PFC compared to control and that acute exposure to cocaine can induce increase of dynoprhin-A while the prior exposure to ETS prevents this increase on PFC. It is noteworthy that this present study is innovative since it evaluated the exposure to ETS in childhood and this could lead to cross-sensitization with cocaine and changes in pathways involved in this behavior in adolescence. Taken together, our results suggest that exposure to ETS, even findings low levels of nicotine and cotinine plasmatic was able to produce changes in the expression of behavioral sensitization in the CPP and biochemical changes in both the repeated treatment of ethanol and cocaine as in the acute treatment of cocaine.

Diversos estudos relatam os efeitos da exposição à nicotina nos períodos pré e pós-natal, contudo, pouco se sabe a respeito dos efeitos da fumaça do cigarro na cascata de eventos que caracteriza o desenvolvimento do sistema nervoso central (SNC). Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi esclarecer se a exposição à fumaça do cigarro no início do período pós-natal induz prejuízo ao desenvolvimento do SNC na infância, e as possíveis consequências na adolescência e na fase adulta. Camundongos BALB/c foram expostos a uma mistura de fumaça central e lateral do cigarro referência 3R4F (Universidade de Kentucky, EUA), desde o 3° dia de vida pós-natal (P) até P14 por duas horas diárias. Nossos resultados indicam que a exposição à fumaça do cigarro no início do período pós-natal induz prejuízo ao processo de aprendizado e memória e aumento na ansiedade em todas as idades avaliadas, além de induzir diminuição da atividade locomotora na infância e na adolescência. Ainda, observamos diminuição dos níveis de BDNF e das proteínas sinápticas sinapsina e sinaptofisina no hipocampo, cerebelo, córtex pré-frontal e estriado. A fumaça do cigarro também induz diminuição na porcentagem de fibras mielinizadas no nervo óptico e aumento da proteína básica de mielina (PBM) no cerebelo na infância, além de diminuição da PBM no telencéfalo e tronco encefálico na adolescência e no cerebelo na fase adulta. Nossos resultados sugerem que a exposição à fumaça do cigarro no início do período pós-natal causa prejuízo ao desenvolvimento do SNC, sendo que não há reversão dos efeitos observados no aprendizado e memória ou mesmo nos níveis de proteína pré-sináptica na adolescência e na fase adulta. / Several studies show the effects of nicotine exposure during pre- and postnatal period. However, little is known about the effects of environmental tobacco smoke (ETS) in the cascade of events that characterizes the brain development. Thus, the aim of this study was to evaluate the effects of ETS in early brain development. BALB/c mice were exposed to a mixture of mainstream and sidestream of tobacco smoke of reference cigarettes 3R4F (University of Kentucky, EUA) from the 3rd (P3) to the 14th (P14) day of life, during 2h/day. Our results showed that ETS induced impairment in learning and memory and increased anxiety in all the ages evaluated. In addition, there was a decrease in locomotor activity during childhood and adolescence. ETS also induced impairment in synaptic transmission, by a decrease in synapsin, synaptophysin and BDNF in hippocampus, cerebellum and prefrontal cortex as compared to the control group. The percentage of myelinated fibers in the optic nerve in childhood and in myelin basic protein (MBP) in the telencephalon and brainstem were lower in adolescents mice exposed to ETS when compared to the control group. In cerebellum, there was an increase in MBP in infants and a decrease in adults compared to the control group. Taken all together, our results suggest that the exposure to ETS in the early postnatal period induces impairment to the brain development. It is noteworthy that the effects on learning and memory or even in the presynaptic protein levels were not reversed in adolescence and adulthood.

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The FHIT gene is located on the most fragile site in the human genome. FHIT gene deletions are among the earliest and most frequent events in carcinogenesis, particularly in carcinogen-exposed tissue. Previous work in mouse and cell culture models established FHIT to be an authentic tumor suppressor. Re-expression of FHIT in cell culture causes cell death via initiation of apoptosis, but the precise mechanism underlying this process is unclear. It is well established that cellular transition from normal to transformed occurs in multiple steps and requires the accumulation of several genetic changes. Relying on the compelling phenotype of tumor development in FHIT knockout mice, this project aimed to elucidate a mechanism through which FHIT-deficient cells are primed to survive multiple genetic and environmental stresses, and promote progression of cancer. My work indicates that FHIT expression is required for the normal cellular response to oxidative stress, and presents evidence that in the absence of FHIT, an oxidative stress response pathway is superinduced. When FHIT is depleted from cells exposed to cigarette smoke, the expression of a subset of oxidative stress response genes is enhanced. Enhanced activation of these genes can occur as an adapative response to stress induced by reactive oxygen species production, and is frequently detected in cancer. Investigation into the mechanism underlying the enhanced gene expression determined that FHIT loss is associated with decreased levels of the transcriptional repressor Bach1. In this manner, we propose that loss of Fhit supports an antioxidant program that is pivotal in establishing and maintaining carcinogenic transformation.