O ATP extracelular modula a atividade sináptica do SNC através de receptores purinérgicos do tipo P1 e P2. Os purinoreceptores do tipo P1 (A1, A2A, A2B e A3) são mais eficientemente ativados por adenosina, enquanto que os purinoreceptores P2 são ativados por ATP. Os níveis da ATP e adenosina na fenda sináptica são controlados pela ação de uma cascata de enzimas chamadas ectonucleotidases. Dentre outros membros, essa família de enzimas é composta pelas ectonucleosídeo trifosfato difosfoidrolases (E-NTPDases), ectonucleotídeo pirofosfatase/fosfodiesterases (E-NPPs) e pela Ecto-5'- nucleotidase. Todos esses membros possuem funções específicas em uma variedade de situações fisiológicas, como por exemplo, o desenvolvimento cerebral e a cognição, ou parecem exercer algum papel na patofisiologia de doenças do SNC, tais como a epilepsia. Portanto, no presente estudo foi investigado (1) o mapeamento ontogenético das E-NPPs em diferentes regiões cerebrais, (2)a localização das E-NTPDases e E-5'-nucleotidase a nível sináptico e subsináptico em hipocampo e estriado de ratos, (3)a participação das E-NTPDases e E-5'-nucleotidase nos mecanismos neuroquímicos envolvidos no déficit cognitivo causado por convulsão neonatal em ratos adultos e (4) se o tratamento crônico com antagonistas não seletivos (cafeína) ou seletivos (KW6002) dos receptores A2A pode previnir os déficits de memória causados por convulsão neonatal em ratos adultos. Nossos resultados mostram uma ampla expressão relativa das E-NPPs durante todo o período de desenvolvimento cerebral. Além disso, as E-NTPDases e a E-5'-nucleotidase estão predominantemente localizadas nas sinapses, possuindo diferentes localizações pré e pós- sinápticas e diferentes associações glutamatérgicas e GABAérgicas. Nossos resultados também evidenciam que a hidrólise de ATP se encontra aumentada em ratos adultos que apresentaram déficit cognitivo após convulsão neonatal e que o consumo crônico de antagonistas dos receptores A2A (cafeína e KW6002) pode previnir o déficit cognitivo causado por crises epilépticas no período neonatal. Em resumo, essa tese mostra pela primeira vez a localização subsináptica das ectonucleotidases e correlaciona o sistema purinérgico com a maturação cerebral e com os déficits cognitivos induzidos por convulsão neonatal. Além disso, nossos resultados evidenciam que o consumo crônico de cafeína pode ser um provável agente profilático na prevenção de disfunções de memória na vida adulta associadas às crises convulsivas neonatais. / Extracellular ATP modulates the synaptic activity through P1 and P2 purinoceptors. Adenosine activates preferentially P1 receptors (A1, A2A, A2B, and A3) and ATP activates preferentially P2. The levels of ATP and adenosine in the synaptic cleft are controlled by the action of an enzyme cascade named ectonucleotidases. Besides other members, this enzyme family is constituted by ectonucleoside triphosphate diphosphohydrolase (E-NTPDase), ectonucleotide pyrophosphatase/phosphodiesterase (E-NPP) and Ecto-5'- nucleotidase. All these members have specific physiological functions in brain development and cognition or seem to have some role in the patophysiology of brain disorders, such as epilepsy. Therefore, in the present study, we have investigated (1) the expression mapping of E-NPPs in different brain regions during development, (2) the synaptic and subsynaptic localization of ENTPDases and E-5'-nucleotidase in hippocampus and striatum of rats, (3) the participation of E-NTPDases and E-5'-nucleotidase in the neurochemical mechanisms of memory dysfunction induced by neonatal seizure in adult rats, and (4) if the chronic intake of nonselective (caffeine) or selective (KW-6002) antagonists of A2A could prevent the cognitive impairment caused by convulsion in early life. Our results showed a wild relative expression of E-NPPs during brain development. In addition, E-NTPDases and E-5'-nucleotidase are predominantly localized in synapses, with different pre and post-localization and different glutamatergic and GABAergic associations. Our results also showed an enhanced ATP hydrolysis in adult rats with memory impairment induced by neonatal convulsion and a prevention of this kind of memory dysfunction by the chronic intake of A2A receptors antagonists (caffeine and KW-6002). In summary, this study showed the first evidence of subsynaptic localization of ectonucleotidases and correlates the purinergic system with brain maturation and with the memory impairment induced by one single seizure in early life. Besides, our results pointed to the chronic intake of caffeine as a possible prophylactic agent for the prevention of cognitive dysfunction in adulthood induced by a single seizure in the neonatal period.

O processo de hidrogenação vegetal utilizado pelas indústrias alimentícias tem provocado o aumento no consumo de ácidos graxos trans (AGT). Estudos epidemiológicos confirmaram correlação positiva entre ingestão de AGT e risco de doenças cardiovasculares. Nesse contexto, surge como alternativa o óleo de palma, livre de AGT. Embora há evidências dos efeitos da ingestão de AGT no sistema cardiovascular, faltam estudos que avaliem o impacto do conteúdo lipídico da dieta no Sistema Nervoso Central. A adenosina é um neuromodulador que pela ligação nos seus receptores A1 (inibitórios) e A2A (facilitatórios) participa de vários sistemas de neurotransmissores, como dopamina, noradrenalina e glutamato. Nosso objetivo é verificar alterações comportamentais e neuroquímicas em ratos adultos que receberam dieta normolipídica, contendo AGT ou óleo de palma, desde o período gestacional. Três grupos de ratas Wistar receberam dietas normolipídicas diferindo a fonte lipídica: óleo de soja (OS; controle); óleo de palma (OP); gordura hidrogenada/trans (GT). Após duas semanas de adaptação à dieta e acasalamento, as fêmeas receberam a mesma dieta até o final da lactação. No desmame, filhotes machos continuaram com a mesma dieta até 60 dias pós-natal. Para avaliar parâmetros de ansiedade e atividade locomotora nos ratos com 2 meses de idade, foram realizados os testes de labirinto em cruz elevado (LCE) e arena em campo aberto (CA), respectivamente. Esquiva inibitória (EI) e reconhecimento de objetos (RO) foram realizados para teste de memória e aprendizado. Após 24h, os animais foram sacrificados e córtex, hipocampo e hipotálamo separados para análise da densidade de receptores A1 por Western Blot. No LCE, os animais que receberam a dieta GT permaneceram mais tempo nos braços abertos em comparação aos grupos que receberam as dietas OS e OP. Os grupos OP e GT fizeram menor número de cruzamentos comparados ao grupo OS no CA. Os grupos OP e GT tiveram a memória de curta duração prejudicada na EI e no RO, comparados ao grupo OS. Houve um prejuízo na memória de longa duração somente no grupo OP na EI. Observou-se diminuição significativa de 39% na densidade do receptor A1 no hipocampo de ratos que receberam GT (P=0,0335). No hipotálamo, ratos que consumiram a dieta OP apresentaram um aumento significativo de 15% na densidade do receptor A1, comparado ao grupo OS (P=0,0031). Não houve alterações neuroquímicas no córtex dos ratos submetidos às dietas do estudo. Nossos resultados revelaram que os filhotes submetidos à dieta rica em AGT desde o período intrauterino apresentaram menor ansiedade, menor atividade locomotora e declínio na memória de curta duração na idade adulta, enquanto os animais que receberam OP no mesmo período não alteraram o comportamento de ansiedade, mas tiveram menor atividade locomotora e declínio cognitivo na memória de curta e de longa duração. Também foram encontradas alterações no imunoconteúdo dos receptores de adenosina A1 em diferentes estruturas cerebrais e conforme o tratamento dietético. Este estudo sugere a importância da qualidade lipídica da dieta oferecida desde o período gestacional, que pode estar relacionada a comportamento de ansiedade e desempenho cognitivo na idade adulta. / Dietary consumption of trans fatty acids (TFA) has increased during the 20th century, due to the increasing use of vegetal oil hydrogenation by food industries, which product is hydrogenated fat. Epidemiolgy studies have shown that TFA intake is correlated to risk for cardiovascular diseases. Thus, palm oil has emerged as an alternative to hydrogenated fat. Eventhough studies are advanced in cardiovascular research, the impact of dietary fat intake in Central Nervous System are still lacking. Adenosine is a neuromodulator which via its metabotropic receptors A1 and A2A participates in the neurotransmission of some neurotransmitters such as dopamine, noradrenaline and glutamate. The aim of the present study was to investigate whether intake of different diets from early pregnancy until adult life of offspring could promote behavioral and neurochemical alterations. Wistar female rats were divided into three groups and received isocaloric/normolipidic diets with soybean oil (SO, control diet), palm oil (PO) or hydrogenated-trans fat (TF) as a fat source, during pregnancy and lactation. After weaning, male pups continued receiving the same diet up to 60 days-old. Elevated plus-maze (EPM) was chosen to evaluate anxiety-like behavior and open field task (OF) to verify locomotor activity. For learning and memory analysis, we chose a non-aversive (Object Recognition Task, OR) and an aversive task (Inhibitory Avoidance, IA). The immunocontent of adenosine receptors in cortex, hippocampus and hypothalamus were studied by Western Blot. In EPM, rats receiving TF diet spent more time in the open arms, comparing to SO and PO groups. In OF, number of crossing was significantly lower both in TF and PO groups, comparing to SO group. We also found short-term memory impairment in both memory tasks in rats fed PO and TF diet, whereas long-term memory was modified only in animals receiving PO diet. Neurochemical alterations were found in adenosine receptor A1 in hippocampus of animals fed TF diet, with a significant 39% decreasing in the immunocontent comparing with SO diet (P=0,0335); and in hypothalamus from PO group, with a significant 15% increasing in the immunocontent (P=0,0031). The offspring exposed to TF diet during development were less anxious, presented lower locomotor activity and impairment in short-term memory in adulthood, whereas PO group had similar alterations, except that of anxiety. We also found alterations of adenosine receptor immunocontent in different brain areas that were dependent of the type of fat source. This work suggests the importance of the quality of fat source during development up to adulthood, which may be related in anxiety behavior and cognitive performance in memory tasks.

Made available in DSpace on 2016-08-17T18:39:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3782.pdf: 3163554 bytes, checksum: 0618bd2bdada0c2a03100442eff64044 (MD5) Previous issue date: 2011-07-22 / Universidade Federal de Minas Gerais / Schistosoma mansoni is the parasite responsible for schistosomiasis mansonica, a disease that affects about 207 million people worldwide, and does not have the purine de novo sinthetic pathway, depending entirely on the purine salvage pathway to supply its demands on purines. Adenosine kinase (AK) and Hypoxanthine-guanine phosphoribosyltransferase (HGPRT) are important enzymes of the purine salvage, the AK directly phosphorylates adenosine into adenosine monophosphate (AMP) and HGPRT is responsible for the reversible phosphorybosylation of hypoxanthine or guanine into IMP or GMP. The purine salvage pathway has been reported as a potential target for developing new drugs against schistosomiasis. The nucleotide coding region of the isoform 2 of AK enzyme was amplified and cloned into pGEM vector and pET28a, the recombinant protein was expressed in E.coli BL21 (DE3), purified in a his-tag nickel-affinity resin and AMP-agarose resin, tested for its activity and crystallized. Two data sets were obtained by X-ray diffraction: a ternary complex of AK2-AMP-adenosine in the MX2 light line of the Synchrotron Light National Laboratory and a binary complex AK2-tubercidin in the rotatory anode X-ray source of the Institute of Physics at Sao Carlos - USP, both at 2.3A of resolution. The nucleotide coding region of the enzyme HGPRT was also amplified, cloned into pGEM and pET28a, which heterologous expression was done in E.coli BL21 (DE3) cells at 18°C and purified on a cobalt his-tag affinitiy resin. / Schistosoma mansoni e o parasita responsavel pela esquistossomose mansonica, doenca que afeta cerca de 207 milhoes de pessoas em todo mundo, e nao possui a via de sintese de novo de purinas, dependendo integralmente da via de salvacao para seu suprimento de purinas. A adenosina kinase (AK) e a Hipoxantina-guanina fosforibosiltransferase (HGPRT) sao importantes enzimas desta via, sendo a AK responsavel pela fosforilacao direta de adenosina para adenosina monofosfato (AMP) e a HGPRT pela fosforibosilacao reversivel de hipoxantina ou guanina para IMP ou GMP respectivamente. Essa via tem sido citada como alvo potencial para o desenvolvimento de novos farmacos contra a esquistossomose. A regiao nucleotidica codificadora da enzima AK, isoforma 2, foi amplificada e clonada em vetor pGEM e pET28a, a proteina recombinante foi expressa em E.coli BL21 (DE3), purificada em coluna de niquel e AMP-agarose, submetida a ensaios de atividade e cristalizada. Dois conjuntos de dados foram obtidos por difracao de raio-X: um complexo ternario de AK2- AMP-adenosina na linha de luz MX2 do Laboratorio Nacional de Luz Sincrotron e um complexo binario de AK2-tubercidina no raio-X do Instituto de Fisica de Sao Carlos USP anodo rotatorio, ambos a 2.3A de resolucao. A regiao nucleotidica codificadora da enzima HGPRT tambem foi amplificada, clonada em pGEM e pET28a, sendo a proteina recombinante expressa em E.coli BL21 (DE3) a 18°C e purificada em coluna de cobalto.

Submitted by Márcio Maia (marciokjmaia@gmail.com) on 2016-09-08T20:14:15Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 9176452 bytes, checksum: 5f4f63aa09fa5845db797f2aa69a9236 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-08T20:14:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 9176452 bytes, checksum: 5f4f63aa09fa5845db797f2aa69a9236 (MD5) Previous issue date: 2016-02-25 / Asthma is a condition characterized by reversible chronic inflammation and hyper responsiveness of airways, with a pharmacotherapy well established. However, due to asthma heterogeneity, some patients did not respond to treatment. So, trying to contribute in the development of new candidates to antiasthmatic drugs, we decided to assess a possible relaxant action of PDE4 inhibitors N-sulfonilhidrazonic derivatives (LASSBio-448, -1624, -1832, -1846, -1847, -1848, -1849, -1850 and -1851) in functional model of trachea from non-asthmatic and asthmatic guinea pigs, as well as to characterize the action mechanism of the most promising derivative. All experimental protocols were approved by CEUA/UFPB (certificate 0610/11). Initially, we realize the implementation and standardization of a guinea pig asthma model using ovalbumin (OVA) as sensitizer agent, and it was histologically observed morphological changes associated to asthma, as hypertrophy of the smooth muscle layer, inflammatory cells infiltration and vascular abnormalities. Moreover, rings from sensitized guinea pig trachea showed to be responsive to OVA, differently to the non-sensitized animals. Functionally, the contractile agonist CCh presented efficacy and potency similar between non asthmatic and asthmatic animals, differently histamine demonstrated to be equipotent between the animals, but with a higher efficacy in the asthmatic guinea pigs. In turn, the relaxant agonist aminophylline and isoprenaline presented similar potency and efficacy in both non asthmatic and asthmatic animals. Generally, in the step of pharmacological screening of N-sulfonilhidrazonic derivatives, they presented a equipotent relaxant action and independent of relaxing factors derived from epithelium in both animals groups, with exception of LASSBio-1850 that presented a low efficacy (< 50%) and LASSBio-1847 with a 4 fold higher potency on asthmatic guinea pigs. Among the derivatives evaluated, LASSBio-1632, -1846 and -1847 were the one with higher pharmacological potency on asthmatic animals, and LASSBio-1847 was the most promising and selected to the step of characterization of action mechanism on non-asthmatic and asthmatic guinea pig. Such as LASSBio-1847 was synthetized as a PDE4 inhibitor, an enzyme that hydrolyze cAMP, and the β2 -adrenergic receptors are responsible to initiate the signaling involved to cAMP production on airway smooth muscle, we used propranolol, a β2-adrenergic non-selective blocker, to assess the participation of these receptors. So, we observed that the LASSBio-1847 relaxant curve was shifted showing the involvement of β2 -adrenergic receptors in both animal groups. Since these receptors lead to adenylyl cyclase (AC) activation, we decided to investigate its participation in the LASSBio-1847 relaxant effect. Therefore, we used forskolin, an AC activator, and evidenced that the relaxant curve was 54- and 4-fold shifted to the left in non-asthmatic and asthmatic animals, respectively, indicating that LASSBio-1847 could be acting in a synergic or facilitate the AC activation. β2-adrenergic receptors/AC activation lead to cAMP production that is regulated be its hydrolyzes by PDEs. To evaluate the contribution of these enzymes, we used aminophylline, a non-selective inhibitor of PDEs, and concentration-response curve to aminophylline was shifted to the left in the presence of LASSBio-1847 with gain in the potency around 147- and 4-fold in non-asthmatic and asthmatic animals, respectively, suggesting that the derivative acts by a possible PDE inhibition. The effector the β2-adrenergic receptors/AC/cAMP pathway is PKA, so to confirm its positive modulation by LASSbio-1847, we used H-89, a PKA inhibitor, observed a reduction in the relaxant potency of the derivative, confirming the modulation of this pathway. Until now, all finding have indicated a possible increase in [cAMP]c and to confirm this hypothesis it was carried out the measurement of tissue levels of cAMP by ELISA, that demonstrated that LASSBio-1847 indeed increase the [cAMP]c in a similar magnitude to rolipram, a selective PDE4 inhibitor, in both animals. Thus, it was established the implantation of the guinea pig asthma model, as well as the evaluated N-sulfonilhidrazonic derivatives presented relaxant activity on guinea pig trachea in both non asthmatic and asthmatic animals in an epithelium independent manner, and LASSBio-1847 showed to be one of the most promising compounds in relax this organ by activation of β2-adrenergic receptors/AC/cAMP pathway and inhibit the PDEs, culminating to elevation of [cAMP]c. / A asma é uma doença caracterizada por inflamação crônica e hiper-responsividade reversível das vias aéreas, apresentando uma farmacoterapia bem estabelecida. No entanto, devido a heterogeneidade dessa enfermidade, alguns pacientes não respondem apropriadamente ao tratamento. Assim, visando ajudar no processo de desenvolvimento de novos candidatos a fármacos antiasmáticos, decidiu-se avaliar a possível ação relaxante de uma série de derivados N-sulfonilidrazônicos inibidores de PDE4 (LASSBio-448, -1624, -1832, -1846, -1847, -1848, -1849, -1850 e -1851) em um modelo funcional de traqueia de cobaias não asmáticos e asmáticos, bem como elucidar o mecanismo de ação do derivado mais promissor. Todos os protocolos experimentais foram aprovados pelo CEUA/UFPB (certidão 0610/11). Inicialmente, realizou-se a implantação e padronização de um modelo de asma em cobaias utilizando ovalbumina (OVA) como agente sensibilizador, onde se observou histologicamente, alterações morfológicas inerentes ao quadro asmático, como hipertrofia da camada muscular lisa, presença de infiltrado de células inflamatórias e anormalidades vasculares. Além disso, os anéis de traqueia de cobaias sensibilizados mostraram-se responsivos à OVA, diferente dos não sensibilizados. Funcionalmente, o agonista contrátil CCh apresentou potências e eficácias relativas similares entre os animais não asmáticos e asmáticos, diferentemente do que se observou para o agonista contrátil histamina, que demonstrou ser equipotente entre os dois grupos de animais, mas com uma maior eficácia nos animais asmáticos. Por sua vez, os agonistas relaxantes aminofilina e isoprenalina apresentaram potências e eficácias relativas similares entre os animais não asmáticos e asmáticos. De modo geral, na etapa de triagem farmacológica dos derivados N-sulfonilidrazônicos, estes apresentaram um efeito relaxante equipotente e independente dos fatores relaxantes derivados do epitélio tanto nos animais não asmáticos quanto nos asmáticos, com exceção do LASSBio-1850 que mostrou apenas uma eficácia moderada (< 50%) e o LASSBio-1847 que apresentou um incremento de potência de cerca de 4 vezes nos animais asmáticos. Dentre os derivados avaliados, o LASSBio-1632, -1846 e -1847 foram os de maior potência farmacológica nos animais asmáticos, sendo esse último o mais promissor e selecionado para a etapa de caracterização do mecanismo de ação nos cobaias não asmáticos e asmáticos. Como o LASSBio-1847 foi sintetizado como um inibidor das PDE4, uma enzima que hidrolisa o cAMP, e os receptores adrenérgicos-β2 são um dos principais responsáveis pela sinalização que leva a produção desse segundo mensageiro no músculo liso das vias aéreas, utilizou-se o propranolol, um bloqueador adrenérgico-β não seletivo, para avaliar a participação desses receptores. Observou-se que houve desvio da curva de relaxamento do LASSBio-1847 para a direita evidenciando a participação dos receptores adrenérgico-β em ambos os grupos de animais. Como esses receptores levam a ativação da adenilil ciclase (AC), decidiu-se investigar o envolvimento da mesma no efeito relaxante do LASSBio-1847. Para tanto, utilizou-se a forscolina, um ativador de AC, e evidenciou-se que a curva de relaxamento da forscolina na presença do derivado foi deslocada para a esquerda em cerca de 54 e 4 vezes nos animais não asmáticos e asmáticos, respectivamente, mostrando que o LASSBio-1847 poderia agir sinergicamente ou favorecer a ativação da AC. A ativação do receptor adrenérgico-β2/AC leva a produção de cAMP que é contrabalanceada por sua hidrólise via PDEs. Para avaliar o envolvimento dessas enzimas, utilizou-se a aminofilina, um inibidor não seletivo de PDEs. A curva-concentração resposta à aminofilina foi desviada para a esquerda na presença do LASSBio-1847 com potencialização do efeito em torno de 147 e 4 vezes, nos animais não asmáticos e asmáticos, respectivamente, sugerindo que o efeito do derivado ocorre por uma possível inibição de PDEs. O efetor da via receptor adrenérgico-β2/AC/cAMP é a PKA, assim para confirmar a modulação positiva dessa via utilizou-se o H-89, um inibidor da PKA, e observou-se que houve uma atenuação na resposta relaxante do derivado, confirmando a modulação dessa via. Até o momento, todos os achados nos indicaram um possível aumento na [cAMP]c e para confirmar essa hipótese foi realizado a medida dos níveis teciduais de cAMP por ELISA, que demonstrou que o LASSBio-1847 realmente eleva a [cAMP]c, numa magnitude similar ao rolipram, em ambos os grupos de animais. Assim, ficou estabelecido a implantação do modelo de asma em cobaias, além de se evidenciar que os derivados N-sulfonilidrazônicos avaliados possuem atividade relaxante em traqueia de cobaias não asmáticos e asmáticos de forma independente de epitélio, sendo o LASSBio-1847 um dos mais promissores em relaxar esse órgão por ativar a via de transdução do receptor β2/AC/cAMP/PKA e inibir as PDEs, que culmina com a elevação da [cAMP]c.

Introdução: Estudos em animais e em humanos demonstram que o alto consumo de cafeína pode promover riscos e complicações obstétricas podendo resultar em eventos teratogênicos na prole, como alterações esqueléticas, retardo no crescimento intrauterino e baixo peso ao nascer e a partos prematuros. Embora a relação entre o consumo de cafeína durante a gravidez e seus efeitos tóxicos sobre o desenvolvimento embrionário venham sendo alvo de vários estudos, seus mecanismos ainda não estão totalmente esclarecidos. Objetivos: avaliar os efeitos da utilização crônica de cafeína no período gestacional e neonatal sobre o desenvolvimento da prole, reflexos motores, comportamentos, resposta nociceptiva, atividade e expressão em hipocampo da acetilcolinesterase e, atividade de ectonucleotidases em medula espinhal de ratos. Métodos: o ciclo estral das ratas com aproximadamente 90 dias (peso 200-300 g) foi avaliado por meio de esfregaço de lavado vaginal. Sendo a prenhez confirmada, as ratas foram divididas em 3 grupos experimentais: (1) controle; (2) cafeína; e (3) abstido de cafeína. As ratas controles recebiam somente água, as do grupo cafeína recebiam 0,3 g/L de solução de cafeína diluída em água e as abstidas recebiam a mesma solução até o 7º dia de vida pós-natal (P7) da prole, sendo após substituída por água. O dia do nascimento foi considerado P0, padronizou-se 8 machos por ninhada. O comportamento de endireitamento postural e resposta a geotáxia negativa foram avaliados do P1 até P14 e utilizados como parâmetros dos reflexos motores da prole. No final do tratamento (P14) foram avaliados: (1) o limiar nociceptivo, utilizando aparelho de tail-flick; (2) a atividade locomotora no campo aberto (3) a funcionalidade dos receptores de adenosina, por meio da administração de agonistas e antagonistas adenosinérgicos; (4) hidrólise de nucleotídeos em sinaptossomas de medula espinhal; e (5) a atividade e a expressão gênica da enzima acetilcolinesterase em hipocampo. Os dados foram expressos em Média+Erro Padrão da Média (EPM), e analisados utilizando ANOVA de uma via/Tukey e ANOVA de duas vias de medidas repetidas/Tukey de acordo com cada experimento, as diferenças foram consideradas significativas quando P<0,05. Resultados: os animais dos grupos cafeína e abstido apresentaram um atraso no desenvolvimento dos reflexos neurológicos ao longo dos 14 dias de vida quando comparados ao grupo controle. No campo aberto, os animais do grupo cafeína apresentaram diminuição no tempo total de locomoção e cruzamentos externos em relação ao controle. O grupo abstido aumentou cruzamentos internos e diminuiu rearing. No teste de tail-flick, não observou-se diferença entre os grupos. Apesar de não haver diferença entre os grupos na resposta nociceptiva basal no teste de tail-flick, quando avaliamos a funcionalidade dos receptores de adenosina do tipo A1, observou-se que o grupo cafeína teve sua resposta diminuída ao agonista adenosinérgico (CPA) e o grupo abstido apresentou este efeito parcialmente revertido, demonstrando não ser um efeito de longa duração. No entanto, não foram observadas diferenças entre os grupos nas atividades de NTPDases e de 5’nucleotidase. Adicionalmente, observamos uma diminuição significativa na atividade da acetilcolinesterase (AChE) em hipocampo dos animais cafeínados comparados aos controles sem diferenças em sua expressão gênica, sugerindo assim que a baixa atividade desta enzima esta relacionada a mudanças pós-traducionais. Conclusão: Nossos resultados demonstram que o uso de cafeína durante a gestação e lactação pode trazer prejuízos ao desenvolvimento da prole, salientando a importância da restrição de alimentos e preparações que contenham esta substancia durante estes períodos. / Introduction: Studies in animals and humans show that high consumption of caffeine can promote risks and obstetric complications may result in teratogenic events in the offspring, such as skeletal abnormalities, intrauterine growth retardation and low birth weight and premature births. Although the relationship between caffeine consumption during pregnancy and its toxic effects on embryonic development may be the target of several studies, its mechanisms are not fully understood. Objectives: the aim was to evaluate the effects of gestational chronic caffeine intake and neonatal offspring development, neurological reflexes, behavior, nociceptive response, acetylcholinesterase activity and expression in hippocampus and ectonucleotidases activity in spinal cord of rats. Methods: adult female Wistar rats were performed vaginal lavage to verify the estrous cycle. Mating was confirmed by sperm presence in vaginal smears. On the first day of pregnancy, rats were divided into three groups: (1) control, (2) caffeine and (3) washout. Control animals received only water; caffeine group received caffeine solution 0.3 g / L diluted with water and the washout group received the same caffeine solution until the 7th day (P7), which was replaced by water. The birth date was considered P0, animals were standardized at 8 male animals per group. The righting reflex (RR) and negative geotaxis (NG) behaviors were measured from P0 to P14 and were using as motor reflexes. At P14 were evaluated: (1) the nociceptive response by tail-flick latency (TFL); (2) locomotor activity by open field test (OF); (3) functionality of A1 adenosine receptors by agonist and an antagonist administration of DPCPX and CPA; (4) nucleotides and nucleoside hydrolysis by spinal cord synaptosomes and (5) acetylcholinesterase (AChE) activity and gene expression in hippocampus. Data were expressed as mean ± SEM and analyzed using one-way ANOVA / Tukey and repeated measures ANOVA/Tukey, values were considered significant if P<0.05. Results: caffeine and washout groups presented a delay in the development of neurological reflexes over the 14 days of life when compared to the control group. In the open field, caffeine group showed a decrease in the total time of locomotion and outer crossing in relation to control. The washout group presented increase in inner crossing and decrease in rearing behavior. In the tail-flick test, no difference was observed between groups. Although there is no difference between the groups in baseline nociceptive response in the tail-flick test, when evaluating the functionality of A1 adenosine receptors, caffeine group presented a decreased response to adenosinergic agonists (CPA) and the washout group presented partially reversed of this effect, demonstrating it is not a long duration effect. However, no differences were observed between groups in the activities of NTPDase and 5'nucleotidase. Additionally, we observed a significant decrease in the activity of acetylcholinesterase in hippocampus of caffeine group compared to controls without differences in their gene expression, suggesting that the low activity of this enzyme is related to post-translational changes. Conclusion: Our results demonstrate that caffeine intake during pregnancy and lactation can bring harm to the offspring developing. Therefore, it becomes increasingly important restriction of food and caffeine-containing preparations during the embryonic period.

Neste trabalho relata-se pela primeira vez a determinação de adenosina por um biossensor baseado em tirosinase. O biossensor foi desenvolvido mediante a modificação de um eletrodo de carbono impresso (SPE) com nanopartículas de ouro (AuNPs), tirosinase (Tyr) e Nafion, denominado biossensor Nafion/Tyr/AuNPs/SPE. As AuNPs sintetizadas possuem diâmetro médio de 15,0 ± 1,1 nm e sua função é melhorar a via de condução de elétrons entre a enzima e o eletrodo. Utilizou-se o aprisionamento com filme Nafion® para evitar a lixiviação enzimática da superfície do eletrodo. A tirosinase imobilizada apresentou boa atividade frente ao substrato catecol. Verificou-se que a adenosina atua como um inibidor do tipo não-competitivo. O biossensor é estável durante pelo menos 45 dias. Além disso, foi realizada a eletro-oxidação da adenosina para sua determinação. O biossensor apresenta sensibilidade superior em comparação com SPE, AuNPs/SPE e Nafion/AuNPs/SPE. As curvas de calibração revelaram duas faixas lineares para as concentrações de adenosina, de 1,0 × 10-5 mol L-1 até 5,0 × 10-5 mol L-1 e entre 6,0 × 10-5 mol L-1 e 1,2 × 10-4 mol L -1. O limite de detecção (3 × (desvio padrão + média dos brancos)/coeficiente angular da curva) foi de 7,0 × 10-7 mol L-1. / In this work we report for the first time the determination of adenosine by a biosensor based on tyrosinase. The biosensor was developed by modifying a screen-printed carbon electrode (SPE) with gold nanoparticles (AuNPs), tyrosinase (Tyr) and Nafion, denoted as Nafion/Tyr/AuNPs/SPE biosensor. The synthesized AuNPs have a mean diameter of 15.0 ± 1.1 nm and their function is to improve the electron conduction pathway between the enzyme and the electrode. The entrapment with Nafion® film was selected to prevent the enzyme lixiviation from the electrode surface. Immobilized tyrosinase showed good activity with the catechol substrate. It was found that adenosine acts as a non-competitive type inhibitor. The biosensor is stable for at least 45 days. In addition, the electro-oxidation of adenosine was performed for its determination. The biosensor has superior sensitivity compared to SPE, AuNPs/SPE and Nafion/AuNPs/SPE. Calibration curves revealed two linear ranges for adenosine concentrations of 1,010-5 mol L-1 up to 5,010-5 mol L-1 and from 6,010-5 mol L-1 to 1,210-4 mol L-1. The detection limit (3 × (standard deviation + mean of blanks)/slope of the curve) was 7,010-7 mol L-1.

Resumo não disponível

Trichomonas vaginalis é o protozoário flagelado que parasita o trato urogenital humano causando a tricomonose, doença sexualmente transmissível (DST) de origem não viral mais comum no mundo. Durante a infecção a aquisição de nutrientes, como nucleotídeos púricos, pirimidínicos e ferro é essencial à sobrevivência do parasito. T. vaginalis não sintetiza de novo purinas e pirimidinas, dependendo de vias de salvação para aquisição destas moléculas. O ferro desempenha um papel crucial na patogenicidade da tricomonose, influenciando a expressão de múltiplos genes envolvidos na virulência. Nucleotídeos extracelulares, especialmente o ATP, são liberados em situações de estresse, anoxia ou injúria, atuando como sinalizadores pró-inflamatórios ao sistema imune. As enzimas NTPDase e ecto-5'-nucleotidase degradam ATP à adenosina, esta com ação anti-inflamatória. A enzima adenosina deaminase (ADA) degrada adenosina à inosina. A presença desta cadeia enzimática em T. vaginalis sugere a modulação das concentrações nucleotídeos/nucleosídeos durante a inflamação. A atividade da ADA foi caracterizada em T. vaginalis, porém há poucos relatos sobre a participação desta enzima na sobrevivência do parasito, bem como, a localização celular e o efeito de nutrientes essenciais na atividade enzimática e na expressão gênica. O estudo da localização da ADA em T. vaginalis foi realizado, indicando a presença da enzima na membrana celular e no citoplasma do trofozoíto. Avaliando-se o perfil da ADA de diferentes isolados de T. vaginalis em uma condição de limitação de soro bovino, o qual representa a fonte de adenosina aos trofozoítos, não se observou diferenças significativas na deaminação da adenosina à inosina. Na avaliação do efeito de diferentes fontes de ferro ou a privação deste cátion na atividade e na expressão gênica da ADA foi possível verificar uma diminuição da atividade e um aumento na expressão gênica após a privação do ferro, reforçando a hipótese que este elemento pode modular a atividade das enzimas envolvidas na sinalização purinérgica. Os resultados obtidos nesta dissertação permitem a avaliação de importantes aspectos da ADA, contribuindo para o melhor entendimento do sistema purinérgico em T. vaginalis e seu papel no estabelecimento e manutenção da infecção e consequente sobrevivência do parasito. / Trichomonas vaginalis is a flagellate protozoan that parasitizes the urogenital human tract causing trichomonosis, the non-viral sexually transmitted disease (STD) most common in the world. During infection the acquisition of nutrients such as purine and pyrimidine nucleotides, and iron is essential to the parasite survival. T. vaginalis lacks de novo purines and pyrimidines synthesis depending on the salvation pathway for the acquisition of these molecules. Iron plays a crucial role in trichomonosis pathogenesis, influencing the expression of multiple genes involved in virulence. Extracellular nucleotides, especially ATP, are released during stress, injury or anoxia, acting as a pro-inflammatory signaling to the immune system. The enzymes NTPDase and ecto-5'-nucleotidase degrade ATP to adenosine with anti-inflammatory action. The adenosine deaminase (ADA) enzyme degrades adenosine to inosine. The presence of this enzymatic chain in T. vaginalis suggests the modulation of nucleotides/nucleosides concentrations during inflammation. The ADA activity was characterized in T. vaginalis, but there are few reports on the participation of this enzyme in the parasite survival, as well as the cellular localization and the effect of essential nutrients on enzyme activity and gene expression. The study of ADA localization in T. vaginalis was performed, indicating the presence of the enzyme on trophozoite cell membrane and cytoplasm. Evaluating the ADA profile in different T. vaginalis isolates in bovine serum limitation condition, which is the source of adenosine for the trophozoites, no significant differences were observed in the deamination of adenosine to inosine. Regarding the effect of different iron sources or iron deprivation in activity and gene expression of ADA, it was observed a decrease in activity and an increase in gene expression after iron deprivation, reinforcing the hypothesis that this element can modulate the activity of enzymes involved in the purinergic signaling. The results obtained in this study allow the assessment of important aspects of ADA, contributing to a better understanding of the purinergic system in T. vaginalis and its role in the establishment and maintenance of infection and consequent survival of the parasite.

Orientador: Jose Barreto Campello Carvalheira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-10T01:57:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernandes_MariaFernandadeAndrade_M.pdf: 2919034 bytes, checksum: c3f7796b55fb5ad53b9eaf2ee58536d5 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: As proteínas AMPK e mTOR são as principais moduladoras do balanço energético intracelular, e exercem influência decisiva sobre a ação hipotalâmica da leptina. O exercício agudo, através da produção de IL-6, está associado ao aumento da sensibilidade à ação anorexigênica da leptina. Visando investigar a possível influência das vias AMPK e mTOR, neste aumento da sensibilidade hipotalâmica à leptina induzido pelo exercício agudo, ratos Wistar foram submetidos à natação e posteriormente receberam injeção intracerebroventricular de IL-6, ativadores e/ou inibidores da AMPK e mTOR. A IL-6 reduziu a ingestão alimentar dos animais não exercitados; no entanto, o pré-tratamento com ativador da AMPK ou inibidor da mTOR bloqueou esta ação da IL-6. Ativadores da AMPK aumentaram a ingestão alimentar de forma mais significativa nos animais não exercitados. Inibidores da AMPK reduziram a ingestão mais expressivamente nos animais exercitados. A injeção central de leptina reduziu a ingestão de ratos exercitados mais expressivamente do que foi observado nos animais controle. Tanto o pré-tratamento com inibidor da IL-6, como com ativador da AMPK ou inibidor da mTOR, reverteram esta ação da leptina. O exercício também está associado à redução da fosforilação da via da AMPK e à maior fosforilação da via da mTOR, no hipotálamo. A da resposta das vias em questão ao estímulo com leptina provavelmente seja um dos principais determinantes da modulação do set point hipotalâmico pelo exercício agudo / Abstract: AMP-activated protein kinase (AMPK) and mammalian Target of Rapamycin (mTOR) are key regulators of cellular energy balance and of the effects of leptin on food intake. Acute exerci se is associated with increased sensitivity to the effects of leptin on food intake in an IL-6-dependent manner. To determine whether exerci se ameliorates the AMPK and mTOR response to leptin in the hypothalamus in an IL-6-dependent manner, rats performed two 3-h exercise bouts, separated by one 45-min rest períod. Intracerebroventrícular IL-6 infusion reduced food intake and pretreatment with AMPK activators and mTOR inhibitors prevented IL-6-induced anorexia. Activators of AMPK increased food intake in control rats to a greater extent than that observed in exercised ones, whereas inhibitors of AMPK had the opposite effect. Exercise was associated with both reduced phosphorylation of the AMPK/ ACC signaling pathway and increased phosphorylation of proteins involved in mTOR signal transduction Ín the hypothalamus. The regulatory role of IL-6 in mediating the modulation in AMPK and mTOR pathways in the hypothalamus was also investigated. Treatment with leptin reduced food intake in exercised rats that were pretreated with vehicle, although no increase in sensitivity to leptin-induced anorexia after pretreatment with anti-IL6 antibody, AICAR or Rapamycin was detected. Improved responses of AMPK and mTOR to leptin may contribute to the appetite suppressive actions of exercise / Mestrado / Ciencias Basicas / Mestre em Clinica Medica

O processo de hidrogenação vegetal utilizado pelas indústrias alimentícias tem provocado o aumento no consumo de ácidos graxos trans (AGT). Estudos epidemiológicos confirmaram correlação positiva entre ingestão de AGT e risco de doenças cardiovasculares. Nesse contexto, surge como alternativa o óleo de palma, livre de AGT. Embora há evidências dos efeitos da ingestão de AGT no sistema cardiovascular, faltam estudos que avaliem o impacto do conteúdo lipídico da dieta no Sistema Nervoso Central. A adenosina é um neuromodulador que pela ligação nos seus receptores A1 (inibitórios) e A2A (facilitatórios) participa de vários sistemas de neurotransmissores, como dopamina, noradrenalina e glutamato. Nosso objetivo é verificar alterações comportamentais e neuroquímicas em ratos adultos que receberam dieta normolipídica, contendo AGT ou óleo de palma, desde o período gestacional. Três grupos de ratas Wistar receberam dietas normolipídicas diferindo a fonte lipídica: óleo de soja (OS; controle); óleo de palma (OP); gordura hidrogenada/trans (GT). Após duas semanas de adaptação à dieta e acasalamento, as fêmeas receberam a mesma dieta até o final da lactação. No desmame, filhotes machos continuaram com a mesma dieta até 60 dias pós-natal. Para avaliar parâmetros de ansiedade e atividade locomotora nos ratos com 2 meses de idade, foram realizados os testes de labirinto em cruz elevado (LCE) e arena em campo aberto (CA), respectivamente. Esquiva inibitória (EI) e reconhecimento de objetos (RO) foram realizados para teste de memória e aprendizado. Após 24h, os animais foram sacrificados e córtex, hipocampo e hipotálamo separados para análise da densidade de receptores A1 por Western Blot. No LCE, os animais que receberam a dieta GT permaneceram mais tempo nos braços abertos em comparação aos grupos que receberam as dietas OS e OP. Os grupos OP e GT fizeram menor número de cruzamentos comparados ao grupo OS no CA. Os grupos OP e GT tiveram a memória de curta duração prejudicada na EI e no RO, comparados ao grupo OS. Houve um prejuízo na memória de longa duração somente no grupo OP na EI. Observou-se diminuição significativa de 39% na densidade do receptor A1 no hipocampo de ratos que receberam GT (P=0,0335). No hipotálamo, ratos que consumiram a dieta OP apresentaram um aumento significativo de 15% na densidade do receptor A1, comparado ao grupo OS (P=0,0031). Não houve alterações neuroquímicas no córtex dos ratos submetidos às dietas do estudo. Nossos resultados revelaram que os filhotes submetidos à dieta rica em AGT desde o período intrauterino apresentaram menor ansiedade, menor atividade locomotora e declínio na memória de curta duração na idade adulta, enquanto os animais que receberam OP no mesmo período não alteraram o comportamento de ansiedade, mas tiveram menor atividade locomotora e declínio cognitivo na memória de curta e de longa duração. Também foram encontradas alterações no imunoconteúdo dos receptores de adenosina A1 em diferentes estruturas cerebrais e conforme o tratamento dietético. Este estudo sugere a importância da qualidade lipídica da dieta oferecida desde o período gestacional, que pode estar relacionada a comportamento de ansiedade e desempenho cognitivo na idade adulta. / Dietary consumption of trans fatty acids (TFA) has increased during the 20th century, due to the increasing use of vegetal oil hydrogenation by food industries, which product is hydrogenated fat. Epidemiolgy studies have shown that TFA intake is correlated to risk for cardiovascular diseases. Thus, palm oil has emerged as an alternative to hydrogenated fat. Eventhough studies are advanced in cardiovascular research, the impact of dietary fat intake in Central Nervous System are still lacking. Adenosine is a neuromodulator which via its metabotropic receptors A1 and A2A participates in the neurotransmission of some neurotransmitters such as dopamine, noradrenaline and glutamate. The aim of the present study was to investigate whether intake of different diets from early pregnancy until adult life of offspring could promote behavioral and neurochemical alterations. Wistar female rats were divided into three groups and received isocaloric/normolipidic diets with soybean oil (SO, control diet), palm oil (PO) or hydrogenated-trans fat (TF) as a fat source, during pregnancy and lactation. After weaning, male pups continued receiving the same diet up to 60 days-old. Elevated plus-maze (EPM) was chosen to evaluate anxiety-like behavior and open field task (OF) to verify locomotor activity. For learning and memory analysis, we chose a non-aversive (Object Recognition Task, OR) and an aversive task (Inhibitory Avoidance, IA). The immunocontent of adenosine receptors in cortex, hippocampus and hypothalamus were studied by Western Blot. In EPM, rats receiving TF diet spent more time in the open arms, comparing to SO and PO groups. In OF, number of crossing was significantly lower both in TF and PO groups, comparing to SO group. We also found short-term memory impairment in both memory tasks in rats fed PO and TF diet, whereas long-term memory was modified only in animals receiving PO diet. Neurochemical alterations were found in adenosine receptor A1 in hippocampus of animals fed TF diet, with a significant 39% decreasing in the immunocontent comparing with SO diet (P=0,0335); and in hypothalamus from PO group, with a significant 15% increasing in the immunocontent (P=0,0031). The offspring exposed to TF diet during development were less anxious, presented lower locomotor activity and impairment in short-term memory in adulthood, whereas PO group had similar alterations, except that of anxiety. We also found alterations of adenosine receptor immunocontent in different brain areas that were dependent of the type of fat source. This work suggests the importance of the quality of fat source during development up to adulthood, which may be related in anxiety behavior and cognitive performance in memory tasks.