CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Protium heptaphyllum March (Burseraceae), a medicinal plant commonly found in the Amazon and in the Northeast regions of Brazil, releases an oil-resin rich in pentacyclic triterpenes, such as the binary mixture of alpha- and beta- amyrin, that manifests antiinflamatory, antinociceptive and gastroprotective properties. This work was aimed to evaluate the antinociceptive effect of the alpha- and beta- amyrin mixture in the cyclophosphamide (400 mg/kg), acetic acid (0,6%, 10mL/kg, i.p.) and mustard oil-induced visceral nociception models in mice and to establish the likely mechanism(s) of action. In the cyclophosphamide-induced visceral pain model, pretreatment of mice with triterpene mixture at the oral doses of 10, 30 and 100 mg/kg significantly reduced (p<0.001) the pain-related behavioral expression time (59,7; 75,5 e 92,3%, respectively, versus the cyclophosphamide-treated group 12,25 +/- 2,98 min) in a dose-dependent manner. Suppression of visceral painârelated behaviors was also evidenced to the triterpenoid mixture (10 mg/kg) in the intraperitoneal acetic acid- and intracolonically injected mustard oil-induced test models of visceral nociception 50,4% e 61,1%, respectively compared to the acetic acid-treated group (42,33 +/- 3,78 abdominal constrictions/20 min) in the writhing test and to the control in the mustard oil (0,75%, 50 mcL/animal) experiment (39,28 +/- 3,26). In these tests, the maximal suppression of visceral pain was observed at 10 mg/kg. The possible mechanisms involved in the antinociceptive action of alpha- and beta- amyrin (10 mg/kg) were analyzed in the mustard oil-induced visceral pain model. In the evaluation of the opioid receptor involvement, both the triterpene mixture and morphine (5 mg/kg, s.c.) effectively inhibited (p<0.001) the number of pain-related behaviors, which could be significantly reversed by pretreatment of animals with an opioid antagonist naloxona (2mg/kg, i.p.), suggesting the opioid participation in the alpha- and beta- amyrin mechanism of action. In the study of the alpha2-adrenoreceptor involvement, the triterpene mixture as well as clonidine (0.1 mg/kg, i.p.), a known alpha2 agonist, inhibited (p<0.001) the nociceptive behavioral expression. However, when the animals were pretreated with yohimbine, an alpha2-adrenoreceptor antagonist, only the inhibitory action of clonidine was reversed, suggesting the non-participation of alpha2- adrenoreceptor in the antinociceptive action of alpha- and beta- amyrin. In the evaluation of TRPV1 receptor involvement, mice pretreated with either the alpha- and beta- amyrin, ruthenium red, a TRPV1 non-competitive antagonist, (3 mg/kg, s.c.) or their combination induced a significant and similar inhibition (p<0.001) of the number of nociceptive behaviors. The degree of inhibition with no potentiation or antagonism suggests that alpha- and beta- amyrin may act as a TRPV1 non-competitive antagonist, like ruthenium red. In order to evaluate a possible sedative, motor impairment and motor incoordination effects related to alpha- and beta- amyrin, the penthobarbitone-induced sleeping time, open-field and rota-rod tests were performanced, respectively. The data indicated that the treatment of animals with the alpha- and beta- amyrin mixture (10 mg/kg) was unable to cause sedation, motor impairment or motor incoordination effects (p>0.05), being even able to reverse (p<0.05) a mustard oil-induced motor impairment in the open field test. The results taken together strongly suggest the therapeutic potential of alpha- and beta- amyrin in oblitering visceral nociception through the mechanisms that involve the opioids and TRPV1 receptors. / O Protium heptaphyllum March. (Burseraceae), uma planta medicinal encontrada na regiÃo AmazÃnica e Nordeste do Brasil, produz uma resina rica em triterpenos pentacÃclicos, como a mistura binÃria alpha- e beta- amirina, que apresentam atividade antiinflamatÃria, gastroprotetora e antinociceptiva. Este trabalho objetivou investigar a atividade antinociceptiva de alpha- e beta- amirina em modelos de dor visceral induzida por ciclofosfamida, Ãcido acÃtico e Ãleo de mostrada em camundongos, alÃm dos possÃveis mecanismos de aÃÃo envolvidos. No modelo de nocicepÃÃo visceral induzida por ciclofosfamida (400 mg/kg, i.p.), a mistura de triterpenos nas doses de 10, 30 e 100 mg/kg, v.o., reduziu (p<0,001) de forma dose-dependente o tempo de expressÃo dos comportamentos relacionados à dor visceral (59,7; 75,5 e 92,3%, respectivamente, versus o controle ciclofosfamida 12,25 +/- 2,98 min). Realizou-se o estudo nos modelos de contorÃÃes abdominais induzidas por Ãcido acÃtico (0,6%, 10mL/kg, i.p.) e dor visceral induzida por Ãleo de mostarda (0,75%, 50 mcL/animal) intracolÃnico. Os resultados indicaram uma inibiÃÃo do nÃmero de comportamentos de dor expressos pelos animais, sendo o maior nÃvel de inibiÃÃo (p<0,001) encontrado na dose de 10 mg/kg da alpha- e beta- amirina 50,4% e 61,1% comparados respectivamente ao controle Ãcido acÃtico (42,33 +/- 3,78 contorÃÃes/20min) no teste de contorÃÃes abdominais e ao controle Ãleo de mostarda (39,28 +/- 3,26) no modelo de dor visceral por Ãleo de mostarda. Para o estudo do possÃvel mecanismo de aÃÃo de alpha- e beta- amirina foi utilizada a dose de 10 mg/kg da mistura de triterpenos no modelo de nocicepÃÃo por Ãleo de mostarda. Na avaliaÃÃo da participaÃÃo do sistema opiÃide, a mistura dos triterpenos e a morfina (5 mg/kg, s.c.) inibiram significativamente (p<0,001) o nÃmero de comportamentos de dor expressos, havendo uma reversÃo da antinocicepÃÃo (p<0,05) quando prÃ-tratados com naloxona (2 mg/kg, i.p.), sugerindo a participaÃÃo opiÃide no mecanismo da alpha- e beta- amirina. No estudo do envolvimento do sistema adrenÃrgico, a mistura de triterpenos e a clonidina (0,1 mg/kg, i.p.), um agonista alpha2-adrenÃrgico, inibiram (p<0,001) a expressÃo dos comportamentos nociceptivos. PorÃm, com o prÃ-tratamento com ioimbina, um antagonista alpha2, houve reversÃo (p<0,05) da antinocicepÃÃo induzida pela clonidina, mas nÃo da alpha- e beta- amirina, sugerindo o nÃo envolvimento deste receptor na antinocicepÃÃo da mistura de triterpenos. No estudo do envolvimento do receptor TRPV1, o prÃ-tratamento dos animais com alpha- e beta- amirina, vermelho de rutÃnio (3 mg/kg, s.c.), um antagonista nÃo competitivo deste receptor, ou com a combinaÃÃo da mistura de triterpenos com vermelho de rutÃnio, houve uma inibiÃÃo (p<0,001) semelhante, para todos os tratamentos, dos comportamentos de dor. A nÃo potencializaÃÃo, ou antagonismo, do efeito antinociceptivo de alpha- e beta- amirina pelo vermelho de rutÃnio sugere que a mistura atue como um antagonista nÃo-competitivo TRPV1. Para avaliar a existÃncia de um efeito sedativo, de um impedimento locomotor ou de uma incoordenaÃÃo motora, foram utilizados os testes do tempo de sono induzido por pentobarbital, teste do campo aberto e o teste do rota rod, respectivamente. Os dados indicaram que o tratamento com a mistura de triterpenos (10 mg/kg) nÃo induziu (p>0,05) sedaÃÃo, impedimento locomotor ou incoordenaÃÃo motora nos animais, sendo ainda capaz de reverter (p<0,05) o impedimento locomotor induzido pelo Ãleo de mostarda no teste do campo aberto. Em conjunto os dados revelaram a efetividade da mistura de alpha- e beta- amirina em modelos de nocicepÃÃo visceral possivelmente envolvendo receptores opiÃides e TRPV1.

Detection of painful stimuli in the periphery is mediated by temperature-sensitive transient receptor potential (TRP) channels which are expressed in primary afferent endings of free sensory neurons called nociceptors. TRP channels in nociceptors are involved in the detection of thermal, but also mechanical and chemical stimuli. Out of seven known types of temperature-sensitive TRP channels, three are responsible for detecting painful temperatures: vanilloid receptors TRPV1 (> 42 o C) and TRPV2 (> 52 o C) detect noxious heat, and ankyrin receptor TRPA1 detects noxious cold (< 17 o C). Better knowledge of TRP channel mechanisms of action is essential for understanding TRP channel functions and ultimately for the design of potential analgesics. New findings presented in this thesis clarify mechanisms of action of TRPV1 and TRPA1 receptors, focusing on camphor and voltage sensitivity of TRPV1 channels and calcium modulation of TRPA1 channels. The first topic discussed in this thesis is the mechanism of camphor sensitivity of TRPV1 receptor. Camphor is a naturally occurring substance known since time immemorial for its effective analgesic properties, yet its mechanism of action is not understood. Camphor is known to be a partial agonist of TRPV1 channel, a full agonist of TRPV3 channel, but also an inhibitor of...

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O Ãcido oleanÃlico à um triterpeno pentacÃclico largamente encontrado em vÃrias plantas medicinais. Essa substÃncia demonstrou ter uma variedade de atividades farmacolÃgicas, dentre as quais se destacam: antiinflamatÃria, hepatoprotetora, gastroprotetora e antinociceptiva. Este trabalho objetivou investigar a atividade antinociceptiva do Ãcido oleanÃlico em modelos de nocicepÃÃo aguda induzida por capsaicina (20Âl/ 1,6 &#956;g) e Ãleo de mostarda (0,75%, 50 ÂL/animal) em camundongos, alÃm dos possÃveis mecanismos de aÃÃo envolvidos. Camundongos foram prÃ-tratados com Ãcido oleanÃlico (3, 10, 30, 100 mg/kg, v.o.) ou veÃculo, e os comportamentos de dor foram analisados. As doses de 10, 30 e 100 mg/kg, v.o., foram capazes de reduzir os comportamentos dolorosos expressos pelos animais nos modelos de nocicepÃÃo induzida por capsaicina e Ãleo de mostarda, sendo o maior nÃvel de inibiÃÃo (p<0,001) encontrado na dose de 30 mg/kg. Na tentativa de desvendar os possÃveis mecanismos de aÃÃo do Ãcido oleanÃlico no modelo de nocicepÃÃo induzido por capsaicina, avaliamos a participaÃÃo dos receptores opiÃides, &#945;2, Ãxido nÃtrico e canais de potÃssio. O efeito antinociceptivo do Ãcido oleanÃlico (30 mg/kg, v.o.) foi significantemente revertido pelo prÃ-tratamento com antagonista opiÃide, naloxona (2 mg/kg, i.p.); pelo doador de Ãxido nÃtrico, L-arginina (600 mg/kg, i.p.) e pela glibenclamida (2 mg/kg, i.p.), um antagonista dos canais de potÃssio. Por outro lado, o prÃ-tratamento com um antagonista &#945;2, ioimbina (2 mg/kg, i.p.), nÃo ocasionou a reversÃo da antinocicepÃÃo. Na tentativa de desvendar os possÃveis mecanismos de aÃÃo do Ãcido oleanÃlico no modelo de nocicepÃÃo visceral induzida por Ãleo de mostarda, avaliamos a participaÃÃo dos receptores opiÃides, &#945;2 e TRPV1. O efeito antinociceptivo do Ãcido oleanÃlico (30 mg/kg, v.o.) foi significantemente revertido (p<0,05) pelo prÃ-tratamento com antagonista opiÃide, naloxona (2 mg/kg, i.p.), enquanto que o antagonista &#945;2 , ioimbina (2 mg/kg, i.p.), nÃo teve o mesmo efeito. O prÃ-tratamento com vermelho de rutÃnio (3 mg/kg, s.c.), um antagonista nÃo competitivo do receptor TRPV1 causou inibiÃÃo significativa da nocicepÃÃo (p<0,01) induzida pelo Ãleo de mostarda, entretanto a administraÃÃo conjunta com o Ãcido oleanÃlico nÃo produziu antagonismo nem potenciaÃÃo da antinocicepÃÃo causada pelo Ãcido oleanÃlico. Para avaliar a existÃncia de um impedimento locomotor ou de uma incoordenaÃÃo motora, foram utilizados os testes do campo aberto e o teste do rota rod, respectivamente. Os dados indicaram que o tratamento com o Ãcido oleanÃlico (30 mg/kg, v.o.) nÃo induziu (p>0,05) impedimento locomotor ou incoordenaÃÃo motora nos animais, sendo ainda capaz de reverter (p<0,05) o impedimento locomotor induzido pelo Ãleo de mostarda no teste do campo aberto. Em conjunto os dados revelaram a efetividade do Ãcido oleanÃlico em modelos de nocicepÃÃo possivelmente envolvendo receptores opiÃides, TRPV1, Ãxido nÃtrico e canais de potÃssio. / Oleanolic acid is a triterpene pentacyclic widely distributed in the plant kingdom. Different biologic activities have been reported including: antiinflammatory, hepatoprotective, gastroprotective and antinociceptive. This work was aimed to evaluate the antinociceptive &#61472;effect of oleanolic acid in acute nociception models induced by capsaicin (20Âl/ 1.6 &#956;g) and mustard oil (0.75%, 50 ÂL/animal) in mice and to establish the likely mechanism(s) of action. Mice were pretreated orally with oleonolic acid (3, 10, 30 and 100 mg/kg) or vehicle, and the pain-related behavioral responses were analysed. The pain behavioral responses were significantly suppressed at doses 10, 30 and 100 mg/kg in acute nociception models induced by capsaicin and mustard oil. The maximal suppression (p<0.001) was observed at the dose of 30 mg/kg. In order to verify the possible mechanisms involved in the antinociceptive action of oleanolic acid in the capsaicin-induced nociception, the involvement of endogenous opioids, &#945;2, nitric oxide and KATP channels were analyzed. The antinociception produced by OA (30 mg/kg, v.o.) was found to be significantly blocked in animals pre-treated with the opioid antagonist, naloxone (2 mg/kg, i.p.); the substrate for oxide nitric synthase, L-arginine (600 mg/kg, i.p.); or a KATP-channel blocker, glibenclamide (2 mg/kg, i.p.) but was unaffected by yohimbine (2 mg/kg, i.p.), an &#945;2 -adrenoceptor antagonist. In order to verify the possible mechanisms involved in the antinociceptive action of oleanolic acid in the mustard oil-induced visceral pain model, opioid, &#945;2 adreno and TRPV1 receptors were analyzed. The antinociceptive effect of oleanolic acid (30 mg/kg, v.o.) was significantly blocked (p<0.05) by pretreatment with the opioid antagonist, naloxone (2 mg/kg, i.p.), but the &#945;2-adrenoceptor antagonist, yohimbine (2 mg/kg, s.c.), had no effect. Pretreatment with ruthenium red (3 mg/kg, s.c.), a non-competitive TRPV1 antagonist alone caused significant inhibition (p<0.01) of mustard oil-induced nociception but its co-administration with oleanolic acid produced neither antagonism nor potentiation of oleonolic acid antinociception. Further, to evaluate a possible motor impairment and motor incoordination effects related to oleanolic acid, open-field and rota-rod tests were performed. The data indicated that the treatment of animals with the oleanolic acid (30 mg/kg, v.o.) was unable to cause motor impairment or motor incoordination effects (p>0.05), being even able to reverse (p<0.05) a mustard oil-induced motor impairment in the open field test. The results taken together strongly suggest the therapeutic potential of oleanolic acid in oblitering nociception through the mechanisms that possibly involve the opioids, TRPV1 receptors, nitric oxide and KATP channels.

Os receptores canabinoides do tipo 1 (CB1) e vaniloides de potencial transitório 1 (TRPV1) presentes no córtex pré-frontal medial ventral (CPFMv) modulam de maneira oposta a resposta emocional condicionada (REC) no modelo do medo condicionado contextual (MCC). Enquanto a ativação de receptores CB1 reduz as respostas comportamental e cardiovascular da REC, a ativação de TRPV1 aumenta tais parâmetros. Além destes receptores, receptores de glutamato do tipo NMDA e o sistema nitrérgico no CPFMv estão envolvidos na modulação da REC. Possivelmente, tanto a resposta modulada pelo receptor CB1 quanto pelo TRPV1 estão ligadas à modulação da liberação de glutamato e produção de óxido nítrico (NO). Outro neurotransmissor que também possui papel importante na REC é a acetilcolina (ACh) e que provavelmente atua via NO e eCBs. O favorecimento desta neurotransmissão no CPFMv aumenta a REC por meio da ativação de receptores muscarínicos M3. É descrito que a ativação de receptores muscarínicos induz a produção de NO, o qual pode aumentar a liberação de glutamato e, assim, aumentar a REC. Além disso, a ativação de receptores muscarínicos também podem induzir a produção de endocanabinoiodes (eCBs), como a anandamida (AEA), neuromoduladores que podem influenciar a liberação de glutamato, via CB1 ou TRPV1 e, consequentemente, podem afetar a REC. Portanto, o objetivo do trabalho foi avaliar se um antagonista CB1 (NIDA41020) e um agonista TRPV1 (capsaicina) atuam através da via NMDA/NO e se o aumento dos níveis de ACh modula a neurotransmissão gluatamatérgicapor meio de eCBs e NO. Ratos wistars com cânulas direcionadas para o CPFMv foram submetidos ao protocolo de medo condicionado ao contexto. No dia seguinte, cateter de polietileno foi implantado na artéria femoral para posterior registro cardiovascular. 24h após, as drogas foram administradas no CPFMv e o tempo de congelamento e a resposta autonômica foram avaliados durante a reexposição ao contexto. Tanto o NIDA quanto a capsaicina aumentaram a expressão da REC, independentemente de a administração ser na porção PL ou IL. A resposta do antagonismo de CB1 parece depender da ativação de TRPV1 e a resposta do antagonismo TRPV1 depende da ativação de CB1. O aumento da REC induzida por antagonista CB1 ou agonista TRPV1 foi prevenida com a administração prévia de antagonista NMDA ou inibidor da enzima nNOS. A administração de um sequestrador de NO ou de um inibidor da enzima guanilato ciclase solúvel (GCs) preveniu apenas a resposta do antagonismo CB1. O aumento da REC evocado pelo agonista TRPV1 foi prevenido com a microinjeção de antioxidante/sequestrador de radicais livres. Desta maneira, os resultados demonstram que no CPFMv o receptor CB1 modula a expressão da REC através da via NMDA/NO/GCs e o receptor TRPV1 através da via NMDA/NO/Estresse nitrosativo. Além disso, a administração de um inibidor da enzima acetilcolinesterase (AChE) aumentou a REC, sendo este efeito prevenido com a administração prévia de antagonista NMDA, inibidor da nNOS, sequestrador de NO, inibidor da GCs e antagonista de receptores TRPV1. O aumento da REC evocado pelo antagonista CB1 e agonista TRPV1 não foi prevenido pela administração local prévia de antagonista de receptores M3. Este resultado indica que a resposta promovida pela ACh modula a neurotransmissão glutamatérgica possivelmente através da produção de NO e ativação de TRPV1pela AEA e que os eCBs não modulam a transmissão colinérgica no CPFMv. Portanto, podemos sugerir que a re-exposição ao contexto aversivo aumenta os níveis de ACh no CPFMv e, assim, ativa receptores M3 que, por sua vez, induzem a produção de eCBs, possivelmente AEA, e NO. O NO atuaria pré- sinapticamente aumentando a liberação de glutamato, e a AEA ativaria receptores TRPV1 pós-sinápticos que ativaria mecanismos de estresse nitrosativo decorrentes da produção do NO. / CB1 and TRPV1 receptors present in the ventromedial prefrontal cortex (vmPFC) have been related in the modulation of defensive behavior, as fear conditioning response. In contextual fear conditioning, CB1 and TRPV1 antagonism increase and decrease, respectively, the behavior and autonomic response during the reexposure to aversive context. CB1 and TRPV1 activation lead to decrease and increase of glutamate release, respectively. Glutamate is an important neurotransmitter in vmPFC involve in cardiovascular and behavioral response. NMDA activation can promote nitric oxide (NO) production, and this mediator could regulate the pre-synaptic and post-synaptic signaling. Another important neurotransmission related to REC and eCBs/NO is Acetylcholine (ACh). AChE inhibitor in vmPFC increase conditioned response expression through M3 receptor activation. Muscarinic activation leads to NO production and this event can increase the glutamate release. Moreover, muscarinic activation also can induce endocannabinoid (eCBs) production and modulation of glutamatergic neurotransmission by CB1 and TRPV1 receptors. Thus, NO and eCBs production by muscarinic activation probably affect conditioned response through glutamate release. Our aim in this study was to investigate if CB1 antagonism and TRPV1 agonism promote an increase in conditioned response by NMDA/NO pathway. In addition, AChE inhibitor inject in vmPFC modulate glutamatergic neurotransmission by NO and eCBs. Male wistars rats with guide cannulas invmPFC were submitted to contextual fear conditioning. 1 day after conditioning, a polyethylene catheter was implanted in the femoral artery for cardiovascular recording. Following 24h, drugs were administrated in vmPFC and freezing behavior and autonomic response was recorded during context reexposure. CB1 antagonism and TRPV1 agonism increased the expression of conditioned emotional response and the response was not different when injected in PL or IL subareas. The response of CB1 antagonism depends on TRPV1 activation and response of TRPV1 antagonism depends on CB1 activation, demonstrating the relation of these receptors. The effect induced by CB1 antagonism and TRPV1 agonism were prevented by an NMDA antagonism and preferential neuronal NO synthase inhibitor. In case of CB1 antagonism, NO scavenger and a soluble guanylate cyclase inhibitor (sGC) also prevented this response, but not response induced by TRPV1 agonism. Effect of TRPV1 agonism was prevented by administration of antioxidant/free radical scavenger. In addition, inhibition of AChE in vmPFC increased the conditioned response and this effect was prevented by NMDA antagonist, nNOS inhibitor, NO scavenger, sGC inhibitor and TRPV1 antagonist. CB1 antagonist and TRPV1 agonist increased conditioned response and M3 antagonist was not able to prevent this effect. Our results demonstrated that the response promoted by ACh modulate glutamatergic neurotransmission through NO and TRPV1 activation (by AEA). Moreover, endocannabinoid system did not affect cholinergic neurotransmission. Therefore, we suggest that reexposure to aversive context increase ACh concentration in vmPFC and thus induce activation of the M3 receptor. M3 receptor promote NO and eCBs production. NO act in pre-synaptic terminalenhancing glutamate release and AEA activate the TRPV1 receptor in the postsynaptic terminal that act by nitrosative stress in NO pathway.

Neste estudo efetuou-se uma análise comparativa da resposta inflamatória e estresse oxidativo produzido pela administração intratraqueal (i.tr.) das PED e/ou 1,2-NQ em vias aéreas de ratos. O efeito destes poluentes sobre a funcionabilidade dos macrófagos foi também avaliado. A injeção i.tr. das PED, numa dose incapaz de causar edema, promoveu efeito aditivo no edema e influxo de leucócitos induzido pela 1,2-NQ nas vias aéreas. O edema foi inibido por antagonistas de taquicininas ou capsaicina, mas o influxo de leucócitos não. O tratamento com estes poluentes aumentou a expressão gênica dos receptores TRPV1, taquicininas e TNFR1, as quais foram reduzidas, mas a iNOS aumentada, em animais depletados de neuropeptídeos. Concentrações elevadas de citocinas pró-inflamatórias foram encontradas no brônquio de ratos saudáveis e, mais intensamente, naqueles tratados com capsaicina. Níveis basais de 3-NT, IL-10 ou IFN-?? no brônquio não foram alterados pelos poluentes. A fagocitose de partículas de zimosan foi aumentada após a exposição de animais saudáveis e depletados de neuropeptídeos aos poluentes. A inflamação nas vias aéreas de ratos expostos ao MP do diesel é influenciada por concentrações de 1,2-NQ no ambiente, via mecanismo neurogênico. / Pharmacological approaches on the healthy side effects evoked by the interaction between environmental pollutants are poorly studied. Here we tested the hypothesis that the environmental chemical 1,2-naphthoquinone (1,2-NQ) is implicated in the exacerbation of airways diseases induced by exposure to diesel exhaust particles (DEP), and that involves a neurogenic-mediated mechanism. Intra-tracheal (i.tr.) injection of DEP (1 and 5 mg/kg) or 1,2-NQ (35 and 100 nmol/kg) caused oedema in rat airways. DEP (at a dose unable to produce oedema) increased the 1,2-NQ-induced responses in the rat airways in a additive manner. This effect was reduced by L-732,138, an NK1 receptor antagonist, and in a lesser extent by the NK2 receptor SR48968. Capsaicin treatment also markedly reduced pollutants-induced oedema. Exposure to pollutants increased the TRPV1, NK1 and NK2 receptors gene expression in bronchus, an effect nearly abolished by capsaicin treatment. No evidence of increased 3-NT in main bronchus was found. Our results are consistent with the hypothesis that DEP-induced airways oedema is highly influenced by increased ambient levels of 1,2-NQ, and takes place by neurogenic-mediated mechanisms involving up-regulation of TRPV1 and tachykinin receptors.

Os receptores canabinoides do tipo 1 (CB1) e vaniloides de potencial transitório 1 (TRPV1) presentes no córtex pré-frontal medial ventral (CPFMv) modulam de maneira oposta a resposta emocional condicionada (REC) no modelo do medo condicionado contextual (MCC). Enquanto a ativação de receptores CB1 reduz as respostas comportamental e cardiovascular da REC, a ativação de TRPV1 aumenta tais parâmetros. Além destes receptores, receptores de glutamato do tipo NMDA e o sistema nitrérgico no CPFMv estão envolvidos na modulação da REC. Possivelmente, tanto a resposta modulada pelo receptor CB1 quanto pelo TRPV1 estão ligadas à modulação da liberação de glutamato e produção de óxido nítrico (NO). Outro neurotransmissor que também possui papel importante na REC é a acetilcolina (ACh) e que provavelmente atua via NO e eCBs. O favorecimento desta neurotransmissão no CPFMv aumenta a REC por meio da ativação de receptores muscarínicos M3. É descrito que a ativação de receptores muscarínicos induz a produção de NO, o qual pode aumentar a liberação de glutamato e, assim, aumentar a REC. Além disso, a ativação de receptores muscarínicos também podem induzir a produção de endocanabinoiodes (eCBs), como a anandamida (AEA), neuromoduladores que podem influenciar a liberação de glutamato, via CB1 ou TRPV1 e, consequentemente, podem afetar a REC. Portanto, o objetivo do trabalho foi avaliar se um antagonista CB1 (NIDA41020) e um agonista TRPV1 (capsaicina) atuam através da via NMDA/NO e se o aumento dos níveis de ACh modula a neurotransmissão gluatamatérgicapor meio de eCBs e NO. Ratos wistars com cânulas direcionadas para o CPFMv foram submetidos ao protocolo de medo condicionado ao contexto. No dia seguinte, cateter de polietileno foi implantado na artéria femoral para posterior registro cardiovascular. 24h após, as drogas foram administradas no CPFMv e o tempo de congelamento e a resposta autonômica foram avaliados durante a reexposição ao contexto. Tanto o NIDA quanto a capsaicina aumentaram a expressão da REC, independentemente de a administração ser na porção PL ou IL. A resposta do antagonismo de CB1 parece depender da ativação de TRPV1 e a resposta do antagonismo TRPV1 depende da ativação de CB1. O aumento da REC induzida por antagonista CB1 ou agonista TRPV1 foi prevenida com a administração prévia de antagonista NMDA ou inibidor da enzima nNOS. A administração de um sequestrador de NO ou de um inibidor da enzima guanilato ciclase solúvel (GCs) preveniu apenas a resposta do antagonismo CB1. O aumento da REC evocado pelo agonista TRPV1 foi prevenido com a microinjeção de antioxidante/sequestrador de radicais livres. Desta maneira, os resultados demonstram que no CPFMv o receptor CB1 modula a expressão da REC através da via NMDA/NO/GCs e o receptor TRPV1 através da via NMDA/NO/Estresse nitrosativo. Além disso, a administração de um inibidor da enzima acetilcolinesterase (AChE) aumentou a REC, sendo este efeito prevenido com a administração prévia de antagonista NMDA, inibidor da nNOS, sequestrador de NO, inibidor da GCs e antagonista de receptores TRPV1. O aumento da REC evocado pelo antagonista CB1 e agonista TRPV1 não foi prevenido pela administração local prévia de antagonista de receptores M3. Este resultado indica que a resposta promovida pela ACh modula a neurotransmissão glutamatérgica possivelmente através da produção de NO e ativação de TRPV1pela AEA e que os eCBs não modulam a transmissão colinérgica no CPFMv. Portanto, podemos sugerir que a re-exposição ao contexto aversivo aumenta os níveis de ACh no CPFMv e, assim, ativa receptores M3 que, por sua vez, induzem a produção de eCBs, possivelmente AEA, e NO. O NO atuaria pré- sinapticamente aumentando a liberação de glutamato, e a AEA ativaria receptores TRPV1 pós-sinápticos que ativaria mecanismos de estresse nitrosativo decorrentes da produção do NO. / CB1 and TRPV1 receptors present in the ventromedial prefrontal cortex (vmPFC) have been related in the modulation of defensive behavior, as fear conditioning response. In contextual fear conditioning, CB1 and TRPV1 antagonism increase and decrease, respectively, the behavior and autonomic response during the reexposure to aversive context. CB1 and TRPV1 activation lead to decrease and increase of glutamate release, respectively. Glutamate is an important neurotransmitter in vmPFC involve in cardiovascular and behavioral response. NMDA activation can promote nitric oxide (NO) production, and this mediator could regulate the pre-synaptic and post-synaptic signaling. Another important neurotransmission related to REC and eCBs/NO is Acetylcholine (ACh). AChE inhibitor in vmPFC increase conditioned response expression through M3 receptor activation. Muscarinic activation leads to NO production and this event can increase the glutamate release. Moreover, muscarinic activation also can induce endocannabinoid (eCBs) production and modulation of glutamatergic neurotransmission by CB1 and TRPV1 receptors. Thus, NO and eCBs production by muscarinic activation probably affect conditioned response through glutamate release. Our aim in this study was to investigate if CB1 antagonism and TRPV1 agonism promote an increase in conditioned response by NMDA/NO pathway. In addition, AChE inhibitor inject in vmPFC modulate glutamatergic neurotransmission by NO and eCBs. Male wistars rats with guide cannulas invmPFC were submitted to contextual fear conditioning. 1 day after conditioning, a polyethylene catheter was implanted in the femoral artery for cardiovascular recording. Following 24h, drugs were administrated in vmPFC and freezing behavior and autonomic response was recorded during context reexposure. CB1 antagonism and TRPV1 agonism increased the expression of conditioned emotional response and the response was not different when injected in PL or IL subareas. The response of CB1 antagonism depends on TRPV1 activation and response of TRPV1 antagonism depends on CB1 activation, demonstrating the relation of these receptors. The effect induced by CB1 antagonism and TRPV1 agonism were prevented by an NMDA antagonism and preferential neuronal NO synthase inhibitor. In case of CB1 antagonism, NO scavenger and a soluble guanylate cyclase inhibitor (sGC) also prevented this response, but not response induced by TRPV1 agonism. Effect of TRPV1 agonism was prevented by administration of antioxidant/free radical scavenger. In addition, inhibition of AChE in vmPFC increased the conditioned response and this effect was prevented by NMDA antagonist, nNOS inhibitor, NO scavenger, sGC inhibitor and TRPV1 antagonist. CB1 antagonist and TRPV1 agonist increased conditioned response and M3 antagonist was not able to prevent this effect. Our results demonstrated that the response promoted by ACh modulate glutamatergic neurotransmission through NO and TRPV1 activation (by AEA). Moreover, endocannabinoid system did not affect cholinergic neurotransmission. Therefore, we suggest that reexposure to aversive context increase ACh concentration in vmPFC and thus induce activation of the M3 receptor. M3 receptor promote NO and eCBs production. NO act in pre-synaptic terminalenhancing glutamate release and AEA activate the TRPV1 receptor in the postsynaptic terminal that act by nitrosative stress in NO pathway.

Neste estudo efetuou-se uma análise comparativa da resposta inflamatória e estresse oxidativo produzido pela administração intratraqueal (i.tr.) das PED e/ou 1,2-NQ em vias aéreas de ratos. O efeito destes poluentes sobre a funcionabilidade dos macrófagos foi também avaliado. A injeção i.tr. das PED, numa dose incapaz de causar edema, promoveu efeito aditivo no edema e influxo de leucócitos induzido pela 1,2-NQ nas vias aéreas. O edema foi inibido por antagonistas de taquicininas ou capsaicina, mas o influxo de leucócitos não. O tratamento com estes poluentes aumentou a expressão gênica dos receptores TRPV1, taquicininas e TNFR1, as quais foram reduzidas, mas a iNOS aumentada, em animais depletados de neuropeptídeos. Concentrações elevadas de citocinas pró-inflamatórias foram encontradas no brônquio de ratos saudáveis e, mais intensamente, naqueles tratados com capsaicina. Níveis basais de 3-NT, IL-10 ou IFN-?? no brônquio não foram alterados pelos poluentes. A fagocitose de partículas de zimosan foi aumentada após a exposição de animais saudáveis e depletados de neuropeptídeos aos poluentes. A inflamação nas vias aéreas de ratos expostos ao MP do diesel é influenciada por concentrações de 1,2-NQ no ambiente, via mecanismo neurogênico. / Pharmacological approaches on the healthy side effects evoked by the interaction between environmental pollutants are poorly studied. Here we tested the hypothesis that the environmental chemical 1,2-naphthoquinone (1,2-NQ) is implicated in the exacerbation of airways diseases induced by exposure to diesel exhaust particles (DEP), and that involves a neurogenic-mediated mechanism. Intra-tracheal (i.tr.) injection of DEP (1 and 5 mg/kg) or 1,2-NQ (35 and 100 nmol/kg) caused oedema in rat airways. DEP (at a dose unable to produce oedema) increased the 1,2-NQ-induced responses in the rat airways in a additive manner. This effect was reduced by L-732,138, an NK1 receptor antagonist, and in a lesser extent by the NK2 receptor SR48968. Capsaicin treatment also markedly reduced pollutants-induced oedema. Exposure to pollutants increased the TRPV1, NK1 and NK2 receptors gene expression in bronchus, an effect nearly abolished by capsaicin treatment. No evidence of increased 3-NT in main bronchus was found. Our results are consistent with the hypothesis that DEP-induced airways oedema is highly influenced by increased ambient levels of 1,2-NQ, and takes place by neurogenic-mediated mechanisms involving up-regulation of TRPV1 and tachykinin receptors.

Chapter 1 gives an overview of the fluorine chemistry field, from its early developments to recent applications in medicinal chemistry. The development of asymmetric electrophilic or nucleophilic installation of fluorine in organic molecules is highlighten. Chapter 2 of this thesis discusses the enantioselective synthesis of α-fluoroamides. The study is applied to the synthesis of fluoroenantiomers of the bioactive molecule capsaicin and short-chain analogues. The biological activity of these compounds is assayed with the TRPV1 receptor. Results show that enantioselective α-fluoroamides (R)-97, (R)-99 and (S)-99 can generate differentiated biological responses, from TRPV1 agonists to TRPV1 antagonists. Chapter 3 focuses on the optimisation and development of 2-(aminomethyl)piperidine (R)-251 dihydrochloride. The development of 2-(aminomethyl)piperidine (R)-251 as its ditetrafluoroborate salt proved to offer excellent reactivity and solubility for the preparation of derivatives. This tetrafluoroborate salt was used to improve the syntheses of organocatalysts 2,2,2-trifluoro-N-(piperidin-2-ylmethyl)acetamide 363 and 4-methyl-N-(piperidin-2-ylmethyl)benzenesulfonamide 364.The catalytic properties of these latter two molecules for asymmetric Mannich reaction is demonstrated. Both (R)-363 and (R)-364 show up to 86% ee, in a typical 20 mol% loading, but loading of (R)-363 as low as 5 mol% still induces the catalysis.