A resposta imune pode ser regulada tanto pelo SNS quanto pelo SNP. Estudos recentes têm identificado uma via colinérgica anti-inflamatória entre as fibras eferentes do nervo vago e direcionadas ao sistema imune. Desta forma, tem-se postulado que esta conexão provê um controle neural da inflamação aguda de uma forma direta e reflexa, sendo então chamada de reflexo inflamatório. Assim, pareceu-nos relevante estudar as influências do SNP na função das DCs, o que foi feito na vigência de um processo inflamatório do tipo antígeno específico produzido por OVA. Para tanto utilizamos: o Betanecol (agonista muscarínico), a Atropina (antagonista muscarínico), a Anabasina (agonista nicotínico) e a Mecamilamina (antagonista nicotínico). No presente trabalho observou-se que: A Anabasina aumentou a porcentagem de células que expressam as moléculas co-estimulatórias B7.1 e B7.2 no baço de camundongos e diminuiu a produção de IL-12 no sobrenadante de co-cultura de células de baço, enquanto que o Betanecol não produziu qualquer efeito no fenótipo das DCs e na produção de citocinas; A Mecamilamina e a Atropina não foram capazes de alterar o fenótipo de DCs de baço e nem a produção de citocinas numa co-cultura de células de baço. A Anabasina, por sua vez: diminuiu a expressão das moléculas co-estimulatórias B7.1 e B7.2 nas DCs de linfonodo; diminuiu a expressão de MHC-II e aumentou a expressão das moléculas co-estimulatórias B7.1 e B7.2 em DCs de baço; diminuiu a expressão de IL-12 intracelular e aumentou a expressão de NF-B de DCs de cultura de hepatócitos; diminuiu os níveis séricos de TNF e MCP-1 e aumentou os níveis séricos de IL-6; diminuiu a resposta de 10 hipersensibilidade do tipo tardia; aumentou a expressão de MHC-II, diminuiu a expressão das moléculas co-estimulatórias B7.1 e B7.2; diminuiu a produção de IL-12 e aumentou a produção de IL-10 nas DCs de medula óssea; aumentou a expressão de mNAChRa7 de DCs maduras provenientes de medula óssea. Os dados obtidos deste trabalho sugerem que o sistema colinérgico diminua a apresentação de antígenos específicos por DCs, atuando de forma anti-inflamatória e produzindo um shift da resposta Th1 para Th2; sugerem, ainda, que estes achados relacionam-se à estimulação da subunidade 7 do receptor nicotínico, com consequente aumento de atividade das DCs e subsequente aumento da expressão de mNAChRa7 / Immune responses might be regulated by the SNS and by PNS. Recently, it was shown the existence of a cholinergic anti-inflammatory pathway that connects vagus nerve afferent/efferent fibers to immune system cells within some organs. These connections make possible a neural control of the inflammatory response both throught a direct and reflex mechanism; the so called inflammatory reflex. Therefore, we thougth that it would be relevant to study the influences of PNS on DCs function in an antigen specific inflammatory process induced by OVA. As pharmacological tools: Bethanechol (muscarinic agonist), Atropine (muscarinic antagonist), Anabasine (nicotinic agonist) and Mecamylamine (nicotinic antagonist) were used. We showed that anabasine increased the percentage of splenocytes expressing co-stimulatory molecules (B7.1 and B7.2) and decreased IL-12p40 production in co-cultured (adherent:non-adherent) splenocytes supernatant. Bethanechol had no effects on DCs phenotype and cytokines production whatsoever. Mecamylamine and atropine also had no effects on DCs phenotype and on cytokines production, as well. Anabasine: decreased co-stimulatory molecules (B7.1 and B7.2) expression on DCs present in lymph nodes.Anabasine also decreased MHC-II expression, while increased the co-stimulatory molecules (B7.1 and B7.2) expression on DCs present in the spleen.Additionally, anabasine decreased intracellular IL-12 expression, while increased NF-B expression in splenocytes culture. Interestingly, anabasine decreased both TNF and MCP-1 and increased IL-6 serum levels. Anabasine also decreased a delayed type hypersensitivity (DTH) response in OVA-sensitized mice. Moreover, Anabasine increased both MHC-II expression and 12 IL-10 productions, while decreased both co-stimulatory molecules (B7.1 and B7.2) expression and IL-12 production in bone marrow derived DCs. Finnally, anabasine increased mNAChRa7 expression in mature bone marrow derived DCs. Taken together, these data suggest that the cholinergic system decreases antigen-specific presentation by DCs, leading to an anti-inflammatory effect, which in turn induces to a shift from Th1 to Th2 responses. Moreover, our data strongly suggest that nicotinic receptor 7 subunit is involved with PNS activity

A formação da memória envolve aprendizagem, consolidação e recuperação de informações e seus processos envolvem circuitos neuronais do córtex, hipocampo e amígdala. A formação da memória de longa duração ocorre a partir da formação da LTP \'\'long term potentiation\'\' que é modulada por diversos sistemas de neurotransmissores, entre eles o sistema colinérgico. Sabe-se que a atividade física aumenta a produção de neurotrofinas levando à melhora de estados patológicos, aumenta a densidade de receptores nicotínicos alfa7 em células do hipocampo. Já foi relatado que o destreinamento por duas semanas leva à reversão dos efeitos benéficos cardiovasculares. Esse projeto avalia os efeitos do treinamento e do destreinamento físico em piscina, sobre a manutenção da memória de longa duração de camundongos fêmeas por determinação da densidade de receptores nicotínicos alfa7 e da neurotrofina BDNF,na região do hipocampo, que não demonstrou diferença significativa entre os grupos avaliados no trabalho. / The processes of memory formation involves learning, consolidation and retrieval of information and processes involving neuronal circuits in the cortex, hippocampus and amygdala. The formation of long term memory occurs through the formation of LTP - \"long term potentiation\" that is modulated by multiple neurotransmitter systems, including the cholinergic system. It is known that physical activity increases the production of neurotrophins leading to an improvement of pathological conditions, increases the density of nicotinic receptors on hippocampal cells alfa7. It has been reported that for two weeks detraining leads to the reversion of beneficial cardiovascular effects. This project evaluates the effects of physical training and detraining on swimming on the maintenance of long-term memory of female mice by determining the density of nicotinic receptors alfa7 and neurotrophin BDNF in hippocampus, than showed no significant differences among the groups at work.

A hipóxia-isquemia neonatal (HI) faz parte da etiologia de diversas patologias neurológicas e é causa de graves sequelas. Os mecanismos patofisiológicos dessa lesão começam com o insulto imediato após a HI e se estendem por dias ou semanas, pelo aumento da liberação de espécies reativas de oxigênio associada a redução da defesas anti-oxidantes e reação glial, sendo a lesão secundária parte crucial no processo que culmina no dano final. A acetilcolina (ACh) é um neurotransmissor do sistema nervoso central (SNC) que parece ter uma importante ação neuroprotetora após a HI. A acetilcolinaesterase (AChE) é responsável pela degradação da ACh, inibidores dessa enzima vêm sendo utilizados para o tratamento de danos neurológicos. Sua ação positiva sobre a HI foi demonstrada em estudos realizados em nosso laboratório, onde a administração do extrato de Huperzia quadrifariata (inibidor de AChE) reduziu os déficits cognitivos e histológicos causados por essa lesão Para avaliar os efeitos das administrações pré e pós-hipóxia de galantamina, inibidor da AChE, no modelo de HI perinatal, ratos Wistar no 7º dia de vida pós-natal (DPN7) foram submetidos à combinação da oclusão unilateral da artéria carótida direita e exposição a uma atmosfera hipóxica (8% de O2) durante 60 minutos. Foram aplicadas injeções intraperitoniais de salina para os grupos Sham e HI+Salina (HIS) e de galantamina nos grupos HI+Galantamina 5 mg/kg pré-hipóxia (HIG5-Pré), HI+Galantamina 10 mg/kg pré-hipóxia (HIG10-Pré), HI+Galantamina 5 mg/kg pós-hipóxia (HIG5-Pós) e HI+Galantamina 10 mg/kg pós-hipóxia (HIG10-Pós). Os grupos Pré receberam galantamina imediatamente antes da hipóxia e os grupos Pós nos intervalos de 1, 24, 48 e 72 horas após a cirurgia. No DPN45 foi feita a análise do volume das estruturas encefálicas que demonstrou a redução do volume do hipocampo do grupo HIS em relação ao Sham e uma prevenção desse efeito no grupo HIG10-Pré, mas não nos demais grupos. Análises bioquímicas foram feitas no hipocampo ipsilesional 24 horas após a lesão e revelaram: através da citometria de fluxo uma redução na sobrevivência de neurônios no grupo HIS em relação ao Sham que foi prevenida no grupo HIG10-Pré; através de ELISA uma hipertrofia dos astrócitos no grupo HIS que foi revertida no grupo HIG10-Pré e um aumento na atividade da enzima anti-oxidante catalase. O tratamento pré-hipóxia com galantamina foi capaz de prevenir os déficits histológicos, aumentar a sobrevivência celular, reduzir a reação astrocitária e aumentar a atividade anti-oxidante em ratos submetidos à HI. / Neonatal hypoxia ischemia (HI) has a role in etiology of several neurological pathologies and causes severe sequelae. The pathophysiological mechanisms of this lesion start immediately after HI and last for days or weeks, with the secondary injury being a crucial part the process that culminates in the final damage. Acetylcholine (ACh) is a neurotransmitter of the central nervous system that seems to have an important neuroprotective action after HI. Acetylcholinesterase (AChE) degradates ACh and inhibitors of this enzyme have been used to treat neurological damage. Its positive action on HI has been demonstrated in studies performed in our laboratory, where the administration of the alkaloid extract of Huperzia quadrifariata (An inhibitor of AChE) reduced the cognitive and histological deficits caused by this lesion. To evaluate the effects of the pre and post-hypoxia administrations of galantamine, a cholinesterase inhibitor, in the model oh perinatal HI, Wistar rats in the post-natal day 7 (PND7) were subjected to a combination of unilateral occlusion of the right charotid artery and of exposure to a hypoxic exposure (8% O2) for 60 minutes. Intraperitoneal injections of saline in the groups Sham anf HI+Saline (HIS) and of galantamine in the groups HI+Galantamine 5 mg/kg pre-hypoxia (HIG5-Pre), HI+Galantamine 10 mg/kg pre-hypoxia (HIG10-Pre), HI+Galantamine 5 mg/kg post-hypoxia (HIG5-Post) and HI+Galantamine 10 mg/kg post-hypoxia (HIG5-Post). The Pre groups received galantamine immediately before hypoxia and the Post groups in the intervals of 1, 24, 48 and 72 hours after HI. On PND45 the analysis of the volume of brain structures showed a reduction of the volume of the ipsilesional hippocampus in the HIS group when compared to the sham and a prevention of this effect in the HIG10-Pre, but not in any other group. Biochemical analysis was performed in the ipsilesional hippocampus 24 hours after the lesion and revealed: a reduction of the number of surviving neurons in the HIS group when compared to the Sham that was prevented in the HIG10-Pre; a hypertrophy of the astrocytes in the HIS group that was prevented in the HIG10-Pre group and an increase in the activity of the anti-oxidant enzyme catalase in the HIG10-Pre group. The treatment with galantamine was able to prevent the histological deficits, increase the survival of neurons, reduce astrocytic reaction and increase the anti-oxidant activity in rats submitted to HI.

O Transtorno do Espectro Autista (TEA) é um transtorno do neurodesenvolvimento caracterizado por prejuízos na comunicação e interação social, assim como por comportamentos repetitivos. O TEA pode apresentar diversas comorbidades, como alterações gastrointestinais – incluindo constipação crônica, refluxo gastroesofageal, doença celíaca e cólicas intestinais. A etiologia do TEA ainda é desconhecida, mas pode envolver alterações genéticas e a fatores de risco ambientais durante a gestação, como a exposição ao ácido valproico (VPA). Dessa forma, a exposição embrionária ao VPA tornou-se uma ferramenta confiável para a indução de alterações do tipo autista em roedores. O presente estudo teve como objetivo avaliar alterações no sistema nervoso entérico (SNE) de animais expostos ao VPA durante a gestação. Para isso, ratas Wistar prenhes receberam uma única dose (injeção intraperitoneal) de 600 mg/kg de VPA ou solução fisiológica (salina) no dia embrionário 12,5 (E12,5). A prole de machos, com 30 dias de vida pós-natal, sofreu eutanásia e então removeu-se o íleo, que passou por delaminação. No plexo mioentérico ileal foram avaliados por imunofluorescência, neurônios totais (HuC/D+), neurônios excitatórios (ChAT+), neurônios inibitórios (NOS+) e células gliais (GFAP+). A análise apresentou menor densidade neuronal nos gânglios mioentéricos ileais no grupo VPA (p<0,05); área ganglionar semelhante; mesmo perfil de densidade e corpo celular para neurônios inibitórios; menor densidade de neurônios excitatórios com maior área do corpo celular (p<0,05) e aumento no número de células gliais em 2,3 vezes (p<0,001). Dessa forma, os resultados do trabalho mostram importantes alterações neurogliais no plexo mioentérico ileal mediadas pela exposição pré-natal ao VPA, abrindo novos caminhos ao entendimento da fisiopatologia do TEA. / Autism Spectrum Disorder (ASD) is a neurodevelopmental disorder characterized by social interaction and communication deficits and repetitive behavior. The ASD may present several comorbidities, as gastrointestinal alterations – including chronic constipation, gastroesophageal reflux, celiac disease and intestinal cramps. The ASD etiology might be related togenetic alteration and environmental risk factors during pregnancy, as exposure to valproic acid (VPA), which became a reliable tool for induce autism-like alterations in rodents. The present study aimed to evaluate alterations in enteric nervous system (ENS) in an animal model of ASD prenatally exposed to VPA. Pregnant Wistar females received a single intraperitoneal injection of 600 mg/kg VPA or physiological saline (Control) on embryonic day 12.5 (E12.5). The 30 days old male offspring were euthanized by perfusion, and the ileum was removed and delaminated, followed by ileal myenteric ganglia (IMG) evaluation of total neurons (HuC/D+); excitatory neurons(ChAT+); inhibitory neurons(NOS+) and glial cells (GFAP+).The results showed less total neuronal density (p<0.05); no difference in ganglionic area; no difference in the inhibitory neurons population (density and body area); decreased neuronal density and increased body area of excitatory neurons (p<0.05) and 2.3 times increased in the number of glial cells (p<0.001). In conclusion, our results show important neuron-glia alterations in IMG mediated by prenatal exposure to VPA, opening new clues in the understanding of ASD pathophysiology.

Introdução: Os pacientes com bronquiolite obliterante (BO) costumam apresentar acometimento importante da função pulmonar que resulta em hipoxemia crônica e limitação da atividade física. Não há terapêutica de grande eficácia na BO, a resposta aos broncodilatadores costuma ser pobre, entretanto, não se conhece a resposta broncodilatadora a um agente anticolinérgico de longa ação como o brometo de tiotrópio (BT). Já se demonstrou eficácia e segurança do BT em adultos com doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) com resposta broncodilatadora significativa e sustentada em dose única diária. Objetivo: Avaliar se existe melhora do grau de obstrução brônquica e do aprisionamento aéreo, através de medidas funcionais, após o uso de dose única de brometo de tiotrópio por via inalatória comparado a placebo em crianças e adolescentes com BO. Métodos: Ensaio clínico prospectivo, duplo cego, randomizado, placebocontrolado e cruzado em pacientes com BO estáveis na faixa etária de 6 a 16 anos. Espirometrias e pletismografias foram realizadas antes e aos 30, 60, 120, 180 minutos e 24 horas após a inalação de 18 mcg de tiotrópio ou placebo. Após 7-14 dias, os medicamentos foram invertidos e os procedimentos repetidos. As mudanças nos parâmetros de função pulmonar em cada momento foram comparadas com o basal através da análise de variância (ANOVA) e pós-teste de Tukey e as diferenças entre todos os momentos versus o basal nos grupos tiotrópio versus placebo foram comparados usando o teste de Friedman. Resultados: Trinta pacientes participaram do estudo (23 do sexo masculino, 7 do feminino; idade 10,9±2,8a ), com valores basais de função pulmonar (% do previsto) de CVF, VEF1, VEF1/CVF, FEF25-75%, CI, CPT, VR, VR/CPT, resistência das vias aéreas (raw) e condutância (sGaw) de 75±15, 48±14, 59±11, 22±11, 64±23, 120±19, 281±101, 49±13, 250±65 e 23±9, respectivamente. Diferenças estatisticamente significantes foram observadas após inalação do tiotrópio nos seguintes parâmetros comparados ao tempo basal: CVF em 60/120/180 min/24h, VEF1 em 30/60/120/180min, VEF1/CVF em 60/120/180min, FEF25- 75% em 60/120/180min, VR em 30/60/120/180min, CPT em 30/120/180min, VR/CPT em 30/60/120/180min, raw em 30/60/120/180min/24h e sGaw em 30/60/120/180min/24h. Na fase placebo não houve diferença estatisticamente significante em nenhum parâmetro funcional em nenhum momento após a administração. As diferenças entre as medidas funcionais comparando o grupo tiotrópio versus o grupo placebo foram estatisticamente significantes. Conclusões: O brometo de tiotrópio, após dose única, diminuiu agudamente o grau de obstrução e de aprisionamento aéreo por até 24 horas em crianças com BO. Estudos de longo prazo são necessários para se avaliar o papel do BT na terapêutica desses pacientes / Introduction: Patients with bronchiolitis obliterans (BO) usually have severe airflow obstruction that results in chronic hypoxemia and limitation of physical activity. There is no efficient therapy for BO, bronchodilator response is usually poor, however, the bronchodilator response to a long action anticholinergic agent such as tiotropium bromide (TB) is not known. Efficacy and safety of TB with one daily administration has already been shown in chronic obstructive pulmonary disease (COPD) with significant and sustained bronchodilator response. Objective: Verify through functional measurements whether the level of bronchial obstruction and air trapping was improved by the administration of a single dose of TB by inhalation when compared to placebo in children and adolescents with BO. Methods: A randomized, double blind, placebo-controlled, crossover, prospective study in stable BO patients, 6 to 16 years of age. Spirometry and plethysmography were performed before and at 30, 60, 120 and 180 minutes and 24 hours after inhalation of 18 mcg of tiotropium or a placebo. After 7-14 days, the drugs were inverted, and the procedures were repeated. The changes in lung function parameters at each time point were compared to the baseline by analysis of variance (ANOVA) and Tukey\'s post-test and the differences in all time points assessment versus baseline in tiotropium versus placebo groups were compared using the Friedman test. Results: Thirty patients were enrolled in the study (23 male, 7 female; age 10.9±2.8 y) with baseline lung function values (% predicted) of FVC, FEV1, FEV1/FVC, FEF25-75%, IC, TLC, RV, RV/TLC, airway resistance (raw) and conductance (sGaw) of 75±15, 48±14, 59±11, 22±11, 64±23, 120±19, 281±101, 49±13, 250±65 and 23±9, respectively. Statistically significant differences were observed after tiotropium inhalation in the following parameters compared to baseline: FVC at 60/120/180min/24h, FEV1 at 30/60/120/180min, FEV1/FVC at 60/120/180min, FEF25-75% at 60/120/180min, RV at 30/60/120/180min, TLC at 30/120/180min, RV/TLC at 30/60/120/180min, raw at 30/60/120/180min/24h and sGaw at 30/60/120/180min/24h. For the placebo group, no significant differences were observed in any lung function parameters at any time. The differences between the functional measurements comparing the tiotropium versus placebo groups were statistically significant. Conclusions: Tiotropium bromide, after a single dose, acutely decreased airway obstruction and air trapping for up to 24 hours in children with BO. Long-term studies are necessary to evaluate the role of BT in the management of these patients

A cafeína é o psicoestimulante mais consumido mundialmente. Sua ação farmacológica consiste em bloquear os receptores de adenosina A1 e A2A. A administração crônica de cafeína previne déficits cognitivos decorrentes da idade e em modelos experimentais da doença de Alzheimer. Esses efeitos preventivos são também observados pela administração do antagonista seletivo do receptor de adenosina A2A. Nesse trabalho investigou-se a participação dos receptores de adenosina A1 e A2A na prevenção dos déficits cognitivos induzidos por escopolamina. Também foi investigado se a manipulação dos receptores A2A teria algum impacto na memória em camundongos naive. Para isso, foram utilizadas três tarefas comportamentais que avaliaram três tipos de memória: a tarefa de reconhecimento de objetos (RO), a esquiva inibitória (EI) e o labirinto em Y. A administração intraperitoneal de escopolamina (1,0 mg/kg) prejudicou o desempenho da memória de curto prazo nas três tarefas utilizadas. O antagonista de receptores A1 (DPCPX, 1,0 mg / kg, i.p.) preveniu a amnésia induzida por escopolamina no RO e na EI, enquanto o antagonista de receptores A2A (SCH 58261, 0,5 mg / kg, i.p.) preveniu a amnésia em todos os testes. Além disso, ambos os antagonistas não apresentaram efeitos sobre a memória ou a locomoção em animais naive. Também foi observado que a ativação dos receptores A2A, a partir da administração de CGS 21680 (0,1 mg/kg, i.p.) antes da sessão de treino, foi suficiente para provocar prejuízos na memória em animais naive também nas três tarefas, e este efeito foi prevenido por meio da administração de SCH 58261 (0,5 mg/kg, i.p.). Por fim, a administração intracerebroventricular (i.c.v) de CGS 21680 (50 nmol) também prejudicou o desempenho dos animais na tarefa de RO. Em conjunto, estes resultados sugerem que a ativação dos receptores A2A é suficiente para provocar déficits de memória e ainda sugerem que os receptores A1 também participam de maneira seletiva no controle dos déficits de memória relacionados ao sistema colinérgico. / Caffeine, a non-selective adenosine receptor antagonist, prevents memory deficits, an effect mimicked by adenosine A2A receptor (A2AR), but not receptor A1 (A1R), antagonists upon aging and Alzheimer´s disease. We tested if A2AR were also necessary for the memory impairment upon direct perturbation of the cholinergic system with scopolamine and if A2AR activation was sufficient to trigger memory deficits in naive mice using 3 tests, to probe for short-term memory, namely the object recognition task, inhibitory avoidance and modified Y-maze. The intra-peritoneal (i.p.) administration of scopolamine (1.0 mg/kg) impaired short-term memory performance in 3 tests, namely the object recognition task, inhibitory avoidance and modified Y-maze. The scopolamine-induced amnesia was prevented by the A2AR (SCH 58261, 0.5 mg/kg, i.p.) as well as by A1R antagonist (DPCPX, 1 mg/kg, i.p.) in all tests, except for the modified Y-maze, and both antagonists were devoid of effects on memory or locomotion in naive rats. Notably, the activation of A2AR with CGS 21680 (0.1 mg/kg, i.p.) before the training session was sufficient to trigger memory impairment in the 3 tests in naive mice, and effect prevented by SCH 58261 (0.5 mg/kg, i.p.). Furthermore, the intracerebroventricular administration of CGS 21680 (50 nmol) also impaired recognition memory in the object recognition task. These results show that A2AR are necessary and sufficient to trigger memory impairment and they further suggest that A1R might also be selectively engaged to control the cholinergic driven memory impairment.

O peixe-zebra (Danio rerio) é um pequeno teleósteo pertencente à família Cyprinidae, o qual vem sendo estudado em diferentes áreas científicas. Essa espécie apresenta genes evolutivamente conservados, diversos sistemas de neurotransmissão já caracterizados e um amplo repertório comportamental , os quais podem ser modulados por diversas drogas. Portanto, a presente tese tem por objetivo estudar parâmetros bioquímicos em peixe-zebra com ênfase nos sistemas de sinalização purinérgico e colinérgico, bem como avaliar o comportamento de animais submetidos à tarefa do open tank e investigar os efeitos promovidos pelo tratamento com taurina no modelo de exposição aguda ao etanol. Nós demonstramos que o tratamento agudo (1h) com taurina nas concentrações de 150 e 400 mg/L aumentou a hidrólise de AMP e levou a uma diminuição significativa na desaminação de adenosina em membranas cerebrais, sendo que o último efeito também foi observado nos ensaios in vitro. Entretanto, não foram observados efeitos sobre a hidrólise dos nucleotídeos tri e difosfatados, promovida pelas NTPDases. Estudos relacionados à hidrólise dos nucleotídeos ATP e ADP em cérebro, fígado e coração de peixe-zebra demonstraram um perfil diferencial nos respectivos tecidos. O efeito distinto promovido por inibidores apontou que diferentes membros das NTPDases poderiam estar contribuindo para a atividade enzimática detectada, o que foi sugerido por estudos de bioinformática e ensaios de expressão gênica. Além disso, verificamos que, no modelo de exposição aguda ao etanol, a taurina foi capaz de prevenir as alterações promovidas pelo álcool sobre a atividade da AChE e das defesas antioxidantes enzimáticas. Contudo, o pré-tratamento com taurina demonstrou ser mais efetivo na prevenção do estresse oxidativo, visto que, diferentemente do co-tratamento, aumentou o conteúdo total de tióis reduzidos cerebral e diminuiu o dano lipídico. A fim de caracterizar o repertório comportamental espaço-temporal dos animais no teste do open tank, nós elaboramos um protocolo que avaliava o efeito do confinamento prévio a estímulos naturalísticos (ambientes claro, escuro e transparente). Os resultados demonstraram que os peixes previamente confinados em um ambiente naturalmente aversivo (claro) apresentaram uma habituação intrasessão mais rápida em comparação aos grupos escuro e transparente, avaliada pelas transições e tempo de permanência na região superior do aparato. O perfil exploratório espaço-temporal foi analisado através de plots representativos, sendo proposto um etograma descritivo para a tarefa do open tank. A partir do repertório comportamental determinado, o efeito promovido pelo pré-tratamento com taurina nas alterações comportamentais induzidas pelo etanol foi investigado. Nossos achados demonstraram que o etanol diminuiu a atividade locomotora dos animais, sendo que as concentrações de taurina testadas (42, 150 e 400 mg/L) preveniram essa modificação. Contudo, o pré-tratamento com 150 mg/L de taurina não preveniu as alterações na exploração da área superior do aparato, sugerindo que diferentes mecanismos poderiam estar envolvidos na resposta comportamental observada. Em suma, nossos resultados possibilitam uma maior compreensão das respostas neuroquímicas e comportamentais em peixe-zebra, contribuindo para novas estratégias relacionadas a estudos translacionais. / The zebrafish (Danio rerio) is a small teleost fish that belongs to the Cyprinidae family, which has been studied in different scientific areas. This species has evolutively conserved genes, several neurotransmitter systems characterized, and a wide behavioral repertoire, which may be modulated by distinct drugs. Thus, this thesis aims to study biochemical parameters in zebrafish, emphasizing the purinergic and cholinergic signaling, as well as to evaluate the behavior of animals in the open tank task and to investigate the effects of taurine treatment in the acute ethanol exposure model. We showed that acute taurine treatment (1h) at 150 and 400 mg/L increased the AMP hydrolysis and significantly decreased the adenosine deamination in brain membranes. The latter effect was also observed in the enzyme assays performed in vitro. However, the tri and diphosphonucleoside hydrolysis promoted by NTPDases was unaffected by taurine. Studies related to ATP and ADP hydrolysis in zebrafish brain, liver, and heart demonstrated a differential profile in the respective tissues. The distinct effect promoted by inhibitors pointed that different NTPDase members could play a role in the enzyme activity detected, as suggested by bioinformatic analysis and gene expression assays. Moreover, we observed that, in the acute ethanol exposure model, taurine prevents the alterations induced by ethanol in AChE and in enzymatic antioxidant defenses activities. However, taurine pretreatment has shown to be more effective in the prevention of oxidative stress, considering that, differently from the cotreatment, it increased the total reduced thiol content and decreased lipid peroxidation in zebrafish brain. To characterize the spatio-temporal behavioral repertoire of animals subjected to the open tank task, we described a protocol which evaluated the effect promoted by the previous confinement using natural stimuli (bright, dark, and transparent environments). The results showed that fish previously confined into an aversive environment (brightly one) presented a faster intra-session habituation response when compared to dark and transparent groups, evaluated by transitions and time spent in the top area of the tank. The spatio-temporal exploratory profile was assessed by representative plots with the proposal of a descriptive ethogram to the behavioral task. Considering these behaviors, the effect promoted by taurine pretreatment on the behavioral changes induced by ethanol was investigated. Our findings demonstrated that ethanol significantly decreased the locomotor activity and that the taurine concentrations tested (42, 150, and 400 mg/L) prevented this modification. Nevertheless, the pretreatment with 150 mg/L taurine did not prevent the alterations on the exploratory profile for the top area of apparatus, suggesting that different mechanisms could be involved in the behavioral response observed. In conclusion, our data help to a better understanding of the neurochemical and behavioral responses in zebrafish, contributing for new strategies related to translational studies.

A hipóxia-isquemia neonatal (HI) faz parte da etiologia de diversas patologias neurológicas e é causa de graves sequelas. Os mecanismos patofisiológicos dessa lesão começam com o insulto imediato após a HI e se estendem por dias ou semanas, pelo aumento da liberação de espécies reativas de oxigênio associada a redução da defesas anti-oxidantes e reação glial, sendo a lesão secundária parte crucial no processo que culmina no dano final. A acetilcolina (ACh) é um neurotransmissor do sistema nervoso central (SNC) que parece ter uma importante ação neuroprotetora após a HI. A acetilcolinaesterase (AChE) é responsável pela degradação da ACh, inibidores dessa enzima vêm sendo utilizados para o tratamento de danos neurológicos. Sua ação positiva sobre a HI foi demonstrada em estudos realizados em nosso laboratório, onde a administração do extrato de Huperzia quadrifariata (inibidor de AChE) reduziu os déficits cognitivos e histológicos causados por essa lesão Para avaliar os efeitos das administrações pré e pós-hipóxia de galantamina, inibidor da AChE, no modelo de HI perinatal, ratos Wistar no 7º dia de vida pós-natal (DPN7) foram submetidos à combinação da oclusão unilateral da artéria carótida direita e exposição a uma atmosfera hipóxica (8% de O2) durante 60 minutos. Foram aplicadas injeções intraperitoniais de salina para os grupos Sham e HI+Salina (HIS) e de galantamina nos grupos HI+Galantamina 5 mg/kg pré-hipóxia (HIG5-Pré), HI+Galantamina 10 mg/kg pré-hipóxia (HIG10-Pré), HI+Galantamina 5 mg/kg pós-hipóxia (HIG5-Pós) e HI+Galantamina 10 mg/kg pós-hipóxia (HIG10-Pós). Os grupos Pré receberam galantamina imediatamente antes da hipóxia e os grupos Pós nos intervalos de 1, 24, 48 e 72 horas após a cirurgia. No DPN45 foi feita a análise do volume das estruturas encefálicas que demonstrou a redução do volume do hipocampo do grupo HIS em relação ao Sham e uma prevenção desse efeito no grupo HIG10-Pré, mas não nos demais grupos. Análises bioquímicas foram feitas no hipocampo ipsilesional 24 horas após a lesão e revelaram: através da citometria de fluxo uma redução na sobrevivência de neurônios no grupo HIS em relação ao Sham que foi prevenida no grupo HIG10-Pré; através de ELISA uma hipertrofia dos astrócitos no grupo HIS que foi revertida no grupo HIG10-Pré e um aumento na atividade da enzima anti-oxidante catalase. O tratamento pré-hipóxia com galantamina foi capaz de prevenir os déficits histológicos, aumentar a sobrevivência celular, reduzir a reação astrocitária e aumentar a atividade anti-oxidante em ratos submetidos à HI. / Neonatal hypoxia ischemia (HI) has a role in etiology of several neurological pathologies and causes severe sequelae. The pathophysiological mechanisms of this lesion start immediately after HI and last for days or weeks, with the secondary injury being a crucial part the process that culminates in the final damage. Acetylcholine (ACh) is a neurotransmitter of the central nervous system that seems to have an important neuroprotective action after HI. Acetylcholinesterase (AChE) degradates ACh and inhibitors of this enzyme have been used to treat neurological damage. Its positive action on HI has been demonstrated in studies performed in our laboratory, where the administration of the alkaloid extract of Huperzia quadrifariata (An inhibitor of AChE) reduced the cognitive and histological deficits caused by this lesion. To evaluate the effects of the pre and post-hypoxia administrations of galantamine, a cholinesterase inhibitor, in the model oh perinatal HI, Wistar rats in the post-natal day 7 (PND7) were subjected to a combination of unilateral occlusion of the right charotid artery and of exposure to a hypoxic exposure (8% O2) for 60 minutes. Intraperitoneal injections of saline in the groups Sham anf HI+Saline (HIS) and of galantamine in the groups HI+Galantamine 5 mg/kg pre-hypoxia (HIG5-Pre), HI+Galantamine 10 mg/kg pre-hypoxia (HIG10-Pre), HI+Galantamine 5 mg/kg post-hypoxia (HIG5-Post) and HI+Galantamine 10 mg/kg post-hypoxia (HIG5-Post). The Pre groups received galantamine immediately before hypoxia and the Post groups in the intervals of 1, 24, 48 and 72 hours after HI. On PND45 the analysis of the volume of brain structures showed a reduction of the volume of the ipsilesional hippocampus in the HIS group when compared to the sham and a prevention of this effect in the HIG10-Pre, but not in any other group. Biochemical analysis was performed in the ipsilesional hippocampus 24 hours after the lesion and revealed: a reduction of the number of surviving neurons in the HIS group when compared to the Sham that was prevented in the HIG10-Pre; a hypertrophy of the astrocytes in the HIS group that was prevented in the HIG10-Pre group and an increase in the activity of the anti-oxidant enzyme catalase in the HIG10-Pre group. The treatment with galantamine was able to prevent the histological deficits, increase the survival of neurons, reduce astrocytic reaction and increase the anti-oxidant activity in rats submitted to HI.

O Transtorno do Espectro Autista (TEA) é um transtorno do neurodesenvolvimento caracterizado por prejuízos na comunicação e interação social, assim como por comportamentos repetitivos. O TEA pode apresentar diversas comorbidades, como alterações gastrointestinais – incluindo constipação crônica, refluxo gastroesofageal, doença celíaca e cólicas intestinais. A etiologia do TEA ainda é desconhecida, mas pode envolver alterações genéticas e a fatores de risco ambientais durante a gestação, como a exposição ao ácido valproico (VPA). Dessa forma, a exposição embrionária ao VPA tornou-se uma ferramenta confiável para a indução de alterações do tipo autista em roedores. O presente estudo teve como objetivo avaliar alterações no sistema nervoso entérico (SNE) de animais expostos ao VPA durante a gestação. Para isso, ratas Wistar prenhes receberam uma única dose (injeção intraperitoneal) de 600 mg/kg de VPA ou solução fisiológica (salina) no dia embrionário 12,5 (E12,5). A prole de machos, com 30 dias de vida pós-natal, sofreu eutanásia e então removeu-se o íleo, que passou por delaminação. No plexo mioentérico ileal foram avaliados por imunofluorescência, neurônios totais (HuC/D+), neurônios excitatórios (ChAT+), neurônios inibitórios (NOS+) e células gliais (GFAP+). A análise apresentou menor densidade neuronal nos gânglios mioentéricos ileais no grupo VPA (p<0,05); área ganglionar semelhante; mesmo perfil de densidade e corpo celular para neurônios inibitórios; menor densidade de neurônios excitatórios com maior área do corpo celular (p<0,05) e aumento no número de células gliais em 2,3 vezes (p<0,001). Dessa forma, os resultados do trabalho mostram importantes alterações neurogliais no plexo mioentérico ileal mediadas pela exposição pré-natal ao VPA, abrindo novos caminhos ao entendimento da fisiopatologia do TEA. / Autism Spectrum Disorder (ASD) is a neurodevelopmental disorder characterized by social interaction and communication deficits and repetitive behavior. The ASD may present several comorbidities, as gastrointestinal alterations – including chronic constipation, gastroesophageal reflux, celiac disease and intestinal cramps. The ASD etiology might be related togenetic alteration and environmental risk factors during pregnancy, as exposure to valproic acid (VPA), which became a reliable tool for induce autism-like alterations in rodents. The present study aimed to evaluate alterations in enteric nervous system (ENS) in an animal model of ASD prenatally exposed to VPA. Pregnant Wistar females received a single intraperitoneal injection of 600 mg/kg VPA or physiological saline (Control) on embryonic day 12.5 (E12.5). The 30 days old male offspring were euthanized by perfusion, and the ileum was removed and delaminated, followed by ileal myenteric ganglia (IMG) evaluation of total neurons (HuC/D+); excitatory neurons(ChAT+); inhibitory neurons(NOS+) and glial cells (GFAP+).The results showed less total neuronal density (p<0.05); no difference in ganglionic area; no difference in the inhibitory neurons population (density and body area); decreased neuronal density and increased body area of excitatory neurons (p<0.05) and 2.3 times increased in the number of glial cells (p<0.001). In conclusion, our results show important neuron-glia alterations in IMG mediated by prenatal exposure to VPA, opening new clues in the understanding of ASD pathophysiology.

Orientador: José de Anchieta de Castro e Horta Júnio / Coorientador: Ricardo Gomez Nieto / Banca: Luciane Valéria Sita / Banca: Mirela Barros Dias / Resumo: Os neurônios da raiz coclear (CRN) são os primeiros neurônios do sistema nervoso central a receber a informação auditiva e conectam-se com centros de integração sensoriomotora do tronco encefálico, como o núcleo reticular caudal da ponte. Os CRN estão envolvidos no circuito elementar do reflexo auditivo de sobressalto (RAS) juntamente com os neurônios do gânglio espiral, o núcleo reticular caudal da ponte e os motoneurônios da medula espinal. O RAS apresenta uma série de modulações como a habituação, a sensibilização, a potenciação por um estímulo adverso e a inibição por estímulo prévio (PPI). As modulações do RAS ocorrem mediante a influência de diversos núcleos sobre os componentes do circuito elementar deste reflexo e possuem valor diagnóstico na clinica médica de enfermidades neurodegenerativas e psiquiátricas como Parkinson e esquizofrenia. O núcleo da raiz coclear é o menos estudado do circuito neural do RAS. Pouco se conhece sobre as origens das aferências aos CRN e a identidade neuroquímica das mesmas. Recentemente foi descrita uma nova fonte de aferências aos neurônios da raiz coclear, de natureza colinérgica e proveniente do núcleo ventral do corpo trapezóide (VNTB). Os neurônios deste núcleo recebem informação auditiva diretamente do colículo inferior que faz parte da via auditiva e também participa do circuito neuronal responsável por mediar a PPI. Acredita-se que o colículo inferior possa mediar a PPI também ao nível do núcleo da raiz coclear via a conexão com o VNTB, o que constituiria uma via descentente curta, com participação na PPI com intervalos interestímulos curtos. Contudo, não existem estudos a respeito de aspectos funcionais desta conexão. Neste trabalho estudamos o papel da projeção colinérgica proveniente do VNTB através da lesão seletiva deste núcleo e avaliação comportamental do RAS e da PPI. Para isto realizamos 3 grupos experimentais: Controle... / Abstract: The cochlear root neurons (CRN) are the first in the central nervous system to receive the acoustic information. They are in connection with sensory integration centers in the brainstem, particularly the pontine caudal nucleus. The CRN are related with the fundamental neural circuit of the acoustic startle reflex, together with the spiral ganglion neurons, the pontine reticular nucleus and the spinal cord motoneurons. The acoustic startle reflex shows various modulations such as habituation, sensitization, fear potentiation and prepulse inhibition. The modulations of the acoustic startle reflex are important in clinical diagnostics of psychiatric and neurodegenerative illnesses such as schizophrenia and Parkinson's disease. Startle modulations are promoted by influences from several nuclei on the fundamental neural circuit of the startle reflex. The cochlear root nucleus is the least studied nucleus of this circuit. The origins of the afferents to cochlear root neurons and its neurochemical identity remain unclear. Recently was described a new source of afferents to cochlear root neurons, cholinergic and coming from the ventral nucleus of the trapezoid body (VNTB). The neurons of this nucleus receive auditory information directly from the inferior colliculus which take part of the auditory pathway and also participates in the neural circuitry responsible for mediating the prepulse inhibition. Therefore, the inferior colliculus may mediate the prepulse inhibition at the cochlear root level via ventral nucleus of the trapezoid body connection, which would be a short and low latency pathway. However, there are no studies on functional aspects of this connection. We intend to study the role of cholinergic projections from the ventral nucleus of the trapezoid body by selective lesion of this nucleus and behavioral assessment of auditory startle reflex and prepulse inhibition. To achieve the purpose we proposed 3 experimental groups: Control ... / Mestre