Growth hormone (GH) stimulates growth and metabolism but also displays profound effects on the central nervous system (CNS). GH affects neurogenesis and neuroprotection, and has been shown to counteract drug-induced apoptosis in the brain. Anabolic androgenic steroids (AAS), mainly abused for their anabolic and performance-enhancing properties, can cause several adverse effects, such as cardiovascular complications, sterility, depression, and aggression. GH and AAS are both believed to interact with several signaling systems in the CNS. The aim of this thesis was to further investigate the impact of GH and AAS on neurochemistry and cognitive functions. Recombinant human GH (rhGH) and the steroid nandrolone decanoate (ND) were administered, separately and in combination with each other, to male rats. The results demonstrated that administration of GH improved spatial memory, assessed in a water maze test. Furthermore, GH induced alterations of the GABAB receptor mRNA expression, density, and functionality in the brain, for example in regions associated with cognition. GH also altered the mu opioid peptide (MOP) receptor, but not the delta opioid peptide (DOP) receptor functionality in the brain. Thus, some of the GH effects on cognition may involve effects on the GABAB receptors and MOP receptors. ND, on the contrary, seemed to induce impairments of memory and also altered the GABAB receptor mRNA expression in the brain. Furthermore, ND lowered the IGF-1 plasma concentrations and attenuated the IGF-1, IGF-2, and GHR mRNA expression in the pituitary. In addition, significant effects of GH and ND were found on plasma steroid concentrations, organ weight, as well as body weight. In conclusion, this thesis contributes with further knowledge on the cognitive and neurochemical consequences of GH and ND use. The findings regarding ND are worrying considering the common use of AAS among adolescents. GH improves memory functions and affects signaling systems in the brain associated with cognition, hence the hypothesis that GH can reverse drug-induced impairments is further strengthened.

Os esteroides anabolizantes androgênicos (EAA) como o decanoato de nandrolona (ND) são hormônios sintéticos derivados da testosterona. Sabe-se que um dos efeitos mais marcantes da administração abusiva destes esteroides é o aumento do comportamento agressivo. Evidências indicam que altas doses de EAA alteram a morfologia e causam hiperativação de sinapses glutamatérgicas, o que se correlaciona com um fenótipo agressivo exacerbado. Fisiologicamente o glutamato é considerado o principal neurotransmissor excitatório no cérebro de mamíferos, entretanto, em níveis elevados, pode causar hiperexcitabilidade neuronal mediada pelos receptores glutamatérgicos ionotrópicos do tipo N-metil-d-aspartato (NMDAr) e, consequentemente alterações no metabolismo mitocondrial. A terminação da sinalização excitatória glutamatérgica é realizada majoritariamente por transportadores existentes em astrócitos. Neste sentido, o transportador astrocitário de glutamato GLT-1 é responsável por mais de 90% da remoção do glutamato da fenda sináptica, contribuindo significativamente, para a manutenção da homeostasis da sinalizacão glutamatérgica. A administração do antibiótico β-lactâmico ceftriaxona (CEF) aumenta a expressão de GLT-1 e diminui a hiperexcitabilidade glutamatérgica, o que poderia potencialmente contrapor mecanismos cerebrais associados ao aumento do fenótipo agressivo induzidos pelo decanoato de nandrolona (ND). Entretanto, estas possíveis interacões moleculares e comportamentais ainda não foram exploradas. Assim, o objetivo primário deste trabalho foi investigar se o aumento da expressão do transportador astrocitário GLT-1 modula mecanismos glutamatérgicos envolvidos na agressividade induzida pelo ND, e a atividade mitocondrial. Para tanto, camundongos CF-1 machos de 60 dias de idade foram divididos em 4 grupos: veículo oleoso (VEH), nandrolona (ND), ceftriaxona (CEF) e nandrolona+ceftriaxona (ND/CEF). A nandrolona foi injetada por via subcutânea (15mg/Kg) por 19 dias. A ceftriaxona (200mg/Kg) ou solução salina foram administradas intraperitonealmente por 5 dias. Após a última injeção foi avaliada a latência para o primeiro ataque e o número de ataques no teste do intruso. Os animais foram sacrificados logo após o teste, e homogeneizados de córtex foram utilizados para imunoquantificação do GLT-1 e da fosforilação da subunidade pNR2Bser1232 do NMDAr. A atividade mitocondrial foi avaliada em sinaptossoma de cérebro total. Os níveis de glutamato foram medidos no líquido cefalorraquidiano. Comparado com o veículo, o tratamento com ND diminuiu significativamente a expressão do GLT-1, aumentou os níveis de glutamato e a expressão da subnidade pNR2Bser1232 o que foi mecanisticamente associado ao aumento do fenótipo agressivo; diminuicão da latência e aumento do número de ataques ao intruso. Ainda, a ND diminuiu o controle respiratório mitocondrial. A administração de CEF aumentou significativamente a expressão do GLT-1 e diminuiu os níveis de glutamato em relação ao grupo ND, enquanto que os níveis de pNR2Bser1232 e a agressividade foram similar ao grupo controle. No grupo ND/CEF o immunoconteúdo de GLT-1 e de pNR2Bser1232, os níveis de glutamato e o fenótipo agressivo, foram significativamente menores que no grupo ND, e similares ao grupo controle. Ainda, a CEF foi capaz de atenuar o prejuízo no controle respiratório mitocondrial causado pela ND. Nossos resultados demonstram que a interação bidirecional entre o transportador astrocitário GLT-1 e a subunidade pNR2Bser1232 neuronal mediada pelo glutamato, exercem um impacto regulatório no fenótipo agressivo induzido pela ND, e no controle respiratório mitocondrial. Desta maneira, este modelo reforça a importância da homeostasia funcional da sinapse tripartide glutamatérgica no fenótipo agressivo. / Anabolic androgenic steroids (AAS) such as nandrolone decanoate (ND) are synthetic hormones derived from testosterone. It is known that one of the most important adverse effects of abusive administration of these steroids is the increase in aggressive behavior. Evidence indicates that high doses of AAS alter morphology and cause hyperactivation of glutamatergic synapses which correlates with an aggressive exacerbated phenotype. Physiologically, glutamate is considered the main excitatory neurotransmitter in the mammalian brain. At high glutamate levels, occurs neuronal hyperexcitability mainly trhough the ionotropic N-methyl-d-aspartate (NMDAr) type of glutamatergic receptors and, consequently, changes in mitochondrial metabolism. Existing transporters in astrocytes predominantly perform the termination of glutamatergic excitatory signaling. In this sense, the GLT-1 glutamate astrocytic transporter is responsible for more than 90% of glutamate removal from the synaptic cleft, contributing significantly to the maintenance of glutamatergic signaling homeostasis. Administration of the β-lactam antibiotic ceftriaxone (CEF) increases GLT-1 expression and decreases glutamatergic hyperexcitability, which could potentially counteract brain mechanisms associated to increased aggressive phenotype mediated by nandrolone decanoate (ND). However, a possible molecular and behavioral interaction has not yet been explored in context. Thus, the primary objective of this work was to investigate whether increased expression of the GLT-1 astrocyte transporter modulates the glutamatergic mechanisms involved in ND-induced aggressive phenotype, and mitochondrial activity. Sixty-day-old male CF-1 mice were divided into 4 groups: oil vehicle (VEH), nandrolone (ND), ceftriaxone (CEF) and nandrolone + ceftriaxone (ND / CEF). Nandrolone was injected subcutaneously (15mg / kg) for 19 days. Ceftriaxone (200mg / kg) or saline solution were administered intraperitoneally for 5 days. After the last injection, the latency for the first attack and the number of attacks on the intruder test were evaluated. The animals were sacrificed after the test, and homogeinized cortex were used for immunoquantification of GLT-1 and phosphorylation of the NMDAr pNR2Bser1232 subunit. Mitochondrial activity was evaluated in total brain sinaptossomes. Glutamate levels were measured in the cerebrospinal fluid. Compared to the vehicle group, treatment with ND significantly decreased the expression of GLT-1, increased glutamate levels and expression of the pNR2Bser1232 which was mechanistically associated with an increase in the aggressive phenotype; decrease in the latency and increase in the number of attacks. Also, ND decreased mitochondrial respiratory control. Administration of CEF significantly increased GLT-1 expression and decreased glutamate levels relative to the ND group, whereas pNR2Bser1232 levels and aggressive phenotype were similar to the control group. In the ND / CEF group the expression of GLT-1 and pNR2Bser1232, glutamate levels and aggressive phenotype were significantly lower than in the ND group, and similar to the control group. Furthermore, CEF was able to attenuate the alteration in the mitochondrial respiratory control caused by ND. Our results demonstrated that the levels of glutamate astrocytic transporter GLT-1 and pNR2Bser1232 are important mechanism behind the increased aggressive phenotype induced by ND, and decreased mitochondrial respiratory control. Also, this model reinforces the importance of glutamate levels and astrocytic molecular targets in the regulation of the aggressive phenotype.

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The abuse of anabolic androgenic steroids (AAS) is becoming increasingly common and may result in a range of physiological as well as psychological effects such as altered behavior in terms of increased aggression, cognitive dysfunction and addictive behavior. AAS comprise testosterone and its derivatives, of which nandrolone is one of the more common. Previous studies have shown nandrolone-induced effects in male rats on peptide levels within the Substance P (SP) system and the dynorphinergic system; these effects may be linked to some of the reported behavior alterations. The studies presented in this thesis aimed to investigate the mechanisms underlying these peptide alterations and also to further investigate neuropeptidergic effects attributed to nandrolone administration. The results display significant effects on the enzymatic conversion of SP and Dynorphin A into their bioactive metabolites SP(1-7) and Leu-enkephalin-Arg6, respectively, as a result of nandrolone treatment. More profound investigations on the dynorphinergic system displayed effects on the kappa opioid receptor density in various brain regions. There was also a significant increase in the expression of the gene transcript of prodynorphin in the hippocampus, a brain region associated with cognitive processes. In addition, impaired spatial learning and memory in the Morris water maze task following nandrolone administration was encountered. The results provide further understanding regarding neuropeptidergic mechanisms underlying AAS-induced behavioral effects.

Desde a primeira síntese, isolamento e caracterização dos andrógenos, particularmente da testosterona em 1935, diversos homólogos sintéticos foram desenvolvidos com os objetivos de prolongar a atividade biológica, desenvolver administração parenteral e diminuir a atividade androgênica, classe denominada de esteróides anabólicos-andrógenos (EAA). Desde 1940, os EAA são utilizados na clínica para diversos tipos de doenças, destacando-se o hipogonadismo masculino e em terapias para promoção de crescimento. Também são amplamente utilizados para fins estéticos, principalmente para manutenção e promoção do ganho de massa magra corpórea. Devido ao grande aumento do consumo destes fármacos, tanto para fins esportivos como estéticos, há uma necessidade de investigar efeitos comportamentais relacionados ao seu uso exacerbado. Milhares de pessoas se auto-administram EAA em superdoses, o que gera um problema de saúde pública. Os Resultados do presente trabalho demonstram que o uso crônico dos EAA aumento do comportamento de agressivo, e sutil prejuízo da memória espacial e memória aversiva de curta duração, e na atividade exploratória em camundongos machos da linhagem CF1. Os Resultados metabólicos demonstraram que o tratamento crônico com decanoato de nandrolona (DN) não afeta a função hepática e renal, não altera a homeostasia da glicose e nem o peso corporal, mas diminui os níveis séricos de colesterol total, HDL e triglicerídeos. Os resultados neuroquímicos apontam para uma ruptura da homeostase glutamatérgica, através da alteração da captação de glutamato e do imunoconteúdo do transportador GLT 1. Em conclusão, o uso crônico com altas doses de DN causa o aumento do comportamento agressivo e diminuição na memória aversiva de curta duração. O desequilíbrio da função glutamatérgica evidenciado pela diminuição da captação de glutamato no córtex e hipocampo e do transportador GLT-1- pode ser um dos mecanismos neuroquímicos envolvidos nas alterações comportamentais induzidas pelo tratamento com o DN. / Since the first synthesis, isolation and characterization of androgens, particularly testosterone in 1935, several synthetic counterparts were developed with the objective of prolonging the biological activity, parenteral administration and decrease the androgen activity, called the class of anabolic-androgenic (AAS). Since 1940, AAS are used in the clinic for several types of diseases, especially in male hypogonadism and therapies to promote growth. Additionally, they are widely used for esthetic purposes, mainly for maintenance and promotion of lean body mass gain. Due to the large increase in consumption of these drugs, both for aesthetic purposes and sports, the investigation of behavioral effects related to its overuse is imperative. Thousands of people self-administer AAS in overdoses, a fact that creates a public health problem. The results of this study demonstrate that chronic administration of AAS cause an increase in aggressive behavior, and subtle impairment of spatial memory and short-term aversive memory in male mice strain CF1. The metabolic results showed that chronic treatment with Nandrolone Decanoate (DN) neither affect hepatic and kidney function, nor glucose homeostasis and body weight but decreased serum levels of total cholesterol, HDL and triglycerides. The neurochemical results suggest a disruption of glutamatergic homeostasis through changes in glutamate uptake and GLT1 immunocontent. In conclusion, the chronic use at high doses of DN causes increase of aggressive behavior impairs short-term avoidance memory. The imbalance of glutamatergic function evidenced by the decreased glutamate uptake in cortex and hippocampus as well as decreased immunocontent of GLT-1 may participate in the mechanisms underlying behavioral changes induced by chronic treatment with DN.

Os esteroides anabolizantes androgênicos (EAA) como o decanoato de nandrolona (ND) são hormônios sintéticos derivados da testosterona. Sabe-se que um dos efeitos mais marcantes da administração abusiva destes esteroides é o aumento do comportamento agressivo. Evidências indicam que altas doses de EAA alteram a morfologia e causam hiperativação de sinapses glutamatérgicas, o que se correlaciona com um fenótipo agressivo exacerbado. Fisiologicamente o glutamato é considerado o principal neurotransmissor excitatório no cérebro de mamíferos, entretanto, em níveis elevados, pode causar hiperexcitabilidade neuronal mediada pelos receptores glutamatérgicos ionotrópicos do tipo N-metil-d-aspartato (NMDAr) e, consequentemente alterações no metabolismo mitocondrial. A terminação da sinalização excitatória glutamatérgica é realizada majoritariamente por transportadores existentes em astrócitos. Neste sentido, o transportador astrocitário de glutamato GLT-1 é responsável por mais de 90% da remoção do glutamato da fenda sináptica, contribuindo significativamente, para a manutenção da homeostasis da sinalizacão glutamatérgica. A administração do antibiótico β-lactâmico ceftriaxona (CEF) aumenta a expressão de GLT-1 e diminui a hiperexcitabilidade glutamatérgica, o que poderia potencialmente contrapor mecanismos cerebrais associados ao aumento do fenótipo agressivo induzidos pelo decanoato de nandrolona (ND). Entretanto, estas possíveis interacões moleculares e comportamentais ainda não foram exploradas. Assim, o objetivo primário deste trabalho foi investigar se o aumento da expressão do transportador astrocitário GLT-1 modula mecanismos glutamatérgicos envolvidos na agressividade induzida pelo ND, e a atividade mitocondrial. Para tanto, camundongos CF-1 machos de 60 dias de idade foram divididos em 4 grupos: veículo oleoso (VEH), nandrolona (ND), ceftriaxona (CEF) e nandrolona+ceftriaxona (ND/CEF). A nandrolona foi injetada por via subcutânea (15mg/Kg) por 19 dias. A ceftriaxona (200mg/Kg) ou solução salina foram administradas intraperitonealmente por 5 dias. Após a última injeção foi avaliada a latência para o primeiro ataque e o número de ataques no teste do intruso. Os animais foram sacrificados logo após o teste, e homogeneizados de córtex foram utilizados para imunoquantificação do GLT-1 e da fosforilação da subunidade pNR2Bser1232 do NMDAr. A atividade mitocondrial foi avaliada em sinaptossoma de cérebro total. Os níveis de glutamato foram medidos no líquido cefalorraquidiano. Comparado com o veículo, o tratamento com ND diminuiu significativamente a expressão do GLT-1, aumentou os níveis de glutamato e a expressão da subnidade pNR2Bser1232 o que foi mecanisticamente associado ao aumento do fenótipo agressivo; diminuicão da latência e aumento do número de ataques ao intruso. Ainda, a ND diminuiu o controle respiratório mitocondrial. A administração de CEF aumentou significativamente a expressão do GLT-1 e diminuiu os níveis de glutamato em relação ao grupo ND, enquanto que os níveis de pNR2Bser1232 e a agressividade foram similar ao grupo controle. No grupo ND/CEF o immunoconteúdo de GLT-1 e de pNR2Bser1232, os níveis de glutamato e o fenótipo agressivo, foram significativamente menores que no grupo ND, e similares ao grupo controle. Ainda, a CEF foi capaz de atenuar o prejuízo no controle respiratório mitocondrial causado pela ND. Nossos resultados demonstram que a interação bidirecional entre o transportador astrocitário GLT-1 e a subunidade pNR2Bser1232 neuronal mediada pelo glutamato, exercem um impacto regulatório no fenótipo agressivo induzido pela ND, e no controle respiratório mitocondrial. Desta maneira, este modelo reforça a importância da homeostasia funcional da sinapse tripartide glutamatérgica no fenótipo agressivo. / Anabolic androgenic steroids (AAS) such as nandrolone decanoate (ND) are synthetic hormones derived from testosterone. It is known that one of the most important adverse effects of abusive administration of these steroids is the increase in aggressive behavior. Evidence indicates that high doses of AAS alter morphology and cause hyperactivation of glutamatergic synapses which correlates with an aggressive exacerbated phenotype. Physiologically, glutamate is considered the main excitatory neurotransmitter in the mammalian brain. At high glutamate levels, occurs neuronal hyperexcitability mainly trhough the ionotropic N-methyl-d-aspartate (NMDAr) type of glutamatergic receptors and, consequently, changes in mitochondrial metabolism. Existing transporters in astrocytes predominantly perform the termination of glutamatergic excitatory signaling. In this sense, the GLT-1 glutamate astrocytic transporter is responsible for more than 90% of glutamate removal from the synaptic cleft, contributing significantly to the maintenance of glutamatergic signaling homeostasis. Administration of the β-lactam antibiotic ceftriaxone (CEF) increases GLT-1 expression and decreases glutamatergic hyperexcitability, which could potentially counteract brain mechanisms associated to increased aggressive phenotype mediated by nandrolone decanoate (ND). However, a possible molecular and behavioral interaction has not yet been explored in context. Thus, the primary objective of this work was to investigate whether increased expression of the GLT-1 astrocyte transporter modulates the glutamatergic mechanisms involved in ND-induced aggressive phenotype, and mitochondrial activity. Sixty-day-old male CF-1 mice were divided into 4 groups: oil vehicle (VEH), nandrolone (ND), ceftriaxone (CEF) and nandrolone + ceftriaxone (ND / CEF). Nandrolone was injected subcutaneously (15mg / kg) for 19 days. Ceftriaxone (200mg / kg) or saline solution were administered intraperitoneally for 5 days. After the last injection, the latency for the first attack and the number of attacks on the intruder test were evaluated. The animals were sacrificed after the test, and homogeinized cortex were used for immunoquantification of GLT-1 and phosphorylation of the NMDAr pNR2Bser1232 subunit. Mitochondrial activity was evaluated in total brain sinaptossomes. Glutamate levels were measured in the cerebrospinal fluid. Compared to the vehicle group, treatment with ND significantly decreased the expression of GLT-1, increased glutamate levels and expression of the pNR2Bser1232 which was mechanistically associated with an increase in the aggressive phenotype; decrease in the latency and increase in the number of attacks. Also, ND decreased mitochondrial respiratory control. Administration of CEF significantly increased GLT-1 expression and decreased glutamate levels relative to the ND group, whereas pNR2Bser1232 levels and aggressive phenotype were similar to the control group. In the ND / CEF group the expression of GLT-1 and pNR2Bser1232, glutamate levels and aggressive phenotype were significantly lower than in the ND group, and similar to the control group. Furthermore, CEF was able to attenuate the alteration in the mitochondrial respiratory control caused by ND. Our results demonstrated that the levels of glutamate astrocytic transporter GLT-1 and pNR2Bser1232 are important mechanism behind the increased aggressive phenotype induced by ND, and decreased mitochondrial respiratory control. Also, this model reinforces the importance of glutamate levels and astrocytic molecular targets in the regulation of the aggressive phenotype.

Desde a primeira síntese, isolamento e caracterização dos andrógenos, particularmente da testosterona em 1935, diversos homólogos sintéticos foram desenvolvidos com os objetivos de prolongar a atividade biológica, desenvolver administração parenteral e diminuir a atividade androgênica, classe denominada de esteróides anabólicos-andrógenos (EAA). Desde 1940, os EAA são utilizados na clínica para diversos tipos de doenças, destacando-se o hipogonadismo masculino e em terapias para promoção de crescimento. Também são amplamente utilizados para fins estéticos, principalmente para manutenção e promoção do ganho de massa magra corpórea. Devido ao grande aumento do consumo destes fármacos, tanto para fins esportivos como estéticos, há uma necessidade de investigar efeitos comportamentais relacionados ao seu uso exacerbado. Milhares de pessoas se auto-administram EAA em superdoses, o que gera um problema de saúde pública. Os Resultados do presente trabalho demonstram que o uso crônico dos EAA aumento do comportamento de agressivo, e sutil prejuízo da memória espacial e memória aversiva de curta duração, e na atividade exploratória em camundongos machos da linhagem CF1. Os Resultados metabólicos demonstraram que o tratamento crônico com decanoato de nandrolona (DN) não afeta a função hepática e renal, não altera a homeostasia da glicose e nem o peso corporal, mas diminui os níveis séricos de colesterol total, HDL e triglicerídeos. Os resultados neuroquímicos apontam para uma ruptura da homeostase glutamatérgica, através da alteração da captação de glutamato e do imunoconteúdo do transportador GLT 1. Em conclusão, o uso crônico com altas doses de DN causa o aumento do comportamento agressivo e diminuição na memória aversiva de curta duração. O desequilíbrio da função glutamatérgica evidenciado pela diminuição da captação de glutamato no córtex e hipocampo e do transportador GLT-1- pode ser um dos mecanismos neuroquímicos envolvidos nas alterações comportamentais induzidas pelo tratamento com o DN. / Since the first synthesis, isolation and characterization of androgens, particularly testosterone in 1935, several synthetic counterparts were developed with the objective of prolonging the biological activity, parenteral administration and decrease the androgen activity, called the class of anabolic-androgenic (AAS). Since 1940, AAS are used in the clinic for several types of diseases, especially in male hypogonadism and therapies to promote growth. Additionally, they are widely used for esthetic purposes, mainly for maintenance and promotion of lean body mass gain. Due to the large increase in consumption of these drugs, both for aesthetic purposes and sports, the investigation of behavioral effects related to its overuse is imperative. Thousands of people self-administer AAS in overdoses, a fact that creates a public health problem. The results of this study demonstrate that chronic administration of AAS cause an increase in aggressive behavior, and subtle impairment of spatial memory and short-term aversive memory in male mice strain CF1. The metabolic results showed that chronic treatment with Nandrolone Decanoate (DN) neither affect hepatic and kidney function, nor glucose homeostasis and body weight but decreased serum levels of total cholesterol, HDL and triglycerides. The neurochemical results suggest a disruption of glutamatergic homeostasis through changes in glutamate uptake and GLT1 immunocontent. In conclusion, the chronic use at high doses of DN causes increase of aggressive behavior impairs short-term avoidance memory. The imbalance of glutamatergic function evidenced by the decreased glutamate uptake in cortex and hippocampus as well as decreased immunocontent of GLT-1 may participate in the mechanisms underlying behavioral changes induced by chronic treatment with DN.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:22:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2703.pdf: 887815 bytes, checksum: ffe15f73632c174ed03a17b4e76bcee7 (MD5) / Universidade Federal de Sao Carlos / Androgenic-anabolic steroids (AAS) are spread among athletes and no athletes in order to improve performance or physical appearance. AAS targets the satellite cells in skeletal muscles, which are the major precursors of the skeletal muscle, and are essential for muscle growth and repair. When activated, in the presence of several factors, including myogenic differentiation factor D (MyoD), they proliferate and differentiate into new myofibers or myonuclei, resulting in increased protein synthesis. On the other hand, myostatin is able to inhibit cell cycle progression. Up-regulation of the expression of ubiquitin ligases, Atrogin-1 and muscle ring finger protein 1 (MuRF-1), results in increased muscle degradation. The understanding of AAS mechanism of action in skeletal muscle is critical for a better comprehension of muscular physiology under AAS use and abuse. The aim of this study was to investigate the effects of resistance training associated to AAS supraphysiological dose on the expression of modulators of skeletal muscle pathways of atrophy and hypertrophy. Wistar rats were grouped into: sedentary (S); trained (T); S with AAS (A); and T with AAS (TA). Exercised groups performed jumps in water: 4 sets of 10 jumps each and 30-second of rest interval between series, for 7 weeks with a progressive overload of 50 to 80% of body weight. Nandrolone decanoate (5 mg/kg) was injected sc twice a week. After last exercise session animals were killed. Myostatin, MyoD, Atrogin-1 and Murf mRNA expression were determined in the gastrocnemius muscle extracts by real-time reverse transcriptase-polimerase chain reaction (RT-PCR). The exercise did not change RNAm expression of any studied genes while AAS or its association with training increased atrogina-1 and reduced myostatin RNAm. The expression of MyoD and MuRF-1 was not altered by AAS. These results showed that both myostatin and atrogin-1, important genes of skeletal muscle related to cell cycle progression and protein degradation, are sensitive to supraphysiological doses of AAS. / O uso de esteróides anabólicos androgênicos (EAA) é disseminado entre atletas e não atletas que desejam melhorar o desempenho ou a aparência física. Os EAA agem sobre as células satélites no músculo esquelético, que são as principais precursoras do músculo esquelético, sendo essenciais tanto para crescimento quanto para reparo muscular. Quando são ativadas, na presença de diversos fatores, incluindo o fator D de diferenciação miogênica (MyoD), elas podem se proliferar e diferenciar-se em novas miofibrilas ou mionúcleos, resultando em maior síntese proteica. Por outro lado, a miostatina é capaz de inibir essa progressão do ciclo celular. Uma maior expressão de ubiquitinas de ligação, Atrogina-1 e muscle ring finger protein 1(MuRF-1), resulta em aumentada degradação muscular. Entender os mecanismos de ação dos EAA no músculo esquelético é essencial para uma melhor compreensão da fisiologia muscular sob a ação dos EAA. O objetivo desse estudo foi investigar os efeitos do treinamento pliométrico aquático com sobrecarga associado a doses suprafisiológicas de EAA sobre a expressão de moduladores de vias de hipertrofia e atrofia do músculo esquelético. Ratos Wistar foram agrupados em não treinados (S), treinados (T), S tratados com EAA (E), e T tratados com EAA (TE). Os grupos que treinaram realizaram saltos na água: quatro séries de 10 saltos com 30 segundos de intervalo entre as séries, 5 vezes por semana durante 7 semanas, com uma sobrecarga progressiva de 50 a 80% do peso corporal. Decanoato de nandrolona (5 mg/kg) foi injetado subcutaneamente duas vezes por semana. Imediatamente após a última sessão os animais foram mortos. A expressão gênica de miostatina, MyoD, Atrogina-1 e MuRF-1 do músculo gastrocnêmio foi determinada por transcriptase reversa-reação em cadeia da polimerase (RT-PCR) em tempo real. O treinamento não alterou a expressão de nenhum dos genes estudados, enquanto sua associação com o EAA aumentou a expressão gênica de atrogina-1 e reduziu de miostatina. A expressão de MyoD e MuRF-1 não foi alterada pelo EAA. Os resultados mostraram que tanto a miostatina quando a atrogina-1, importantes genes relacionados tanto a progressão do ciclo celular quanto a degradação de proteínas no músculo esquelético, são sensíveis ao EAA.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Vincristine sulphate is antitumor agent widely used in small animal clinical oncology; therefore it can cause a number of adverse effects including marrow and neuronal cytotoxicity. Nandrolone decanoate, an anabolic-androgenic steroid (AAS), has been used in association with vincristine in order to ease effects such as moderate myelosuppression. The present dissertation presents data related to the isolated or associated employment of vincristine sulphate and nandrolone decanoate, as well as their effects on the cholinergic system and oxidative profile of Wistar rats. The animals were submitted to four different doses of AAS for three weeks and its action on acetylcholinesterase (AChE) activity in four different structures of brain tissue (cerebellum, hippocampus, striatum and cerebral cortex) was studied. The second experiment shows the effects of vincristine and/or nandrolone decanoate in the brain (same parts studied previously) and blood through measurement of brain and red blood cell AChE (RBC-AChE) enzyme activity as well as brain and blood serum lipid peroxidation of rats treated for two weeks. Results show that the two highest doses used in the first experiment increased enzyme activity, suggesting interference in the cholinergical system of the striatum and cerebellum. The results obtained in the latter experiment demonstrate that the isolated use of this AAS and its association with vincristine sulphate altered brain and RBC-AChE action, both in a stimulatory and inhibitory fashion. Lipid peroxidation, in the brain and blood, increased due to the isolated use of both vincristine and nandrolone decanoate, as well as to their associated use at the highest dose of ester used. Furthermore, the data show that the association between the therapeutic dose of nandrolone decanoate and vincristine is capable of neutralizing the free radical production induced by their isolated use in brain and blood serum. Serum RBC-AChE activity and the oxidative profile presented in this study are similar to those exhibited for brain tissue. Based on these data, it can be concluded that nandrolone decanoate is capable of interfering in AChE activity, affecting the cholinergic system, which could cause an alteration of its neurotransmitter, as well as a low or high stimulation of post-synaptic receptors. Therefore, the use of the therapeutic dose of AAS studied here in association with vincristine has been shown to be beneficial, as it could protect the organism from damaging processes caused by the production of free radicals. / O sulfato de vincristina é um agente anti-tumoral bastante usado na oncologia clínica de pequenos animais, porém seus efeitos colaterais incluem citotoxicidade medular e neuronal. O decanoato de nandrolona, um esteróide anabólico androgênico (EAA), tem sido usado em associação a este medicamento para amenizar alguns de seus efeitos, como a mielossupressão moderada. Esta dissertação apresenta dados referentes ao uso isolado ou associado do sulfato de vincristina e do decanoato de nandrolona, seus efeitos no sistema colinérgico e no perfil oxidativo de ratos Wistar. Primeiramente, verificou-se quatro diferentes doses do EAA, por três semanas, e sua ação sobre a atividade da acetilcolinesterase (AChE) em quatro partes do tecido cerebral (cerebelo, estriado, hipocampo e córtex cerebral). O segundo experimento apresenta grupos tratados durante duas semanas com sulfato de vincristina e/ou decanoato de nandrolona e as ações destes no cérebro (mesmas partes pesquisadas anteriormente) e no sangue, através da mensuração da atividade enzimática da AChE cerebral e eritrocitária (RBC-AChE) e peroxidação lipídica cerebral e sérica. As duas doses mais altas utilizadas no primeiro trabalho aumentam a atividade da enzima, sugerindo que haja interferência no sistema colinérgico, no estriado e no cerebelo. Os resultados obtidos, no estudo posterior, demonstram que o uso isolado deste EAA e suas associações com o sulfato de vincristina alteram a ação da AChE cerebral e RBC-AChE, tanto de forma estimulatória quanto inibitória. A peroxidação lipídica, cerebral e sangüínea, aumenta devido ao uso isolado da vincristina e do decanoato de nandrolona, e na associação do quimioterápico com a dose mais alta usada do éster. A dose terapêutica do decanoato de nandrolona e a vincristina utilizadas são capazes de neutralizar a produção de radicais livres tanto no cérebro quanto no soro sangüíneo. A atividade da RBC-AChE e o valor do perfil oxidativo do soro apresentados nesta pesquisa são similares àqueles exibidos pelo tecido cerebral. Diante destes dados, pode-se concluir que o decanoato de nandrolona é capaz de influenciar a atividade da AChE, afetando o sistema colinérgico, o que poderia ocasionar em uma ação alterada do seu neurotransmissor, além de uma baixa ou alta estimulação dos receptores póssinápticos. Entretanto, o uso da dose terapêutica estudada deste EAA associada à vincristina mostra-se benéfico, pois poderia proteger o organismo de processos prejudiciais relacionados a produção de radicais livres.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Anabolic androgenic steroids (AAS) are synthetic substances derived from testosterone that promote greater muscle mass and strenght. Thus, they are used illegally to improve athletic performance of horses, dogs or athletes or to improve meat production. The doses, ranging from 10 to100 times the therapeutic recommendation, enhances the deleterious effects on various organs. The objective of this study was to evaluate the effects of different protocols (P1, P2 and P3) of boldenone undecylenate (BU) and stanozolol (ST) on markers of liver and kidney function and variables of oxidative stress in these organs. For this, 54 male Wistar rats were divided into nine groups of six animals each. Each animal received intramuscularly 5.0 mg kg-1 of BU or ST once a week for four weeks (P1); 2.5 mg kg-1 of BU or ST once a week for eight weeks (P2); and 1.25 mg kg-1 of BU or ST once a week for 12 weeks (P3). For each protocol, a control group was used (CG), and they received 0.1 ml of olive oil intramuscularly. Blood, and fragments of liver and kidney were collected for alanine aminotransferase activity (ALT), alkaline phosphatase (ALP), albumin, creatinine, cholesterol, total protein, triglycerides, urea, reactive oxygen species (ROS), thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), total thiols (T-SH), and glutathione (GSH) evaluation. Seric ALT activity and cholesterol concentration were significantly (p<0.05) higher compared to CG when BU of protocol P1 was used. ALT activity was significantly higher (p<0.05) compared to the CG in protocol P2 when ST was used. Liver samples showed higher levels (p<0.05) of ROS and TBARS in protocols P1 and P3 when BU was used, and lower GSH activity (p<0.05) on group treated with protocol P3. Rats that have received ST under protocol P1 and P3 showed higher levels (p<0.05) of ROS, as well as increased TBARS levels in P3 but lower GSH activity in P3 (p<0.05) when compared to the CG. In the liver, the T-SH concentration was lower (p<0.05) in P2 when compared BU and ST of the CG. In renal tissues, ROS and TBARS levels were significantly higher (p<0.05) in animals that received BU under protocols P1 and P2; and GSH activity and T-SH levels were reduced in the three protocols (P1, P2 and P3). In addition, animals treated with ST occurred showed reduced renal levels of GSH levels (p<0.05) in P2 and P3. The treatment with ST also led to higher ROS levels (p<0.05) in P2 and P3, and TBARS levels in P3, but reduced concentration (p<0.05) of GSH levels in P2 and P3, and T-SH in P2 and P3. In conclusion, anabolic steroids are harmful even when used in low doses or in a few applications, since in all evaluated protocols was possible to observe changes in the redox balance in the liver and kidneys. / Esteroides anabólicos androgênicos (EAA) são substâncias sintéticas derivadas da testosterona que promovem crescimento muscular e ganho de força. Devido a isso, são utilizadas ilegalmente para melhora da performance atlética de equinos, caninos ou atletas ou para maior produção de carne. As doses variam de 10 a 100 vezes a recomendação terapêutica, o que potencializa os efeitos deletérios em diversos órgãos. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de diferentes protocolos de administração (P1, P2 e P3) de undecilenato de boldenona (UB) e estanozolol (EST) em indicadores da função e lesão, bem como, parâmetros oxidativos hepático e renal. Para isso, foram utilizados 54 ratos Wistar, machos, distribuídos em nove grupos com seis animais cada que receberam por via intramuscular 5 mg/kg de UB ou EST uma vez por semana durante 4 semanas (P1); 2,5mg/kg de UB ou EST uma vez por semana durante 8 semanas (P2) e 1,25mg/kg de UB ou EST uma vez por semana durante 12 semanas (P3). Cada protocolo teve um grupo controle (GC) que recebeu 0,1 mL de azeite de oliva intramuscular. Posteriormente a eutanásia, realizada uma semana após o último tratamento, foi avaliada a atividade sérica da alanina aminotransferase (ALT) e fosfatase alcalina (FA), os níveis séricos de albumina, creatinina, colesterol, proteínas totais, triglicerídeos, ureia, espécies reativas de oxigênio (ERO), substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), glutationa reduzida (GSH) e tiois totais (T-SH). No protocolo P1 obteve-se atividade sérica de ALT e concentração de colesterol significativamente (p<0,05) maiores comparando-se o grupo UB com o grupo GC. O grupo EST obteve aumento significativo (p>0,05) da ALT em relação ao grupo controle no protocolo P2. No tecido hepático, comparando-se os grupos UB e GC, obteve-se níveis maiores (p<0,05) de ERO e TBARS em P1 e P3 e concentração menor (p<0,05) de GSH em P3. O grupo EST apresentou valores maiores (p<0,05) de ERO no P1 e P3, de TBARS no P3 e níveis menores (p<0,05) de GSH no P3 quando comparado ao grupo GC. A concentração hepática de T-SH foi menor (p<0,05) no P2 comparando UB e EST ao grupo GC. No tecido renal, ao comparar o grupo UB com o grupo GC obteve-se níveis significativamente maiores (p<0,05) de ERO e TBARS nos protocolos P1 e P2 e menores (p<0,05) de GSH e T-SH nos protocolos P1, P2 e P3. Comparando-se os grupos EST e GC os níveis de GSH foram menores (p<0,05) no P2 e P3. O grupo EST apresentou níveis maiores (p<0,05) de ERO nos protocolos P2 e P3, de TBARS no P3, concentração menor (p<0,05) de GSH no P2 e P3 e níveis menores de T-SH no P2 e P3 quando comparado ao grupo GC. Neste estudo foi possível concluir que os anabolizantes são prejudicias mesmo quando utilizados em baixas doses ou em poucas aplicações, visto que em todos os protocolos avaliados foi possível observar alterações do balanço redox no fígado e rins dos ratos.