This thesis reports the development of different electrochemical sensors based on carbon nanotubes (CNT) for the detection and determination of analytes of biological relevance, with evaluation of the analytical and kinetic parameters. The work is divided into three parts. In the first part, the electrochemical study of 3-nitro-L-tyrosine (3-NT) in protic medium is described, using the techniques of cyclic voltammetry and differential pulse. The development of a sensor based on CNT for the determination and quantification of 3-NT, is also shown, with a linear range of 10 - 100 μmol L-1 and a detection limit of 0.42 μmol L-1 in the cathodic range. In the anodic range, a linear range of 10 - 60 μmol L-1 and a detection limit of 1.83 μmol L-1 were obtained. In the second part, a sensor was developed based on CNT with electrochemically generated ferulic acid (FA) polymer, generated in situ to determine dopamine (DA). The techniques used to perform this work were cyclic voltammetry and chronoamperometry, which were used to evaluate kinetic and analytical parameters. Through chronoamperometry and the use of the Cottrell equation, the diffusion coefficient (DDA) and catalytic constant (kcat) values determined for DA were 2.48 x 10-6 cm2 s -1 and 1.15 X 104 M-1 s-1, respectively. The amperometric sensor has the following values for the determination of DA: linear range of 5-120 μmol L-1 and limit of detection of 2.2 μmol L-1. The third part describes the development of a nanostructured platform based on CNT and electrochemically oxidized capsaicin (CAP) for the determination of dopamine (DA) and epinephrine (EP). Thus, by means of chronoamperometric studies and Cottrell's equations, it was possible to obtain the values in relation to DA: DDA of 6.97 x 10-4 cm2 s -1 and kcat of 3.12 x 105 M -1 s -1, and in relation to EP, the values obtained were 4.00 × 10 -5 cm 2 s -1 and 2.41 × 104 M-1 s-1 for DEP and kcat, respectively. The amperometric sensor presented the following values in relation to the separate determinations of DA and EP: for DA, linear range of 5-115 μmol L-1 and detection limit of 1.8 μmol L-1; for EP, a linear range of 50-1150 μmol L-1 and a detection limit of 7.2 μmol L-1. Considering the results obtained in this work, the developed sensors justify their use for determination and quantification of 3-nitro-L-tyrosine, dopamine and epinephrine. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Essa tese apresenta o desenvolvimento de diferentes sensores eletroquímicos baseados em nanotubos de carbono (NTC) para detecção e determinação de analitos de relevância biológica, com avaliação dos parâmetros analíticos e cinéticos. O trabalho encontra-se dividido em três partes. Na primeira parte, descreve-se o estudo eletroquímico, em meio prótico, da 3-nitro-L-tirosina (3-NT), com a utilização das técnicas de voltametria cíclica e de pulso diferencial. Mostra-se, também, o desenvolvimento de um sensor baseado em NTC para a determinação e a quantificação da 3-NT, com obtenção de faixa linear de 10 – 100 mol L-1 e limite de detecção de 0,42 mol L-1 na faixa catódica. Na faixa anódica, foi obtida uma faixa linear de 10 – 60 mol L-1 e limite de detecção de 1,83 mol L-1. Na segunda parte foi desenvolvido um sensor baseado em NTC com polímero eletrogerado de ácido ferúlico (AF), gerado in situ para determinar dopamina (DA). As técnicas empregadas para a realização deste trabalho foram voltametria cíclica e cronoamperometria, as quais foram utilizadas para avaliar parâmetros cinéticos e analíticos. Através de cronoamperometria e com o emprego da equação de Cottrell, os valores de coeficiente de difusão (DDA) e de constante catalítica (kcat), determinados para DA, foram de 2,48 x 10-6 cm2 s-1 e 1,15 x 104 M-1 s-1, respectivamente. O sensor amperométrico permitiu obter os seguintes valores relativos à determinação de DA: faixa linear de 5-120 mol L-1 e limite de detecção de 2,2 mol L-1. Na terceira parte, é descrito o desenvolvimento de uma plataforma nanoestruturada baseada em nanotubos de carbono e polímero eletrogerado por oxidação de capsaícina (CAP) para determinação de dopamina (DA) e epinefrina (EP). Assim, por meio de estudos cronoamperométricos e equações de Cottrell, foi possível obter os valores em relação a DA: DDA de 6,97 x 10-4 cm2 s-1 e kcat de 3,12 x 105 M-1 s-1, e em relação a EP, os valores obtidos foram 4,00 x 10-5 cm2 s-1 e 2,41 x 104 M-1 s-1 para o DEP e kcat, respectivamente. O sensor amperométrico apresentou, em relação às determinações em separado de DA e EP, os seguintes valores: para DA, faixa linear de 5-115 mol L-1 e limite de detecção de 1,8 mol L-1; para EP, faixa linear de 50-1150 mol L-1 e limite de detecção de 7,2 mol L-1. Diante dos resultados obtidos nesse trabalho, os sensores desenvolvidos justificam as suas utilizações para determinação e quantificação de 3-nitro-L-tirosina, dopamina e epinefrina.

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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.

Jogo patológico (JP) pode ser definido pela persistência e recorrência do comportamento de apostar em jogos de azar, apesar de prejuízos em diversas áreas da vida decorrentes dessa atividade. O JP é considerado um transtorno do controle de impulso e um modelo de dependência comportamental. Diferentes estudos têm comprovado o envolvimento de vias dopaminérgicas em dependências de substâncias e em jogadores patológicos. O transportador de doamina (DAT) é uma proteína présináptica de neurônios dopaminérgicos nigroestriatais, responsável pela recaptação da dopamina (DA) da fenda sináptica, e tem sido relatada alterações em sua densidade em dependentes de substâncias. O objetivo deste trabalho foi investigar em pacientes com jogo patológico, a densidade de DAT no estriado, através de imagens do exame de SPECT com TRODAT-1- 99mTc verificar por meio de estudo de correlação a associação entre comportamento de jogo (freqüência, tempo, dinheiro, gastos com jogo e fissura/craving) e a densidade DAT em jogadores patológicos. Foram selecionados 15 jogadores e 15 controles normais pareados para gênero, idade e escolaridade. Para inclusão ou exclusão de sujeitos foram utilizados instrumentos de verificação e principais Transtornos Psiquiátricos do Eixo 1 do DSM IV e escalas para depressão e ansiedade; para jogadores patológicos os instrumentos utilizados foram escalas para avaliação do padrão de jogo recente, para avaliação da fissura pelo jogo; para rastreamento de outras dependências comportamentais (sexo e comida). Observou-se que: 1) jogadores patológicos não apresentaram aumento de densidade DAT quando comparados a controles normais; 2) nos jogadores a densidade de DAT foi diretamente proporcional a intensidade de jogo no último mês e inversamente proporcional a auto-eficácia na abstinência do jogo. Não houve correlação significativa entre densidade de DAT e comportamentos de abuso relacionados com sexo ou comida. Desta forma, faz-se necessário estudos futuros para a avaliação da densidade de DAT no início e no fim do tratamento, a fim de verificar se a diminuição da densidade de DAT ao longo do tratamento pode ser utilizada como preditor de boa resposta e bom prognóstico em jogadores patológicos. / Pathological gambling (PG) can be defined by the persistence and recurrence of the behavior of gambling on games of chance, despite losses in many areas of life from this activity. The JP is considered a disorder of impulse control and a model of behavioral dependence. Different studies have demonstrated the involvement of dopaminergic pathways in substance dependency and pathological gamblers. The dopamine transporter (DAT) is a protein pre-synaptic dopaminergic neurons nigroestriatais responsible for the reuptake of dopamine (DA) from the synaptic cleft, and has been reported changes in the density-dependent substances. The objective of this study was to investigate in patients with pathological gambling, the density of DAT in the striatum, through examination of SPECT images with TRODAT-1 - 99mTc to verify through correlation study the association between gambling behavior (frequency, time, money spent on gambling and urge / craving) and DAT density in pathological gamblers. We selected 15 plathological gamblers and 15 controls matched for gender, age and education. For inclusion or exclusion of subjects were used verification tools and major psychiatric disorders in the DSM IV Axis 1 and scales for depression and anxiety; for pathological gamblers were the instruments used scales for assessing the standard of play recently, to evaluate the crack for the game; for tracking other behavioral addictions (sex and food). It was observed that: 1) pathological gamblers did not have increased DAT density compared with normal controls, 2) players in the density of DAT was directly proportional to the intensity of gambling in the last month and inversely proportional to self-efficacy on abstinence of gambling. There was no significant correlation between DAT density and behavior of abuse related to sex or food. Thus, it is necessary to future studies for evaluating the density of DAT at the beginning and end of treatment in order to determine whether the decrease in density during the treatment DAT can be used as predictor of good response and a good prognosis in pathological gamblers.

Jogo patológico (JP) pode ser definido pela persistência e recorrência do comportamento de apostar em jogos de azar, apesar de prejuízos em diversas áreas da vida decorrentes dessa atividade. O JP é considerado um transtorno do controle de impulso e um modelo de dependência comportamental. Diferentes estudos têm comprovado o envolvimento de vias dopaminérgicas em dependências de substâncias e em jogadores patológicos. O transportador de doamina (DAT) é uma proteína présináptica de neurônios dopaminérgicos nigroestriatais, responsável pela recaptação da dopamina (DA) da fenda sináptica, e tem sido relatada alterações em sua densidade em dependentes de substâncias. O objetivo deste trabalho foi investigar em pacientes com jogo patológico, a densidade de DAT no estriado, através de imagens do exame de SPECT com TRODAT-1- 99mTc verificar por meio de estudo de correlação a associação entre comportamento de jogo (freqüência, tempo, dinheiro, gastos com jogo e fissura/craving) e a densidade DAT em jogadores patológicos. Foram selecionados 15 jogadores e 15 controles normais pareados para gênero, idade e escolaridade. Para inclusão ou exclusão de sujeitos foram utilizados instrumentos de verificação e principais Transtornos Psiquiátricos do Eixo 1 do DSM IV e escalas para depressão e ansiedade; para jogadores patológicos os instrumentos utilizados foram escalas para avaliação do padrão de jogo recente, para avaliação da fissura pelo jogo; para rastreamento de outras dependências comportamentais (sexo e comida). Observou-se que: 1) jogadores patológicos não apresentaram aumento de densidade DAT quando comparados a controles normais; 2) nos jogadores a densidade de DAT foi diretamente proporcional a intensidade de jogo no último mês e inversamente proporcional a auto-eficácia na abstinência do jogo. Não houve correlação significativa entre densidade de DAT e comportamentos de abuso relacionados com sexo ou comida. Desta forma, faz-se necessário estudos futuros para a avaliação da densidade de DAT no início e no fim do tratamento, a fim de verificar se a diminuição da densidade de DAT ao longo do tratamento pode ser utilizada como preditor de boa resposta e bom prognóstico em jogadores patológicos. / Pathological gambling (PG) can be defined by the persistence and recurrence of the behavior of gambling on games of chance, despite losses in many areas of life from this activity. The JP is considered a disorder of impulse control and a model of behavioral dependence. Different studies have demonstrated the involvement of dopaminergic pathways in substance dependency and pathological gamblers. The dopamine transporter (DAT) is a protein pre-synaptic dopaminergic neurons nigroestriatais responsible for the reuptake of dopamine (DA) from the synaptic cleft, and has been reported changes in the density-dependent substances. The objective of this study was to investigate in patients with pathological gambling, the density of DAT in the striatum, through examination of SPECT images with TRODAT-1 - 99mTc to verify through correlation study the association between gambling behavior (frequency, time, money spent on gambling and urge / craving) and DAT density in pathological gamblers. We selected 15 plathological gamblers and 15 controls matched for gender, age and education. For inclusion or exclusion of subjects were used verification tools and major psychiatric disorders in the DSM IV Axis 1 and scales for depression and anxiety; for pathological gamblers were the instruments used scales for assessing the standard of play recently, to evaluate the crack for the game; for tracking other behavioral addictions (sex and food). It was observed that: 1) pathological gamblers did not have increased DAT density compared with normal controls, 2) players in the density of DAT was directly proportional to the intensity of gambling in the last month and inversely proportional to self-efficacy on abstinence of gambling. There was no significant correlation between DAT density and behavior of abuse related to sex or food. Thus, it is necessary to future studies for evaluating the density of DAT at the beginning and end of treatment in order to determine whether the decrease in density during the treatment DAT can be used as predictor of good response and a good prognosis in pathological gamblers.

A participação de estímulos e respostas em contingências não depende de sua origem interna ou externa. O ponto relevante é que a natureza funcional dos termos da contingência baseie-se em leis comportamentais. Nesse sentido, eventos neurais são também comportamentais, e assim podem permitir a observação de mecanismos básicos da aprendizagem. No presente trabalho, fez-se o exame desses mecanismos com vistas a verificar se a base neural dos paradigmas de condicionamento respondente e operante compartilha o princípio de que o reforço seleciona relações entre estímulos antecedentes e respostas. Tais relações ocorreriam devido ao fortalecimento de conexões sinápticas que vinculam os eventos de contingências. Aqui o estímulo antecedente tem importância crítica, pois a entrada sináptica para a evocação da resposta supostamente depende do sinal por ele gerado. O estímulo antecedente é sempre o evento presente no momento em que o organismo comporta-se, seja eliciando respostas reflexas, seja gerando a ocasião para a emissão de respostas operantes. Foram agrupados dados da literatura científica que propiciaram a comparação dos condicionamentos, com foco na função do estímulo antecedente. O resultado desta pesquisa abrangeu os seguintes aspectos: vias e mecanismos centrais de reforço, antecedentes neurais de resposta motora, antecedentes neurais em processos de discriminação comportamental, e plasticidade neural na aprendizagem. A literatura de bases neurais do comportamento forneceu vasto material para a análise de processos celulares e circuitos neurais envolvidos na aprendizagem, e indicou que a atividade do neurotransmissor dopamina modula o condicionamento em moluscos e mamíferos; a dopamina também atua como um sinal de discrepância comportamental nas vias neurais do reforço positivo que se dirigem a uma estrutura básica do reforço, o núcleo accumbens; neurônios corticais estão envolvidos no controle de estímulos, liberando preferencialmente glutamato pela via do estímulo antecedente, seja CS ou SD; o condicionamento respondente depende de alteração de eficácia sináptica no cerebelo de mamíferos, e não se conhece ainda se o mesmo ocorre no operante; em preparações in vivo e in vitro, verificou-se que os efeitos de ambos os condicionamentos convergem para um mesmo neurônio motor de molusco, embora tenham diferido as propriedades de plasticidade desse neurônio; eventos neurais podem participar de contingência operante como quaisquer de seus termos, e respostas neurais operantes e discriminativas podem de modo confiável preceder respostas motoras, o que sugere um indício de atividade cognitiva de mesma natureza que a atividade neural correlacionada com relações simbólicas. O presente trabalho mostrou vários casos de relações entre estímulos antecedentes e respostas no nível neural, nos quais foram verificados pontos de convergência e de divergência entre os paradigmas de condicionamento, que permitiram avançar no conhecimento do reforço. No sentido desse avanço, ainda foram propostas pesquisas julgadas pertinentes. / Stimuli and responses take part in reinforcement contingencies regardless of their internal or external locus of origin. The relevant point is that the functional nature of the contingency terms be based on behavioral laws. In that sense, neural events are also behavioral events, and as such they may allow for the observation of basic mechanisms of learning. In the present study, these mechanisms were examined in order to verify whether the neural basis of respondent and operant conditioning share the principle that reinforcement selects relationships between antecedent stimuli and responses. Such relationships presumably occur due to the strengthening of synaptic connections linking the contingency events. The antecedent stimulus is critical in this strengthening effect, since the synaptic input evoking a response is supposed to depend on that signal. The antecedent stimulus is the current event at the moment the organism is behaving, its function being either eliciting reflex responses or setting the occasion for operant responses. Scientific data that favored a comparison between the two conditioning processes were grouped together, with a focus on the antecedent stimulus function. The resulting analysis comprehended the following aspects: central pathways and mechanisms of reinforcement, neural antecedents of motor responses, neural antecedents in behavioral discrimination processes, and cellular plasticity in learning. The literature on the neural basis of behavior provided extensive material for the analysis of cellular processes and neural circuits involved in learning, indicating that the activity of the neurotransmitter dopamine modulates conditioning in molluscs and mammals; dopamine also acts as a behavioral discrepancy signal in the neural pathways of positive reinforcement, which lead to the nucleus accumbens, a basic structure in reinforcement; cortical neurons are involved in stimulus control, as they preferentially deliver glutamate through the CS or SD antecedent stimulus pathway; respondent conditioning depends on changes in synaptic efficacy in the cerebellum of mammals, and it is not known yet if the same occurs in operant processes; in vivo and in vitro mollusc preparations showed that the effects of both conditionings converge on the same motor neuron, although producing different plastic properties; neural events may enter an operant contingency as any of its terms, and operant and discriminative neural responses can reliably precede motor responses, suggesting a trace of cognitive activity of the same nature as the neural activity correlated with symbolic relations. The present study disclosed several instances of relationships between antecedent stimuli and responses at the neural level of analysis, pointing to convergent and divergent spots between the two conditioning paradigms that led to progress in the knowledge of reinforcement. In line with this progress, research proposals were advanced.

O autismo é um transtorno complexo do desenvolvimento caracterizado por inúmeros prejuízos comportamentais, tais como perdas na comunicação, socialização e indução da inflexibilidade cognitiva. A reprodução de modelos experimentais de autismo é bastante importante no estudo desse transtorno. A exposição pré-natal ao VPA reproduz sintomas similares àqueles encontrados na condição humana de autismo. Apesar de o VPA ser considerado um provável teratógeno em humanos, pouco se sabe sobre seus mecanismos de ação, ou até mesmo, como ele é capaz de induzir o autismo. O VPA parece influenciar o metabolismo do zinco durante o período pré-natal, podendo comprometer o desenvolvimento fetal normal. Esse estudo foi dividido em duas partes: (1) reproduzir um modelo de autismo induzido por VPA pré-natal (400 mg/kg no GD 12,5) e (2) avaliar se a administração de zinco pré-natal (2 mg/kg 1h após) previne ou ameniza os prejuízos comportamentais e a expressão de TH-estriatal associados ao autismo causados pela exposição pré-natal ao VPA em ratos. Foram avaliados parâmetros reprodutivos, anormalidades comportamentais na comunicação (vocalização ultrassônica), comportamentos repetitivos e na cognição (labirinto em T) e interação social (comportamento de brincar), além de verificar o sistema dopaminérgico por meio da expressão proteica de TH-estriatal na prole masculina e feminina de ratas. O VPA causou danos reprodutivos, prejuízos na vocalização ultrassônica, comportamento repetitivo/restrito, inflexibilidade cognitiva, comprometimento na socialização com diminuição da brincadeira e redução nos níveis de TH- estriatal na prole masculina. A administração de zinco não foi capaz de impedir os danos reprodutivos causados pelo VPA, porém amenizou a inflexibilidade cognitiva e atenuou a brincadeira social, sem reestabelecer os níveis de TH-estriatal. A prole feminina foi menos afetada que a masculina, apresentando apenas a vocalização ultrassônica alterada. O zinco reestabeleceu esse dano. A redução da TH-estriatal na prole masculina sugere que, possivelmente o fenótipo tipo-autista investigado no presente estudo, esteja relacionado a modificações funcionais no sistema dopaminérgico. / Autism is a complex developmental disorder characterized by numerous behavioral impairments, such as communication, socialization and induction of cognitive inflexibility. Reproduction of experimental models of autism is an important tool in the study of this disorder. Prenatal exposure to VPA reproduces symptoms similar to those found in the human condition of autism. The VPA is known as a potential teratogen in humans and its mechanisms of action is not well understood. VPA appears to influence the zinc metabolism during the prenatal period, compromising normal fetal development. This study was done into two parts: (1st) obtain an autism model induced by prenatal VPA (400 mg/kg 12.5 GD) and (2nd) evaluate whether prenatal administration of zinc (2 mg/kg after 1h) prevents or reverses the behavioral impairments and protein striatal TH-expression associated with autism caused by prenatal exposure to VPA in rats. It was evaluated the reproductive parameters, abnormal behavior in the communication (ultrasonic vocalization test), repetitive behavior and cognitive capacity (T-maze test) and social interaction (play behavior test), and the evaluation of the dopaminergic system by quantification of TH-striatal expression in male and female offspring of rats. The VPA was able to cause reproductive damage, impairment in ultrasonic vocalization, repetitive/restricted behavior and cognitive inflexibility, impairment in socialization with decreased play behavior and reduction in striatal TH levels in male offspring. The zinc administration has not been able to prevent reproductive damage caused by VPA, but ameliorates the cognitive inflexibility and attenuated the social play behavior, without restoring TH-striatal levels. The offspring females were less affected as males, with alterations into ultrasonic vocalization only and zinc reestablished this damage. The reduction in striatal TH-male offspring suggests that the autistic-like phenotype, investigated in this study is, may be is related to functional modifications in the dopaminergic system.

A área tegmental ventral (VTA) contém neurônios dopaminérgicos do grupamento A10 e envia projeções muito densas para o estriado ventral. Esta circuitaria está crucialmente envolvida em mecanismos de recompensa. Recentemente, a organização destas projeções foi reexaminada por Ikemoto S. (Brain Res. Rev., 56:27-78, 2007), em um estudo de rastreamento retrógrado minucioso, sendo proposto a subdivisão destas projeções em um sistema dopaminérgico mesoestriatal ventromedial que inerva a concha medial do accumbens e o tubérculo olfatório medial, e um sistema dopaminérgico mesoestriatal ventrolateral que inerva o cerne e a concha lateral do accumbens e o tubéculo olfatório lateral. Afim de complementar o conhecimento destas projeções, no presente estudo elas foram examinadas com a técnica anterógrada da leucoaglutinina do Phaseolus vulgaris. Nossos resultados indicam que há um extenso embricamento dos campos terminais estriatais inervados por diferentes setores/núcleos da VTA e reforçam a noção de que as eferências da VTA podem ser subdivididas em um sistema mesoestriatal ventromedial e um sistema mesoestriatal ventrolateral. Eles revelam ainda que as projeções da VTA para o estriado ventral têm uma organização topográfica médio-lateral mais complexa do que previamente reconhecido, a faixa médio-lateral do estriado ventral inervada depende de uma combinação da região médio-lateral e dorsoventral da VTA. Assim, as regiões mais ventrais e mediais da VTA (correspondendo ao núcleo interfascicular) inervam os distritos mais mediais do estriado ventral (a concha dorsomedial do accumbens e a extremidade medial do tubérculo olfatório), e as regiões mais dorsais e laterais da VTA (correspondendo à região dorsolateral do núcleo parabraquial pigmentoso) se projetam para os distritos mais laterais do estriado ventral (o cerne lateral e a concha lateral do accumbens, o caudado-putâmen ventral e o tubérculo olfatório lateral). Por outro lado, as projeções da VTA para o estriado ventral não possuem uma organização topográfica rostrocaudal. Outro fato a ser destacado é que a organização das projeções mesoestriatais da VTA lembra o padrão das projeções córticoestriatais, sendo observado no estriado, além de um campo terminal principal, pequenos focos isolados de marcação. / The ventral tegmental area (VTA) contains dopaminergic neurons of the A10 group and sends dense projections to the ventral striatum. This circuitry is critically involved in reward mechanisms. Recently, the organization of these projections was reexamined by Ikemoto S. (Brain Res. Rev., 56:27-78, 2007) in a detailed retrograde tracing study, being proposed that these projections can be subdivided into two main systems, a ventromedial mesostriatal dopaminergic system that innervates the medial shell of the accumbens and medial olfactory tubercle, and a ventrolateral mesostriatal dopaminergic system that targets the core and lateral shell of the accumbens and lateral olfactory tubercle. In order to complement these data, in the present study the VTA mesostriatal projections were examined with a sensitive anterograde tracing technique using the Phaseolus vulgaris leucoaglutinin. Our results indicate that there is an extensive overlap of terminal fields innervated by different sectors / nuclei of the VTA and reinforce the notion that VTA efferents can be subdivided into a ventromedial and a ventrolateral mesostriatal system. They also show that the VTA projections to the ventral striatum have a mediolateral topographical organization more complex than previously acknowledged. In fact, projections along the mediolateral dimension of the ventral striatum depends on a combination of the mediolateral and dorsoventral axis of the VTA. In other words, the most ventral and medial parts of the VTA (corresponding to the interfascicular nucleus) innervates the most medial districts of the ventral striatum (corresponding to the dorsomedial shell of the accumbens and medial tip of the olfactory tubercle), and the most dorsal and lateral parts of the VTA (corresponding to the dorsolateral region of the parabrachial pigmented nucleus) project to the most lateral districts of the ventral striatum (lateral core and lateral shell of the accumbens, ventral caudate-putamen and lateral olfactory tubercle). Moreover, VTA projections to the ventral striatum do not seem to have a rostrocaudal topographical organization. It is also of note that the organization of the VTA mesostriatal projections shares features with cortico-striatal projections, in the sense that both fiber systems have a main terminal field and also give rise to small, scattered isolated foci of terminal labeling.

Com o desenvolvimento de novos nanomateriais têm-se descoberto propriedades eletrônicas, elétricas, ópticas e catalíticas únicas para aplicações nanotecnológicas. Entre estes nanomateriais com caraterísticas singulares, estão as nanopartículas (Np) CoreαShell, as quais combinam propriedades físico-químicas de dois materiais diferentes, provendo maior eficiência em aplicações como nanoeletrônica, sensoreamento, biossensoreamento e biomédicas. Neste trabalho, Np CoreαShell são sintetizada com núcleo (Core) de Np Fe₃O₄ e com casca (Shell) de Np Au, formando as Nps Fe₃O₄αAu na presença do dendrímero poli(amidoamina) geração 4.0 (Pamam G4). As propriedades físico-químicas do nanomaterial core-shell são estudadas através de análises espectroscópicas, microscopias e eletroquímicas, além de medidas de magnetização. Essas técnicas revelam a formação das Nps Au nas cavidades do Pamam G4 e as interações eletrostáticas entre os grupos funcionais do Pamam G4 e os grupos OH ⁻ e H ⁺ da superfície das Nps magnéticas, as quais dão uma forte estabilidade na configuração da Np Fe₃O₄αAu. Evidencia-se propriedades óticas da Np Au e propriedades superparamagnéticas da Np Fe ₃ O ₄, as quais podem ser usadas para aplicações em nanomedicina. As propriedades electrocatalíticas das Nps são utilizadas na detecção de dopamina (DA). Foram fabricados sensores eletroquímicos das Nps Fe₃O₄αAu, Nps Fe₃O₄ e Nps Au, e caracterizados por técnicas de voltametria cíclica e voltametria de pulso diferencial. A fabricação dos sensores consistiu na deposição de camadas alternadas entre as nanopartículas com o poliânion poly(ácido vinil sulfônico) (PVS) no eletrodo de ITO, levando à configuração de três arquiteturas; ITO - (Fe₃O₄αAu ⁄ PV S), ITO - (Fe₃O₄ ⁄ PV S) e ITO - (Au ⁄ PV S). Um problema encontrado na detecção de DA é que esta tem potenciais de oxidação aproximadamente iguais ao ácido ascórbico (AA) e ao ácido úrico (AU). Portanto, os sensores utilizados na detecção de DA, devem ser altamente seletivos a DA em relação a seus interferentes. Os sensores desenvolvidos aqui mostraram uma boa seletividade e velocidade de resposta na detecção de DA, sendo o sensor ITO - (Fe₃O₄αAu ⁄ PV S) o mais eficiente. As Nps Fe₃O₄αAu revelam maior citotoxicidade nas células cancerígenas comparadas com as células saudáveis, já que as células cancerígenas são mais sensíveis ao estresse oxidativo produzido pelas nanopartículas no interior da célula. / Along with the development of nanomaterials came the knowledge and design of their unique eletronic, optical and catalitycal properties which may be used for a variety of nanotecnological applications. A special class of nanomaterials with interesting characteristics is represented by the CoreαShell nanoparticles, which combine the physicochemical properties of two differerent nanomaterials (including oxides, metals, semiconductors or polymers). This combination provides greater efficiency in applications such as nanoelectronics, sensing, biosensing and biomedical areas. This study reports the synthesis of Fe₃O₄ Np, which in the presence of the polyamido amine generation 4.0 (Pamam G4), is covered with Au Np forming the Fe₃O₄αAu Nps. The nanomaterials had been characterized using spectroscopic, microscopic and electrochemical techniques. The results revealed the formation of Au Nps in the cavities of PAMAM G4 and showed that the electrostatic interactions between the PAMAM functional groups and the OH ⁻ and H ⁺ groups on the surface of the magnetic nanoparticles lead to a strong stability in the configuration of Fe₃O₄αAu Nps. The optical properties of the Au Np (namely the Plasmon resonance band at 542 nm) as well as the superparamagnetic properties of the Fe₃O₄ Np were present in the core-shell nanostrutures. Due to their electrocatalytical properties, the core-shell nanoparticles were employed as active elements for dopamine (DA) detection. The fabrication of the modified electrodes for DA detection consisted in the deposition by LbL technique of alternating layers of nanoparticles and poly(vinyl sulfonic acid) (PVS) on the ITO eletrode, in three distinct architectures: ITO - (Fe₃O₄αAu Fe₃O₄ PV S), ITO - (Fe₃O₄ ⁄ PV S) and ITO - (Au ⁄ PV S). We found a good selectivity and rapid response toward the detection of DA, being the sensor ITO - (Fe₃O₄αAu ⁄ PV S) the most efficient. The effect of Fe₃O₄αAu Nps showed a higher cytotoxicity in cancer cells compared to healthy cells, because cancer cells are more sensitive to oxidative stress produced by the nanoparticles.

O Transtorno de déficit de atenção (TDAH) afeta entre 2% a 6% das crianças em idade escolar e os sintomas se caracterizam por desatenção, impulsividade e hiperatividade. Cerca de 2/3 persistem com sintomas na vida adulta que ocasionam desajustes em váriso setores da vida (afetivo, profissional, acadêmico).Em sua patofisiologia, há envolvimento dopaminérgico e estudos de associação observaram associação positiva com o gene para o transportador da dopamina (DAT1) e o gene para o receptor da dopamina (DRD4). O presente estudo avaliou 102 adultos com TDAH e confirmou prejuízo em vida acadêmica e profissional. Também investigado genes dopaminérgicos e houve associação entre DAT1/DRD4 e TDAH / Background: Attention deficit hyperactivity disorder (ADHD) is an early onset neuropsychiatric disorder that affects 2% to 6% of school-age children and into adulthood in as 2/3 of the cases. Symptoms include impulsivity, inattention and hyperactivity. Its pathophysiology is thought to involve the dopaminergic pathway. These symptoms appears in childhood, but the course of the condition and the expression in adulthood is not well characterized yet. Method: This study consists in selecting adults with DSM-IV ADHD. The association between variants of the gene coding for the dopamine transporter (DAT1) and for the dopamine receptor gene subtype4 (DRD4) was also investigated in 102 patients with ADHD and in 481 healthy controls. Results: Our ADHD group presented a predominance of males (61,3%), 86,3% were Caucasians and 90,2% had higher education level (least college level). It was also observed a decreased performance in occupational and academic activities in this group. We found difference of distribution of the DAT1 and DRD4 variant genes between the case and controls. Conclusions: The present report is the first on a Brazilian AHD adult population and the clinical results are quite similar to others observed in other countries in different cultures. In view of previous positive reports in child ADHD, further caractherization of the phenotype is required to clarify the potential role of DAT1 and DRD4 as a risk factor in ADHD.