Made available in DSpace on 2015-12-06T23:47:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007 / Associação Fundo de Incentivo à Psicofarmacologia (AFIP) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPID) / A sindrome da apneia e hipoapneia obstrutiva do sono (SAOS) caracteriza-se por epis6dios recorrentes de obstrucao das vias aereas superiores e esta associada as comorbidades cardiovasculares e cognitivas. Nos pacientes apneicos nao e possivel determinar se essas consequencias estao relacionadas aos efeitos da hipoxia per se ou se ocorrem devido a fragmentacao do sono. Assim, propoe-se neste estudo a avaliacao das alteracoes comportamentais, cognitivas e cardiovasculares em um modelo animal que associa hipoxia a privacao de sono. Ratos Wistar machos adultos foram expostos a hipoxia intermitente (HI-ciclos de 2 min de 21 por cento a 10 por cento de O2) das 7 as 19h e/ou privacao de sono paradoxal (PSP) pelo metodo da plataforma unica durante tres ou quatro dias. Para observar os efeitos cronicos da exposicao a HI e/ou restricao de sono (RS), os animais foram expostos a hipoxia das 10 as 16h e/ou submetidos a RS das 16 as 10h do dia seguinte durante 21 dias. Os resultados obtidos nesse estudo indicam que a PSP induziu alteracoes comportamentais associadas a modificacao da neurotransmissao adrenergica. A exposicao cronica a HI reduziu a concentracao de noradrenalina no estriado, modulando seletivamente os sistemas de neurotransmissao sem modificar o comportamento e a funcao cognitiva dos ratos. No entanto, o aumento da atividade motora nos ratos do grupo RS nao foi associado a alteracoes nas concentracoes de catecolaminas e na expressao da enzima tirosina hidroxilase no sistema nervoso central. A exposicao a RS nao modificou a aquisicao e a retencao da memoria dos animais na tarefa de esquiva inibitoria; entretanto, durante a habituacao foi observado prejuizo cognitivo. A PSP e a RS modificaram os fatores bioquimicos associados ao risco cardiovascular. Embora as alteracoes induzidas pela HI nos parametros bioquimicos sanguineos sejam tempo-dependentes, a exposicao a HI associada a PSP reverteu as modificacoes induzidas pela PSP. Os resultados sugerem que a hipoxia e a privacao de sono modificam os sistemas nervoso central e cardiovascular por vias distintas / Obstructive sleep apnea (OSA) is characterized by repetitive obstruction of the upper airways resulting in pauses in breathing and subsequent oxygen desaturation and is associated with cardiovascular and cognitive comorbidities. However, it is not possible to determine whether such effects in apneic patients are related to hypoxia per se or whether they occur due to the frequency of arousals induced by breathing alterations during sleep. Thus, this study was designed to determine the isolated and combined effects of hypoxia and sleep loss in behavior, cognitive and blood parameters related to cardiovascular risk in rats. Wistar male rats were exposed to intermittent hypoxia (IH) during the light period (2 min room air - 2 min 10% O2 for 12h/day) and/or paradoxical sleep deprivation (PSD - 24h/day) using the single platform method. Consequences of chronic IH and/or sleep restriction (SR) exposure were examined after 21 consecutive days of the hypoxia protocol from 1000-1600h followed by an SR period of 18h (1600 -1000h). Results showed that PSD induced behavioral alterations associated to modification of adrenergic neurotransmission. Chronic exposure to IH reduced the concentration of norepinephine in the striatum, without modifying behavior and cognitive function in rats. Indeed, the increase of motor activity observed in rats of the SR group was not associated with the alterations in the concentration of catecholamine and tyrosine hydroxylase protein expression in the central nervous system. Exposure to SR did not affect acquisition/retention on the inhibitory avoidance task. PSD (4 days) and SR (21 days) modified the biochemical factors associated with cardiovascular risk. Although the alterations that were induced by IH in biochemical parameters of blood are time dependant, exposure to IH associated with PSD reversed the alterations induced by PSD. Our results suggest that hypoxia and sleep loss modify cardiovascular and central nervous systems in distinct ways. / FAPESP: 04/04008-7 / CEPID: 98/14303-3 / BV UNIFESP: Teses e dissertações

A síndrome da apneia obstrutiva do sono (SAOS) é a condição mais comum dentre os transtornos do sono e caracteriza-se por paradas respiratórias de curta duração com completa ou parcial obstrução da via aérea superior. Os episódios repetidos de apneia causam hipóxia intermitente (HI) e os efeitos fisiopatológicos, do tipo hipóxia/reperfusão, que ocorrem na SAOS estão associados a alterações glicolipídicas, formação de radicais livres e estresse oxidativo (EO). Estudos experimentais demonstram alterações funcionais como dislipidemia, resistência à insulina e intolerância à glicose, assim como, envolvimento do EO nessas alterações. O uso de antioxidantes como fatores de proteção contra o comprometimento metabólico causado pela hipóxia intermitente foi encontrado em poucos estudos. Este estudo investigou o papel da hipóxia intermitente isocápnica, simulando apneia do sono, no metabolismo glicolipídico. O efeito dos antioxidantes melatonina (MEL) e N-acetilcisteína (NAC) para reverter as alterações metabólicas foi testado. Foram utili-zados setenta e dois camundongos Balb/c divididos em seis grupos. Durante 35 dias, metade dos grupos foi exposto a HI (n = 36) e a outra metade a HI simulada (HIS; n= 36). Após o 21° dia, cada animal foi injetado por via intraperitoneal com veícu-lo (VEH; n=24), melatonina (n = 24) ou N-acetilcisteína (n=24). Durante oito horas, os roedores foram submetidos a um total de 480 ciclos de hipóxia/reoxigenação, alternando 30 segundos de hipóxia progressiva para uma FIO nadir de 6%, seguido por 30 segundos de normóxia, o equivalente a um índice de apneia de 60 episódios por hora. Ao término do experimento foram dosados glicose, colesterol total e triglicerídeos pelo método colorimétrico enzimático. Os níveis de glicose foram maiores no grupo exposto a HI (141 ± 38 mg/dL) do que na HIS (75 ± 17 mg/dL). A administração da melatonina impediu o aumento dos níveis de glicose no grupo submetido à HI (74 ± 13 mg/dL), entretanto, com a NAC não se observou esse efeito. Colesterol total e triglicerídeos não apresentaram alterações significativas na HI. Estes resultados sugerem que a exposição crônica a HI simulando apneia do sono eleva os níveis de glicose e a melatonina impede esse efeito, supostamente através de um mecanismo protetor contra as influências deletérias da HI.

Introdução Pacientes com apneia obstrutiva do sono exibem alterações morfológicas encefálicas. A hipóxia intermitente causa morte celular em 90% dos neurônios de Purkinje. Aquaporinas são proteínas de membrana que formam canais de água. O conhecimento do papel das aquaporinas nas alterações encefálicas causadas pela apneia obstrutiva do sono é limitado. Objetivos Avaliar o efeito da hipóxia intermitente isocápnica nas aquaporinas e no dano celular em diferentes tecidos de camundongos C57/bl. Métodos Conteúdo cerebral de água e expressão de aquaporinas 1, 3, 4, 9, e HIF-1a foram medidos. Realizou-se coloração com hematoxilina-eosina e marcação por imunohistoquímica, além de técnicas de Western blot e ELISA. Resultados Os níveis de HIF-1a no córtex frontal foram maiores no grupo exposto a hipóxia intermitente isocápnica do que no grupo controle, confirmando hipóxia efetiva. O peso molhado e o conteúdo de água do encéfalo foram maiores no grupo hipóxia. Os níveis cerebelares de aquaporina 1 foram menores no grupo hipóxia. Os níveis de aquaporina 3 no hipocampo e pele foram similares em ambos os grupos. Aquaporina 4 no córtex frontal foi mais expressa no grupo hipóxia. Aquaporina 9 apresentou maiores níveis no córtex frontal e estriado do grupo hipóxia. Observou-se dano celular em 88% das células de Purkinje no grupo hipóxia. A marcação de S100B no cerebelo de grupo hipóxia foi mais evidente do que nos controles. Conclusão Exposição crônica a hipóxia simulando apneia do sono causa edema encefálico e altera a concentração de aquaporinas. Alterações em proteínas de canal de água podem estar envolvidas no mecanismo do dano observado em estruturas cerebrais na apneia obstrutiva do sono. / Background Patients with obstructive sleep apnea exhibit cerebral morphological changes. The damaging effect of intermittent hypoxia was already demonstrated in a study where mice exposed to this condition had 90% of degeneration of Purkinje cells. Aquaporins are membrane proteins responsible for the transport and the balance of water content in the brain. Little attention has been dedicated to the role of aquaporins in sleep apnea-related brain alterations. Objectives To evaluate the effect of isocapnic intermittent hypoxia on water-transport proteins and cellular damage in different tissues of C57/bl mice. Methods Brain water content, aquaporins 1, 3, 4, 9, and HIF-1a were measured. Staining with hematoxylin-eosin and immunohistochemistry were performed. Results HIF-1a expression in the frontal cortex was higher in the exposed than in the sham group, confirming effective hypoxia. The brain wet weight and brain water content were higher in the hypoxia group. Cerebellar Aquaporin-1 levels were lower in the hypoxia group. Aquaporin 3 levels in hippocampus and skin were similar in both groups. Aquaporin 4 expression in the frontal cortex was higher in the hypoxia group. Aquaporin 9 expression of the hypoxia group was greater in the cortex and striatum. Death rate of Purkinje cells in the hypoxia group was 88%. Stronger immunoreactivity to S100B was detected in the hypoxia group. Conclusions Chronic exposure to hypoxia simulating sleep apnea causes brain edema and alters the concentration of aquaporins. Water channel proteins are possibly implicated in the cellular damage to brain structures seen in obstructive sleep apnea.

A síndrome da apneia obstrutiva do sono (SAOS) é a condição mais comum dentre os transtornos do sono e caracteriza-se por paradas respiratórias de curta duração com completa ou parcial obstrução da via aérea superior. Os episódios repetidos de apneia causam hipóxia intermitente (HI) e os efeitos fisiopatológicos, do tipo hipóxia/reperfusão, que ocorrem na SAOS estão associados a alterações glicolipídicas, formação de radicais livres e estresse oxidativo (EO). Estudos experimentais demonstram alterações funcionais como dislipidemia, resistência à insulina e intolerância à glicose, assim como, envolvimento do EO nessas alterações. O uso de antioxidantes como fatores de proteção contra o comprometimento metabólico causado pela hipóxia intermitente foi encontrado em poucos estudos. Este estudo investigou o papel da hipóxia intermitente isocápnica, simulando apneia do sono, no metabolismo glicolipídico. O efeito dos antioxidantes melatonina (MEL) e N-acetilcisteína (NAC) para reverter as alterações metabólicas foi testado. Foram utili-zados setenta e dois camundongos Balb/c divididos em seis grupos. Durante 35 dias, metade dos grupos foi exposto a HI (n = 36) e a outra metade a HI simulada (HIS; n= 36). Após o 21° dia, cada animal foi injetado por via intraperitoneal com veícu-lo (VEH; n=24), melatonina (n = 24) ou N-acetilcisteína (n=24). Durante oito horas, os roedores foram submetidos a um total de 480 ciclos de hipóxia/reoxigenação, alternando 30 segundos de hipóxia progressiva para uma FIO nadir de 6%, seguido por 30 segundos de normóxia, o equivalente a um índice de apneia de 60 episódios por hora. Ao término do experimento foram dosados glicose, colesterol total e triglicerídeos pelo método colorimétrico enzimático. Os níveis de glicose foram maiores no grupo exposto a HI (141 ± 38 mg/dL) do que na HIS (75 ± 17 mg/dL). A administração da melatonina impediu o aumento dos níveis de glicose no grupo submetido à HI (74 ± 13 mg/dL), entretanto, com a NAC não se observou esse efeito. Colesterol total e triglicerídeos não apresentaram alterações significativas na HI. Estes resultados sugerem que a exposição crônica a HI simulando apneia do sono eleva os níveis de glicose e a melatonina impede esse efeito, supostamente através de um mecanismo protetor contra as influências deletérias da HI.

A anóxia neonatal é uma das causas mais importantes de lesão encefálica em neonatos. Várias espécies de mamíferos têm contribuído no estudo dos mecanismos patogênicos envolvidos no prejuízo da anóxia/hipóxia, em particular roedores tem sido utilizado com sucesso como modelo da anóxia em humanos. Fatores como a maturidade do encéfalo no momento da deficiência de oxigênio, a duração da asfixia, vulnerabilidade regional e celular específica, apresentam grande influência no surgimento de problemas neurológicos, déficit sensoriomotor, prejuízo no aprendizado e memória. Alterações em processos atentivos e ansiedade também podem afetar as funções cognitivas. Em roedores, tem-se observado marcada hiperatividade na idade infantil, acompanhada por significativa hipoatividade na idade adulta. Os objetivos deste estudo foram avaliar as possíveis alterações comportamentais, tais como memória de referência espacial, memória operacional, alterações sensoriais, ansiedade e aquisição do medo condicionado ao som e ao contexto, em ratos, submetidos à anóxia neonatal. Foram utilizados 25 ratos albinos (Rattus norvegicus, linhagem Wistar) machos, neonatos, divididos em dois grupos experimentais: Anóxia (n = 13) e Controle (n = 12). Nos testes envolvendo a memória de referência espacial e memória operacional, o grupo experimental evidenciou que a anóxia neonatal causa prejuízo na capacidade de aprendizagem e navegação espacial no labirinto aquático de Morris, porém verificou-se que ambos os grupos conseguiram valer-se das suas experiências prévias para melhorarem seu desempenho na medida em que passavam pelos diferentes testes (memória de referência espacial, memória operacional com intervalo entre as tentativas de 10, 30 e 0) demonstrados por meio da diminuição na latência e no comprimento do trajeto, sendo esta melhora no desempenho inferior nos animais anóxia. Os animais anóxia, também necessitaram de mais dias de testes, para atingirem desempenho próximo ao encontrado nos animais do outro grupo. Observou-se variação na velocidade do nado ao longo dos dias de testes em ambos os grupos, porém verificou-se que os animais anóxia demonstraram velocidade inferior aos animais controle. No teste do labirinto em cruz elevado os animais anóxia mostraram-se menos ansiosos, tendo permanecido menor tempo em congelamento no teste do medo condicionado ao contexto, porém não ao som. Portanto, estes dados indicam que o modelo de anóxia neonatal utilizado promove alterações neuronais que modificam o comportamento do animal na vida adulta, verificados por meio das alterações comportamentais. Espera-se, com estes resultados, favorecer a compreensão das alterações comportamentais após anóxia neonatal e se possível, abrir caminho para novas abordagens e perspectivas terapêuticas / Neonatal anoxia is a major cause of brain injury in newborns. Several species of mammals have contributed to the study of pathogenic mechanisms involved in the injury caused by anoxia / hypoxia; particularly rodents have been used successfully as a model for the study of anoxia in humans. Factors such as maturity of the brain when oxygen deficiency, the duration of asphyxia, specific regional and cell vulnerability, have great influence on the rise of neurological disorders, sensory motor deficit, and impaired learning and memory. Changes in attentional processes and anxiety can also affect cognitive functions. In rodents, there has been marked hyperactivity at young age, accompanied by a significant hypoactivity in adult life. The objectives of this study were to evaluate the possible behavioral changes, such as spatial reference memory, working memory, sensory disturbance, anxiety and acquisition of conditioned fear to the sound and context in rats subjected to neonatal anoxia. We used 25 albino rats (Rattus norvegicus, Wistar) male neonates, divided into two groups: Anoxia (n = 13) and control (n = 12). In tests involving spatial reference memory and working memory, the experimental group showed that neonatal hypoxia adversely affects the ability of spatial learning and navigation in the Morris water maze, but it was found that both groups were able to draw on their experiences prior to improve its performance as they passed through various tests (spatial reference memory, working memory at an interval timing between attempts of 10, 30 and 0) shown by the decrease in latency and path length, and this improvement in underperform on anoxic animals. Anoxic animals also required more days of testing to achieve performance close to that found in animals of the other group. There was variation in the speed of swimming during the days of testing in both groups, but it was found that the anoxic animals showed lower speed than the control animals. In the elevated plus-maze test, the anoxic animals were less anxious and reminded less time freezing in the conditioned fear test to the context but not to the sound. Therefore, these data indicate that the used neonatal anoxia model promotes neuronal alterations that modify the behavior of the animal in adult life, verified through behavioral changes. It is expected, with these results, to promote understanding of the behavioral alterations after neonatal anoxia and, if possible, to make way for new approaches and therapeutic perspectives

Glicose e oxigênio desempenham um importante papel na regulação do metabolismo celular. Dada a importância de ambos no metabolismo - o primeiro como fonte de carbono preferencial da maior parte das células, e o segundo como aceptor final de elétrons na cadeia respiratória, em diversos organismos desenvolveram-se métodos adequados para detectar sua presença de modo a ajustar o metabolismo em função de sua disponibilidade. Neste trabalho foi realizado o estudo da expressão, no nível transcricional, dos genes envolvidos nas vias metabólicas primárias e genes envolvidos em morte celular, em células humanas, com o intuito de determinar as alterações no metabolismo energético em resposta a condições de hipóxia e anóxia, por meio da técnica de microarrays de cDNA. Utilizamos, inicialmente, células normais de fibroblasto humano ASl98 e células de fibroblasto humano MRC-5 imortalizadas por transfecção por SV40, e por fim células provenientes de ilhotas pancreáticas humanas, para a elaboração de um protocolo de cultura celular em que as mesmas crescessem aderidas a microcarregadores Cytodex I. Numa segunda etapa, células de ilhotas pancreáticas humanas foram cultivadas em suspensão, aderidas aos microcarregadores, num biorreator, sendo então realizada a análise do perfil transcricional dos genes escolhidos, frente às condições de baixa tensão de oxigênio. É apresentada a análise da expressão gênica de aproximadamente 160 genes na qual foram verificados um comportamento de indução daqueles envolvidos no metabolismo de lipídios e alguns na morte celular e um comportamento inicial de indução, e posterior inibição, do metabolismo primário como um todo. Em vista dos dados obtidos é de interesse ressaltar que essas células deveriam ser mantidas em saturações de oxigênio acima de 5% para evitar o efeito deletério observado na baixa concentração de oxigênio sobre a viabilidade celular, em termos da indução de alguns genes envolvidos na morte celular e da repressão geral dos relacionados ao metabolismo energético. Também foi verificado que, em saturações de oxigênio de até 10%, as células adotaram um padrão transcricional que indicou uma resposta ao estresse por falta de oxigênio, este por sua vez reflete-se na viabilidade celular, característica crucial para o sucesso do transplante clínico de ilhotas. / Glucose and oxygen have important roles on the regulation of cellular metabolism. Due to their importance in metabolism, the former as the preferential carbon source and the later as the final electron acceptor of the respiratory chain, many organisms have developed suitable processes to detect their presence in order to adjust the cellular metabolism to their availability. In this work, we have studied, in human cells and at the transcriptional level, the expression of genes involved in primary metabolism pathways and some of those related to cell death, aiming to resolve alterations in the energetic metabolism as a response to hypoxic and anoxic conditions, by means of cDNA microarrays. We initially used AS198 human fibroblastic normal cells and MRC-5 human fibroblastic cells immortalized by SV40, and later on cells from human pancreatic islets, to develop a cell culture protocol in which they would grow on the surface of Cytodex 1 microcarriers. As a second step, cells from human pancreatic islets were cultured on microcarriers in suspension inside a bioreactor. This culture was then used to carry out the transcriptional profile analysis of selected genes in response to low levels of oxygen. This work presents the analysis of gene expression of approximately 160 genes that can be divided into two distinct groups. The first group, the expression of which is induced, comprises genes involved in lipid metabolism and some of those related to cell death. The expression of the second group, consisting of diverse genes of the primary metabolism, suffers an initial induction followed by repression. Given the data acquired it is interesting to note that the human pancreatic islets should be maintained under at least 5% dissolved oxygen to avoid the deleterious effects on cell viability observed at lower oxygen concentrations, resulting in the induction of some genes involved in cell death and the repression of those related to energetic metabolism. It was also verified that, under oxygen saturation of at least 10%, these cells adopted a transcriptional profile that indicated a response to the stress created by the lack of oxygen, which would in turn reflect on cell viability, a crucial characteristic for success in clinical islet transplantation.

Síndrome da apnéia obstrutiva do sono (SAOS) é uma doença crônica comum com importantes consequências cardiovasculares e neuropsiquiátricas. Repetidos eventos de apnéia causam hipóxia intermitente (HI) com alteração de função em diferentes sistemas. Na SAOS ocorre períodos de isquemia e de reperfusão, com isso a formação de radicais livres e estresse oxidativo (EO). Diferentes estudos experimentais na SAOS descrevem o envolvimento do EO e como conseqüência dano hepático entre outros, porem não há relatos de tempo de hipóxia intermitente necessários aos animais de experimentação para simular a apnéia e suas complicações. Assim esse trabalho investiga o tempo de hipóxia intermitente, simulando apnéia do sono, necessário para o desenvolvimento de dano oxidativo e tecidual hepático. Foram utilizados camundongos CF-1(n=36) divididos em três grupos: Sham operated (SO); Hipóxia Intermitente durante 21 dias (HI-21) e Hipóxia Intermitente durante 35 dias (HI-35). Ao termino do experimento os animais foram anestesiados e sangue foi coletado para avaliação de enzimas hepáticas: aspartato amino transferase (AST), alanina aminotransferase (ALT) e fosfatase alcalína (FA) que se apresentaram aumentadas no grupo HI-35 e sem diferença significativa no grupo HI-21. Após a morte dos animais, foi retirado o fígado para avaliações bioquímicas e histológicas. O dano hepático foi avaliado pela técnica de TBARS, no qual foi verificado aumento significativo da lipoperoxidação (LPO) no grupo HI-35 em relação ao SO e sem diferença estatística no HI-21. O dano oxidativo ao DNA avaliado por ensaio cometa mostrou aumento significativo de dano no grupo HI-35. A avaliação das enzimas antioxidantes (AOX): Superóxido dismutase (SOD), Catalase (CAT) e Glutationa Peroxidase (GPx), apresentaram-se diminuídos significativamente no grupo HI-35. A atividade AOX não enzimático avaliada pela glutationa total foi diminuída no grupo HI-35 em comparação ao SO. A avaliação dos metabólitos do óxido nítrico (NO) nitritos e nitratos apresentaram-se aumentados no grupo HI-35. A análise histológica realizada pela coloração de hematoxilina e eosina (HE), mostrou lesão no tecido hepático no grupo HI-35. Desta forma sugerimos que o tempo necessário de hipóxia intermitente, que simula apnéia do sono, para a lesão hepática e estresse oxidativo seja entre 21 e 35 dias.

A paralisia cerebral (PC) é uma complexa desordem da locomoção, postura e do movimento que pode ser causada por uma lesão pré- peri- ou pós-natal ao encéfalo em desenvolvimento. Em ratos, déficits motores semelhantes à PC podem ser induzidos por imobilização dos membros posteriores (restrição sensório-motora; SR), associada ou não à anóxia peri-natal (PA). Além disso, estudos prévios têm mostrado que a exposição prénatal à endotoxina bacteriana (lipopolissacarídeo; LPS) pode contribuir como um fator patogênico para as características da PC. No presente estudo, investigamos os efeitos à longo prazo da exposição pré-natal ao LPS, da anóxia peri-natal e da imobilização dos membros posteriores durante o desenvolvimento em testes de habilidades motoras e na morfologia do sóleo e tibial anterior. LPS, PA e SR sozinhos ou em combinação mostraram-se capazes de induzir déficits motores no Rotarod. Todos os grupos submetidos à SR, associada ou não à outros agressores, apresentaram prejuízos motores, avaliados pela contagem de erros das patas posteriores nos testes da escada horizontal e da barra estreita suspensa. A imobilização, sozinha ou em combinação, levou à atrofia do sóleo, um aumento no comprimento de seus sarcômeros e uma diminuição de sua densidade. A área de secção transversal (AST) das fibras musculares do tibial anterior, comprimento e densidade dos sarcômeros não foram afetadas pela imobilização, mas interessantemente, uma diminuição da AST foi induzida pela associação com LPS e PA. Foi observada a transição do tipo de fibras musculares no sentido lento para rápido tanto no sóleo como no tibial em todos os grupos restritos. Estes dados sustentam achados prévios e sugerem que uma experiência sensório-motor aberrante durante a maturação pode reproduzir desordens no movimento e alterações musculares correlacionadas com as observadas em crianças com PC. / Cerebral palsy (CP) is a complex disorder of locomotion, posture and movements that can be caused by pre-, peri- or postnatal damage to the developing brain. CP-like movement deficits were more reliably reproduced in rats by hind limb sensorimotor restriction (SR) during development than perinatal asphyxia (PA). Additionally, previous studies showed that prenatal exposure to bacterial endotoxin (lipopolisacharide; LPS) contribute as a critical pathogenic factor underlying CP characteristics. In the present study, we investigated the long-term effects of prenatal LPS exposure, perinatal anoxia and hind-limb immobilization during development in motor skills tests and soleus and anterior tibialis muscles’ morphophysiology. LPS, PA and SR alone or in combination showed to induce motor deficits on Rotarod. All goups submitted to SR, associated or not to other treatment exhibited motor impairments, measurable by hind-limb errors counted on horizontal ladder and suspended bar tests. Immobilization alone or in combination induced soleus atrophy, an increase of its sarcomere length and a decrease density. Tibialis anterior cross-section area (CSA), sarcomere length and density were not affected by the immobilization alone, but interestingly, a decrease in CSA was induced by the association with LPS and PA. A slow-to-fast fiber type transition phenomenon was observed on soleus and tibialis anterior only in restricted groups. These data support previous findings and suggest that aberrant sensorimotor experience during maturation can reliably reproduce the disabling movement disorders and muscular alterations correlated to the observed in children with CP.

Com objetivos de validar o modelo de anóxia neonatal apresentado e analisar a distribuição de neurônios imunorreativos à proteína Fos (IR-Fos) no encéfalo de ratos neonatos submetidos ao insulto anóxico, foram utilizados 24 ratos wistar neonatos machos divididos em dois grupos: Anóxia (n=12) e Controle (n=12). O grupo Anóxia apresentou decréscimo de 75% no valor da saturação periférica de oxigênio durante a exposição ao nitrogênio, enquanto o Controle não apresentou alterações nos valores (97%±0,5). A análise do número de células IR-Fos mostrou ativação de áreas encefálicas relacionadas ao controle da respiração, estruturas límbicas e núcleos da rafe. Tais dados sugerem que o modelo experimental de anóxia neonatal utilizado é eficiente em produzir privação temporária de oxigênio em ratos neonatos, levando a respostas condizentes com a anóxia. Espera-se, com estes resultados, facilitar a compreensão dos eventos relacionados à neurodegeneração e neurorregeneração após anóxia neonatal e, se possível, abrir caminho para novas abordagens e perspectivas terapêuticas. / The aim of this study is to validate the experimental model of neonatal anoxia and evaluate by Fos imunoreactivity (Fos-IR) the effects of anoxic insult. Twenty-four male wistar neonates (weighting 6-8g) were divided in two groups: Anoxia (n=12) and Control (n=12). The anoxic group presented decrease of 75% in the value of the peripheric saturation of oxygen during exposure to the nitrogen while control group did not present alterations in the values of the peripheric saturation of oxygen during the studied time (97 % ± 0,5). These data suggest that the experimental model of neonatal anoxia presented is efficient in producing temporary deprivation of oxygen in neonates rats, leading to responses that characterize anoxia. Fos-IR neurons analisis showed important activation of respiratory regions, limbic strutures and raphe nuclei in anoxic group when compared to control group. We hope facilitate the understanding of neonatal anoxia neurodegeneration and neuroregeneration and possibly contribute for new approaches and therapeutic perspectives.

Síndrome da apnéia obstrutiva do sono (SAOS) é uma doença crônica comum com importantes consequências cardiovasculares e neuropsiquiátricas. Repetidos eventos de apnéia causam hipóxia intermitente (HI) com alteração de função em diferentes sistemas. Na SAOS ocorre períodos de isquemia e de reperfusão, com isso a formação de radicais livres e estresse oxidativo (EO). Diferentes estudos experimentais na SAOS descrevem o envolvimento do EO e como conseqüência dano hepático entre outros, porem não há relatos de tempo de hipóxia intermitente necessários aos animais de experimentação para simular a apnéia e suas complicações. Assim esse trabalho investiga o tempo de hipóxia intermitente, simulando apnéia do sono, necessário para o desenvolvimento de dano oxidativo e tecidual hepático. Foram utilizados camundongos CF-1(n=36) divididos em três grupos: Sham operated (SO); Hipóxia Intermitente durante 21 dias (HI-21) e Hipóxia Intermitente durante 35 dias (HI-35). Ao termino do experimento os animais foram anestesiados e sangue foi coletado para avaliação de enzimas hepáticas: aspartato amino transferase (AST), alanina aminotransferase (ALT) e fosfatase alcalína (FA) que se apresentaram aumentadas no grupo HI-35 e sem diferença significativa no grupo HI-21. Após a morte dos animais, foi retirado o fígado para avaliações bioquímicas e histológicas. O dano hepático foi avaliado pela técnica de TBARS, no qual foi verificado aumento significativo da lipoperoxidação (LPO) no grupo HI-35 em relação ao SO e sem diferença estatística no HI-21. O dano oxidativo ao DNA avaliado por ensaio cometa mostrou aumento significativo de dano no grupo HI-35. A avaliação das enzimas antioxidantes (AOX): Superóxido dismutase (SOD), Catalase (CAT) e Glutationa Peroxidase (GPx), apresentaram-se diminuídos significativamente no grupo HI-35. A atividade AOX não enzimático avaliada pela glutationa total foi diminuída no grupo HI-35 em comparação ao SO. A avaliação dos metabólitos do óxido nítrico (NO) nitritos e nitratos apresentaram-se aumentados no grupo HI-35. A análise histológica realizada pela coloração de hematoxilina e eosina (HE), mostrou lesão no tecido hepático no grupo HI-35. Desta forma sugerimos que o tempo necessário de hipóxia intermitente, que simula apnéia do sono, para a lesão hepática e estresse oxidativo seja entre 21 e 35 dias.