O objetivo desta tese foi verificar os efeitos terapêuticos do enriquecimento ambiental (EA) na recuperação motora, funcional e tecidual de roedores expostos à hipóxia-isquemia (HI) neonatal. Outro objetivo foi acompanhar e descrever o desenvolvimento motor de crianças de 0 a 2 anos de idade junto ao programa Primeira Infância Melhor (PIM) em Porto Alegre- RS. No Capítulo 1 encontra-se o estudo em que foi avaliado o efeito do EA precoce sobre o aparecimento de sinais e reflexos neurológicos em animais submetidos à HI neonatal. No 7º dia pós-natal, ratos Wistar machos e fêmeas foram submetidos ao modelo de Rice-Vannucci de HI neonatal, onde a artéria carótida comum esquerda foi permanentemente ocluída e na sequência os animais foram expostos a uma atmosfera hipóxica (8% de oxigênio) durante 90 minutos. Um dia pós o procedimento de HI, os roedores foram alojados em gaiolas enriquecidas ou em gaiolas convencionais (ambiente padrão). Os sinais e reflexos neurológicos foram avaliados 24 horas antes da indução da HI, 24 horas após a HI e a cada 3 dias (11º, 14º, 17º) até o 20º dia pós-natal, quando os animais foram eutanaziados para posterior avaliação da extensão da lesão encefálica no estriado, corpo caloso e neocórtex. Os resultados apresentados no Capítulo 1 mostraram que independente da lesão hipóxicoisquêmica, a exposição ao EA precoce (8º ao 20º dia pós-natal) antecipou o aparecimento dos reflexos neurológicos (abertura dos olhos, desdobramento das orelhas, erupção do incisivo, reflexos de contração das pálpebras e das orelhas). Ademais, o EA foi capaz de prevenir atrofia do corpo caloso ipsilateral à lesão e no neocortex contralateral à lesão. No estudo apresentado no Capítulo 2 avaliou-se o efeito, pré (17º dia pós-natal) e pós (49º dia pós-natal) tratamento combinado de ciclosporina A (CsA) e reabilitação (EA e tarefa de alcance), na recuperação funcional de roedores submetidos à HI neonatal nos testes do cilindro, escada horizontal, campo aberto, reconhecimento de objetos e staircase. Ratos Sprague Dawley machos e fêmeas foram submetidos à HI (conforme descrito acima) e dez dias pós a lesão foram avaliados nos testes do cilindro, escada horizontal, campo aberto e reconhecimento de objetos. Os roedores apresentaram prejuízo motor no campo aberto (menor número de cruzamentos no primeiro minuto) e na escada horizontal (maior número de erros), contudo não houve comprometimento da função cognitiva. No 21º dia pós-natal os animais receberam a implantação subcutânea de uma bomba osmótica para liberação da CsA (420 mg/mL) ou veículo. E então, foram separados por sexo e alojados em gaiolas enriquecidas ou em gaiolas convencionais. Os animais enriquecidos também foram expostos a um treino de habilidade de alcance tendo como alvo a pata anterior afetada durante 4h/dia, 6 dias/semana por 4 semanas (21º ao 49º dia pós-natal). Ao final das 4 semanas de terapia combinada os animais foram reavaliados nas funções motora e cognitiva. Os resultados mostraram apenas o efeito da reabilitação motora, que por sua vez levou ao aumento da atividade exploratória no campo aberto, diminuição do número de erros na escada horizontal e melhor desempenho no teste do staircase. O componente farmacológico, CsA, não causou nenhum efeito sobre a recuperação dos roedores. A terapia combinada não recuperou a atrofia do hipocampo, córtex e hemisfério cerebral ipisilateral à lesão. E no estudo do Capítulo 3 objetivamos descrever o desenvolvimento motor de crianças de 0 a 2 anos de idade junto ao programa PIM em Porto Alegre-RS. Tal programa tem como alvo o desenvolvimento pleno das capacidades físicas, intelectuais, sociais e emocionais da criança dentro do seu ambiente familiar. As crianças avaliadas apresentaram desenvolvimento motor normal (apenas risco de atraso). As famílias avaliadas apresentavam baixo nível socioeconômico e ofereciam poucas oportunidades de estimulação no ambiente domiciliar. Concluímos que a estimulação ambiental apresentou efeitos benéficos sobre os aspectos do desenvolvimento e recuperação funcional nos roedores submetidos à HI neonatal e o programa PIM tem um grande potencial de utilização para estimulação de crianças em situação de vulnerabilidade social. / The aim of this study was to verify therapeutic effects of environmental enrichment (EE) on motor, functional and tissue recovery of rodents exposed to neonatal hypoxia-ischemia (HI). Besides, describe the motor development in children aged 0 to 2 years old attended by Better Early Childhood Program in Porto Alegre-RS, Brazil. In Chapter 1, the study aimed to evaluate the early housing in EE on maturation of physical characteristics and neurological reflexes in rats submitted to neonatal HI. At postnatal day 7, male and female Wistar rats were used to produce Rice-Vannucci model of unilateral brain injury where the left common carotid artery was occluded then pups were placed in a hypoxic chamber (O2 level at 8%) for 90 minutes. Rodents were housed in EE cages or in standard cages. We evaluated the maturation of physical characteristics and neurological reflexes from the day preceding the HI induction postnatal day 6 until postnatal day 20. Morphological analysis included the evaluation of striatal, corpus callosum and neocortex volume. Our results demonstrated that HI had no effect on neurological parameters evaluated in neonate rats. But we demonstrated a clear effect of early EE on sensorimotor development through earlier appearance of opening, eye reflex and incisor eruption were identified in early stimulated rats. Also, brain tissue was preserved in ipsilateral corpus callosum and contralateral neocortex after early environmental stimulation. The experiment presented in Chapter 2 investigated pre- and post- combinational therapy of cyclosporine A (CsA) and motor rehabilitation effects on motor function and cognition tests in rats submitted to neonatal HI. Male and female Sprague Dawley rats were submitted to neonatal HI model (as described above) and, ten days after HI surgery, rat pups were evaluated in motor function and cognition through cylinder, ladderrung walking, open field and novel object recognition. Results showed no cognitive deficit but motor function impairment in open field and ladder rung walking test in rats submitted to HI. At postnatal day 21, all HI pups were implanted subcutaneously on flank with osmotic pumps delivering CsA (420 mg/mL) or vehicle. Then, animals were housed in either standard home cages or enriched environment cages. In addition to being housed in EE, enriched groups were exposed to rehabilitative reach training 4h/day, 6 days/week for 4 weeks (PND 21 until PND 49). At the end of 4 weeks of combined therapy (EE, reaching and CsA) rats were reevaluated in same motor and cognitive tasks (cylinder, ladder walking, open field, novel object recognition, and staircase task). Rehabilitation appeared to be the most significant component of the combined therapy and was responsible for recovery of motor function as demonstrated in ladder rung walking, open field and staircase performance. Drug component, CsA, had no effects on behavioral outcomes. The combined therapy had no effect on hippocampal, cortical and hemispheric tissue atrophy. And the study of Chapter 3 aimed describe motor development of children from 0 to 2 years old inserted into Better Early Childhood Program (BECP) in south of Brazil. This program has the main goal to develop activities that cover physical, psychological, intellectual and social abilities inside the familiar context. Our results demonstrated that infants had typical motor development (only risk of delay). Evaluated families were considered at social-environmental risk and home affordances were limited. These findings can indicate a risk condition on infant development. We may conclude that environmental enrichment improved neurobehavioral development and functional recovery in rats submitted to neonatal HI, and the BECP has a great potential to stimulate children at social-environmental risk.

O objetivo desta tese foi avaliar o efeito de distintos eventos agressivos, pertinentes ao contexto fisiopatológico da Paralisia Cerebral, na gênese de um modelo animal capaz de reproduzir as alterações anatômicas, bioquímicas e funcionais a fim de que se obtenha um fenótipo comportamental e neuropatológico mais semelhante à doença. Para isso, foram realizados três experimentos. No primeiro, foram examinados os efeitos de baixas doses da endotoxina bacteriana (lipopolissacarídeo, LPS), associada ou não com a anóxia perinatal (AP), nos parâmetros inflamatórios e de estresse oxidativo no córtex cerebral de filhotes de ratos Wistar machos recém nascidos. Foram avaliadas os níveis de TNF-α, IL-1, IL-4, SOD, CAT e DCF. Outros animais foram submetidos à avaliação dos marcos do desenvolvimento do dia 1º ao 21º dia de vida (P1 - P21). O comportamento motor também foi avaliado no P29 utilizando-se o campo aberto e o Rotarod. O LPS e a AP sozinhos obtiveram impactos diferentes na atividade de SOD e nos níveis de IL-1, TNF-α e radicais livres acompanhados com leve impacto no desenvolvimento e desempenho motor. Quando o LPS e a AP foram combinados, as mudanças nos parâmetros inflamatórios e de estresse oxidativo foram maiores. Adicionalmente, na combinação dos eventos, maiores limitações no desenvolvimento motor e na coordenação foram observadas. No segundo e terceiro experimentos, investigamos parâmetros de plasticidade morfológica na medula espinal de ratos submetidos à restrição sensório-motora (RS), associada ou não à estimulação locomotora. Ratos Wistar machos foram expostos à RS do P2 ao P28. Ratos controle e experimentais foram submetidos ao treinamento de estimulação locomotora em esteira com duração de três semanas (do P31 até P52). Foram determinadas a área de secção transversal (AST) de motoneurônios ao nível da lombar (L5), assim como de fibras nervosas mielinizadas do nervo isquiático (segundo experimento). Também, foram avaliadas a imunorreatividade à sinaptofisina e à caspase-3 no corno ventral da medula espinal (L5; terceiro experimento). Após a RS, a área média do soma dos motoneurônios foi reduzida, acompanhada pela redução da AST média das fibras nervosas do nervo isquiático. Adicionalmente, houve redução na imunorreatividade à sinaptofisina, associada a um aumento na expressão de caspase-3. Essas alterações foram revertidas, alcançando níveis do grupo controle, quando os animais submetidos à RS foram expostos à estimulação locomotora. Nossos resultados sugerem que, em ratos, infecções/inflamação, asfixia perinatal e a inatividade no início da vida pós-natal podem criar substratos para reproduzir um fenótipo clínico relevante e similar aos observados na PC. / The aim of this thesis was to evaluate the effect of different aggressive events, relevant to pathophysiological context involved in Cerebral Palsy (CP), in the genesis of an animal model able to reproduce the anatomical, biochemical and functional alterations in order to obtain a behavioral and neuropathological phenotype more similar to CP. For this, we made three experiments. In the first one, the effects of maternal exposure to low doses of bacterial endotoxin (lipopolysaccharide, LPS) associated or not with perinatal anoxia (PA) on oxidative stress and inflammatory parameters which were examined in cerebral cortices of newborns Wistar male pups. Concentrations of TNF-α, IL-1, IL-4, SOD, CAT and DCF were measured. Other newborn rats were assessed for neonatal developmental milestones from day 1 to 21 (P1 – P21). Motor behavior was also tested at P29 using openfield and Rotarod. LPS and PA alone had different impacts on SOD activity and IL-1, TNF- α and free radicals levels accompanied with slight impact on development and motor performance. When LPS and PA were combined, changes in inflammatory and oxidative stress parameters were greater. In addition, greater motor development and coordination impairments were observed. In the second and third experiments, we investigated morphologic parameters of spinal cord plasticity in rats that undergone through sensorimotor restriction (SR), associated or not to locomotor stimulation. Male Wistar rats were exposed to SR from P2 to P28. Control and experimental rats underwent locomotor stimulation training in a treadmill for three weeks (from P31 to P52). The cross-sectional area (CSA) of spinal motoneurons at lumbar level (L5) as well of myelinated fibers from ischiatic were determined. Also, the intensity of the synaptophysin and caspase-3 immunoreaction was assessed within ventral horn of spinal cord (L5; third experiment). After SR, the mean motoneuron soma size was reduced accompanied by a reduction in the mean fiber and axon CSA of ischiatic nerve. In addition, there was a synaptophysin immunoreactivity reduction accompanied by an increased caspase-3 immunoreactivity. Those alterations were reversed and reached the control levels when animals submitted to SR were exposed to locomotor stimulation. Our results suggest that, in rodents, infections/inflammation, perinatal anoxia and inactivity during early postnatal life could play an important role by creating substrates for the pathological behavior thus, contributing to reproduce clinically relevant phenotype similar to those observed in CP.

A Doença de Parkinson (DP) é a segunda doença neurodegenerativa mais comum, afetando em média 2-3% dos indivíduos com idade superior a 65 anos. Além dos sintomas motores altamente debilitantes, os sintomas não-motores podem preceder em muitos anos o aparecimento dos sintomas motores, podendo caracterizar uma fase prodrômica da DP. Uma potencial estratégia farmacológica é a introdução de agentes neuroprotetores no estágio inicial da doença, a fim de prevenir a morte neuronal decorrente do progresso da neurodegeneração. A N-acetilcisteína (NAC) é um antioxidante, anti-inflamatório e modulador glutamatérgico que mostrou vários benefícios terapêuticos em transtornos psiquiátricos. Neste estudo, foi avaliado o efeito da NAC na prevenção dos danos induzidos por 6-Hidroxidopamina (6-OHDA) sobre parâmetros motores, cognitivos e morfológicos em um modelo de DP em larvas de peixes-zebra. Nossos resultados mostraram que NAC foi capaz de prevenir os déficits motores e cognitivos e as alterações morfológicas causadas pela exposição a 6-OHDA, o que reforça a relevância de seus efeitos neuroprotetores. Por atuar em diferentes alvos relevantes na fisiopatologia da DP, NAC é um potencial candidato para prevenção e tratamento de DP. / Parkinson’s disease (PD) is the second most common neurodegenerative disorder, affecting on average 2-3% of the individuals older than 65 years. In addition to its highly debilitating motor symptoms, non-motor symptoms may precede by many years their motor counterparts, which may characterize a prodromal phase of PD. A potential pharmacological strategy is to introduce neuroprotective agents at an earlier stage in order to prevent further neuronal death. N-acetylcysteine (NAC) is an antioxidant, anti-inflammatory and glutamatergic modulator that has shown various therapeutic benefits in brain disorders. In this study, it was evaluated the effect of NAC to prevent the damage induced by 6-OHDA on motor, cognitive and morphological parameters in a PD model in larval zebrafish. NAC was able to prevent the motor and cognitive deficits and morphological alterations caused by exposure to 6-OHDA, which reinforce the relevance of its neuroprotective effects. By acting on different relevant targets in the pathophysiology of PD, NAC is a potential candidate for prevention and treatment of PD.

A Paralisia Cerebral (PC) é causada por lesões não progressivas no encéfalo em desenvolvimento gerando comprometimentos secundários normalmente acompanhados de mudanças morfológicas, bioquímicas e fisiológicas no sistema neuromuscular. O enriquecimento ambiental (EA) é uma combinação de estímulos de interação social, atividade física e aprendizagem que busca mimetizar a intervenção fisioterápica. Assim, o objetivo desta dissertação foi estudar se o EA é capaz de prevenir o estabelecimento de comprometimentos motores em um modelo de PC em ratos. Foram utilizadas ratas Wistar grávidas para indução do modelo experimental de PC. Os filhotes machos foram divididos em 4 grupos: controle (grupo CT), animais mantidos no enriquecimento ambiental (grupo EA), animais com paralisia cerebral (grupo PC) e animais com paralisia cerebral mantidos em enriquecimento ambiental (grupo PC-EA). A avaliação das habilidades motoras foi realizada no vigésimo nono dia pós-natal utilizando os seguintes testes: Campo Aberto, Rotarod, Escada Horizontal, Barra Estreita e comprimento da passada. As análises histológicas avaliaram a área média das fibras do músculo sóleo, a área média dos somas dos motoneurônios e expressão de sinaptofisina no corno ventral da medula espinhal. O EA mostrou ser capaz de prevenir os déficits motores, porém não reverteu a atrofia das fibras musculares observadas nos animais PC. Além disso, foi verificado um aumento na área média dos motoneurônios e um aumento na expressão de sinaptofisina no corno ventral da medula espinhal de animais com PC mantidos em EA, em relação aos que viveram em ambiente padrão. Dessa forma, o incremento de estímulos proporcionado pelo EA pode prevenir a instalação de déficits motores e alterações histológicas em um modelo de PC em ratos. / Cerebral Palsy (CP) results from nonprogressive lesions in the immature brain generating secondary impairments usually accompanied by morphological, biochemical and physiological changes in neuromuscular system. Environmental enrichment (EE) is a combination of stimuli including social interaction, physical activity and learning experiences that seeks to mimic the physiotherapy intervention. Therefore, the aim of this study was to verify whether EE is able to prevent the establishment of motor impairment in a rat model of CP. Pregnant Wistar rats were used to induce the experimental model of CP associating the maternal exposure to low doses of bacterial endotoxin, perinatal anoxia and sensorimotor restriction of the pups. Pups were divided into 4 groups: control (CT group), animals reared in environmental enrichment (EE group), animals submitted to cerebral palsy model (CP group) and animals submitted to cerebral palsy model reared in environmental enrichment (CP-EE group). The assessment of motor skills was held on the twenty-ninth post natal day using the following tests: Open Field Test, Rotarod, Horizontal Ladder, Narrow Suspended Bar and stride length. The histological analysis evaluated the mean cross-sectional area (CSA) of the soleus muscle fibers, the mean CSA of motoneuronal somata and expression of synaptophysin in the ventral horn of the spinal cord. EE was able to prevent the motor deficits, however did not reverse the muscle atrophy observed in CP animals. Furthermore, there was an average increase in the mean area of motoneurons and an increase in the expression of synaptophysin in the ventral horn of the spinal cord of animals submitted to CP model reared in EE in relation to CP animals reared in a standard environment. Hereupon, the stimulus increment provided by EE can prevent the onset of motor deficits and histological changes in a CP rat model.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Desportos, Programa de Pós-Graduação em Educação Física, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T12:57:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 342286.pdf: 2127524 bytes, checksum: 2e779bbda393be8a7b643fbef6bb3782 (MD5) Previous issue date: 2015 / O presente estudo buscou analisar se o nível de atividade física (NAF), a participação em atividades físicas organizadas, o excesso de peso na fase pré-escolar e a mudança desses fatores na transição do período pré-escolar para o escolar são preditores da coordenação motora na fase escolar. Trata-se de um estudo longitudinal com acompanhamento de dois anos de duração. A primeira avaliação foi conduzida em 2010, e a segunda, em 2012. A amostra deste estudo foi constituída por 665 crianças matriculadas em escolas públicas e privadas da cidade de Recife, Pernambuco. Na linha de base as crianças tinham 3 a 5 anos e na reavaliação 5 a 7 anos de idade. O nível de coordenação motora foi obtido a partir do valor bruto do quociente motor (QM) de cada um dos quatro testes (equilíbrio em deslocamento para trás, saltos monopedais, saltos laterais, transposição lateral) que compõem o KTK e pelo quociente motor total (QMT) que resulta do somatório dos pontos obtidos em cada sub-teste. Os pontos de cortes dos QM foram determinados a partir da distribuição por tercis (baixo, intermediário,alto), considerando os escores observados em cada teste segundo sexo e a idade da criança na fase escolar. A medida do NAF foi obtida a partir de um escore global, considerando o tempo despendido pelas crianças em jogos e brincadeiras ao ar livre, tanto em um dia típico de semana quanto do final de semana. Outra medida foi à participação das crianças em atividades físicas organizadas, como os esportes, danças ou artes marciais. O excesso de peso foi determinado mediante cálculo do índice de massa corporal. A regressão logística ordinal, com modelo de chances proporcionais, foi realizada a fim de analisar a associação entre as possíveis variáveis preditivas com a coordenação motora. No modelo final da regressão, verificou-se que o excesso de peso na fase pré-escolar foi estatisticamente associado aos níveis de coordenação motora na fase escolar (OR= 2,61; IC95%: 1,85-3,69; p<0,001). Após estratificação pelo NAF, observou-se que a magnitude de associação entre o excesso de peso e o escore do nível de coordenação motora foi superior para os pré-escolares classificados com baixo NAF (OR= 4,04; IC95%: 1,96-8,33; p<0,001) em comparação àqueles considerados fisicamente ativos (OR= 2,30; IC95%: 1,53-3,46; p<0,001). Quando observado os dados de 2010 e 2012, constatou-se que as crianças que passaram a não ter excesso de peso ou permaneceram sem excesso de peso tinham mais chance de estar no tercil mais alto do QMT (OR= 3,10; IC95%: 2,11-4,53; p<0,001). Os resultados deste estudo permitem concluir que: o excesso de peso na fase pré-escolar é um preditor da coordenação motora na fase escolar; a mudança no excesso de peso ocorrida na transição do período pré-escolar para o escolar prediz a coordenação motora na fase escolar; o nível de atividade física na fase pré-escolar modera a associação entre excesso de peso e a coordenação motora; a atividade física na fase pré-escolar não prediz a coordenação motora na fase escolar.<br> / Abstract : This study aimed to analyze whether the physical activity level (PAL), the participation in organized physical activity, excess weight in preschool period and the change of these factors in the transition from preschool period to the school are predictors of motor coordination on the school stage. It was a two-year longitudinal study. The first evaluation was conducted in 2010, and the second, in 2012. The sample consisted of 665 children enrolled in public and private schools in the city of Recife, Pernambuco. At the baseline, the age of the children was 3 to 5 old and on the reassessment, 5 to 7 years old. The level of motor coordination was assessed by gross motor quotient (MQ) from each of the four tests (walking backwards, hopping for height, jumping sideways, and moving sideways) that composes the KTK and by the total motor quotient (TMQ) achieved by the sum of points obtained in each subtest. The cutoffs of MQ sections were classified in three categories (low, intermediate, high), considering the scores observed in each test according to sex and age of the child at school age. The measure of PAL was obtained by a global score, considering the daily time spend on games and playing outdoor, measured by a typical day on weekday and weekend. Other measure was the participation in organized physical activity such as sports, dance or martial arts. Excess weight was determined by calculating the body mass index. The ordinal logistic regression with proportional odds model, was performed to analyze the association between possible predictive variables with the level motor coordination. In the final regression model, it was found that the excess weight in preschool age was statistically associated with level of motor coordination in school age (OR = 2.61; 95% CI: 1.85 to 3.69; p < 0.001). After stratification by PAL, it was observed that magnitude of association between excess weight and the score of level of motor coordination was higher for preschool children classified as low PAL (OR = 4.04; 95% CI: 1.96 -8.33, p <0.001) compared those considered physically active (OR = 2.30; 95% CI: 1.53 to 3.46; p <0.001). When observed the 2010 and 2012 data, it was found that children who started without excess weight or remained without excess weight was more likely to be on the highest level of TMQ (OR = 3.10; 95% CI: 2.11 to 4.53; p <0.001). The results of this study indicate: excess weight in preschool period is a predictor of motor coordination in school period; the change in excess weight occurred in the transition from preschool age to school age predicts motor coordination at school period, the PAL in preschool age moderates the association between excess weight and motor coordination; physical activity in preschool age does not predict the motor coordination in the school age.

Evidências sugerem que o aprendizado e a realização de tarefas motoras de habilidade podem induzir mudanças comportamentais e neurofisiológicas, o que ocorre tanto em animais intactos quanto naqueles submetidos às lesões do SNC. Nesse sentido, alguns trabalhos evidenciam uma possível participação dos astrócitos GFAP+ na plasticidade induzida por experiências comportamentais. Sendo assim, o objetivo do presente estudo foi avaliar o desempenho sensório-motor e aspectos morfológicos de astrócitos GFAP+ em estruturas encefálicas importantes para o controle motor, tais como o córtex sensório-motor (área de representação do membro anterior) e o estriado dorsolateral, em ratos controles ou submetidos à HIC e aos treinamentos de habilidade do alcance (TH) ou ao treinamento de não-habilidade (TNH). Para tanto, ratos Wistar adultos foram inicialmente adaptados às diferentes tarefas motoras empregadas ao longo de três semanas. Após, os mesmos foram submetidos às cirurgias de indução da hemorragia intracerebral (HIC) por meio da administração intra-estriatal de colagenase tipo IV ou sham. Em seguida, os animais dos grupos S-TH e HIC-TH foram submetidos ao treinamento da tarefa de habilidade do alcance e preensão, os animais dos grupos S-TNH e HIC-TNH foram submetidos ao treinamento da tarefa de não-habilidade e os animais S-ST e HIC-ST não receberam nenhum tipo de treinamento durante 4 semanas. Ao longo desse período, os animais foram testados quando ao desempenho sensório-motor ao final de cada semana de treinamento (exceto o teste do cilindro, realizado apenas nos períodos pré-cirurgia, pós-cirurgia e póstreinamento). Encerrado o período de treinamento, os animais foram profundamente anestesiados, perfundidos e tiveram seus encéfalos processados para a análise morfológica. Os resultados demonstram que a realização da tarefa de habilidade do alcance e preensão foi capaz de aumentar o comprimento dos processos primários em astrócitos GFAP+, o que ocorreu em estruturas cerebrais importantes para o controle motor, tais como o córtex sensório-motor (bilateralmente) e o estriado dorsolateral (perilesional), tanto em animais lesados pela HIC quanto em animais nãolesados. De modo particular, essas modificações astrogliais foram aumentadas quando ocorreu a associação da HIC com o treinamento de habilidade do alcance. Além disso, a referida tarefa de habilidade, mas não o treinamento de não-habilidade, foi capaz de promover uma melhor recuperação sensório-motora, avaliada pelos testes comportamentais. Sendo assim, nossos resultados sugerem que as modificações morfológicas em astrócitos GFAP+ poderiam fazer parte dos mecanismos neurobiológicos que medeiam a plasticidade induzida pela tarefa de habilidade, tanto em animais que sofreram uma HIC quanto em animais não-lesados, além de possivelmente contribuírem para a recuperação sensório-motora.

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Sinais químicos são amplamente utilizados para comunicação social intra-específica em uma grande quantidade de organismos vivos, indo de bactérias a mamíferos. Como exemplo, mamíferos secretam juntamente com a urina moléculas que promovem modulações neuroendócrinas, com alterações no comportamento e fisiologia do animal que recebe o sinal. Neste trabalho foram utilizadas ratas Wistar fêmeas virgens, com quatro meses de idade, apresentando ciclo estral regular. As fêmeas utilizadas nos experimentos encontravamse na passagem de fase entre proestro e estro. Em uma sala isolada, as fêmeas foram expostas durante 90 minutos à maravalha condicionada por machos. Para analisar as possíveis alterações no comportamento das fêmeas após a exposição, foram realizados os testes comportamentais: labirinto em cruz elevada, campo aberto, e caixa claro-escuro. Para os ensaios bioquímicos as fêmeas foram sacrificadas e as estruturas do sistema nervoso central, hipotálamo, hipocampo, córtex frontal, e amídala; o bulbo olfatório; e as estruturas do sistema reprodutor, útero e ovários, foram isoladas e congeladas para análise. Foram analisados os seguintes parâmetros bioquímicos: as atividades das enzimas antioxidantes (superóxido dismutase, catalase, e glutationa peroxidase), a quantificação das defesas antioxidantes não enzimáticas, TRAP (Total radical antioxidant potential) e TAR (Total antioxidant reactivity), e os parâmetros de dano oxidativo, TBARS (Thiobarbituric acid reactivity substances), Carbonil e conteúdo de tióis). Nas análises comportamentais foi observado que as fêmeas apresentaram ansiedade e atividade locomotor-exploratória diminuídas após a exposição à maravalha condicionada por machos. Nos ensaios bioquímicos foi observado um aumento nas defesas antioxidantes enzimáticas e não-enzimáticas em estruturas do sistema nervoso central 30 e 90 minutos após a exposição à maravalha condicionada por machos. Além disso, o hipocampo e o córtex frontal apresentaram diminuído dano oxidativo, gerado por radicais livres, 180 e 240 minutos após a exposição. Foi observado um aumento no potencial antioxidante não enzimático e uma diminuição no dano oxidativo no tecido uterino, 30 e 90 minutos após a exposição. Por outro lado, as defesas antioxidantes nos ovários foram moduladas de maneira distinta durante os 240 minutos após a exposição. Estes resultados trazem as primeiras evidências que o perfil oxidativo no sistema nervoso central, e sistema reprodutor feminino, são alterados por pistas químicas presentes na maravalha condicionada por machos, sugerindo que a comunicação através de feromônios é capaz de modular a produção e/ou remoção de espécies reativas de oxigênio no cérebro e trato reprodutor feminino. / Chemical cues are widely used for intraspecific social communication in a vast majority of living organisms ranging from bacteria to mammals. As an example, mammals release olfactory cues with urine that promote neuroendocrine modulations with changes in behaviour and physiology in the receiver. In this work, four-month-old Wistar (regular 4-day cyclic) virgin female rats were utilized in the proestrus-to-estrus phase of the reproductive cycle for experimental exposure. In an isolated room, female rats were exposed for 90 min to male-soiled bedding (MSB). Elevated plus-maze assay, open field test, and light/dark box task were performed to analyze behavioural alterations on females after exposure. For biochemical assays, female rats were killed and the hypothalamus, hippocampus, frontal cortex and amigdala; the olfactory bulb; and the uterus and ovaries were isolated for further analysis. Antioxidant enzyme activities (superoxide dismutase, catalase and glutathione peroxidase), non-enzymatic antioxidant defense measurements (TRAP and TAR), and the oxidative damage parameters (TBARS, Carbonyl and SH content) were analyzed. In behavioural analyzes we observe that female rats show decreased anxiety and locomotory/exploratory activities after MSB exposure. In biochemical assays we observed an increase in both enzymatic and non-enzymatic antioxidant defenses in different central nervous system (CNS) structures analyzed 30 and 90 min after MSB exposure. Furthermore, hippocampus and frontal cortex showed diminished free radical oxidative damage at 180 and 240 min after exposure. We observed an increase in the non-enzymatic antioxidant potential and diminished free radical oxidative damage in uterine tissue, 30 and 90 min after exposure. Furthermore, in ovaries enzymatic defenses were modulated distinctly along the 240 min after exposure. These results provide the first evidence that oxidative profile of female central nervous system, and reproductive system, are altered by chemical cues present in the MSB, thus suggesting that pheromonal communication is able to modulate radical oxygen species production and/or clearance in the female brain and reproductive tract.

Diversas formas de exercício físico estão sendo empregadas em estudos experimentais com o intuito de relacionar o exercício a uma regeneração nervosa periférica mais rápida e eficiente após uma lesão nervosa; entretanto, estas pesquisas não avaliam os efeitos de um protocolo de treinamento proprioceptivo ou treinamento de equilíbrio e coordenação específico sobre estes parâmetros. Neste trabalho, um programa de treinamento de equilíbrio e coordenação, e um programa motor controle foram utilizados após a lesão do nervo ciático por esmagamento em ratos, durante 4 semanas, para verificar a influência destas atividades sobre os parâmetros morfométricos do nervo lesionado (área média das fibras de mielina, área média da bainha de mielina, diâmetro médio das fibras de mielina, diâmetro médio axonal e g ratio) e do músculo sóleo (área média das fibras); além de verificar sua influência sobre parâmetros sensoriomotores. Os resultados demonstram que o treinamento de equilíbrio e coordenação melhora a regeneração nervosa, pois estes animais tiveram uma melhor maturação das fibras mielínicas do nervo lesionado, que possibilitou reverter/evitar a atrofia do músculo sóleo e melhorar a performance nos testes sensoriomotores após 4 semanas de treinamento. Entretanto, o treino de marcha simples, realizado pelo grupo motor controle, não melhorou a regeneração nervosa, não reverteu/evitou a atrofia muscular e também não melhorou as funções sensoriomotoras, apresentando resultados semelhantes ao grupo com lesão e que não realizou qualquer atividade física. Estes dados provêm evidências de que o treinamento de equilíbrio e coordenação pode promover a melhora sensoriomotora e a melhora de parâmetros morfométricos do músculo sóleo e do nervo ciático após uma lesão traumática experimental, e que o treinamento motor controle não tem qualquer influência sobre estes parâmetros.

O objetivo desta tese foi caracterizar o desempenho de ratos Wistar no teste do Staircase; avaliar se o treinamento de habilidade e de repetição poderia induzir diferente recuperação motora, adaptações morfológicas e plasticidade encefálica após lesão do plexo braquial e isquemia focal, além de analisar os efeitos da isquemia cerebral induzida por endotelina-1 na área média das fibras do músculo sóleo. Nossos resultados mostraram que ratos Wistar, de forma semelhante ao observado em outras linhagens, apresentam bom desempenho na tarefa do Staircase em 2 semanas após iniciado o período de treinamento; todavia, o número de animais capazes de atingir o critério mínimo (alcance e consumo de 15 esferas comestíveis) aumenta em torno de 10% quando o tempo de treinamento é estendido por mais algumas semanas. Após lesão do Sistema Nervoso Periférico (SNP), os animais submetidos à lesão do plexo braquial e treinamento de reabilitação por meio de tarefa de repetição apresentaram axônios em estágio mais avançado de recuperação, conforme evidenciado pela análise da espessura da bainha de mielina, diâmetro do axônio mielinizado e diâmetro total da fibra mielinizada. Em relação à avaliação comportamental, ambas as tarefas induziram aceleração da recuperação funcional, mas sem diferença entre os dois tratamentos propostos. Após lesão do Sistema Nervoso Central (SNC), os animais submetidos à isquemia focal e treinamento de habilidade demonstraram níveis mais elevados de proteínas relacionadas à sinapse (Sinapsina-I e PSD-95) no córtex sensório-motor e hipocampo no hemisfério lesado. O conteúdo de GFAP no córtex aumentou em função da isquemia e não foi modificado por nenhuma das tarefas de reabilitação. No hipocampo, o treinamento de habilidade resultou em maior imunoconteúdo de proteína glial fibrilar ácida (GFAP). Em relação à avaliação comportamental, nenhum grau de recuperação, espontânea ou induzida pela reabilitação, foi observado ao final do experimento. A análise das fibras do músculo sóleo não evidenciou atrofia no membro posterior contralateral ao hemisfério isquêmico. Por outro lado, a sobrecarga do membro nãoparético (ipsilateral à lesão) foi suficiente para induzir hipertrofia muscular. Concluímos que a lesão do plexo braquial por esmagamento e a isquemia focal induzida por endotelina – 1 (ET-1) causam prejuízo funcional, o qual pode ser avaliado por meio do teste do Staircase em ratos Wistar; que as atividades motoras de habilidade e de repetição induzem padrões diferentes de regeneração no SNP e no SNC; e que a isquemia focal, em longo prazo, pode induzir aumento da área média das fibras do músculo sóleo no membro posterior ipsilesional. Esses resultados ampliam os conhecimentos acerca da lesão no SNP e SNC, formas de avaliação comportamental e métodos para reabilitação funcional. / The aim of this study was to characterize the performance of Wistar rats in the Staircase test, to investigate whether skilled and unskilled training would induce different motor recovery, morphological improvement and brain plasticity after brachial plexus crush and focal brain ischemia and to analyze the effects of focal ischemia produced by Endothelin -1 on soleus muscle fiber cross-sectional area. Our results showed that Wistar rats, similar to other strains, can display high performance on the Staircase test after 2 weeks of training; that the number of animals that attained the inclusion criterion increased by 10% with longer times of training; and that the stricter criterion of 15 pellets taken can be adopted as study inclusion criterion. After Peripheral Nervous System (PNS) lesion, animals submitted to brachial plexus injury and unskilled training showed axons in more mature appearance, as evidenced by greater myelin thickness, myelinated fiber and axon diameter. With regard to functional evaluation, the rehabilitation resulted in no difference between treatments. After Central Nervous System (CNS) lesion, animals submitted to focal brain ischemia and skilled training showed high levels of brain proteins related to synapse (synapsin-I and PSD-95) in sensorimotor cortex and hippocampus. The content of glial fibrillary acidic protein (GFAP) in ischemic sensorimotor cortex was augmented as result of focal brain ischemia and it was no modified by rehabilitation. In hippocampus skilled training resulted in higher GFAP levels when compared with ischemia and unskilled training. With regard to functional evaluation, animals remained permanently impaired at the end of evaluations. The analyses of soleus muscle fibers showed no atrophic factor on hind limb contralateral to the ischemic hemisphere. Nevertheless, the overuse of non-paretic limb was sufficient to induce hypertrophy of soleus on limb ipsilateral to injured hemisphere. We conclude that brachial plexus crushing and focal brain ischemia induce functional impairment, which can be evaluated by means of Staircase in Wistar rats; that skilled and unskilled motor activity can induce different pattern of regeneration in PNS and CNS; and that long term focal brain ischemia result in increase of transverse cross sectional area of soleus fibers in non-paretic limb. The findings extend the understanding about PNS and CNS lesion, evaluation and rehabilitation treatment.