Submitted by Izabel Franco (izabel-franco@ufscar.br) on 2016-09-15T13:00:14Z No. of bitstreams: 1 DissLGAP.pdf: 2357885 bytes, checksum: dd8d8d69a2f2f83808b3f1561307aefd (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-16T19:24:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissLGAP.pdf: 2357885 bytes, checksum: dd8d8d69a2f2f83808b3f1561307aefd (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-16T19:24:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissLGAP.pdf: 2357885 bytes, checksum: dd8d8d69a2f2f83808b3f1561307aefd (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-16T19:24:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissLGAP.pdf: 2357885 bytes, checksum: dd8d8d69a2f2f83808b3f1561307aefd (MD5) Previous issue date: 2015-10-02 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / It is well know that the respiratory network, undergoes significant development in the postnatal period. Among various processes, the maturing of the catecholaminergic (CA) system shows to be an important factor in the control and modulation of respiratory rhythmogenesis. Studies have also shown that these neurons are widely distributed in the Central Nervous System (CNS), including the A1/C1, A2/C2, C3, A5, A6 and A7 regions, having numerous projections to many regions of the brain. However, the development of respiratory network as well as its effect on the control of ventilation, is not yet fully understood. Thus, understanding the participation of CA neurons in the respiratory control during postnatal development is of most importance for a better understanding of some clinical disorders including Rett Syndrome, Sudden Infant Death Syndrome (SIDS) and Central Congenital Hypoventilation Syndrome (CCHS). Therefore, this study aimed to investigate the involvement of CA neurons in the brainstem on respiratory control in normoxic normocapnic, hypercapnic and hypoxic conditions during the postnatal period of male and female neonatal rats, through chemical injury with conjugated saporin anti-dopamine beta-hydroxylase (DBH-SAP). Thus, DBH-SAP (42 ng/100 nL – 1L), saporin (SAP – 1L) or phosphate buffered solution vehicle (PBS, 0.01M, pH 7.4 – 1L) were injected into the 4th ventricle in male and female neonates Wistar rats P0-1. Pulmonary ventilation ( EV ) was recorded in unanesthetized neonates (P7-8) by pressure plethysmography during normocapnia, hypercapnia (7% CO2) and hypoxia (10% O2) at 10 and 20 min after the start of exposure. Our data demonstrate that lesion of brainstem CA neurons increased ventilation in males and females newborn under room air conditions. In addition, the ventilatory response to hypercapnia was significantly reduced in male (57%) and female (55%) lesioned neonatal rats (Male – SAP group: 212.8 ± 7.0; PBS group: 203.9 ± 10.3; lesioned group: 151.1 ± 7.4; P < 0,001; Female – SAP group: 218.2 ± 10.4; PBS group: 200.0 ± 6.4; lesioned group: 154.0 ± 9.6; P < 0,001; all values relative to % of baseline). Also, a similar reduction was observed in the hypoxic condition (Male – SAP group: 185.2 ± 15.3; PBS group: 167.4 ± 5.0; lesioned group: 110.8 ± 9.2; P < 0,001; Female – SAP group: 197.3 ± 11.8; PBS group: 179.5 ± 13.7; lesioned: 129.4 ± 5.9; P < 0,001; all values relative to % of baseline). Additionally, the values for metabolic rate of control and lesioned groups, both males and females, did not differ significantly, whether in normoxic normocapnic, hypercapnic or hypoxic conditions. These results suggest that brainstem CA neurons exert a tonic inhibitory role in neonatal ventilation and promote an important excitatory modulation in CO2 and O2 chemosensitivity in unanesthetized males and females neonatal rats (P7-8). / Sabe-se que o sistema respiratório, bem como suas vias de controle, sofrem significativo desenvolvimento no período pós-natal. Dentre vários processos, o amadurecimento do sistema catecolaminérgico (CA) mostra-se como um importante fator no controle e modulação da ritmogênese respiratória. Estudos demonstram que esses neurônios estão amplamente distribuídos pelo Sistema Nervo Central (SNC), incluindo as regiões A1/C1, A2/C2, C3, A5, A6 e A7, e que apresentam inúmeras projeções para várias regiões do encéfalo. No entanto, a participação dos neurônios CA no controle respiratório durante o desenvolvimento pós-natal não está bem esclarecido, e esse entendimento é de extrema importância para uma melhor compreensão de alguns problemas clínicos que inclui a Síndrome de Rett, Síndrome da Morte Súbita Infantil (SIDS) e a Síndrome da Hipoventilação Central Congênita (CCHS). Sendo assim, o presente estudo teve por objetivo investigar a participação dos neurônios CA do tronco encefálico no controle respiratório em situações normóxica normocápnicas, hipercápnicas e hipóxicas durante o período pós-natal de ratas e ratos (P7-8), por meio de lesão química com saporina conjugada com anti-dopamina beta-hidroxilase (DBHSAP). Assim, DBH-SAP (42 ng/100 nL – 1L), Saporina (SAP – 1 L) ou veículo solução fosfato tamponado (PBS 0,01 M, pH 7,4 – 1 L) foram injetados no 4° ventrículo de ratas e ratos neonatos Wistar P0-1. A ventilação pulmonar ( EV ) foi registrada em neonatos não anestesiados (P7-8) por pletismografia de pressão, durante normóxia normocápnica, hipercapnia (7% CO2) e hipóxia (10% O2) aos 10 e 20 min após o início da exposição. Nossos dados demonstram que a lesão dos neurônios catecolaminérgicos do tronco encefálico promove um aumento da ventilação em neonatos machos e fêmeas durante a normóxia normocápnica. A resposta ventilatória à hipercapnia foi significativamente reduzida em ratos neonatos lesados (57%) e ratas (55%) (Machos – grupo SAP: 212,8 ± 7,0; grupo PBS: 203,9 ± 10,3; grupo lesado: 151,1 ± 7,4; P < 0,001; Fêmeas – grupo SAP: 218,2 ± 10,4; grupo PBS: 200,0 ± 6,4; grupo lesado: 154,0 ± 9,6; P < 0,001; todos os valores relativos à % do basal). Uma redução similar foi observada na resposta ventilatória à hipóxia (Machos – grupo SAP: 185,2 ± 15,3; grupo PBS: 167,4 ± 5,0; grupo lesado: 110,8 ± 9,2; P < 0,001; Fêmeas – grupo SAP: 197,3 ± 11,8; grupo PBS: 179,5 ± 13,7; grupo lesado: 129,4 ± 5,9; P < 0,001; todos os valores relativos à % do basal). Adicionalmente, os valores referentes às taxas metabólicas de neonatos machos e fêmeas lesados e controles não diferiram significativamente, seja em condição de normóxia normocápnica, hipercapnia ou hipóxia. Esses resultados sugerem que os neurônios catecolaminérgicos localizados no tronco encefálico exercem um papel inibitório tônico sobre ventilação em neonatos P7-8 e apresentam uma importante modulação excitatória na resposta ventilatória ao CO2 e hipóxia em ratas e ratos neonatos (P7-8) não anestesiados.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Alterações nutricionais, hormonais e ambientais nos períodos críticos do desenvolvimento como a gestação e/ou lactação podem influenciar a estrutura e a fisiologia de órgãos e tecidos, predispondo ao aparecimento de doenças na vida adulta. Esse fenômeno é conhecido como programação metabólica. O fumo materno na gestação/lactação tem sido associado ao sobrepeso/obesidade na infância e na vida adulta em ambos os sexos. Porém, estudos evidenciam diferenças entre os gêneros em resposta a exposição à nicotina. Já foi demonstrado que muitas mulheres param de fumar na gestação, mas a maioria destas volta a fumar na lactação. Anteriormente, mostramos que machos adultos cujas mães foram expostas à nicotina na lactação, desenvolveram obesidade central, hiperleptinemia e hipotireoidismo. Como a nicotina afeta a função adrenal e como catecolaminas e glicocorticóides têm efeitos bem conhecidos sobre o tecido adiposo, avaliamos a função da medula adrenal e o conteúdo de leptina no tecido adiposo e músculo de machos e fêmeas cujas mães foram expostas à nicotina na lactação. Dois dias pós-parto, implantamos minibombas osmóticas nas ratas lactantes dividas em: NIC infusão de nicotina (6mg/Kg/dia s.c.) por 14 dias, e C infusão de salina pelo mesmo período. Estas lactantes foram divididas de acordo com o sexo das proles. O sacrifício das proles de ambos os sexos ocorreu aos 15 (fim da exposição à nicotina) e 180 dias de vida. Aos 15 dias, os machos da prole NIC apresentaram aumento de MGV absoluta e relativa ao peso corporal (+72% e +73% respectivamente), hiperleptinemia (+35%), hipercorticosteronemia (+67%), maior peso adrenal (+39%), conteúdo de catecolaminas totais (absoluto: +69% e relativo: +41%), embora diminuição da enzima TH (-33%). Quando adultos, os machos programados exibiram maior massa corporal (+10%), MGV absoluta (+47%) e relativa (+33%), além de hiperleptinemia (+41%) e maior conteúdo de leptina no TAV (+23%). Esses animais também apresentaram hipercorticosteronemia (+77%), maior conteúdo de catecolaminas totais absoluto e relativo (+79% e +89% respectivamente) e de TH (+38%) embora tenham menor secreção de catecolaminas in vitro estimulada por cafeína (-19%) e maior expressão do ADRB3 no TAV (+59%). Em relação as fêmeas da prole NIC aos 15 dias de vida, estas apresentaram menor massa corporal (-6%) e hiperleptinemia (+41%) embora sem alteração da MGV. Aos 180 dias, as fêmeas da prole NIC apresentaram menor conteúdo de leptina no TAS (-46%) e maior conteúdo de leptina no músculo solear (+22%) e diminuição da expressão do ADRB3 no TAV (-39%). Concluímos que a nicotina materna afeta ambos, medula adrenal e tecido adiposo de forma gênero dependente, tanto em curto prazo (quando a nicotina está presente no leite materno), quanto em longo prazo (repercussões na vida adulta). De forma geral, as fêmeas da prole NIC apresentam alterações mais discretas do que os machos em ambos os períodos estudados. / Nutritional, hormonal and environmental changes during critical periods of life (pregnancy and/or lactation) are associated with future changes in the structure and physiology of body tissues and systems, influencing some diseases in adulthood. This phenomenon is known as metabolic programming. Maternal smoking during pregnancy/lactation has been associated with overweight/obesity in childhood and adulthood in both genders. However, studies have shown gender differences in response to nicotine exposure. Although many women quit smoking during pregnancy, data reveal that most women who stop smoking during gestation relapse during lactation. Previously, we showed that adult male rats whose mothers received nicotine during lactation developed overweight, hyperleptinemia and hypothyroidism. Because nicotine affects the adrenal function and, as glucocorticoids and catecholamines have well known effects on adipose tissue, we evaluated adrenal medulla function and leptin content in adipose tissue and muscle of males and females whose dams were nicotine-treated during lactation. On postnatal (PN) day 2, dams were subcutaneously implanted with osmotic minipumps releasing nicotine (6mg/Kg/day) for 14 days of lactation (NIC) or saline. Male and female offspring were killed at 15 and 180 days-old. In PN15, males of NIC group presented higher absolute (+72%) and relative (+73%) VFM, hyperleptinemia (+35%), hypercorticosteronemia (+67%), higher adrenal weight (+39%) and adrenal catecholamine content (absolute: +69% and relative: +41%) although lower TH content (-33%). In PN180, these males displayed higher body mass (+10%), absolute (+47%) and relative (+33%) VFM, hyperleptinemia (+41%), higher leptin content in VAT (+23%), hypercorticosteronemia (+77%), higher adrenal catecholamine content (absolute:+79% and relative:+89%), higher TH expression (+38%), lower in vitro catecholamine release (-19%) and higher ADRB3 content in VAT (+59%). Females of NIC group at PN15 presented lower body mass (-6%) and hyperleptinemia (+41%) but no change in VFM. In PN180, these females showed lower leptin content in SAT (-46%), higher leptin content in muscle (+22%) and lower ADRB3 content in VAT (-39%). Thus, we evidenced a sex dimorphism in the model of programming by maternal nicotine exposure during lactation. The medullary adrenal function and corticosteronemia in adult rat were programmed only in male offspring while the female offspring displayed relevant alterations in leptin content.

Fenilcetonúria (PKU) é um erro inato do metabolismo causado pela deficiência da atividade da enzima fenilalanina hidroxilase, levando ao acúmulo de fenilalanina e seus metabólitos no sangue e tecidos. A hiperfenilalaninemia (HPA) causa danos importantes no cérebro, provavelmente causados por aumento de estresse oxidativo e diminuição da disponibilidade dos outros aminoácidos grandes neutros (LNAA), entre outros mecanismos. Pacientes diagnosticados precocemente também estão sujeitos a estes desequilíbrios. O objetivo deste trabalho foi verificar em ratos: a) o efeito agudo do modelo de HPA na concentração de aminoácidos em plasma e cérebro total, b) o efeito do exercício regular em parâmetros de estresse oxidativo em cérebro total, conteúdo de catecolaminas em supra-renal e aspectos comportamentais na HPA crônica. Para o modelo agudo, os ratos foram divididos nos grupos HPA e Salina (SAL) (n=3). A HPA foi induzida através da administração subcutânea de alfa-metil-fenilalanina e fenilalanina, enquanto o grupo SAL recebeu salina. Os animais foram mortos 1 h após a injeção, no segundo dia de tratamento. Para o modelo crônico, os animais foram distribuídos no grupo Sedentário (Sed) ou Exercício (Exe), e subdivididos em SAL e HPA. Grupos HPA (n=16- 20) foram submetidos ao modelo durante 17 dias, enquanto os grupos SAL (n=16-20) receberam salina. Os grupos Exe realizaram duas semanas de exercício aeróbico com duração diária de 20 min. No 17º dia, 1 h após a injeção, os animais realizaram a primeira exposição ao teste de campo aberto e, 24 h depois, realizaram a segunda sessão. Após, os animais foram mortos e o cérebro total foi homogeneizado para determinação da lipoperoxidação, através do conteúdo de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBA-RS), e atividade das enzimas antioxidantes superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT) e glutationa peroxidase (GPx). As glândulas supra-renais foram coletadas para análise de conteúdo de catecolaminas. O efeito agudo de HPA causou aumento de fenilalanina e diminuição de tirosina em plasma e cérebro, bem como diminuiu os níveis dos outros LNAA apenas no cérebro. Cronicamente, a HPA causou aumento de TBA-RS e SOD, e redução de CAT, GPx e conteúdo de catecolaminas. O exercício foi capaz de reverter todas as alterações encontradas no grupo HPA, exceto para a SOD. Quanto aos parâmetros comportamentais, a HPA causou diminuição na memória de habituação e o exercício regular preveniu esta alteração. Nenhuma alteração foi encontrada no grupo ExeSAL. Os ratos hiperfenilalaninêmicos foram mais responsivos aos benefícios produzidos pelo exercício regular. O treinamento físico parece ser uma estratégia interessante a ser estudada para a restauração do sistema antioxidante e de alterações comportamentais que ocorrem na PKU. / Phenylketonuria (PKU) is an inborn error of metabolism caused by deficiency of phenylalanine hydroxylase, resulting in accumulation of phenylalanine and its metabolites in blood and tissues. Hyperphenylalaninemia (HPA) causes serious damage in the brain probably due to increased oxidative stress and decreased availability of other large neutral amino acids (LNAA), among other mechanisms. Patients early diagnosed are also subject to these imbalances. The objective of this study was to evaluate: a) the effect of acute HPA model on the concentration of LNAA in plasma and total brain, b) the effect of regular exercise on parameters of oxidative stress in total brain, catecholamine content in suprarenal and behavioral aspects in a chronic HPA model. HPA was induced by subcutaneous administration of alpha-methylphenylalanine and phenylalanine, while SAL group received saline. For the acute model, rats were divided into groups Saline (SAL) and HPA (n = 3). Animals were killed 1 h after last injection, at the second day of treatment. For the chronic model, animals were divided into sedentary group (Sed) or exercise group (Exe), and subdivided into SAL (n=16-20) and HPA (n=16-20). Administration continued as long as 17 days. Exe groups performed two weeks of daily aerobic exercise lasting 20 min. At the 17th day, 1 h after injection, the animals performed the first exposure to open field task, and 24 h later, performed the second session. After that, animals were killed and the whole brain was homogenized to evaluate lipid peroxidation through the content of thiobarbituric acid reactive substances (TBA-RS), and activity of antioxidant enzymes superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), and glutathione peroxidase (GPx). Suprarenal glands were collected for catecholamine content analysis. Acute HPA increased phenylalanine and decreased tyrosine in plasma and brain as well as decreased levels of other LNAA in the brain. Chronically, HPA increased TBA-RS and SOD activity, and reduced CAT and GPx activities in the brain and reduced catecholamine content into suprarenal. Regular exercise was able to prevent all the alterations found in HPA group, except for SOD activity. Regarding the behavioral data, HPA caused a decrease of habituation memory and regular exercise prevented this change. Exercise per se (ExeSAL group) produced no changes. HPA rats were more responsive to the benefits produced by regular exercise. Physical training appears to be an interesting strategy to be studied for the restoration of the antioxidant system and the behavioral changes that occur in PKU.

Fenilcetonúria (PKU) é um erro inato do metabolismo causado pela deficiência da atividade da enzima fenilalanina hidroxilase, levando ao acúmulo de fenilalanina e seus metabólitos no sangue e tecidos. A hiperfenilalaninemia (HPA) causa danos importantes no cérebro, provavelmente causados por aumento de estresse oxidativo e diminuição da disponibilidade dos outros aminoácidos grandes neutros (LNAA), entre outros mecanismos. Pacientes diagnosticados precocemente também estão sujeitos a estes desequilíbrios. O objetivo deste trabalho foi verificar em ratos: a) o efeito agudo do modelo de HPA na concentração de aminoácidos em plasma e cérebro total, b) o efeito do exercício regular em parâmetros de estresse oxidativo em cérebro total, conteúdo de catecolaminas em supra-renal e aspectos comportamentais na HPA crônica. Para o modelo agudo, os ratos foram divididos nos grupos HPA e Salina (SAL) (n=3). A HPA foi induzida através da administração subcutânea de alfa-metil-fenilalanina e fenilalanina, enquanto o grupo SAL recebeu salina. Os animais foram mortos 1 h após a injeção, no segundo dia de tratamento. Para o modelo crônico, os animais foram distribuídos no grupo Sedentário (Sed) ou Exercício (Exe), e subdivididos em SAL e HPA. Grupos HPA (n=16- 20) foram submetidos ao modelo durante 17 dias, enquanto os grupos SAL (n=16-20) receberam salina. Os grupos Exe realizaram duas semanas de exercício aeróbico com duração diária de 20 min. No 17º dia, 1 h após a injeção, os animais realizaram a primeira exposição ao teste de campo aberto e, 24 h depois, realizaram a segunda sessão. Após, os animais foram mortos e o cérebro total foi homogeneizado para determinação da lipoperoxidação, através do conteúdo de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBA-RS), e atividade das enzimas antioxidantes superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT) e glutationa peroxidase (GPx). As glândulas supra-renais foram coletadas para análise de conteúdo de catecolaminas. O efeito agudo de HPA causou aumento de fenilalanina e diminuição de tirosina em plasma e cérebro, bem como diminuiu os níveis dos outros LNAA apenas no cérebro. Cronicamente, a HPA causou aumento de TBA-RS e SOD, e redução de CAT, GPx e conteúdo de catecolaminas. O exercício foi capaz de reverter todas as alterações encontradas no grupo HPA, exceto para a SOD. Quanto aos parâmetros comportamentais, a HPA causou diminuição na memória de habituação e o exercício regular preveniu esta alteração. Nenhuma alteração foi encontrada no grupo ExeSAL. Os ratos hiperfenilalaninêmicos foram mais responsivos aos benefícios produzidos pelo exercício regular. O treinamento físico parece ser uma estratégia interessante a ser estudada para a restauração do sistema antioxidante e de alterações comportamentais que ocorrem na PKU. / Phenylketonuria (PKU) is an inborn error of metabolism caused by deficiency of phenylalanine hydroxylase, resulting in accumulation of phenylalanine and its metabolites in blood and tissues. Hyperphenylalaninemia (HPA) causes serious damage in the brain probably due to increased oxidative stress and decreased availability of other large neutral amino acids (LNAA), among other mechanisms. Patients early diagnosed are also subject to these imbalances. The objective of this study was to evaluate: a) the effect of acute HPA model on the concentration of LNAA in plasma and total brain, b) the effect of regular exercise on parameters of oxidative stress in total brain, catecholamine content in suprarenal and behavioral aspects in a chronic HPA model. HPA was induced by subcutaneous administration of alpha-methylphenylalanine and phenylalanine, while SAL group received saline. For the acute model, rats were divided into groups Saline (SAL) and HPA (n = 3). Animals were killed 1 h after last injection, at the second day of treatment. For the chronic model, animals were divided into sedentary group (Sed) or exercise group (Exe), and subdivided into SAL (n=16-20) and HPA (n=16-20). Administration continued as long as 17 days. Exe groups performed two weeks of daily aerobic exercise lasting 20 min. At the 17th day, 1 h after injection, the animals performed the first exposure to open field task, and 24 h later, performed the second session. After that, animals were killed and the whole brain was homogenized to evaluate lipid peroxidation through the content of thiobarbituric acid reactive substances (TBA-RS), and activity of antioxidant enzymes superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), and glutathione peroxidase (GPx). Suprarenal glands were collected for catecholamine content analysis. Acute HPA increased phenylalanine and decreased tyrosine in plasma and brain as well as decreased levels of other LNAA in the brain. Chronically, HPA increased TBA-RS and SOD activity, and reduced CAT and GPx activities in the brain and reduced catecholamine content into suprarenal. Regular exercise was able to prevent all the alterations found in HPA group, except for SOD activity. Regarding the behavioral data, HPA caused a decrease of habituation memory and regular exercise prevented this change. Exercise per se (ExeSAL group) produced no changes. HPA rats were more responsive to the benefits produced by regular exercise. Physical training appears to be an interesting strategy to be studied for the restoration of the antioxidant system and the behavioral changes that occur in PKU.

Orientador: Rosana Almada Bassani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-09T08:29:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Penna_LarissaBarretta_M.pdf: 693702 bytes, checksum: 8dc2d8f7e3689a2bd6879211f15ccf07 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Tem sido descrita supersensibilidade ao efeito cronotrópico do isoproterenol (ISO) em átrios direitos de ratos submetidos a choque nas patas, mas há pouca informação com relação à resposta inotrópica, principalmente ventricular. O objetivo deste trabalho foi estudar os efeitos inotrópico e pró-arrítmico de catecolaminas em miócitos ventriculares esquerdos de ratos nesta condição de estresse, em comparação a animais controles. Ratos Wistar machos adultos foram submetidos a sessões diárias de choque nas patas (30 min de duração) por 3 dias. Foram medidos o encurtamento celular de pico e a freqüência de contrações espontâneas das células. Obteve-se curvas concentração-efeito para noradrenalina (NA), ISO, 3-isobutil-1-metilxantina (IBMX) e CaCl2, com a determinação dos parâmetros Rmax (resposta máxima) e pD2 (-log da concentração do agonista que produz uma resposta= 0,5 Rmax). A população de receptores adrenérgicos (RA) _ foi analisada pelo método de Schild. Observamos, em células de animais do grupo choque, redução da Rmax inotrópica à NA e ao ISO. Estas diferenças permaneceram durante bloqueio de RA_1, mas foram abolidas pelo bloqueio de RA_1 (aumento da Rmax ao ISO apenas no grupo choque) ou _2 (redução da Rmax no apenas no grupo controle). O valor pA2 do metoprolol e a resposta inotrópica a IBMX e CaCl2 foram equivalentes entre os grupos. As células de ratos do grupo choque se mostraram mais reativas à ação pró-arrítmica da NA e do ISO, mas não aos demais agonistas. Todos os procedimentos que aboliram a redução de Rmax inotrópica a catecolaminas em miócitos de animais estressados também atenuaram as diferenças na resposta arrítmica a estes agonistas, o que pode indicar que a resposta inotrópica anormal no grupo choque seja conseqüência da maior atividade espontânea induzida pelas catecolaminas. Em conclusão, os resultados indicam que o estresse por choque nas patas causa aumento da reatividade de miócitos ventriculares de rato ao efeito pró-arrítmico de catecolaminas e reduz a eficácia aparente destes agonistas em estimular o inotropismo / Abstract: Supersensitivity to isoproterenol (ISO) chronotropic effect has been described in right atria from footshock-stressed rats, but information on inotropic responsiveness, particularly of the ventricles, is scarce. The goal of this study was to analyze the inotropic and pro-arrhythmic effect of catecholamines on left ventricular myocytes from footshockstressed rats, in comparison with cells from control animals. Adult male Wistar rats were submitted to 30-min long daily footshock sessions for 3 days. Peak cell shortening and the rate of spontaneous contractions during rest were measured in myocytes at 23 oC. Concentration-effect curves were obtained for noradrenaline (NA), ISO, 3-isobutyl-1- methylxanthine (IBMX) e CaCl2, for estimation of the following parameters Rmax (maximum response) and pD2 (-log of the agonist molar concentration that evokes halfmaximum response). The _ adrenoceptor (AR) population was analyzed by the Schild¿s method. In the footshock group, Rmax values to NA and ISO were decreased. This difference was unaffected by _1AR blockade, but was abolished by blockade of _1AR (which increased Rmax to ISO in the footshock group only) or _2-AR (which decreased Rmax to ISO solely in the control group). Metoprolol pA2 value and the inotropic responsiveness to IBMX and CaCl2 were similar in both groups. Cells from footshockstressed rats were more responsive to NA and ISO pro-arrhythmic action. All procedures that abolished the difference in inotropic response between footshock and control groups also diminished the differences in arrhythmic responses. These results indicate that the inotropic hyporesponsiveness to catecholamines in the footshock group may be the result of increased spontaneous activity induced by these agonists. We conclude that footshock stress enhances catecholamine pro-arrhythmic effect in rat ventricular myocytes, while simultaneously decreases the inotropic apparent efficacy of these agonists / Mestrado / Fisiologia / Mestre em Biologia Funcional e Molecular

Sabe-se que o feto é vulnerável a modificações do millieu materno, especificamente, a exposição a um estressor ativa sistemas neuroendócrinos (expoentes o eixo hipotálamo-hipófise-adrenais HPA e o sistema nervoso autônomo simpático SNAS). Quando no terço final da gestação, essas mudanças podem interferir com o desenvolvimento/ maturação neuroimune. Estudos prévios de nosso grupo demonstraram que, o estresse pré-natal diminuiu significativamente a imunidade inata e aumentou o turnover de noradrenalina hipotalâmica de camundongos, dados que somados a outros de literatura levaram aos objetivos deste trabalho: analisar os efeitos de um estresse pré-natal sobre parâmetros de linfócitos de camundongos. Os resultados obtidos mostraram que a aplicação de choques nas patas (0,2 mA, 10 choques/sessão), tanto no terço final gestacional quanto após desafio agudo pós-natal, contudo, não modificou significativamente os parâmetros linfocitários avaliados. Baseado nisto, levantamos hipóteses: 1- a existência de vias de redundância fisiológica capacitaria o organismo a manter sua homeostasia frente aos estressores empregados; 2- inaptidão do modelo de estresse empregado; 3- ausência de desafio imune prévio à análise de um sistema que é responsivo (adaptativo). A primeira hipótese confirmou-se quando desenvolvemos como estresse pós-natal o modelo do estresse do metrô de Nova Iorque; a segunda hipótese confirmou-se também verdadeira através de desafio em modelo experimental de a asma OVA-induzida; finalmente, a terceira hipótese foi confirmada por estudos de outros autores. / As a consequence of his fast development, the fetus is vulnerable to modifications from the hormonal maternal millieu. This is explained mainly by the permeability of the placentary barrier to several hormones and substances. Specifically, it is known that the maternal exposition to a stressor activates neuroendocrine systems (exponents, the hypothalamus-pituitary-adrenal axis HPA, and the sympathetic autonomic nervous system SANS), causing an exaggerated production of neuropeptides, which have the potential to change the motherly-fetus homeostasis. When this unbalance occurs in the final three months of pregnancy, it may impact fetal systems that are still being developed/matured, as the immune and nervous systems. According to previous studies, the prenatal-stress proposed in this work was able to produce a significant decrease on innate immunity as assessed by the evaluation of the activity of peritoneal macrophages; it was also, a significant increment in hypothalamic noradrenaline turnover. Such prenatal events, could be derived and/or reflect a lost in adaptative immunity homeostasis. The objective of this work was, thus, to analyze lymphocyte parameters of prenatal stressed mice. A footshock stress (0,2 mA, 10 shocks of 5 seconds each/session) was applied both in the final third of gestation and/or in the postnatal adult life. Those stressors was anable to affect the lymphocytes viability and their subpopulation patterns token from peripheral blood; the esplenic lymphocytes proliferation ratio were also not changed. Those results suggested that: 1- the stress model was not effective; 2- the obtained results reflected the absence of an immune challenge applied previous by the experiments performedb; 3- the existence of physiologic redundancies turns the organisms able to react in a homeostatic way even exposed to stress situations.

Orientadores: Tatiana de Sousa da Cunha, Fernanda Klein Marcondes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-20T06:59:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sanches_Andrea_M.pdf: 1126813 bytes, checksum: 30cc93581a60db907dc7c938e7d40caf (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O estresse crônico é um fator de risco para o desenvolvimento de hipertensão, aterosclerose e diabetes. O protocolo de estresse crônico moderado e imprevisível (ECMI) é um modelo animal de estresse crônico. Em estudo prévio, foi observado que o ECMI induziu resistência à insulina, dislipidemia e disfunção endotelial, em ratos. Considerando que o aumento na atividade do sistema renina-angiotensina (SRA) tem sido associado à disfunção endotelial e à resistência à insulina, o objetivo deste estudo foi investigar a participação do SRA sobre os efeitos cardiovasculares e metabólicos induzidos pelo ECMI, em ratos. Foram utilizados 62 ratos machos Sprague-Dawley, com dois meses de idade. A duração do período experimental foi de 7 semanas. No Experimento 1, os animais foram divididos em 2 grupos: controle e estresse. O ECMI foi aplicado nas semanas 3, 4 e 5 e os animais foram eutanasiados 1 e 15 dias após a aplicação do protocolo de ECMI. O ECMI aumentou a atividade sistêmica da renina e da enzima conversora de angiotensina (ECA), da ECA na aorta torácica e as concentrações plasmáticas de angiotensina II e angiotensina (1-7). Com base nestes resultados, que mostraram aumento da atividade do SRA induzido pelo ECMI, o Experimento 2 foi delineado com o objetivo de avaliar a participação da angiotensina II e do seu receptor AT1 nos efeitos desencadeados pelo ECMI sobre a captação de glicose e sobre o sistema cardiovascular. Outros animais foram divididos em 4 grupos experimentais: controle, estresse, controle losartan (antagonista do receptor AT1 - 50 mg/Kg/dia, v.o.) e estresse losartan. O ECMI induziu aumento da área sob a curva, no teste de tolerância à glicose (TTG), diminuição da resposta vasodilatadora à acetilcolina na aorta torácica in vitro e aumento da pressão arterial in vivo, em comparação com o grupo controle, sem haver diferença entre os grupos controle, controle losartan e estresse losartan. Estes resultados mostram que os efeitos do ECMI levaram ao processo de disfunção endotelial em ratos, os quais foram associados positivamente à hiperatividade do SRA, bem como foram cancelados pelo tratamento com losartan. Assim, este estudo esclarece parte dos mecanismos fisiológicos envolvidos nas alterações metabólicas e cardiovasculares decorrentes do estresse crônico, demonstrando que estas alterações são mediadas pelo receptor AT1, provavelmente pela ligação da angiotensina II ao mesmo / Abstract: Chronic stress is a risk factor for the development of hypertension, atherosclerosis and diabetes. The protocol of chronic mild and unpredictable stress (CMUS) is an animal model of chronic stress. Previously, it has been shown that CMUS induced insulin resistance, dyslipidemia and endothelial dysfunction in rats. Considering that endothelial dysfunction and insulin resistance have been associated with high activity of renin-angiotensin system (RAS), the aim of this study was to investigate the involvement of RAS components on cardiovascular effects induced by CMUS in rats. Sixty two male Sprague-Dawley rats, (2 months old) were used. The experiment period was 7 weeks. In experiment 1, animals were divided into 2 groups: control and stress. The CMUS was applied on weeks 3, 4 and 5 and animals were euthanized 1 and 15 days after the CMUS. The CMUS increased systemic renin and angiotensin converting enzyme (ACE) activity, ACE activity in the thoracic aorta and plasma angiotensin II and angiotensin (1-7) concentrations. Based on these results, showing increased activity of the RAS induced by ECMI, the second experiment was designed to evaluate the involvement of angiotensin II and its AT1 receptor in the effects triggered by CMUS on glucose uptake and on cardiovascular system. Other animals were divided into 4 experimental groups: control, stress, losartan control (AT1 receptor antagonist, losartan - 50 mg /kg/day, orally) and losartan stress. The CMUS induced an increase in area under the curve in the glucose tolerance test (GTT), decreased the in vitro vasodilator response to acetylcholine in the thoracic aorta and increased blood pressure, compared to control group, without difference among control, losartan control and losartan stress group. These results show that the effects of CMUS led to endothelial dysfunction in rats, which was positively associated with hyperactivity of the RAS and was canceled by the treatment with losartan. Thus, this study explains part of the physiological mechanisms involved in cardiovascular and metabolic changes resulting from chronic stress, demonstrating that these changes are mediated by the AT1 receptor, probably by angiotensin II binding to it / Mestrado / Fisiologia Oral / Mestre em Odontologia

Orientador: Rosana Almada Bassani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-26T18:24:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_ElizangelaSouto_M.pdf: 5397962 bytes, checksum: a6952b7daf58ed6c84d6fb7eecc0d06f (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Importantes ajustes cardiovasculares dependentes de estimulação adrenérgica do coração ocorrem no período perinatal. O objetivo deste trabalho foi estudar a resposta cronotrópica a catecolaminas em ratos imaturos, com foco em mecanismos intrínsecos e extrínsecos à via de transdução ?-adrenérgica. Foi determinada a resposta cronotrópica a tiramina (TIR), isoproterenol (ISO), noradrenalina (NA), forskolin (FSK) e 3-isobutil-1-metilxantina (IBMX) em átrios direitos de ratos de 0-23 dias de idade e adultos. No mesmo tecido, foram quantificados os níveis de mRNA de diversas proteínas pela técnica de reação em cadeia de polimerase em tempo real (qRT-PCR). Os principais resultados foram: a) a resposta cronotrópica máxima (Rmax) a TIR e NA exógena mostrou-se deprimida em átrios de ratos de 0-2 dias, enquanto a sensibilidade aos agonistas reduziu-se com o amadurecimento; b) o bloqueio do transportador neuronal de catecolaminas por desipramina foi menos efetivo em causar desvio à esquerda na curva concentração-efeito nos átrios de animais imaturos, e aboliu as diferenças de sensibilidade (mas não de Rmax) à NA; c) a inibição do transportador extraneuronal de monoaminas não modificou o pD2 do ISO em átrios de animais imaturos, os níveis de mRNA para este transportador foram ~30% daqueles em adultos; d) apesar da redução da Rmax à NA em neonatos, não houve diferença na Rmax a ISO, FSK e IBMX entre as diferentes idades; e) o bloqueio de adrenoceptores ?2 com ICI118,551 reduziu Rmax e pD2 do ISO apenas nos átrios de ratos imaturos, indicando contribuição deste subtipo de receptores apenas nos primeiros dias após o nascimento; f) a expressão de adrenoceptores ?2, Gi, Gs e adenilato ciclase (isoforma 1) foi maior em átrios de animais imaturos, enquanto aquela de adrenoceptores ?1 foi semelhante em todos os grupos etários. Conclui-se que os componentes pós-receptor desta via de sinalização já estão presentes no neonato, embora tenha sido detectada aparente imaturidade no acoplamento de adrenoceptores ?1. Entretanto, foram identificados mecanismos compensatórios, tais como a participação de adrenoceptores ?2 e menor remoção neuronal e extraneuronal de catecolaminas. Palavras-chave: átrio direito, receptores adrenérgicos beta, catecolaminas, desenvolvimento pós-natal / Abstract: Important cardiovascular adjustments that depend on the adrenergic regulation of the cardiac function occur during the perinatal period. The goal of this work was to study the chronotropic responsiveness to catecholamines in immature rats, focusing on mechanisms intrinsic and extrinsic to the ?-adrenergic signaling pathway. The chronotropic response to tyramine (TYR), isoproterenol (ISO), norepinephrine (NE), forskolin (FSK), and 3-isobutyl-1-methylxanthine (IBMX) was determined in right atria isolated from 0-23 day-old and adults rats. In the same tissue, mRNA levels of relevant proteins were quantified by real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR). The main results were: a) the maximum chronotropic response (Rmax) to TYR and to exogenous NE were lower in rigth atria from 0-2day-old rats, while the sensitivity to the agonists decreased during development; b) inhibition of neuronal norepinephrine transporter by desipramine was less effective at shifting the concentration-effect curve to the left in immature animals, and abolished the differences in sensitivity (but not in Rmax) to NE. c) inhibition of the extraneuronal monoamine transporter did not changed the ISO pD2 in atria from immature animals, in which the mRNA levels for this transporter were ~ 30% of those in adults; d) despite the lower Rmax to NE in neonates, the Rmax to ISO, FSK and IBMX was comparable among ages; e) ?2-adrenoceptor blockade with ICI118,551 reduced Rmax and ISO pD2 only in atria from immature rats, indicating contribution of this receptor subtype only in the first days after birth; f) ?2-adrenoceptor, Gi, Gs and adenylate cyclase (isoform 1) transcript levels were greater in the atria of immature animals, while that of ?1-adrenoceptor was similar in all age groups. In conclusion, post-receptor components of this signaling pathway seem to already be mature in newborns, although an apparent immaturity in ?1-adrenoceptor coupling was detected. However, compensatory mechanisms were identified, such as the participation of ?2-adrenoceptor and weaker neuronal and extraneuronal catecholamine removal. Keywords: right atria, ?-adrenoceptor, catecholamines, postnatal development / Mestrado / Farmacologia / Mestra em Farmacologia

O presente estudo teve como hipótese que a adrenalina, a noradrenalina e o cortisol, hormônios liberados em grandes quantidades durante o estresse fisiológico, poderiam ser capazes de alterar o crescimento e de aumentar a virulência de Porphyromonas gingivalis, estimulando a expressão de genes relacionados à virulência, estresse oxidativo e metabolismo do ferro, podendo agravar a condição periodontal em indivíduos com periodontite. Objetivos: Assim o presente projeto visou avaliar a interferência desses hormônios relacionados ao estresse sobre o crescimento, viabilidade, susceptibilidade antimicrobiana e virulência de Porphyromonas gingivalis. Método: Culturas de Porphyromonas gingivalis W83 foram expostas à adrenalina, noradrenalina e cortisol, utilizando três meios de cultura (TSB-HM, SAPI e SAPI-HM) e foram incubadas em estufa de anaerobiose para avaliação quanto ao crescimento e viabilidade. Essas culturas foram testadas quanto à sensibilidade ao metronidazol após exposição às catecolaminas e ao cortisol. Possíveis alterações da expressão de genes relacionados ao estresse oxidativo, metabolismo do ferro e fatores de virulência foram verificados pela técnica de qRT-PCR. Resultados: As catecolaminas e o cortisol, de forma geral, não interferiram no crescimento de P. gingivalis, independente das condições nutricionais a que ela foi exposta e dos tempos avaliados (p>0.05, ANOVA). A sensibilidade de P. gingivalis ao antimicrobiano metronidazol não se alterou na presença de adrenalina, noradrenalina ou cortisol (p>0.05, Kruskall Wallis). No entanto, a exposição bacteriana a adrenalina, noradrenalina e/ou cortisol elevaram os níveis de RNAm de genes relacionados à obtenção de ferro (hmuR); estresse oxidativo (tpx, oxyR, dps, sodB, aphC), hemólise (hem, hagA) e proteína de superfície imunodominante (ragA) (teste de modo pareado fixo de realocação ao acaso, p<0.05). Os resultados do presente estudo sugerem que as catecolaminas e o cortisol podem influenciar na expressão de fatores relacionados à virulência e ao estresse oxidativo de P. gingivalis. / This study hypothesized that adrenaline, noradrenaline and cortisol , hormones released in large quantities during the physiological stress , might be able to alter the growth and increase the virulence of Porphyromonas gingivalis by stimulating the expression of genes related to virulence , oxidative stress and iron metabolism and may aggravate periodontal status in subjects with periodontitis. Objectives : So this project aimed to evaluate the effect of these stress-related hormones on growth , viability , virulence and antimicrobial susceptibility of Porphyromonas gingivalis . Method : Porphyromonas gingivalis W83 cultures were exposed to adrenaline , noradrenaline and cortisol , using three culture media ( TSB - HM , SAPI and SAPI - HM ) and were incubated in anaerobiosis for review on the growth and viability . These cultures were tested for sensitivity to metronidazole after exposure to catecholamines and cortisol. Possible changes in the expression of genes related to oxidative stress , iron metabolism and virulence factors were verified by qRT-PCR technique . Results: The catecholamines and cortisol , in general , did not affect the growth of P. gingivalis , independent of nutritional conditions to which she was exposed and evaluated times ( p> 0.05 , ANOVA ) . The sensitivity of P. gingivalis antimicrobial metronidazole did not change in the presence of adrenaline , noradrenaline and cortisol ( p > 0:05 , Kruskal Wallis ) . However , bacterial exposure to adrenaline, noradrenaline and / or cortisol increased mRNA levels of genes related to iron acquisition ( hmuR ), oxidative stress ( tpx , oxyR , dps , sodB , aphC ) , hemolysis ( hem , hagA ) and immunodominant surface protein ( ragA ) ( test paired mode relocation fixed at random, p <0,05 ) . The results of this study suggest that catecholamines and cortisol can influence the expression of factors related to oxidative stress and virulence of P. gingivalis.

Los neurotransmisores, las quinonas y las enzimas redox desempeñan un papel muy importante en muchos procesos biológicos. Todos ellos tienen en común su importante papel en diferentes reacciones redox biológicas. Los neurotransmisores participan en los procesos de transmisión de impulsos nerviosos de organismos multicelulares; las enzimas redox actúan como catalizadores de un gran número de procesos biológicos basados en reacciones de transferencia de electrones que permiten obtener la energía necesaria para el sustento de la vida, tales como la reducción de oxígeno (O2) a agua (H2O) durante la respiración, la oxidación de azúcares a CO2 u otras vías metabólicas como la glicólisis o la fosforilación oxidativa. Esta tesis se centra en la caracterización de neurotransmisores (dopamina), quinonas (4-etilcatecol, 4-metilcatecol y catecol) y enzimas redox (CueO, lacasa perteneciente al grupo de las multicobre oxidasas) desde un punto de vista fundamental utilizando la electroquímica como herramienta de trabajo. Para ello, se han empleado como principales técnicas experimentales la voltametría cíclica (CV), el desplazamiento de carga con CO, las espectroscopías infrarroja (FTIR y ATR), Ultravioleta-Visible (UV-vis) y Raman, así como la microscopía de efecto túnel (STM). En el primer capítulo el trabajo de la tesis se contextualiza dentro del campo de la bioelectrocatálisis y de las biopilas de combustible. Además, se describen también los diferentes procedimientos utilizados para la funcionalización de electrodos y la inmovilización de enzimas. De la misma forma, también se resumen las propiedades de las catecolaminas y multicobre oxidasas, así como sus estructuras típicas, reacciones, mecanismos de transferencia de electrones y métodos de síntesis. Los contenidos principales de la tesis están estructurados en dos partes diferentes. La primera parte describe la reactividad de las catecolaminas sobre electrodos de oro, platino y carbón tipo diamante, prestando especial atención a los procesos de adsorción y oxidación registrados a bajos y altos potenciales, respectivamente. La segunda parte describe las condiciones óptimas para la catálisis de la reacción de reducción de O2 por parte de la CueO y su comportamiento electroquímico y espectroscópico. El efecto de compuestos comúnmente descritos en la literatura como inhibidores también está recogido en los capítulos 6 y 8.