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No. of bitstreams: 1 DissEMFC.pdf: 1127581 bytes, checksum: a37fcb5548575f25ebe36ee92d664535 (MD5) Previous issue date: 2014-05-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neuropathic pain is a type of chronic pain that can causes comorbidities such as generalized anxiety and depression, and, consequently, it produces considerable damage to the quality of life of affected people. Despite it being refractory to most conventional pharmacological treatments, studies evidence that serotonergic drugs, like antidepressants, are effective in treatment of this type of pain. Serotonin is a neurotransmitter with an important role in the modulation of nociceptive stimuli as well as the behaviors related to fear and anxiety. There is evidence that aversive situations, such as predator exposure may cause antinociception as a defensive reaction. Thus, several studies have demonstrated that fear or anxiety stimulus can cause antinociception and the serotonin (5-HT) produces this antinociceptive effect in structures of the central nervous system, such as the periaqueductal gray matter (PAG). In this sense, studies from our group demonstrate that activation of 5-HT2C receptors in PAG is involved in anxiolytic effects and in fear and anxiety-induced antinociception in mice exposed to the elevated plus maze. However, it is unknown what the role of PAG serotonergic receptors in the modulation of antinociception induced by exposure to predator (rat). Thus, the objective of this study was to evaluate the effect of activation of 5-HT2C receptors of PAG on the antinociception and defensive behaviors in mice submitted to sciatic nerve constriction. For this, Swiss-albino male mice were submitted to sciatic nerve constriction on the first day of the experiment and, seven days later, they received implantation of guide cannula in the PAG. Four days after stereotactic surgery, mice received intra-PAG injection of vehicle or mK212 and were exposed to the predator. The test consisted of two phases: a) habituation to the apparatus for 10 minutes for 3 consecutive days, which started the next day after stereotactic surgery; b) exposure to predators or neutral stimulus for 10 minutes. The analysis of variance (ANOVA) of three factors (condition x stimulation x treatment) showed that chronic constrition injured (CCI) mice exhibited increased of scratching behavior, that is indicative of chronic pain. The exposure of these animals to the predator (rat) produced antinociception in CCI mice and increased behaviors related to fear and anxiety such as time spent in protected area and total number of stretched attend posture (SAP) and decreased time of contact with the grid, when compared to mice exposed to neutral stimulus (toy rat). Treatment with mK212 intra-PAG (0.21 and 0.63 nmol) produced no significant change in antinociception and fear and anxiety assessed during exposure to rat. However, the mK212 0.21nmol dose treatment increased scratching behavior, indicating hyperalgesia in CCI mice exposed to toy rat. Thus, we suggest that 5-HT2C receptors of PAG appear to modulate differently this type of antinociception and fear and anxiety in mice. However, further studies should be conducted using more selective subtypes of serotonergic receptors and perhaps other models of nociception to enlarge and clarify the role of 5-HT2C receptors in the processes that modulate antinociception induced by aversive stimuli. / A dor neuropática é um tipo de dor crônica que pode ocasionar comorbidades como a ansiedade e a depressão e, consequentemente, grandes prejuízos a qualidade de vida da população atingida. Apesar de ser refratária a maioria dos tratamentos farmacológicos convencionais, há estudos que descrevem a eficácia dos medicamentos que atuam na transmissão serotonérgica, como os antidepressivos, no tratamento da dor neuropática. A serotonina é um neurotransmissor com papel importante na modulação dos estímulos nociceptivos, assim como dos comportamentos relacionados ao medo e a ansiedade. Há evidências de que situações aversivas, como a exposição ao predador, podem causar antinocicepção como reação defensiva. Dessa forma, vários trabalhos têm demonstrado que situações de geram medo/ansiedade, podem inibir a nocicepção e a serotonina (5-HT) produz esse efeito antinociceptivo em estruturas do sistema nervoso central, tais como a substância cinzenta periaquedutal (SCP). Neste sentido, estudos do nosso grupo mostraram que a ativação dos receptores 5-HT2C da SCP está envolvida nos efeitos ansiolíticos e na antinocicepção induzida pelo medo/ansiedade observados em camundongos expostos ao labirinto em cruz elevado. Entretanto não se conhece qual o papel desses receptores da SCP na modulação da antinocicepção induzida pela exposição ao predador (rato) em camundongos. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da ativação dos receptores 5-HT2C da SCP, sobre a antinocicepção e as respostas defensivas em camundongos submetidos a constrição do nervo ciático. Para isso, camundongos machos Suiço-albinos foram submetidos a constrição do nervo ciático (CNC) no primeiro dia do experimento e, sete dias depois, receberam implantação de cânula guia na SCP. Quatro dias após a estereotaxia, os camundongos receberam microinjeção de veículo ou mK212 e foram expostos ao predador. O teste consistiu em duas fases: a) habituação ao aparato, durante 10 minutos, por 3 dias consecutivos, iniciado no dia seguinte após a estereotaxia; b) exposição ao predador ou ao estímulo neutro durante 10 minutos. Os resultados obtidos após passarem pela análise de variância (ANOVA) de três fatores (condição x estímulo x tratamento), mostraram que os camundongos que passaram por CNC exibiram aumento do reflexo de coçar, comportamento indicativo de dor crônica. A exposição desses animais ao predador (rato) produziu antinocicepção nos camundongos CNC e aumentou os comportamentos relacionados ao medo/ansiedade tais como, tempo de permanência na área protegida e em contato com a grade e frequência de esticar, quando comparados aos camundongos expostos ao estímulo neutro (rato de brinquedo). O tratamento intra-SCP com mK212 (0,21 e 0,63nmol) não produziu alterações significativas na antinocicepção e no medo/ansiedade avaliados durante a exposição ao rato. Entretanto, apenas a menor dose de mK212 (0,21nmol) foi capaz de aumentar o reflexo de coçar, produzindo hiperalgesia nos camundongos CNC expostos ao estímulo neutro. Desta forma, sugerimos que os receptores 5-HT2C da SCP parecem modular de forma diferenciada este tipo de antinocicepção e medo/ansiedade em camundongos. Porém novos estudos devem ser realizados, utilizando subtipos de receptores mais seletivos e talvez outros modelos de nocicepção para ampliar e esclarecer o papel dos receptores 5-HT2C nos processos que modulam a antinocicepção induzida por estímulos aversivos.

O núcleo dorsal da rafe (NDR) é a principal fonte de projeções serotonérgicas que inervam o sistema límbico. Estudos mostram que o NDR é uma estrutura complexa, formada por distintas sub-regiões topograficamente organizadas e que apresentam diferentes propriedades neuroquímicas e funcionais. Tem sido proposto que duas vias serotonérgicas oriundas do NDR, o trato prosencefálico e o trato periventricular, modulam diferentemente a expressão de comportamentos defensivos associados aos transtornos de ansiedade generalizada e de pânico. O presente trabalho investigou se as respostas defensivas de esquiva e de fuga evocadas no modelo do labirinto em T elevado (LTE), relacionadas à ansiedade generalizada e ao pânico, respectivamente, recrutam diferentes sub-regiões do NDR. Na primeira etapa do trabalho, usando a técnica de imunoistoquímica para detecção da proteína Fos e da enzima triptofano hidroxilase, avaliamos a expressão da proteína Fos por neurônios serotonérgicos e não-serotonérgicos em diferentes sub-regiões do NDR, bem como em estruturas mesencefálicas vizinhas ao NDR, ou seja, o núcleo mediano da rafe (NMR) e substância cinzenta periaquedutal (SCP) de ratos em decorrência da expressão dos comportamento de esquiva inibitória ou fuga no LTE. Nossos resultados mostraram que os comportamentos de fuga e de esquiva evocados no LTE recrutam distintas populações neuronais do NDR, do NMR, bem como da SCP. Enquanto neurônios serotonérgicos localizados no nível médio e caudal do NDR, mais precisamente, nas sub-regiões dorsal (DRD), caudal (DRC) e interfascicular (DRI), bem como do NMR, estão envolvidos com a aquisição do comportamento de esquiva inibitória, neurônios não serotonérgicos das asas laterais do NDR/SCP ventrolateral, bem como das colunas, dorsomedial e dorsolateral da SCP participam da expressão da fuga. Na segunda parte deste trabalho, avaliamos os efeitos da administração do agonista de receptores AMPA/cainato, ácido caínico, no DRD, DRC e asas laterais do NDR sobre os comportamentos defensivos avaliados no LTE. Os resultados mostraram que a injeção de ácido caínico, tanto no DRD, quanto no DRC, facilita a aquisição da esquiva inibitória e também prejudica a expressão do comportamento de fuga. Já, a estimulação das asas laterais do NDR com ácido caínico induz a expressão do comportamento de fuga, sem alterar o comportamento de esquiva. Efeito oposto sobre o comportamento de fuga foi observado com a administração nesta região de cloreto de cobalto, um inibidor da transmissão sináptica. Nossos resultados mostraram ainda que a administração de ácido caínico nas asas laterais aumenta a distância percorrida pelos animais em uma arena circular, resultado indicativo da evocação da resposta de fuga. Por fim, avaliamos a o envolvimento da neurotransmissão mediada por receptores GABAA e por receptores CRF1 nas asas laterais do NDR, na expressão do comportamento de fuga expressa no LTE. Os resultados mostram que o bloqueio dos receptores GABAA nas asas laterais facilitou a expressão da fuga. Por outro lado a administração de antalarmina, antagonista de receptores CRF1 não alterou a expressão da resposta de fuga, porém prejudicou a aquisição da esquiva inibitória. Em conjunto, os resultados da primeira etapa indicam o envolvimento de diferentes sub-populações neuronais do NDR na expressão dos comportamentos de esquiva e fuga avaliados no LTE. Nossos resultados também apontam o envolvimento de neurônios serotonérgicos do NMR na expressão da esquiva inibitória, bem como a participação da SCP na resposta de fuga. Os resultados da segunda etapa indicam que neurônios serotonérgicos localizados no DRD e DRC possam dar origem aos tratos prosencefálico e periventricular abordados pela teoria de Deakin & Graeff (1991). Embora as asas laterais do NDR estejam marcantemente envolvidas na expressão/regulação da resposta de fuga, populações neuronais específicas dessa região também estão envolvidas na modulação do comportamento de esquiva inibitória. / The dorsal raphe nucleus (DRN) is the main source of serotonergic projections that innervate the limbic system. A wealth of evidence indicates that the DRN is a complex structure composed by topographically organized sub-regions with distinct functional and neurochemical properties. It have been proposed that two serotonergic pathways originating in the DRN, the forebrain and periventricular tracts, distinctly modulate defensive behaviors associated with generalized anxiety disorder and panic disorder. The present study addressed the hypothesis that the two defensive responses evoked by the elevated T maze (ETM), i.e. escape and inhibitory avoidance which have been related to generalized anxiety and panic disorders, respectively, would recruit different subregions of the DRN. In the first part of this work, the number of doubly-immunostained cells for Fos protein and tryptophan hydroxylase, a marker of serotonergic neurons, was assessed within the rat DRN, median raphe nucleus (MRN) and PAG following inhibitory avoidance and escape performance in the ETM. Our results showed that these two defensive responses recruited distinct neuronal populations within the DRN, MRN and PAG. While serotonergic neurons located at the middle and caudal level of the DRN, specifically within the sub-regions dorsal (DRD), caudal (DRC) and interfascicular (DRI), and the MRN are implicated in the acquistion of inhibitory avoidance, nonserotonergic neurons in lateral wings (lwDR) of the DRN /ventrolateralPAG and the dorsal columns of PAG are implicated in the escape expression. In the second part of this study, we evaluated the effects caused by the administration of AMPA/kainate receptor agonist, kainic acid, into the DRD, DRC and lwDR of rats tested in the ETM. The results showed that injection of kainic acid into DRD and DRC facilitated inhibitory avoidance acquisition and impaired escape expression. On the other hand, stimulation of the lwDR by kainic acid facilitated escape expression, without interfering with inhibitory avoidance acquisition. Opposite effect on escape behavior was observed in this region followed injection of cobalt chloride, a synaptic transmission inhibitor. Our results also showed that administration of higher doses of kainic acid into the lwDR promptly evoked a vigorous escape reaction in animals tested in a circular arena. Finally, we evaluated the involvement of GABAA and CRF1 receptor-mediated neurotransmission in the lwDR in the regulation of the escape behavior measured by the ETM. Our results showed that the GABAA receptor antagonist bicuculine injected into the lwDR favored escape expression, without affecting inhibitory avoidance acquisition. On the other hand, local microinjection of the CRF1 receptor antagonist antalarmin impaired the acquisition of inhibitory avoidance, without changing escape expression. Together, our immunohistochemical results indicate the involvement of distinct DRN neuronal subpopulations in the regulation of escape and inhibitory avoidance responses. Our results also suggested that, while serotonergic neurons within the DRD, DRC, DRI and MRN are involved in inhibitory avoidance acquisition, non-serotonergic neurons of the vlPAG, dlPAG and dmPAG are involved in escape expression. The behavioral results with kainic acid indicated that the DRC and DRD may be the origin of the forebrain and periventricular tracts addressed by Deakin & Graeffs theory (1991). Although the lwDR are markedly implicated in escape regulation, specific neuronal populations within this region may also modulate inhibitory avoidance behavior.

A estimulação opioidérgica decorrente do tratamento com morfina em fêmeas reprodutoras gera efeitos moleculares e comportamentais tardios diferenciados de acordo com o estado fisiológico no momento do tratamento. Trabalhos prévios têm demonstrado um importante papel da substância cinzenta periaquedutal (PAG) neste fenômeno. Assim, investigou-se a expressão dos receptores opióides centrais, por meio de estudos da atividade dos seus genes e da presença dos respectivos produtos protéicos. Possíveis modulações decorrentes do uso agudo e crônico de agonistas dos receptores de opióides na PAG durante os períodos de gestação ou lactação no comportamento maternal em ratas também foram investigadas. Os resultados mostraram que a expressão dos receptores opióides na PAG em fêmeas é modulada tanto pelo estado fisiológico como por desafios farmacológicos com possíveis implicações para o comportamento maternal. / Morphine-induced opioidergic stimulation leads to tardive molecular and behavioral changes in female rats. Previous works have demonstrated a role for the periaqueductal grey (PAG) on opioid-mediated behavioral selection during lactation. This study was designed to investigate the maternal behavior and the physiological and pharmacological modulation of the expression of opioid receptors. The results showed that PAG opioid gene expression is modulated both by physiological status and pharmacological treatments. These data may have implications for maternal behavior.

Opióides são substâncias de origem endógena ou sintética, referindo-se a todos os compostos relacionados ao ópio, sendo o protótipo dos agonistas opióides, a morfina, conhecida pela sua capacidade de aliviar a dor intensa com eficácia. A morfina se liga a pelo menos três tipos de receptores conhecidos como &#181;, <font face=\"symbol\">k e <font face=\"symbol\">d. Os opióides parecem ter relação a comportamentos reprodutivos, dentre estes o comportamento maternal (CM). O CM é complexo, instintivo e com características espécie-específicas determinadas por modificações fisiológicas que ocorrem pouco antes ou logo após o parto e deve ajustar-se à uma série de variáveis como disponibilidade de alimentos, por exemplo, e influencia diretamente nos desenvolvimentos físico, neurológico e comportamental das proles, garantindo ou não a perpetuação dessas espécies. Trabalhos mostraram que os estados fisiológico, reprodutivo e a manipulação farmacológica com morfina ao final da gestação de ratas, por si só, são capazes de alterar a habilidade materna, comprometendo o desenvolvimento das proles, bem como podem modular a expressão dos genes que codificam para os receptores opióides em regiões implicadas com o controle do CM, porém são desconhecidos os resultados de ratas tratadas com esse opióide nas fases iniciais da gestação, objetivo deste trabalho, bem como os parâmetros físico e neurocomportamental das proles e na biologia molecular de receptores opióides em diferentes regiões encefálicas tanto nas proles quanto nas mães. Os resultados mostraram que tratamento com morfina no primeiro e segundo terços da gestação de ratas alterou alguns parâmetros do CM como a recuperação dos filhotes, e alterou alguns parâmetros do desenvolvimento físico como o ganho de peso e o desenvolvimento dos órgãos sexuais e desenvolvimento neurocomportamental em ambas as proles, bem como os padrões de expressão gênica e produtos protéicos nas mães e em suas proles no estriado, hipotálamo e PAG. Conclui-se, portanto que o tratamento com morfina durante a gestação de ratas pode alterar o estado fisiológico das mães com implicações diretas nas proles. / Opioids are substances of endogenous or synthetic origin, referring to all related opiate compounds, the prototype of the opioid agonists, morphine, known for its ability to relieve severe pain effectively. Morphine binds to at least three types of receptors known as &#181;, <font face=\"symbol\">d and <font face=\"symbol\">k. Opioids appear to be related to reproductive behaviors among this maternal behavior (CM). The CM is complex, instinctive and species-specific characteristics determined by physiological changes that occur shortly before or after delivery and must adjust to a number of variables such as food availability, for example, and directly influences the physical developments, neurological and behavior of the offspring, or not ensuring the perpetuation of the species. Studies have shown that the physiological and pharmacological manipulation reproductive states with morphine to rats in late pregnancy, by themselves, are capable of altering the maternal ability, affecting the development of the offspring, and can modulate the expression of genes encoding the opioid receptors in regions implicated in the control of CM, are unknown but the results of this opioid-treated rats in the early stages of pregnancy, aim of this work as well as the physical and neurobehavioral parameters of the offspring and molecular biology of opioid receptors in different brain regions both in the offspring as mothers. The results showed that morphine treatment in the first two thirds of pregnancy of rats changed some parameters of the CM as the recovery of the puppies, and changed some of the physical parameters such as weight gain and the development of sex organs and neurobehavioral development in both offspring as well as the patterns of gene expression and protein products in mothers and their offspring in the striatum, hypothalamus and PAG. It follows therefore that treatment with morphine during pregnancy in rats can alter the physiological status of mothers with direct implications in offspring.

Plants of the genus Kielmeyera, family Clusiaceae are used by the population of the Northeast of the Brazil in traditional medicine to treat various diseases, such as pain and inflammation diseases. A recent study demonstrated antitumor activity for K. rugosa, however, other pharmacological activities have never been studied, for example antihyperalgesic and anti inflammatory activities. Thus, the aim of this study was to evaluate the antihyperalgesic and anti - inflammatory effects of the methanol extract from the stems of K. rugosa (MEKR) in rodents. Swiss mice (25-35 g ) were divided into groups and subjected to treatment with MEKR (., 100, 200 and 400 mg/kg, oral administration, p.o.) , vehicle (0.9% saline solution + 0.2% Tween 80) or standard drug (i.p.). The hypernociception was evaluated at times 0.5 , 1, 2 , and 3 hours after administration (i.pl.) of carrageenan (CG; 300 mg/paw), tumor necrosis factor-α (TNF-α, 100 pg/paw), Prostaglandin E2 (PGE2; 100ƞg/pata) or dopamine (DA, 30 μg/paw) using the digital analgesymeter (von Frey). In the evaluation of anti-inflammatory activity two protocols were used, the first induced by GC (300 mg/well) at 4 hours after pleurisy which the full and differential counts were made of leukocytes as well as the dosage levels of TNF-α and IL-1β pleural lavage. In another protocol conducted to investigate the anti-inflammatory activity corresponded to paw edema induced by GC (1 %/40μL), the paw volume was measured with the aid of plethysmometer at 0-6h after CG. The cytotoxicity of MEKR was evaluated by the MTT colorimetric method. To determine the possible involvement of areas of the Central Nervous System (CNS), the animals were treated and ninety minutes, were anesthetized, perfused, the brains extracted and cut into the cryostat. The brain sections were subjected to immunofluorescence protocol for Fos protein. The motor coordination of the animal was assessed by the Rota Rod test (7 rpm, 180 s). The experimental protocols were approved by the ethics committee of the UFS (CEPA/UFS: 102/11) The results were expressed as mean ± standard error of the mean. Differences between groups were analyzed using the ANOVA one way followed by Tukey s test. The acute pretreatment with MEKR significantly inhibited hyperalgesia induced by nociceptive agents, CG, TNF-α, PGE2 and DA (p < 0.001). The MEKR inhibited the leukocyte recruitment into the pleural cavity (p < 0.01). This was due to the inhibition of leukocyte migration inhibition of neutrophils. The levels of cytokines, TNF-α (p < 0.01) and IL-1β (p < 0.001) were also reduced when the animals were treated with MEKR. MEKR decreased edema formation induced by CG (p < 0.001). However, MEKR showed no cytotoxic effect or change in motor coordination animals. In the Fos protein immunofluorescence test, MEKR showed that the olfactory bulb (p < 0.01), piriform cortex (p < 0.01) and periaqueductal gray (p < 0.001) for the active significantly of the CNS. Therefore, we conclude that MEKR has antihyperalgesic activity probably by activating the central nervous system areas associated with pain modulation and by reduction the production of proinflammatory cytokines, without traces of cytotoxicity. / Diversas plantas do gênero Kielmeyera, família Clusiaceae são utilizadas pela população do Nordeste brasileiro na medicina tradicional para o tratamento de diversas doenças, incluindo distúrbios dolorosos e inflamatórios. Um estudo recente demonstrou atividade antitumoral para a K. rugosa, no entanto, outras atividades farmacológicas nunca foram estudadas para esta espécie vegetal, por exemplo seu possível perfil analgésico e anti-inflamatório. Dessa forma, o objetivo do trabalho foi avaliar o efeito antihiperalgésico e anti-inflamatório do extrato metanólico obtido do caule de K. rugosa (EMKR) em roedores. Foram utilizados camundongos Swiss machos (25-35 g), divididos em grupos e submetidos ao tratamento agudo com EMKR (100, 200 e 400 mg/kg; por via oral, v.o.), veículo (solução salina 0,9% + tween 80 0,2%; v.o.) ou droga padrão (i.p.). A hipernocicepção foi avaliada nos tempos 0,5, 1, 2 e 3 h após a administração (i.pl.) de carragenina (CG; 300 μg/pata), Fator de necrose tumoral-α (TNF-α; 100 pg/pata), Prostaglandina E2 (PGE2; 100ƞg/pata) ou Dopamina (DA; 30 μg/pata), e foram avaliados utilizando-se o analgesímetro digital (Von Frey). Na avaliação da atividade anti-inflamatória foram utilizados dois protocolos, o primeiro de pleurisia induzida por CG (300 μg/cavidade), no qual após 4 horas foram realizadas as contagens total e diferencial de leucócitos, bem como as dosagens dos níveis de TNF-α e IL-1β do lavado pleural. Em outro protocolo realizado para investigar à atividade anti-inflamatória correspondeu ao edema de pata induzida por CG (1%/40μL); o volume da pata foi medido com auxílio do pletismomêtro nos tempos 0-6h após a CG. A citotoxicidade do MEKR foi avaliada através do método colorimétrico do MTT. Para determinar o possível envolvimento de áreas do Sistema Nervoso Central (SNC), os animais foram tratados e, noventa minutos após, foram anestesiados, perfundidos, os cérebros extraídos e cortados em criostato. As secções cerebrais foram submetidas ao protocolo de imunofluorescência para proteína Fos. A coordenação motora do animal foi avaliada através do teste do Rota Rod (7 rpm, 180 s). Os protocolos experimentais foram aprovados pelo comitê de ética da UFS (CEPA/UFS: 102/11) Os resultados foram expressos como média ± erro padrão da média. As diferenças entre os grupos foram analisadas por meio do teste de variância ANOVA, uma via, seguido pelo teste de Tukey. O pré-tratamento com EMKR inibiu significativamente a hiperalgesia induzida pelos agentes álgicos, CG, TNF-α, PGE2 e DA (p < 0,001). O EMKR também foi capaz de inibir o recrutamento leucocitário para a cavidade pleural (p < 0,01). Esta inibição leucocitária ocorreu devido à inibição na migração dos neutrófilos. Os níveis das citocinas, TNF-α (p < 0,01) e IL-1β (p < 0,001) também foram reduzidos quando os animais foram tratados com EMKR. Quanto ao edema, o EMKR diminuiu a formação induzida pela CG (p < 0,001). No entanto, o MEKR não apresentou efeito citotóxico ou alteração da coordenação motora dos animais. No teste de imunofluorescência para proteína Fos, o tratamento com MEKR ativou significativamente o bulbo olfatório (p < 0,01), córtex piriforme (p < 0,01) e a substância cinzenta periaquedutal (p < 0,001), áreas do SNC. Os resultados sugerem que o MEKR possui atividade antihiperalgésica e anti-inflamatória provavelmente por ativação de áreas do sistema nervoso central relacionadas com a modulação da dor e por reduzir a produção de citocinas pró-inflamatórias, sem traços de citotoxicidade.

Primeiramente, investigamos as respostas defensivas de animais lesionados da parte dorsal da PAG rostral durante o confronto predatório. Estes animais permaneciam com as respostas de avaliação de risco (AR) porem perdem as respostas de freezing. Em um segundo estudo, analisamos as respostas defensivas frente ao predador em animais lesionados da parte ventrolateral da PAG caudal. Estes animais perdem as respostas de freezing e aumentam as respostas de AR. Será que as respostas de AR dependem da integridade da parte dorsal rostral e ventrolateral caudal da PAG ? Por último, investigamos as respostas defensivas em animais com lesão combinada destas áreas. Observamos uma diminuição drástica das AR e um aumento das respostas exploratórias. Provavelmente, as respostas de AR estão sendo moduladas pela parte dorsal rostral e ventrolateral caudal da PAG através de seus alvos ascendentes hipotalâmicos, e estes com o septo lateral. As respostas de freezing parecem ser moduladas por projeções descendentes da PAG para a medula espinal. / First, we investigated the defensive responses of injured animals of the dorsal part of the rostral PAG during predatory confrontation. These animals remained with the risk assessment responses (AR) however lose the freezing of response. In a second study, we analyzed the defensive responses front predator injured animals in the ventrolateral part of the caudal PAG. These animals lose the responses of freezing and increase AR responses. Does the AR responses depend on the integrity of dorsal part rostral and caudal ventrolateral PAG? Finally, we investigated the defensive responses in animals with combined injury of these areas. We observed a dramatic decrease of AR and an increase in exploratory response. Probably AR responses are modulated by the dorsal part of the rostral and caudal ventrolateral PAG through its hypothalamic ascendant targets, and these with the lateral septum. Freezing responses appear to be modulated by descending projections from the PAG to the spinal cord.

Introdução: As funções cognitivas sofrem influência da idade, tanto no seu desenvolvimento como no seu declínio. De forma geral, as medidas de inteligência se relacionam com o volume de substância cinzenta (SC) em áreas cerebrais específicas e sofrem influência com o processo de envelhecimento. Em crianças e adolescentes as áreas envolvidas são o córtex pré-frontal, enquanto nos idosos e adultos jovens os córtices frontais e temporais desempenham um papel importante. Objetivo: Identificar quais áreas cerebrais estão implicadas nas variações das medidas de inteligência em uma amostra representativa de adultos jovens e idosos saudáveis. As hipóteses principais são: 1) haverá uma associação indireta entre distribuição de SC e idade envolvendo áreas de córtex frontal e temporal; 2) em adultos, as medidas de QI estimado irão se mostrar estáveis em decorrência da estabilidade entre as funções de inteligência fluida e cristalizada; 3) em idosos, as medidas de QI estimado apresentarão correlação direta com a distribuição de SC envolvendo o córtex temporal e límbico; 4) em idosos, as medidas de inteligência fluida apresentarão correlação direta com a distribuição de SC em córtices frontal e pré-frontal; 5) em idosos, as medidas de inteligência cristalizada não apresentarão correlações significativas com a distribuição de SC. Metodologia: Os exames de imagens cerebrais foram obtidos a partir de uma amostra representativa com ampla faixa etária. Foi investigada uma amostra de 258 sujeitos entre 18 e 75 anos que preencheram os critérios de inclusão/exclusão, e para os quais é possível estimar o QI através de subtestes do WASI. Os resultados estatísticos de cada análise foram realizados utilizando a volumetria baseada em voxel sob a forma de mapas paramétricos estatísticos e a relação dos resultados foram somente os que sobreviveram a correção para comparações múltiplas. Todos os resultados foram corrigidos através das variáveis de confusão (protocolo,aparelho de ressonância magnética e volume cerebral). Resultados: Identificamos correlações entre QI estimado e de inteligência fluida em regiões temporais mediais e límbicas bilaterais, na população idosa. Na população adulta também identificamos correlações entre inteligência cristalizada envolvendo regiões frontais e pré-frontais direita. Observamos também que houve perda de SC na população adulta envolvendo as regiões pré-frontais e frontais à esquerda. Conclusão: As medidas de inteligência cristalizada e fluida apresentaram correlação direta com o volume cerebral total, e especificamente em córtices frontais, pré-frontais bilaterais, e em regiões temporais e límbicas / Introduction: The cognitive functions could be influenced by age, both during the development as well as during the decline. Measures of intelligence in general are related to the volume of gray matter (GM) in specific brain areas, and also are under influence of aging process. In children and adolescents the brain areas involved is mainly the prefrontal cortex, while in the elderly other areas, such as the frontal and temporal cortices play an important role. Objective: To identify which brain areas are involved in variations in intelligence measures in a representative sample of large age span, from young adults to healthy elderly. The main hypotheses are: 1) there would be an indirect association between age distribution of GM and surrounding areas of the frontal and temporal cortex, 2) in adults, estimated IQ measures would prove to be stable secondarily to adaptation between fluid intelligence and crystallized functions, 3) in the elderly, measures of IQ estimated would present direct correlation with the distribution of GM involving the temporal cortex and limbic, 4) in the elderly, measures of fluid intelligence would show a direct correlation with the distribution of GM and pre frontal cortices, 5) in the elderly, measures of crystallized intelligence would not present significant correlations with the distribution of GM. Methods: Brain images scans were obtained from a representative sample with large age span. We investigated a sample of 258 subjects between 18 and 75 who met the criteria for inclusion / exclusion, and for which it is possible to estimate the IQ subtests by the WASI. Correlation statistical analyses were performed using voxel-based methodology with Statistical Parametric Map Software, and reported only if survived multiple comparison correction. All results were corrected for confounding variables (protocol, MRI scan and total brain volume). Results: We identified correlations between IQ and estimated fluid intelligence in medial temporal and limbic regions bilateral in the elderly. In the adult population we also identified correlations between crystallized intelligence involving the frontal and prefrontal right. We also observed that there was loss of GM in adults involving the left prefrontal regions and frontal. Conclusion: Measures of fluid and crystallized intelligence showed direct correlation with the total brain volume, and specifically in the frontal cortex, bilateral prefrontal, and temporal and limbic regions

A substância cinzenta periaquedutal dorsal (SCPd) e o colículo inferior (CI) são duas estruturas do teto mesencefálico que, juntamente com a amígdala, o hipotálamo dorsomedial e o colículo superior, estão envolvidas na modulação da expressão comportamental dos estados de medo. A estimulação química ou elétrica destas estruturas produz uma série de respostas comportamentais defensivas. Além disso, dados comportamentais com modelos animais de ansiedade têm fornecido evidências da existência de uma regulação inibitória tônica GABAérgica na SCPd e CI. Neste estudo investigamos o envolvimento da neurotransmissão GABAérgica na expressão do medo condicionado e do medo incondicionado. Para isso, os efeitos da administração de muscimol (agonista GABA-A) e semicarbazida (inibidor da descarboxilase do ácido glutâmico) na SCPd e CI foram analisados no teste do sobressalto potencializado pelo medo, na resposta de congelamento condicionada, nos limiares de congelamento e fuga determinados por estimulação elétrica dessas estruturas e no congelamento pós-estimulação. No modelo de medo incondicionado, microinjeções de muscimol intra-SCPd reduziram a aversividade da estimulação elétrica, mas não o congelamento pós-estimulação, ao passo que a semicarbazida produziu efeitos pró-aversivos em ambas as condições. O muscimol também causou redução significativa no sobressalto potencializado pelo medo e congelamento condicionado, enquanto que a semicarbazida não alterou essas respostas. Já a microinjeção de ambas as drogas no CI não produziu efeitos no modelo condicionado, mas no teste incondicionado, o muscimol reduziu a aversividade da estimulação elétrica. Esses dados mostram uma participação diferencial de mecanismos GABAérgicos no medo condicionado e incondicionado. Estes mecanismos na SCPd parecem estar envolvidos tanto no medo condicionado quanto no incondicionado, enquanto que no CI eles parecem participar somente do medo incondicionado. / The dorsal periqueductal gray (dPAG) and inferior colliculus (IC) are two structures of the midbrain tectum that, together with amygdala, dorsomedial hypothalamus and superior colliculus, are involved in the modulation of the expression of fear-related behaviors. The chemical or electrical stimulation of these structures produces a series of behavioral defensive responses. Moreover, behavioral data from animal models of anxiety have provided evidences of tonic inhibitory GABAergic regulation in dPAG and IC. This study investigated the involvement of GABAergic neurotransmission in the expression of unconditioned and conditioned fear. To this aim, the effects of intra-dPAG and IC administration of muscimol (GABA-A agonist) and semicarbazide (glutamic acid decarboxylase inhibitor) were examined in the fear potentiated startle test, in conditioned freezing, in the thresholds for freezing and escape determined by electrical stimulation of these structures, and in the post-stimulation freezing. In the unconditioned model, intra-dPAG injections of muscimol reduced the aversiveness of the electrical stimulation but had no effects on the post-stimulation freezing, while semicarbazide produced aversive-like effects in both conditions. Muscimol also caused significant reduction in fear potentiated startle and conditioned freezing, while semicarbazide had no effect in these responses. In contrast, intra-IC injections of both drugs were ineffective in the conditioned model. In the unconditioned model, however, muscimol reduced the aversiveness of the electrical stimulation. These data show a differential participation of GABAergic mechanisms on conditioned and unconditioned fear. These mechanisms in the dPAG seem to be involved in both conditioned and unconditioned fear, while in IC they seem to participate in unconditioned fear only.

O Colículo Superior (SC) é conhecido por apresentar diversas funções que modulam a caça predatória. Neste estudo, investigamos as funções do SC em ratos expostos a caça de insetos. Primeiramente, verificamos que o comportamento predatório induz uma distinta ativação da porção lateral do SC (SCl). Para entender as potenciais funções dessa região colicular, foi analisado o comportamento predatório antes e após lesões bilaterais iontoforéticas por NMDA do SCl. Animais com SCl lesados ficaram menos motivados a perseguirem as baratas, falharam para se orientarem na direção do movimento das presas e quando tentaram capturar as presas, eles apresentaram sérios déficits para capturá-las e segurá-las eficientemente. Por outro lado, animais com lesões da porção medial do SC (SCm) apresentaram apenas um aumento da latência para iniciar a caça, enquanto os outros parâmetros não diferiram significantemente dos animais intactos. Posteriormente, examinamos as conexões eferentes do SCl e do SCm usando como traçador anterógrado a leucoaglutinina do Phaseolus vulgaris. Notamos projeções densas do SCl para a região rostral da coluna lateral da matéria cinzenta periaquedutal (PAGl), um setor criticamente envolvido no controle dos aspectos motivacionais relacionados aos comportamentos de caça predatória e forrageamento. Além disso, o SCl se projeta densamente para o tálamo dorsal, especificamente para os núcleos ventral lateral, central medial e paracentral do tálamo, os quais sabemos que se projetam para setores estriatais ou para áreas motoras corticais, que provavelmente estão envolvidas no ajuste da ação motora durante a captura das presas. O SCm, por sua vez, aferenta densamente a coluna dorsolateral da PAG, núcleo cuneiforme, e núcleos reticulares mesencefálico e pontino, que são setores envolvidos na elaboração de respostas defensivas, além disso, o SCm se projeta esparsamente para os núcleos posterior lateral e suprageniculado do complexo geniculado medial / The superior colliculus is classically known to present a number of functions that fit hunting behavior. In the present study, we investigate the potential roles of the superior colliculus in rats displaying insect hunting. First, we have found that predatory hunting induces a distinct activation of the lateral region of the intermediate layer of the superior colliculus (SCl). To understand the potential roles of this collicular region, we analyzed the hunting performance before and after iontophoretic NMDA lesions bilaterally placed into the SCl. Animals with SCl lesions were clearly less motivated to pursue the roaches, failed to orient themselves toward the moving prey, and whenever the SCl-lesioned rats tried to catch the roaches, they presented serious deficits to capture and hold them efficiently. Next, we examined the SCl efferents connections using Phaseolus vulgaris leucoagglutinin as an anterograde tracer. Of particular relevance, we noted that the SCl projects to the rostral lateral periaqueductal gray, a site critically involved in controlling motivational drive to chase prey and forage. In addition, the SCl also present particularly strong projections to the dorsal thalamus, aimed at the ventral lateral, ventral medial, central medial and paracentral nuclei of thalamus, all of which known to project either to striatal sites or to cortical motor areas, likely to be involved in adjusting the motor action during prey capture. Therefore, the SCl, which seems to present cells responding to prey displacement in the temporal field, presents important arms to the periaqueductal gray and dorsal thalamic sites, influencing, respectively, the motivational drive and the motor skills to hunt

Introdução. A estimulação do córtex motor (ECM) tem sido utilizada para o tratamento de pacientes com síndromes neuropáticas dolorosas crônicas e resistentes a tratamentos farmacológicos convencionais. O córtex motor primário pode ser a estrutura mais rostral do neuroeixo relacionada ao sistema de modulação da dor, e a ECM provoca ativação neuronal na substância cinzenta periaquedutal (PAG). A PAG é um dos principais centros do sistema descendente supressor de dor e recebe aferências de diferentes regiões do encéfalo. Esse estudo investiga o efeito da estimulação do córtex motor sobre a liberação de neurotransmissores na PAG em modelo de dor neuropática, com o objetivo de investigar os mecanismos neuroquímicos responsáveis pelo feito terapêutico. Métodos. No primeiro experimento, ratos Wistar machos foram aleatoriamente divididos em três grupos. No primeiro grupo, os animais foram submetidos à indução de dor neuropática através da constrição crônica do nervo ciático, no segundo grupo, os animais foram submetidos apenas à exposição do nervo ciático e no terceiro grupo, nenhuma intervenção para indução de dor neuropática foi realizada. Todos os animais foram submetidos a implante unilateral epidural de eletródios de estimulação sobre a área do córtex motor correspondente a pata posterior e implante de cânula guia direcionada à PAG utilizando coordenadas estereotáxicas. Os animais foram avaliados no teste de hiperalgesia mecânica e uma sonda de microdiálise foi introduzida em direção a PAG. As amotras de microdiálise foram coletadas e a análise dos neurotransmissores foi feita em um sistema de cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). No segundo experimento, ratos Wistar machos com dor neuropática induzida na pata posterior foram submetidos a implante estereotáxico de cânula guia direcionada à PAG, e foi realizada micro-injeção de antagonista de glicina e/ou GABA na PAG, previamente a ECM, para avaliar a influência desses antagonistas no efeito analgésico induzido pela estimulação cortical. Resultados. Animais submetidos à indução de dor neuropática apresentaram reversão da hiperalgesia mecânica após ECM. A estimulação cortical induziu um aumento significativo nos níveis de glicina durante (aumento de 153%) e após MCS (134%). A concentração de GABA aumentou 145% durante a estimulação epidural. Os níveis de glutamato não mostraram alteração no microdialisado da PAG após ECM. Houve uma correlação estatisticamente significativa entre o posicionamento da sonda de microdiálise nas colunas lateral e dorsolateral da PAG e o aumento na liberação do neurotransmissor glicina nos animais do grupo CCI. A administração de antagonista de glicina na PAG reverteu o efeito antinociceptivo da estimulação cortical. A micro-injeção de antagonista de GABA na PAG reverteu parcialmente o efeito da ECM. Conclusões. Nossos resultados sugerem que os neutransmissores glicina e GABA, liberados na PAG durante ECM, contribuem para o efeito antinociceptivo da via analgésica descendente. Os resultados desse projeto poderão contribuir para a elucidação dos mecanismos do efeito antinociceptivo da ECM / Introduction. Motor cortex stimulation (MCS) has been used for the treatment of patients with chronic neuropathic pain syndromes that are resistant to conventional pharmacological treatment. The motor cortex may be the most rostral structure in the neuroaxis responsible for pain modulation, and MCS increase the neuronal activation of periaqueductal gray (PAG). The PAG is one of the main subcortical centers of the descending pain suppressor system, and receives inputs from several brain areas. This study investigates the effects of MCS on the release of neurotransmitters in the PAG in neuropathic pain model, in order to investigate the possible neurochemical mechanisms responsible for this effect. Methods. In the first experiment, Wistar male rats were randomly subdivided into three surgical groups. In the first group, induction of neuropathic pain was performed through chronic constriction injury of the right sciatic nerve, in the second group, the animals were submitted just to exposure of the sciatic nerve and in the third group, no intervention for induction of neuropathic pain was performed. All the rats underwent implantation of unilateral epidural electrodes on the motor area corresponding to the right hind paw. The animals were evaluated for mechanical hyperalgesia test and a microdialysis guide cannula was stereotaxically implanted into the PAG. The microdialysate samples were collected and the neurotransmitters analysis was performed by a high- performance (HPLC). In the second experiment, animals with induced neuropathic pain in the hind paw were submitted to a stereotaxic implantation of a guidewire directed to PAG, and a microinjection of glycine and/or GABA antagonist in the PAG before the ECM was performed, to evaluate the influence of these antagonists on the analgesic effect induced by the cortical stimulation. Results. Animals subjected to induction of neuropathic pain showed reversal of mechanical hyperalgesia after motor cortex stimulation. Cortical stimulation induced a significant increase in glycine levels during (153 % increase) and after MCS (134%). The GABA concentration increases 145 % during transdural stimulation. Glutamate levels showed no change in PAG microdialysate after MCS. There was a statistically significant correlation between the positioning of the microdialysis probe in the lateral and dorsolateral columns of the PAG and the increase in the release of the neurotransmitter glycine in the animals of the CCI group. Administration of glycine antagonist in PAG reversed the antinociceptive effect of cortical stimulation. Microinjection of GABA antagonist in PAG partially reversed the effect of MCS. Conclusions. Our results suggest that the neurotransmitters glycine and GABA, released in PAG during MCS, contribute to descending antinociceptive actions. The results of this project will contribute for the elucidation of the mechanisms of the antinociceptive effect of MCS, a phenomenon that has not been fully understood currently