INTRODUÇÃO: A anemia carencial pode ser definida como um estado em que a concentração de hemoglobina no sangue está anormalmente baixa, possivelmente em consequência da carência de um ou mais nutrientes essenciais, sendo o ferro, dentre todos, a mais presente. A anemia precoce pode alterar a fisiologiado hipocampoem desenvolvimento,a região do cérebro responsável pelo aprendizado e memóriade reconhecimento e fatores de crescimento como o fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF).O estudo objetivou identificar a prevalência de anemia ferropriva em crianças do município de Vicente Dutra-RS e investigar possíveis alterações nos níveis séricos do BDNF em crianças com ferropenia. METODOLOGIA: Desenvolveu-se um estudo transversal quali-quatitativo, com crianças de 6 a 76 meses de idade, sendo a seleção dos participantes por conveniência. O estudo consistiu na aplicação de um questionário estruturado, contendo informações socioeconômicas, gestacionais, história médica pregressa e atual e dados antropométricos seguido por coleta de sangue através de punção. Nas amostras de sangue, foram analisadas as variáveis hemograma completo (hemoglobina, hematócrito, volume corpuscular médio e red cell distribution width), ferro, ferritina, transferrina, capacidade ferropéxica, saturação da transferrina e dosagem de BDNF. RESULTADOS: O estudo desenvolveu-se no período de junho de 2014 a junho de 2015 com a participação de 255 crianças com idade entre 7 a 76 meses de ambos os sexos, sendo excluídas do estudo 11 crianças, totalizando 244 crianças com informações suficientes para a análise dos dados. Considerou-se 4 estágios de estoques de ferro no organismo sendo o primeiro considerado como normal apresentando 76,66 % (N=184), o segundo como depleção dos estoques sem a anemia estabelecida apresentando 7,91 % (N=19), considerados anêmicos 10 % (N=24) e anemia ferropriva 5,41% (N=13). A verificação dos dados do BDNF ocorreu com amostras de soro de 165 crianças consideradas válidas no estudo. Observou-se que nos 4 grupos não ocorreu diferenças significativas nas amostras, o que demonstra a não associação dos níveis de BDNF com os estágios de ferropenia no organismo. Também analisando a associação das variáveis hemoglobina, hematócrito, ferritina, transferrina e capacidade ferropéxica com o BDNF, não observou-se significância estatística, porém ferro (p=0,017), saturação da transferrina (p=0,048), VCM (p=0,014) e RDW (p=0,043) apresentaram-se significativas as associações. CONCLUSÃO: Esse estudo considerado pioneiro em humanos até o momento, detectou associações com parâmetros sanguíneos e BDNF. Os nossos resultados aqui apresentados refinam a nossa compreensão da função do ferro no desenvolvimento do cérebro. Sugere-se também que o estudo possa ser adaptado em futuras pesquisas para explorar os diferentes papéis do ferro no neurodesenvolvimento infantil. / INTRODUCTION: Anemia deficiency can be defined as a condition manifested by an abnormally low concentration of blood hemoglobin possibly that may be due to the lack of one or more essential nutrients, the most prevalent of which is iron. Early anemia can alter the developing hippocampal physiology, the brain region responsible for learning and recognition memory, and growth factors such as the brain-derived neurotrophic factor (BDNF). This study aimed to identify the prevalence of iron deficiency anemia in children from the municipality of Vicente Dutra-RS and to investigate possible changes in serum levels of BDNF in children with iron deficiency. METHODOLOGY: We conducted a cross-sectional qualitative and quantitative study with children between 6-76 months of age, in which participant selection was based on convenience. The study consisted on the administration of a structured questionnaire including socioeconomic and pregnancy information, medical history and current medical status, and anthropometric data followed by blood sample collection through puncture. The blood samples were analyzed for CBC (hemoglobin, hematocrit, mean corpuscular volume and red cell distribution width), iron, ferritin, transferrin, total iron-binding capacity, transferrin saturation and BDNF dosage. RESULTS: The study was conducted in the period from June 2014 to June 2015 with comprised 255 children aged 7-76 months of both sexes, 11 of which were excluded from the study, totaling 244 children with sufficient information for data analysis. We considered four stages of body iron storage: normal, present in 76,66% (N = 184), depleted stores without anemia, present in 7,91% (N = 19), anemic, present in 10% (N = 24) and iron deficiency anemia, present in 5,41% (N=13). The analysis of BDNF data was performed on serum samples from 165 children considered valid in the study. We observed that the 3 groups did not show significant differences in the samples, which demonstrates a lack of association between BDNF levels and the stage of body iron deficiency. In addition, the association between hemoglobin, hematocrit, ferritin, transferrin, and total iron-binding capacity and BDNF was not statistically significant, however, iron (p = 0.017), transferrin saturation (p = 0.048), MCV (p = 0.014) and RDW (p = 0.043) showed significant associations with BDNF. CONCLUSION: This study, currently regarded as a pioneer study in humans, has found weak associations between blood parameters and BDNF. The presented results refine our understanding of the role of iron in brain development. It also suggests that the study can be adapted to future research to explore the different roles of iron in children's neurodevelopment.

A morfina é um analgésico eficaz e muitas vezes opioide usado para aliviar a dor moderada a grave durante o período neonatal precoce. A exposição repetida de morfina no início da vida tem implicações duradouras para o desenvolvimento do sistema nervoso, tais como alterações neuroquímicas e comportamentais a longo prazo em ratos. O exercício físico vem sendo utilizado como uma alternativa não farmacológica para tratamento de quadros dolorosos. Deste modo nosso objetivo foi avaliar o efeito da exposição a morfina no período neonatal nas respostas nociceptiva (térmica e mecânica) e bioquímicas (citocinas e neurotrofinas) em ratos de P30 e P60 antes e após a exposição ao exercício físico. Ratos Wistar com 7 dias foram divididos em dois grupos: salina (SA) e morfina (MO) e submetidos a 5 mg / dia / 7 dias P8 para P14 a soro fisiológico ou MO respectivamente. Nas idades de P16, P30 e P60 a resposta nociceptiva térmica foi avaliada através do teste da placa quente (PQ), a resposta mecânica por Von Frey (VF) e Randal e Selitto (RS). Ainda foram medidos os níveis basais de BDNF, NGF, IL-6 e IL-10 em córtex cerebral e tronco encefálico. Após a sessão de exercício foram realizados em P30 e P60 o teste de PQ, 1h e 24h após o exercício, o teste de VF foi realizado 24h após e os níveis de BDNF, NGF, IL-6 e IL-10 também foram medidos em córtex cerebral e tronco encefálico após a exposição ao exercício. Nossos resultados demonstram que os animais que receberam morfina no período neonatal apresentam diminuição do limiar nociceptivo térmico e mecânico em P30 e P60. Os níveis de BDNF, NGF, IL-6 e IL-10 apresentaram relação direta com a idade em tronco encefálico, aumento ao longo do tempo. Em córtex cerebral os níveis de BDNF e NGF demonstraram uma interação entre os fatores grupo e idade, onde os animais do grupo MO têm diminuição desses com a idade. A IL-10 teve efeito somente da idade, enquando a IL-6 não se mostrou alterada por nenhum fator. Após a exposição ao exercício no teste da PQ no P30 e P60 os animais SAE tiveram uma diminuição do limiar nociceptivo se igualando aos grupos que receberam morfina. No teste de VF em P30 os grupos que receberam morfina são diferentes do grupos salina. Em P60 o grupo SAE mostra mais uma vez diminuiçao do limiar nociceptivo se igualando as grupos morfina. Nos níveis de BDNF e NGF em tronco encefálico ocorreu interação entre idade e grupo, onde o grupo MOE demonstra diminuição. Em tronco encefalico a IL-6 e Il-10 só tiveram efeito da idade. Em córtex cerebral os níveis de BDNF tiveram interação entre idade e grupo, o grupo MOE teve diminuição destes níveis em comparação aos demais grupos. Nos níveis de NGF se observou efeito do tempo e do grupo onde os grupos que recebem morfina têm níveis menores do que os que recebem salina em P60. O grupo MOS teve níveis menores de IL-6 em cortex cerebral do que os demais grupos, enquanto que os níveis de IL-10 só tiveram efeito da idade. Portanto a morfina no período neonatal leva a diminuição no limiar nociceptivo térmico e mecânico em ratos e que o exercício físico melhora os níveis BDNF, NGF e IL-6 em animais expostos a morfina no período neonatal. Porém o exercício físico não foi capaz de reverter a hiperalgesia e alodínia induzida pela morfina nos animais de P30 e P60. Sendo assim nossos dados mostram a necessidade de mais estudos sobre a dor em recém-nascidos e o sobre o uso de opioides neste período. Também se mostra necessário mais estudos sobre tratamentos não farmacológicos como o exercício físico. / Morphine is an effective analgesic often used to relieve moderate to severe pain during the early neonatal period. In our previous study, repeated morphine exposure in early life triggered persistent implications for the development of the nervous system, such as neurochemical and behavioral alterations in rats at long-term. The exercise has been used as a non-pharmacological alternative for treating painful conditions. Thus our aim was to evaluate the effect of repeated morphine exposure during the neonatal period upon nociceptive responses (thermal and mechanical) and biochemical markers (cytokines and neurotrophins) before and after unique physical exercise session in rats at P30 and P60. Seven-day-old male Wistar rats were divided into two groups: saline and morphine and subjected to saline and morphine (5 μg/day/7 days) from P8 to P14, respectively. At P16, P30 and P60, the thermal nociceptive response was assessed using the hot plate test (HP), while the mechanical response by Von Frey (VF) and Randal and Selitto (RS) tests. The basal levels of BDNF, NGF, IL-6 and IL-10 were measured in brainstem and cerebral cortex. One hour and 24h after exercise, the HP was conducted in P30 and P60, the VF test was only performed 24 ho after exercise, as well as the levels of BDNF, NGF, IL-6 and IL-10 were also measured in cerebral cortex and brainstem. Our results show that rats that received morphine in the neonatal period presented decreased thermal and mechanical nociceptive threshold in P30 and P60. And, BDNF, NGF, IL-6 and IL-10 levels presented a direct relationship with age in brainstem, increase their levels when the age increased. In cerebral cortex, BDNF and NGF levels showed an interaction between age and treatment group, where the morphine group showed decreased levels when the age increased. There was age effect upon IL-10 levels and no effects upon IL-6 levels in cerebral cortex. After 24h of exercise, saline group subjected to exercise presented decreased nociceptive threshold in using HP at P30 and P60, with similar threshold presented by morphine group. In VF test, both morphine groups presented decreased threshold in relation to both saline groups at P30. However, at P60, saline group subjected to exercise presented decreased nociceptive threshold, matching the morphine groups. In brainstem, we found interaction between age and group in BDNF and NGF levels, where morphine-exercise group showed decreased levels; and we observed only age effect upon IL-6 and IL-10 levels. In cerebral cortex, we observed interaction between age and group upon BDNF levels, where morphine-exercise group showed decreased levels compared to other groups. In relation to NGF levels, we observed effect of age and group, where morphine groups presented lower levels than saline groups in P60. The morphine-sedentary group presented lower IL-6 levels in the cerebral cortex than the other groups, while only age effect was observed on IL-10 levels. Our data lead us to conclude that morphine exposure in the neonatal period triggers a decrease in thermal nociceptive and mechanical thresholds in rats. And, the physical exercise improves BDNF, NGF and IL-6 levels in rats exposed to morphine in the neonatal period. However, on session of exercise was not able to revert the hyperalgesia and allodynia induced by morphine in rats at P30 and P60. Therefore, our data highlight the need of more studies about pain in newborns and neonates and the effect of the opioid use in this period. And, it is necessary more studies about non-pharmacological treatments, for example exercise.

O sarcoma de Ewing (SE) é um dos mais agressivos tipos de câncer pediátrico. Apesar dos significativos avanços no tratamento dessa doença, ainda há uma grande necessidade no aumento das taxas de cura, redução da toxicidade quimioterápica e redução da resistência ao tratamento. Tem sido proposto que SE provém de precursores neuronais, podendo ter sua fisiologia afetada, pois, por neurotrofinas (NTs). Examinamos a influência de receptores de NTs (Trks) em SE. Foram avaliadas a expressão proteica de NTs (NGF e BDNF) e seus receptores (TrkA e TrkB, respectivamente) em amostras de tumores de pacientes com SE, e a expressão de mRNA nas linhagens celulares RD-ES e SK-ES-1. O tratamento das linhagens com o pan-inibidor de Trks (K252a) modificou a morfologia celular e diminuiu a expressão de mRNA de NGF, TrkA, BDNF e TrkB. Ainda, a inibição de Trks diminuiu drasticamente a proliferação e capacidade clonogênica celular. Efeitos sinérgicos foram observados quando as células foram tratadas em conjunto com baixas doses de quimioterápicos, tanto em células selvagens de SE, quanto nas quais induzimos quimiorresistência. Esse estudo sugere, pela primeira vez, que a inibição de Trks reduz a proliferação e sobrevivência celular em SE, além de aumentar a sensibilidade ao tratamento quimioterápico. / Ewing's sarcoma (ES) is one of the most aggressive types of pediatric cancer. Despite significant advances in the treatment of this disease, there is still a great need in increasing cure rates, reducing chemotherapy toxicity and treatment resistance. It has been proposed that ES might derive from neuronal precursors and may be influenced, therefore, by neurotrophins (NTs). We have examined the influence of Trk neurotrophin receptors in ES. Protein expression of NTs (NGF and BDNF) and their receptors (TrkA, and TrkB, respectively) was detected in tumor samples from patients with ES, and mRNA expression was analyzed in the RD-ES, SK-ES-1 cell lines. Treating cells with a Trk Pan-inhibitor (K252a) altered cell morphology and decreased the mRNA expression of NGF, TrkA, BDNF, and TrkB. In addition, Trk inhibition dramatically decreased cell proliferation and clonogenic capacity. Synergistic effects were observed when cells were treated in combination with low doses of cytotoxic chemotherapeutics, both in normal ES cells and cells in which chemoresistance was induced. The results suggest for the first time that Trk inhibition can reduce the proliferation and survival of ES cells and sensitize them to cytotoxic chemotherapy.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2016-08-05T20:21:29Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Danillo Ramos de Oliveira - 2016.pdf: 3328781 bytes, checksum: a9a77fd6d62aba93833d8451de1e5f75 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-08-08T14:14:43Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Danillo Ramos de Oliveira - 2016.pdf: 3328781 bytes, checksum: a9a77fd6d62aba93833d8451de1e5f75 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-08T14:14:43Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Danillo Ramos de Oliveira - 2016.pdf: 3328781 bytes, checksum: a9a77fd6d62aba93833d8451de1e5f75 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-03-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Spiranthera odoratissima A. St.-Hil., popularly known as “manacá”, is a vegetal specie found in Cerrado regions. The chemical composition of essential oil of “manacá” (OEM) by gas chromatography and mass spectrometry (GC/MS) identified -caryophyllene (BCP) as the majority constituent. Pre-clinical studies indicated the anxiolytic like effect of OEM is associated with serotonergic system. Some data revealed that depression and anxiety disorders often coexist together instead only one in the patient and some drugs are effective for both disturbs. In this context, we created the hypothesis that OEM and BCP should present antidepressant like effect. This study was conducted for evaluate the antidepressant like activity of OEM and the phytoconstituent β-caryophyllene and verified the possible mechanisms involved in this activity. Male Albino Swiss mice were used in the open field (OFT), forced swim (FST) and tail suspension test (TST). The animals were treated with increasing doses of OEM (125, 250 and 500 mg/kg) and of BCP (25, 50, 70, 100 and 140 mg/kg). The treatment with OEM at doses of 250 and 500 mg/kg, BCP at doses of 50, 70 and 100 mg/kg reduced the immobility time of animals in the TST without alteration in the exploratory activity in the OFT. The dose of 500 mg/kg of OEM and dose of 100 mg/kg of BCP showed the best effect and were chosen to continue the study. Possible alterations in the levels of serotonin (5 – HT), noradrenaline (NE) and in the brain derived neurotrophic factor (BDNF) were verified in the mechanisms of action. The anti-immobility time of OEM was reverted by the pre-treatment with NAN- 190 (0,5 mg/kg i.p., 30 minutes before – 5-HT1A antagonist), PCPA (100 mg/kg i.p., during 4 days – inhibitor of serotonin synthesis), AMPT (100 mg/kg i.p., 4 h before – inhibitor of catecholamines), ioimbine (1 mg/kg i.p., 15 minutes before - 2 adrenergic antagonist) and propranolol (2 mg/kg i.p., 15 minutes before -  adrenergic antagonist), but was not reverted by the pretreatment with prazosin (1 mg/kg i.p., 15 minutes before - α1 adrenergic antagonist), suggesting the involvement of serotonergic and catecholaminergic systems in the antidepressive like activity. About the BCP, the pre-treatment with NAN-190, in the conditions described above, did not block the antidepressive like activity of this compound, suggesting the absence of participation of serotonergic system in this activity. The prazosin did not reverse the effect of BCP. However, the previous administration of AMPT, ioimbine and propranolol in the same conditions described above, prevents the antidepressant like activity of BCP in the FST, suggesting the involvement of catecholamines, specifically of NE, in the antidepressive like effect of the BCP. In relation with the capacity to alter the hipocampal levels of BDNF, BCP showed this activity after 14 days of treatment. In this sense we conclude that OEM and the phytoconstituent (BCP) showed antidepressant like effect with involvement of serotonergic system and of the 5-HT1A receptor in the action of OEM, but not of the BCP. Moreover, a activation of α2 and β-adrenergic receptors, but not of 1, are involved in the activity of OEM and of the BCP found in this study. Additionally, the increase in the hippocampal levels of BDNF, can be the responsible, at least in part, with the antidepressant like activity of BCP. / A espécie vegetal Spiranthera odoratissima A. St.-Hil., popularmente conhecida como manacá, é um arbusto encontrado em região de Cerrado. A análise da composição química do óleo essencial das folhas de manacá (OEM) por Cromatografia Gasosa acoplada à espectrometria de Massas (CG/EM) identificou β- cariofileno (BCP) como fitoconstituinte majoritário. Estudos pré-clínicos indicam que o OEM possui atividade tipo ansiolítica, havendo o envolvimento do sistema serotoninérgico nessa ação. Sabendo que os transtornos depressivos e os de ansiedade muitas vezes coexistem juntos, ao invés de afetar o paciente de forma isolada, e que alguns fármacos são eficazes no tratamento de ambos os distúrbios, resolvemos testar a hipótese de que o OEM e o BCP poderiam apresentar efeito tipo antidepressivo. O presente trabalho investigou a atividade do tipo antidepressiva do OEM e do fitoconstituinte BCP, e verificou o envolvimento do sistema monoaminérgico no efeito destes. Adicionalmente, os níveis hipocampais do fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) foram quantificados após 14 dias de tratamento com BCP 100 mg/kg. Foram utilizados camundongos albinos Swiss machos nos testes do campo aberto (TCA), nado forçado (TNF) e suspensão pela cauda (TSC). Os animais foram tratados, pela via oral, com doses crescentes do OEM (125, 250 e 500 mg/kg) e de BCP (25, 50, 70, 100 e 140 mg/kg). O tratamento tanto com o OEM nas doses de 250 e 500 mg/kg, quanto com BCP nas doses de 50, 70 e 100 mg/kg reduziram o tempo de imobilidade dos animais no TNF, sem alterar a atividade exploratória no TCA, sendo que a dose de 500 mg/kg do OEM e 100 mg/kg de BCP apresentaram melhor efeito e foram escolhidas para dar continuidade ao estudo. Possíveis alterações nos níveis de serotonina (5-HT), norepinefrina (NE) e do fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) foram verificadas no estudo dos mecanismos de ação. O efeito anti-imobilidade do OEM foi revertido pelo pré- tratamento com NAN-190 (0,5 mg/kg i.p., 30 minutos antes – antagonista 5-HT1A), PCPA (100 mg/kg i.p., durante 4 dias – inibidor da síntese de serotonina), AMPT (100 mg/kg i.p., 4 h antes – inibidor da síntese de catecolaminas), ioimbina (1 mg/kg i.p., 15 minutos antes – antagonista α2-adrenérgico) e propranolol (2 mg/kg i.p., 15 minutos antes – antagonista β-adrenérgico), mas não foi revertido pelo pré- tratamento com prazosina (1 mg/kg i.p., 15 minutos antes – antagonista α1- adrenérgico), sugerindo o envolvimento do sistema serotoninérgico e catecolaminérgico na atividade observada. Em relação ao BCP, o pré-tratamento com NAN-190, nas mesmas condições descritas acima, não bloqueou a atividade tipo antidepressiva deste composto, sugerindo a ausência da participação do sistema serotoninérgico nessa ação. A prazosina também não reverteu o efeito de BCP. Entretanto, a administração prévia, de AMPT, ioimbina e propranolol, nas mesmas condições supracitadas, impediu a ação tipo antidepressiva de BCP no TNF, sugerindo o envolvimento de catecolaminas, especificamente de NE, no efeito do fitoconstituinte. Quanto à capacidade de aumentar os níveis hipocampais BDNF, BCP se mostrou ativo após tratamento repetido por 14 dias. Deste modo, concluímos que o OEM e BCP apresentaram efeito do tipo antidepressivo, havendo participação do sistema serotoninérgico e do receptor 5-HT1A na ação do OEM, mas não na de BCP. Além disso, uma ativação de receptores α2 e β-adrenérgicos, mas não de α1, parece estar envolvida nas ações do OEM e de BCP encontradas neste estudo. Adicionalmente, um aumento no nível hipocampal de BDNF, parece ser responsável, ao menos em partes, pela ação do tipo antidepressiva de BCP.

Meduloblastoma é o tumor intracranial mais comum em crianças, provavelmente derivado de células precursoras da camada granular externa do cerebelo durante seu desenvolvimento. O tratamento padrão consiste em cirurgia, radioterapia e quimioterapia, que produzem graves sequelas nos pacientes e garantem uma sobrevida baixa, o que demonstra a necessidade de novas alternativas terapêuticas para a doença. Evidências demonstram que o receptor do peptídeo liberador de gastrina (GRPR) está superexpresso em diversos tumores humanos, assim como seu agonista (GRP) pode atuar como um fator de crescimento autócrino em tumores cerebrais. No presente estudo, avaliamos a expressão de GRPR e o efeito de seus agonistas, bombesina (BB) e GRP, além do antagonista RC-3095, sobre a viabilidade celular de linhagens de meduloblastoma humano DAOY, D283 e ONS76. Mostramos que meduloblastomas, apesar de expressarem GRPR, não têm sua viabilidade celular afetada por agonistas e antagonista desse receptor. Uma vez que há evidências de que BDNF (fator neurotrófico derivado de cérebro) esteja relacionado à diferenciação celular em meduloblastomas, também avaliamos o efeito de BDNF sobre a viabilidade celular das linhagens de meduloblastoma humano. As linhagens DAOY e D283 tiveram sua viabilidade celular reduzida pela presença de BDNF. Uma vez que a via da PKA tem sido implicada na iniciação e progressão de vários tumores, também avaliamos o efeito de rolipram, um inibidor de fosfodiesterase tipo IV, sobre a viabilidade celular das linhagens de meduloblastoma humano, sendo que rolipram reduziu a viabilidade celular de todas as linhagens estudadas. Os receptores de BDNF e a via da PKA podem, portanto, ser alvos moleculares promissores para o desenvolvimento de novas terapias para meduloblastomas. / Medulloblastoma is the most common intracranial tumor in children and is believed to arise from the precursor cells of the external granule layer of the developing cerebellum. The standard treatment, consisting of surgery, craniospinal radiotherapy and chemotherapy, produces severe sequelae in patients and provides a poor overall survival, indicating the need for new therapeutic alternatives for treating this disease. Evidences show that the gastrin releasing peptide receptor (GRPR) is overexpressed in various human tumors and its agonist (GRP) can act as an autocrine growth factor in brain tumors. In the present study, we evaluated GRPR expression, as well as the effect of its agonists, bombesin (BB) and GRP, and its antagonist RC-3095, over cell viability of the human medulloblastoma cell lines DAOY, D283 and ONS76. We found that medulloblastomas, in spite of expressing GRPR, do not have its viability affected by the presence of agonists and antagonist of this receptor. Since there are evidences that BDNF (brain-derived neurotrophic factor) is related to cell differentiation in medulloblastomas, we also evaluated the effect of BDNF over the viability of medulloblastoma cell lines. The viability of the cell lines DAOY and D283 was reduced by the presence of BDNF. Since the PKA pathway has been implicated in the initiation and progression of various tumors, we also evaluated the effect of rolipram, a phosphodiesterase IV inhibitor, over the viability of the same medulloblastoma cell lines and we found that rolipram inhibited the viability of all the cell lines studied. BDNF receptors, as well as the PKA pathway, may be therefore promising molecular targets for the development of new therapies for treating medulloblastomas.

Submitted by PPG Biologia Celular e Molecular (bcm@pucrs.br) on 2018-09-21T12:01:19Z No. of bitstreams: 1 DAIANE_BORBA_DE_LIMA_TES.pdf: 957011 bytes, checksum: aabf702a83978ff60b063787acb5fb76 (MD5) / Approved for entry into archive by Sheila Dias (sheila.dias@pucrs.br) on 2018-09-24T11:27:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DAIANE_BORBA_DE_LIMA_TES.pdf: 957011 bytes, checksum: aabf702a83978ff60b063787acb5fb76 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-24T11:40:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DAIANE_BORBA_DE_LIMA_TES.pdf: 957011 bytes, checksum: aabf702a83978ff60b063787acb5fb76 (MD5) Previous issue date: 2017-08-14 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / It is widely accepted that normal aging is accompanied by changes in cognitive abilities. It is also important to note that the pattern and degree of cognitive alterations in non-demented older adults is heterogeneous, with some of them showing significant impairments while others maintain relatively constant performances throughout aging. Among the factors that seem capable to modulate cognitive integrity on older age is life style. There are a number of suggestions that social, intellectual and physical activities enhance cognitive reserve and protect against cognitive decline. The mechanisms related to these benefits are still unknown, but intervention studies with older adults suggest that BDNF could be a mediator of the benefits on cognitive function induced by physical activity. However, studies on the effects of social and intellectual activities on this neurotrophin are scarce. In the present study, it were evaluated the lifestyle effects (social, intellectual and physical activities) on cognitive aspects and BDNF levels of healthy older adults. The relation between social, intellectual and physical activities, BDNF levels and neuropsychology performance (attention, working memory and executive function tests) was analyzed in a sample of healthy older adults (? 60 years old, n=58). The results showed no significant associations between social or intellectual activity levels with BDNF levels, but the group with the lowest level of physical activity had the lowest BDNF levels. Additionally, the findings did not identify consistent effects of these lifestyle components on cognitive functions. Since it is possible that the neuropsychological tests used had not enough sensibility to identify lifestyle effects on cognition, it was investigated a more sensible task: an incidental contextual memory test. Thus, it was evaluated the effect of physical activity on contextual memory of older adults (? 60 years old, n=52). It was observed that higher physical activity levels improved free recall and recognition of contextual memory. In addition, the combination of higher physical activity levels and an associative encoding instruction resulted in the better contextual memory in free recall. The results described above indicate that physical activity modulates BDNF levels and has the potential to improve cognitive reserve and cognitive performance. Additionally, the effects of intellectual and social activities are probably not sufficiently robust to be identified in transversal experimental designs of healthy older adults, especially when the subjects operate in a relatively narrow range of these lifestyle aspects. / O envelhecimento normal ? acompanhado por mudan?as em habilidades cognitivas. ? importante notar que o padr?o e o grau de altera??es cognitivas em idosos n?o demenciados s?o heterog?neos, enquanto alguns apresentam preju?zos significativos, outros mant?m a performance constante ao longo do envelhecimento. Entre os fatores que parecem ser capazes de modular a integridade cognitiva no envelhecimento est? o estilo de vida. H? v?rias sugest?es de que as atividades sociais, intelectuais e f?sicas melhoram a reserva cognitiva e protegem contra o decl?nio cognitivo. Os mecanismos relacionados a esses benef?cios ainda s?o desconhecidos, mas estudos de interven??o com idosos sugerem que o BDNF (fator neurotr?fico derivado do c?rebro) pode ser um mediador dos benef?cios na fun??o cognitiva induzidos pela atividade f?sica. Entretanto, estudos a respeito dos efeitos das atividades sociais e intelectuais sobre esta neurotrofina s?o escassos. No presente estudo, foram avaliados os efeitos do estilo de vida (atividades sociais, intelectuais e f?sicas) sobre aspectos cognitivos e n?veis de BDNF em idosos saud?veis. A rela??o entre as atividades sociais, intelectuais e f?sicas, os n?veis de BDNF e a performance neuropsicol?gica (aten??o, mem?ria operacional e fun??o executiva) foi analisada em uma amostra de idosos saud?veis (? 60 anos de idade, n=58). Os resultados n?o mostraram associa??es significativas entre as atividades sociais e intelectuais e os n?veis de BDNF, entretanto, o grupo com n?vel mais baixo de atividade f?sica teve n?veis mais baixos de BDNF. Adicionalmente, os achados n?o identificaram efeitos consistentes destes componentes do estilo de vida sobre as fun??es cognitivas. A possibilidade deste resultado negativo ser uma consequ?ncia da falta de sensibilidade dos testes neuropsicol?gicos utilizados levou ? investiga??o de uma tarefa mais sens?vel: a de mem?ria contextual incidental. Desta forma, foi avaliado o efeito da atividade f?sica sobre a mem?ria contextual de idosos (? 60 anos de idade, n=52). Observou-se que n?veis mais altos de atividade f?sica melhoraram a evoca??o livre e reconhecimento de mem?ria contextual. Al?m disso, uma instru??o codificadora associativa combinada a n?veis maiores de atividade f?sica gerou uma melhora mais pronunciada na mem?ria contextual, principalmente na evoca??o livre. Os resultados apresentados nesta tese indicam que atividade f?sica modula os n?veis de BDNF e tem potencial para beneficiar a reserva cognitiva e a performance cognitiva. Adicionalmente, os efeitos das atividades intelectuais e sociais provavelmente n?o s?o suficientemente robustos para serem identificados em desenhos experimentais transversais especialmente quando os sujeitos se encontram em um intervalo relativamente estreito destes aspectos do estilo de vida.

Introdução: A fibromialgia (FM) é uma síndrome de dor crônica musculoesquelética difusa, cuja etiologia não está totalmente conhecida. A síndrome cursa com dor, alterações do humor e sintomas de ruptura do ritmo circadiano. Sabe-se que seu processo fisiopatogênico envolve um desbalanço entre os sistemas de modulação excitatório e inibitório da dor. A capacidade do sistema modulatório inibitório está enfraquecida, com hiperativação de neurônios e da neuroglia, constituindo um quadro de sensibilização central. Portanto, estudos adicionais são necessários para compreender a relação entre possíveis marcadores séricos da hiperativação neuronal, tais como o Brain Derived Neurotrophic Factor (BDNF) e a proteína S100 beta (S100B). Além disso, estudos que busquem opções terapêuticas com efeito em vias neurobiológicas alternativas, tais como a melatonina, uma indolamina com efeitos ressincronizador, analgésico, anti-inflamatório e em sistemas moduladores da dor, como o gabaérgico, opioidérgico e glutamatérgico. Objetivos: 1) Primário: Avaliar se os níveis séricos de BDNF e S100B teriam associação com a FM e se ambos os mediadores sorológicos poderiam ser associados com o limiar de dor à pressão. 2) Secundário: Testar o tratamento com melatonina isolada ou em combinação com amitriptilina é melhor que amitriptilina isolada para modificar o sistema modulatório da dor. Assim, para provar tais hipóteses, neste estudo foram quantificados a modulação condicionada da dor e níveis de BDNF sérico em pacientes que receberam tratamento com melatonina isolada ou associada com amitriptilina. Foi também testado se melatonina melhoraria os sintomas clínicos como dor, limiar de dor à pressão e qualidade do sono relacionado à FM. Métodos: Foram selecionadas pacientes com diagnóstico de FM de acordo com o American College of Rheumatology (ACR) 2010. No primeiro estudo, de desenho transversal, foram incluídas 56 mulheres com FM, com idades entre 18 e 65 anos. Foram avaliados o limiar de dor à pressão e dosagem sérica de BDNF e S100B. No segundo estudo, foram incluídas 63 pacientes com os mesmos critérios de inclusão descritos no estudo transversal. As pacientes foram randomizadas e receberam, ao deitar, amitriptilina (25mg) (n=21), melatonina (10mg) (n=21) ou melatonina (10 mg) + amitriptilina (25mg) (n=21), durante seis semanas. O sistema modulatório descendente da dor foi acessado pela modulação condicionada da dor, através da mensuração da escala numérica de dor (NPS(0-10)) durante aferição do limiar de dor ao calor. Resultados: O resultado do estudo transversal mostrou que BDNF e S100B séricos foram correlacionados. BDNF e S100B foram inversamente correlacionados com limiar de dor à pressão. BDNF sérico foi associado com limiar de dor à pressão, idade e transtorno obsessivo compulsivo, enquanto que S100B sérica foi apenas associada com limiar de dor à pressão. O ensaio clínico randomizado demonstrou que a melatonina aumentou a potência do sistema modulatório da dor inibitório e que a modulação condicionada da dor foi negativamente correlacionada com BDNF sérico. Conclusões: Os estudos desta tese demonstram que S100B e BDNF, ambos mediadores chave no processo de sensibilização central, foram inversamente correlacionados com o limiar de dor à pressão. BDNF sérico foi, ainda, inversamente correlacionado com a redução da dor. Portanto, a avaliação sérica de BDNF e S100B merece estudos adicionais para determinar seu potencial papel sinalizador no espectro da sensibilização central nessa doença. / Introduction: Fibromyalgia (FM) is a syndrome of chronic diffuse musculoskeletal pain whose etiology is not fully known. This syndrome causes pain, mood swings and symptoms of rupture of the circadian rhythm. Its pathophysiological process involves an imbalance between excitatory and inhibitory pain modulatory systems. The ability of inhibitory systems is weakened, providing a framework of central sensitization, with dysfunction in the descending pain modulatory system, hyper-activation of neurons and neuroglia. Therefore, additional studies are needed to understand the possible relationship between serum markers of neuronal hyperactivity, such as Brain Derived Neurotrophic Factor (BDNF) and S100B. Particularly, studies seeking therapeutic options with effect in neurobiological alternative pathways such as melatonin, a indolamine with resynchronization, analgesic, and anti-inflammatory effects and actions on the modulatory pain systems such as GABAergic, opiodergic and glutamatergic. Objectives: 1) Primary: Evaluate whether the serum levels of BDNF and S100B have association with FM and if both serological mediators could be associated with pressure pain threshold. 2) Secondary: To test the hypothesis that treatment with melatonin alone or in combination with amitriptyline is better than amitriptyline alone to modify the endogenous pain modulatory system. Thus, to prove these hypothesis, it was quantified the conditioned pain modulation and serum BDNF levels in FM patients receiving treatment with melatonin alone or in combination with amitriptyline. Also, it was tested whether melatonin would improve clinical symptoms such as pain, pressure pain threshold and quality of sleep related to FM. Methods: Patients with FM according to the American College of Rheumatology (ACR) 2010 were selected. In the first study, a cross-sectional design, 56 women aging 18-65 years old, with FM were included. It was evaluated the pressure pain threshold, and serum levels of BDNF and S100B. In the second study, 63 patients were included with the same inclusion criteria described in the cross-sectional study. Patients were randomized and received at bedtime amitriptyline (25 mg) (n = 21), melatonin (10 mg) (n = 21) or melatonin (10 mg) + amitriptyline (25 mg) (n = 21) for six weeks. The descending pain modulatory system was accessed by the conditioned pain modulation, measuring the numerical pain scale [NPS (0-10)] during the heat pain threshold. Results: On the cross-sectional study serum BDNF and S100B were correlated. Serum BDNF and S100B were correlated with the pressure pain threshold. Serum BDNF was associated with pressure pain threshold, age and obsessive compulsive disorder, while serum S100B was associated with pressure pain threshold, only. The randomized clinical trial showed that melatonin increased the efficacy of inhibitory pain modulatory system and the conditioned pain modulation was negatively correlated with serum BDNF. Conclusions: The studies of this thesis show that both key mediators of the central sensitization process, BDNF and S100B, were inversely correlated with the pressure pain threshold. They also showed that melatonin increased the inhibitory pain modutalory system. Furthermore, it emphasizes that serum BDNF was inversely correlated with pain reduction. Therefore, assessment of serum BDNF and S100B deserve further studies to determine their potential as a proxy for the central sensitization spectrum in FM.

A exposição a eventos traumáticos durante a infância está associada a um prejuízo na cognição, neurobiologia e morfologia cerebral. No entanto, não se sabe se o trauma está relacionado a essas mudanças em amostras que não apresentam potenciais fatores de confusão como idade avançada, cronicidade do transtorno psiquiátrico e múltiplos episódios de humor. O impacto do trauma na infância foi avaliado em duas amostras diferentes nesta tese: 1) crianças com e sem história de trauma; 2) pacientes com diagnóstico de THB logo após a recuperação do primeiro episódio de mania com e sem história de trauma na infância e controles saudáveis com e sem história de trauma na infância. Os resultados sugerem que o trauma está associado a mudanças na neurobiologia, cognição e morfologia cerebral. Crianças com trauma apresentaram aumento nos níveis de BDNF, TNF-α, IL-6 e IL-10 comparadas com crianças sem trauma. No entanto, após a exclusão de crianças com história de doença inflamatória, apenas os níveis de BDNF e TNF-α permaneceram aumentados em crianças com trauma. Na população com transtorno bipolar, a história de trauma na infância foi associada a uma diminuição no QI, atenção auditiva e memória verbal e memória de trabalho enquanto um padrão diferente foi observado nos controles saudáveis com história de abuso infantil. Pacientes com THB e trauma também apresentaram menor volume total do CC em comparação aos pacientes com THB e sem trauma, com diferenças significativas também na região anterior do CC. Por outro lado, não encontramos diferenças significativas entre o volume do CC nos pacientes com ou sem trauma em comparação aos controles saudáveis. Estes achados reforçam a extensão e gravidade do impacto negativo do trauma na infância, em diferentes etapas do desenvolvimento, afetando tanto aspectos cognitivos, como neurobiológicos e de morfologia cerebral. / Exposure to traumatic events during childhood is associated with impairment in cognition, neurobiology and brain morphology. However, it is unknown if trauma is related to these changes in samples that do not show the potential confounds of advancing age, chronicity of psychiatry disorder and multiple mood episodes. We evaluated the impact of childhood trauma in two different samples: 1) children with and without childhood trauma; 2) pacients with a BD diagnosis recently recovered from a first manic episode with and without childhood trauma and healthy controls with and without childhood trauma. The results suggest that childhood trauma is associated to changes in neurobiology, cognition and brain morphology. Children with trauma showed higher levels of BDNF, TNF-α, IL-6 e IL-10 compared to children without trauma. However, after excluding children with history of inflammatory disease, only BDNF and TNF-α levels remained increased in children with trauma. In BD patients, the childhood trauma was associated to a decreased IQ, auditory attention, verbal memory, and working memory and a different pattern was observed in healthy subjects with a history of childhood abuse. The total CC volume was found to be smaller in BD patients with trauma compared to BD patients without trauma and differences were more pronounced also in the anterior region of the CC. On the other hand, we did not find significant differences in the CC volume of patients with/without trauma compared to the healthy subjects. These findings reinforce the extent and severity of the negative impact of childhood trauma in different stages of development, affecting cognitive aspects, as well as neurobiological and brain morphology.

Major depressive disorder (MDD) affects 300 million people worldwide and is a major contributor to the global burden of disease. The aetiology of depression, emerging through a gene x environment interaction, is still incompletely understood which prevents tailoring of treatment approaches. In addition to MDD core symptoms, such as anhedonia (a diminished anticipation or experience of pleasure), depressed patients suffer from a plethora of manifestations including cognitive impairments, which occur primarily in the domains of executive function, attention and memory. Patients remitted from affective symptoms of MDD often continue to display cognitive impairments. These cognitive deficits are the longest present residual symptom, predict treatment response and increase risk of relapse. Consequently, cognitive impairments need to be targeted more effectively by antidepressants for complete remission from MDD. Clinically relevant animal models are essential for developing, tailoring and testing such novel, pro-cognitive antidepressants. This PhD project aimed to establish a preclinical screening platform for the testing of pro-cognitive antidepressants, to improve understanding of MDD risk factors and consequent symptom development, and finally, to focus on clinical relevance of the applied techniques. The chronic mild stress (CMS) rodent model of depression was used, known for displaying the core symptom anhedonia, but also for a high construct, face and predictive validity. The environmental MDD risk factor 'stress' induces an anhedonic-like phenotype in a subgroup of exposed rats, whereas another subgroup of rats is resilient, as determined by the sucrose consumption test. The cognitive performance of different rat strains, including CMS anhedonic-like and resilient rats, was assessed employing the touchscreen operant platform, which was developed based on the Cambridge neuropsychological test automated battery (CANTAB) for assessing cognition in humans. Furthermore, a group of anhedonic-like rats was treated with the antidepressant vortioxetine, which acts as both a pro-cognitive and antidepressant treatment. Our results showed that stress exposure induced anhedonia in albino and pigmented rat strains, although stress did not affect cognitive performance of pigmented rats in a simple pairwise discrimination touchscreen task. Applying a more complex pairedassociates learning touchscreen task revealed impaired cognitive performance in the CMS anhedonic-like but not in the resilient phenotype. Furthermore, vortioxetine treatment reversed anhedonia in the CMS model and altered executive functions in treated rats. The expression of genes involved in the stress response, affective disorders and neuronal plasticity was altered in the prefrontal cortex and hippocampus owned to treatment and hedonic state. Thus, we have demonstrated that the CMS model exhibits both stress-induced cognitive alterations and depression-associated cognitive impairments in touchscreen tasks. Furthermore, touchscreen testing was sufficiently sensitive to detect alterations in cognitive performance due to pharmacological intervention. Overall, we established a potential platform for pro-cognitive antidepressant drug screening. Furthermore, brain derived neurotrophic factor (BDNF), involved in learning and memory, was examined in the context of depression. BDNF is reduced in MDD patients as well as in preclinical models in response to stress. Although this suggests that BDNF contributes to the aetiology of depression, studies including mice heterozygous for BDNF (BDNF+/-) have generated conflicting results. BDNF+/- rats may provide a more suitable model as (1) rats have a greater behavioural repertoire than mice, (2) classical behaviour tests are designed for rats, and (3) rats, like humans, produce peripheral BDNF. We found anhedonia and mild signs of anxiety in BDNF+/- rats, accompanied by prefrontal and hippocampal changes in expression of genes relevant in psychiatric disorders and underpinning learning. Thus, behavioural and molecular findings in BDNF+/- rats complement existing literature and suggest that rats are a more suitable model in BDNF research than mice. Overall, the project uncovered environmental and genetic manifestations of risk factors in translational models and established a novel tool for translational pro-cognitive antidepressant drug screening.

This investigation was an analysis of the interaction of adolescent exposure to methylphenidate (MPH; trade name: Ritalin) on nicotine sensitization and conditioned place preference (CPP) in a rodent model and underlying mechanisms of this effect. Animals were treated IP with 1 mg/kg MPH or saline using a ―school day‖ regimen of five days on, two days off, from postnatal day (P) 28-50. During the final two weeks of MPH treatment, animals were either behaviorally sensitized to nicotine (0.5 mg/kg free base) or saline for 10 days, or conditioned to nicotine or saline using the CPP behavioral paradigm. In addition, three days after behavioral sensitization was complete, animals were analyzed for stress behavior using the forced swim stress behavioral test. In addition, 24 hours after post-test conditioning animals were analyzed for the effect of a clinically relevant dose of pre-exposed MPH (1mg/kg) and nicotine treatment on the expression of BDNF in the nucleus accumbens and dorsal hippocampus. Behavioral results revealed that adolescent pre-exposure to MPH blunted nicotine behavioral sensitization in both male and female rats during the first week of testing. However, MPH enhanced nicotine CPP in both adolescent male and female rats. Interesting, animals administered MPH demonstrated a significantly decreased latency to immobility in the forced swim stress behavioral test. In addition, pre-exposure to a 1 mg/kg dose of MPH appears to have sensitized the BDNF response to nicotine in females as compared to all other groups.