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[ES] El sistema nervioso forma una red de circuitos neuronales esenciales para la locomoción. El sistema nervioso central (cerebro y médula espinal) transmite información a los músculos. Mientras el sistema nervioso periférico puede regenerarse, el central tiene una capacidad regenerativa limitada. Por ello, las lesiones en el sistema nervioso central son críticas y a menudo carecen de cura. Una de ellas es la lesión de la médula espinal, una condición devastadora sin tratamiento eficaz. Una lesión interrumpe la entrada supraespinal en la médula espinal, conduciendo a disfunción locomotora debajo de la lesión. La relación alterada entre excitación e inhibición, con un aumento en la inhibición y la limitada regeneración de los tractos neuronales afectados, limitan la función locomotora. Como resultado, puede ocurrir parálisis completa incluso en pacientes con lesiones incompletas. Esta tesis doctoral define una terapia combinada para tratar la lesión de la médula espinal. Hipotetizamos que, para ayudar a la regeneración de los tractos, un trasplante neuronal periférico (ganglios de la raíz dorsal, DRG) que retiene la capacidad de regeneración puede ser efectivo. Para alterar la inhibición y mejorar la supervivencia del trasplante, se empleó la sobreexpresión del canal de sodio bacteriano, NaChBac. Finalmente, para mejorar la regeneración axonal, utilizamos medicamentos que modulan el citoesqueleto. En el Capítulo 1, validamos nuestra hipótesis con estudios in vitro. Observamos el efecto de Epothilone B y Blebbistatin en la longitud de las neuritas in vitro. Mientras Blebbistatin aumenta la longitud de las neuritas, la combinación con Epothilone la disminuye. Luego, describimos el efecto de NaChBac en los DRG y las células Neuro-2A. En las DRG, NaChBac aumenta la actividad y secreción de factores neurotróficos, promoviendo la señalización pro-supervivencia y anti-apoptótica en las Neuro-2A. Finalmente, describimos cómo la expresión de NaChBac y Blebbistatin mejora la longitud de las neuritas in vitro. En el Capítulo 2, evaluamos la supervivencia y eficacia del trasplante de DRG con el tracto corticoespinal, el más importante en la locomoción, en un estudio in vivo. Encontramos una adecuada integración del trasplante en el tejido huésped. La expresión de NaChBac aumenta la supervivencia de las células trasplantadas y mejora la preservación del tracto corticoespinal. En el Capítulo 3, evaluamos el tratamiento combinado en un escenario de lesión crónica y severa. La combinación del trasplante que expresa NaChBac y Blebbistatin limita la recuperación funcional, mientras que el trasplante que expresa NaChBac mejora significativamente la función locomotora en ratones. Los animales trasplantados con DRGs que expresan NaChBac tenían un aumento de fibras neuronales positivas para tubulina, con mayor preservación de mielina, aunque las fibras descendentes serotonérgicas y corticoespinales no mostraron cambios significativos entre los grupos. El trasplante de DRGs que expresan NaChBac aumentó significativamente el input excitatorio neto, determinado por el aumento de contactos de VGLUT2 y la disminución de VGAT en los somas de las neuronas inmediatamente caudales a las lesiones. Esta tesis sugiere que el trasplante de DRGs que expresan NaChBac rescata parte de la función motora perdida, manteniendo la actividad neuronal excitatoria caudal a la zona lesionada, destacando la relevancia del mantenimiento de la actividad neuronal como estrategia terapéutica para el rescate funcional de lesiones medulares severas. / [CA] El sistema nerviós forma una xarxa organitzada de circuits neuronals que són essencials per la locomoció. El sistema nerviós central (cervell i la medul·la espinal) rep i transmet informació de manera eficaç que és transmesa pel sistema nerviós perifèric als músculs, que comporta a moviment. El sistema nerviós perifèric té capacitat de regeneració, però el central té limitacions. Per això, les lesions en el sistema nerviós central sovint manquen de cura. Una d'elles és la lesió de la medul·la espinal, una condició debilitant que manca d'una cura eficaç. Una lesió resulta en una interrupció de l'entrada supraespinal en la medul·la espinal i conduïx a una disfunció locomotora. La relació alterada entre excitació i inhibició, un augment en la inhibició, juntament amb la capacitat limitada de regeneració endògena, limiten encara més la funció locomotora. Com a resultat, la paràlisi completa pot ocórrer fins i tot en pacients amb lesions anatòmicament incompletes. En esta tesi, ens centrem en estes idees principals per a definir una teràpia combinada. Hipotetizamos que, per a ajudar a la capacitat limitada de regeneració dels tractes, un trasplantament neuronal perifèric (ganglis de l'arrel dorsal, DRG) que reté la capacitat intrínseca de regeneració pot ser efectiva. Per a alterar la inhibició, millorar la supervivència i integració del trasplantament en els circuits, es va a emprar la sobreexpresió del canal de sodi, NaChBac. Finalment, per a dirigir i millorar la regeneració axonal, utilitzem medicaments que modulen el citoesquelet per a millorar la longitud axonal. Esta tesi estudia els efectes d'esta estratègia combinada. En el Capítol 1, estudiem l'efecte sinèrgic dels medicaments que modulen el citoesquelet Epothilone B i Blebbistatin en la longitud de les neurites in vitro i observem que el tractament individual amb Blebbistatin augmenta la longitud dels neurites, la combinació amb Epothilone conduïx a una morfologia del con de creixement alterada que resulta en disminució de la longitud dels neurites. Després, descrivim l'efecte de l'expressió de NaChBac en els DRG i les cèl·lules Neuro-2A. En les DRG, l'expressió de NaChBac conduïx a un augment en l'activitat intrínseca i la secreció de factors neurotrófics, promovent la senyalització pro-supervivència i la senyalització anti-apoptótic en les cèl·lules Neuro-2A. Finalment, descrivim com l'efecte combinat de l'expressió de NaChBac i Blebbistatin millora la longitud dels neurites. En el Capítol 2, avaluem la supervivència i interacció del trasplantament de DRG amb el tracte corticoespinal. Trobem una integració i supervivència adequada del trasplantament. A més, vam mostrar que l'expressió de NaChBac augmenta la supervivència del nombre total de cèl·lules trasplantades, així com millora la preservació del tracte corticoespinal després de la lesió. En el Capítol 3, avaluem l'efecte del tractament combinat en una lesió crònica i severa. Vam demostrar que la combinació del trasplantament que expressa NaChBac i Blebbistatin limita la recuperació funcional, mentres que el trasplantament que expressa NaChBac millora significativament la funció locomotora en ratolins. Per tant, descrivim que els animals trasplantats amb DRGs que expressen NaChBac tenien un augment en la fibra neuronal positiva per a tubulina i la preservació de la mielina, mentres que les fibres descendents serotonérgics i corticoespinales van romandre sense alteració. Trobem que el trasplantament de DRGs que expressen NaChBac va augmentar l'entrada neuronal excitatoria, com es va observar per l'augment en el nombre de contactes de VGLUT2 i la disminució en els contactes de VGAT cabals a les lesions. Així, la tesi suggereix que el trasplantament de DRGs amb NaChBac rescata la funció motora en lesions de la medul·la espinal en retindre una activitat de relé neuronal excitatoria cabal a les lesions en un model sever de lesió i destaca la importància del manteniment de l'activitat com a teràpia efectiva. / [EN] The nervous system forms specialized neuronal circuitry and organization that are essential for locomotion. The central nervous system (brain, spinal cord) receives and relays information, delivered by the peripheral nervous system to muscles to achieve locomotion. It is known that the peripheral nervous system retains its ability to regenerate, the central nervous system has little to no regenerative capacity in adult stages. Therefore, injuries to the central nervous system are critical and lack cure. One such is spinal cord injury; a debilitating condition that lacks an effective treatment. An injury results in severing of supraspinal input into the spinal cord, leading to locomotor dysfunction beneath the injury. Altered excitation inhibition ratio after an injury, increase in inhibition and limited endogenous regeneration capacity of the affected neuronal tracts limit locomotor function. As a result, complete paralysis may occur in patients with anatomically incomplete injuries. In this thesis, we focus on these points to devise a combinatory approach as an effective treatment strategy. We hypothesized that to aid the limited regeneration capacity of the tracts, a peripheral neuronal transplant (dorsal root ganglia, DRG) which retains the intrinsic ability to regenerate can be effective. To overcome inhibition, improve survival and integration of the transplant into circuits, the overexpression of NaChBac sodium channel was employed. Finally, to target and improve the axonal regeneration of endogenous and transplanted cells, we use cytoskeleton modulating drugs to enhance axonal length. This thesis studies the effects of this combinatory approach to treat spinal cord injury. In Chapter 1, we study the synergistic effect of cytoskeleton modulating drugs Epothilone B and Blebbistatin on neurite length and find that individual treatment with Blebbistatin increases neurite length, combination with Epothilone leads to an altered splayed morphology of the growth cone and decreased neurite length. Next, we describe the effect of NaChBac expression in DRGs and Neuro-2A cells. In DRGs, NaChBac expression leads to an increase in intrinsic activity and secretion of neurotrophic factors, promoting pro-survival signaling and anti-apoptotic signaling in Neuro-2A cells. Finally, we describe the combinatory effect of NaChBac expression and Blebbistatin further improves neurite length in vitro. In Chapter 2, we evaluate the survival, efficacy, and interaction of the DRG transplant with the corticospinal tract, the most important tract involved in locomotion in a short-term in vivo study. We report a satisfactory integration and survival of the transplant. We also show that NaChBac expression increases the survival of the total number of transplanted cells, as well as improves preservation of the corticospinal tract after the injury. In Chapter 3, we study the effect of the combinatory treatment in a chronic, severe injury scenario. We find that the combination of the transplant expressing NaChBac and Blebbistatin limits functional recovery, while that of transplant expressing NaChBac significantly improved locomotor function in mice. Therefore, focusing on this, we report that animals transplanted with NaChBac-expressing DRGs had increased tubulin-positive neuronal fiber and myelin preservation, while serotonergic and corticospinal descending fibers remained unaffected. We found that transplantation of NaChBac-expressing DRGs increased the neuronal excitatory input, seen by increased number of VGLUT2 contacts and decrease in VGAT contacts immediately caudal to the injuries. Together, the work in this thesis suggests that the transplantation of NaChBac-expressing dissociated DRGs rescues significant motor function by retaining an excitatory neuronal relay activity immediately caudal to injuries in a severe injury model and highlights the importance of maintenance of activity as an effective therapy for spinal cord injury. / Hingorani Jai Prakash, S. (2024). Genetically modified peripheral neurons transplant aided activity maintenance and secretome modulation: a novel strategy for spinal cord injury treatment [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/206738

INTRODUÇÃO: O transtorno obsessivo-compulsivo (TOC) apresenta prevalência ao longo da vida ao redor de 2%. O tratamento farmacológico de primeira linha para o TOC é feito com inibidores da recaptura de serotonina (IRS). Aproximadamente metade dos pacientes tratados adequadamente com um IRS não apresenta resposta satisfatória. Resultados de estudos de neuroimagem, genéticos e de análise do líquido cefalorraquidiano de portadores de TOC sugerem o envolvimento da disfunção da atividade glutamatérgica na fisiopatologia do TOC. Medicamentos com efeito modulador da atividade glutamatérgica vem sendo testados em pacientes com TOC e alguns deles mostraram-se eficazes. A N-Acetilcisteína (NAC) é um agente modulador da atividade glutamatérgica e antioxidante. Este estudo tem como objetivo principal testar a eficácia da potencialização de IRS com NAC, em comparação com placebo, em pacientes com TOC resistente ao tratamento. MÉTODOS: Estudo duplo cego, randomizado e controlado com placebo, com duração de 16 semanas, conduzido num ambulatório especializado de um hospital terciário (maio/2012 - outubro/2014). Critérios de inclusão: 18-65 anos; diagnóstico principal de TOC, de acordo com os critérios do DSM-IV; falha terapêutica a pelo menos um tratamento farmacológico adequado para o TOC; escore inicial da escala Yale-Brown de Sintomas Obsessivo-Compulsivos (Y-BOCS) >= 16 ou >= 10, se apenas compulsões; e gravidade inicial do TOC pelo menos moderada, de acordo com a escala de gravidade da Impressão Clínica Global. Os medicamentos em uso no momento da randomização foram mantidos nas mesmas doses. A intervenção consistiu na associação de NAC (até 3000 mg/dia) ou placebo. Avaliações cegas foram realizadas antes e ao final da intervenção. Utilizamos como desfecho primário os escores da Y-BOCS. Utilizamos análise de variância não-paramétrica para medidas repetidas. Como desfechos secundários, consideramos a redução dos escores iniciais dos Inventários de Depressão e Ansiedade de Beck, da Y-BOCS Dimensional e da Escala Brown de Avaliação de Crenças. Registro do estudo: clinicaltrials.gov identifier: NCT01555970. RESULTADOS: Foram realizadas 145 consultas de triagem, 129 indivíduos preencheram os critérios de inclusão, 40 foram randomizados (NAC até 3000 mg/dia, n= 18; placebo, n= 22), 39 iniciaram a intervenção e 35 terminaram o estudo. Não houve diferença significativa entre os grupos quanto à taxa de perda (NAC: 1 em 17 [5,9%]; placebo: 3 em 22 [13,6%]; ?2 = 0,63; P= 0,43). Todos os indivíduos melhoraram significativamente ao longo do tempo, de acordo com a redução do escore da Y-BOCS, mas não houve diferenças significativas entre os grupos (NAC: 25,6 [DP= 4,4] para 21,3 [DP= 8,1]; placebo: 24,8 [DP= 3,8] para 21,8 [DP= 6,0]; F= 0,33; P= 0,92). A associação com NAC foi superior ao placebo em relação à melhora da gravidade dos sintomas ansiosos, indicada pela redução do escore do Inventário de Ansiedade de Beck (média [DP]: NAC= 7,8 [11,7]; placebo: -0,55 [7,9]; U= 89; P= 0,02). Não houve diferenças significativas entre os grupos quanto à melhora dos sintomas depressivos, das diferentes dimensões de sintomas de TOC e do nível de insight. CONCLUSÕES: A potencialização de IRS com NAC foi superior ao placebo em relação à melhora da gravidade dos sintomas ansiosos. Entretanto, não houve diferença entre os grupos na melhora da gravidade dos sintomas do TOC / INTRODUCTION: Obsessive-compulsive disorder (OCD) is a debilitating psychiatric disorder with a lifetime prevalence of 2-3%. Treatment guidelines recommend serotonin reuptake inhibitors (SRIs) as the first-line pharmacological treatment for OCD. However, approximately half of patients treated with an adequate trial of SRIs fail to fully respond to treatment. OCD is associated with hyperactivity in cortical-striatum-thalamus-cortical (CSTC) circuits. Cortico-striatal and thalamo-striatal afferents use the excitatory neurotransmitter glutamate, and there is evidence suggesting abnormal glutamate levels and/or homeostasis in OCD patients. Researchers have been testing glutamate-modulating medications in OCD, with some evidence for efficacy. N-Acetylcysteine (NAC), a glutamate-modulating agent, is being considered as an add-on strategy for treatment-resistant OCD. The main objective of this study was to determine if NAC is effective in treatment-resistant OCD patients after 16 weeks of SRI augmentation. METHODS: We conducted a randomized, double blind, placebo-controlled, 16-week trial in an OCD-specialized outpatient clinic at a tertiary hospital (May 2012-October 2014). Inclusion criteria: age between 18-65 years; DSM-IV primary diagnosis of OCD; failure to respond to at least one previous adequate pharmacological treatment for OCD; baseline Yale-Brown Obsessive-Compulsive Scale (Y-BOCS) global score >= 16 or >= 10 if only compulsions are present; OCD symptoms of at least moderate severity on the Clinical Global Impression-Severity subscale. Medications in use at randomization were maintained at the same dose. Assessments were conducted at baseline and end of the study. The primary outcome measure was the Y-BOCS scores. To evaluate the variables group, time, and interaction effects for Y-BOCS scores at all time points, we used nonparametric analysis of variance (ANOVA) with repeated measures. The secondary outcomes were the mean reduction of the baseline Beck Anxiety and Depression Inventories, Dimensional Yale-Brown Obsessive-Compulsive Scale and Brown Assessment of Beliefs Scale scores. Trial registration: clinicaltrials.gov identifier NCT01555970. RESULTS: We assessed 145 patients for eligibility, 129 were eligible, 40 were randomized (NAC up to 3000 mg/day, n= 18; placebo, n= 22), 39 initiated the intervention and 35 completed the trial. Dropout did not significantly differ by treatment group (NAC: 1 of 17 [5.9%]; placebo: 3 of 22 [13.6%]; ?2 = .63; P= .43). Both groups significantly improved over the 16 weeks, as indicated by the reduction of baseline Y-BOCS scores, but there were no significant differences between groups (NAC: 25.6 [SD= 4.4] to 21.3 [DP= 8.1]; placebo: 24.8 [SD= 3.8] to 21.8 [SD= 6.0]; F= .33; P = .92). Adding NAC to SRI was superior to placebo in improving anxiety symptoms, as measured by the reduction of baseline Beck Anxiety Inventory score (mean [SD]: NAC= 7.8 [11.7]; placebo: -.55 [7.9]; U= 89; P= .02). There were no significant differences between groups in regards to the improvement of depressive symptoms, different dimensions of OCD symptoms and insight level. CONCLUSIONS: NAC augmentation of SRI was more effective than placebo in reducing the severity of anxiety symptoms in this sample of treatment-resistant OCD individuals. However, it was not better than placebo in reducing OCD severity

http://www.pharmacol.usyd.edu.au/thesis This thesis is primarily concerned with a class of chemical compounds known as pyridazinediones, being 6-membered aromatic rings containing two adjacent nitrogen atoms (pyridazine), doubly substituted with oxygen. In particular, the work focuses on pyridazine-3,6-diones, derivatives of maleic hydrazide (1). Understanding of the chemistry of these compounds is extended, using theoretical and synthetic techniques. This thesis is also concerned with two very important classes of receptors which bind amino acids in the brain: firstly, the inhibitory GABA receptor, which binds g-aminobutyric acid (GABA) (2) in vivo, and for which muscimol (3) is an agonist of the GABAA subclass; secondly, Excitatory Amino Acid (EAA) receptors, which bind glutamate (4) in vivo, and in particular the AMPA subclass, for which (S)-2-amino-3-(3-hydroxy-5-methylisoxazol-4-yl)propionic acid (AMPA) (5) is an agonist. The connection between pyridazinediones and amino acid receptors is the design, synthesis, and evaluation of structures based on pyridazinediones as potential GABA and EAA receptor ligands. Techniques of theoretical chemistry, molecular modelling, synthetic chemistry, and in vitro pharmacology are used to explore pyridazine-3,6-dione derivatives as ligands.

http://www.pharmacol.usyd.edu.au/thesis This thesis is primarily concerned with a class of chemical compounds known as pyridazinediones, being 6-membered aromatic rings containing two adjacent nitrogen atoms (pyridazine), doubly substituted with oxygen. In particular, the work focuses on pyridazine-3,6-diones, derivatives of maleic hydrazide (1). Understanding of the chemistry of these compounds is extended, using theoretical and synthetic techniques. This thesis is also concerned with two very important classes of receptors which bind amino acids in the brain: firstly, the inhibitory GABA receptor, which binds g-aminobutyric acid (GABA) (2) in vivo, and for which muscimol (3) is an agonist of the GABAA subclass; secondly, Excitatory Amino Acid (EAA) receptors, which bind glutamate (4) in vivo, and in particular the AMPA subclass, for which (S)-2-amino-3-(3-hydroxy-5-methylisoxazol-4-yl)propionic acid (AMPA) (5) is an agonist. The connection between pyridazinediones and amino acid receptors is the design, synthesis, and evaluation of structures based on pyridazinediones as potential GABA and EAA receptor ligands. Techniques of theoretical chemistry, molecular modelling, synthetic chemistry, and in vitro pharmacology are used to explore pyridazine-3,6-dione derivatives as ligands.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Adolescentes humanos frequentemente associam o fumo do tabaco ao consumo de bebidas alcoólicas. A despeito desta associação, pouco se sabe sobre a neurobiologia básica da coexposição no cérebro adolescente. No presente estudo, avaliamos os efeitos da exposição, que ocorreu do 30 ao 45 dia de vida pós natal (PN30 a PN45), à nicotina e/ou ao etanol durante a adolescência (PN38-45) e da retirada (PN50-57) na memória visuoespacial através do Labirinto Aquático de Morris (LAM: 6 sessões + 1 prova, 3 tentativas/sessão, latência = 2 min), em 4 grupos de camundongos Suíços machos e fêmeas: (1) exposição concomitante à NIC [solução de nicotina free base (50 μg/ml) em sacarina a 2% para beber] e ETOH [solução de etanol (25%, 2 g/kg) injetada i.p. em dias alternados]; (2) exposição à NIC; (3) exposição ao ETOH; (4) veículo (VEH). Uma vez que os resultados comportamentais podem sofrer a interferência de alterações motoras, avaliamos (a) a atividade locomotora no Teste de Campo Aberto (sessão única, 5 min) e (b) a coordenação e o equilíbrio no Teste de Locomoção Forçada sobre Cilindro Giratório (5 tentativas, latência = 2 min). Para os efeitos da exposição à NIC e/ou ao ETOH na eficiência do transporte de aminoácidos excitatórios, avaliamos a captação de [3H] D-aspartato no hipocampo. A expressão do transportador glial GLAST/EAAT1 foi avaliada por Western-blot. Durante a exposição, animais ETOH e NIC+ETOH apresentaram déficits de memória nas sessões de teste e de prova no LAM enquanto, na retirada, os grupos NIC e NIC+ETOH apresentaram prejuízos na retenção. Não houve diferenças significativas entre os grupos de tratamento em nenhum dos parâmetros testados em ambos os testes motores, tanto na exposição quanto na abstinência. Os grupos NIC, ETOH e NIC+ETOH tiveram uma diminuição significativa na captação de [3H] D-aspartato ao final do período de exposição, com uma normalização da atividade dos EAATs na retirada das drogas. O tratamento com NIC e ETOH reduziu ainda a expressão de GLAST/EAAT1 no hipocampo em ambas as idades testadas. O uso de etanol na adolescência causa prejuízos à memória de camundongos, com um efeito negativo mais acentuado quando associado à nicotina. Contudo, a retirada da nicotina apresentou um efeito mandatório nos danos encontrados. Ambas as drogas, isoladamente ou na coexposição, alteram os níveis de atividade e expressão dos EAATs, sugerindo que os resultados bioquímicos estejam implicados nas alterações comportamentais encontradas. / Human adolescents frequently associate tobacco smoke and alcoholic drinks. Despite this association, little is known about the basic neurobiology of co-exposure in the adolescent brain. In the present study, we assessed the effects of nicotine and/or ethanol exposure (postnatal days 30 to 45: PN30-45) during adolescence (PN38-45) and withdrawal (PN50-57) on visuospacial memory through the Morris Water Maze (MWM: 6 sessions + 1 probe, 3 trials/session, latency = 2 min), in four groups of male and female Swiss mice: (1) Concomitant NIC [nicotine free base solution (50g/ml) in 2% saccharin to drink] and ETOH [ethanol solution (25%, 2g/kg) i.p. injected every other day] exposure; (2) NIC exposure; (3) ETOH exposure; (4) Vehicle (VEH). Once behavioral results can be affected by motor disorders, we assessed (a) locomotor activity through the Open field Test (one session, 5 min) and (b) coordination and balance through the ROTAROD Test (5 trials, latency = 2 min). To investigate the effects of NIC and/or ETOH exposure on the efficiency on excitatory amino acid transport, we assessed the [3H] D-aspartate uptake in mice hippocampus. The GLAST/EAAT1, a glial transporter, was assessed by Western-blot technique. During exposure, ETOH and NIC+ETOH animals showed deficits on memory through the session and probe trial in WMW while, during withdrawal, NIC and NIC+ETOH groups showed impairments on retention. There were no significant differences between the experimental groups in any parameters assessed in both motor tests, either during exposure and withdrawal. There was a significant decrease in the [3H] D-aspartate for NIC, ETOH and NIC+ETOH groups in the end of exposure, turning to the normal levels of EAATs activity during withdrawal. The NIC and ETOH treatment decreased the GLAST/EAAT1 expression on hippocampus in all ages tested. Ethanol use leads to memory impairments in adolescent mice, with more preeminent effects when associated to nicotine. However, the nicotine withdrawal showed a mandatory effect on memory impairments. Both drugs, singly or in co-exposure, alter activity and expression of EAATs, which suggests that biochemical results may be associated to the behavioral alterations.

A avaliação química das folhas de Psychotria umbellata levou a identificação de quatro alcalóides pertencente ao grupo dos indol monoterpenos glicosilados, sendo psicolatina a substância majoritária. Em estudos subseqüentes, psicolatina apresentou importantes efeitos farmacológicos provavelmente relacionados com a modulação de receptores opióides, serotonérgicos 5-HT2A/C e glutamatérgicos NMDA. Assim, considerando-se a relevância das atividades biológicas descritas para psicolatina e a necessidade do estabelecimento inequívoco das características estruturais e conformacionais de compostos farmacologicamente ativos, os objetivos principais deste trabalho foram a caracterização conformacional de psicolatina e a avaliação do efeito de tratamento agudo e sub-crônico com este composto sobre os níveis de aminoácidos excitatórios e inibitórios e regiões cerebrais de roedores. A avaliação conformacional de psicolatina permitiu a caracterização de quatro confôrmeros caracterizados como mínimos de energia: 1EaCc, 1EaCd, 1EbCc e 1EbCd. As constantes de acoplamento teóricas (3JH,H) calculadas para esses confôrmeros apresentaram boa correlação com os dados experimentais de RMN, sendo que os melhores resultados foram observados para as conformações obtidas por RM1. Não foram verificadas diferenças significativas nos níveis de aminoácidos excitatórios e inibitórios em hipocampos de camundongos e ratos submetidos a tratamento agudo com psicolatina 7,5 mg/kg. No entanto, nos córtices pré-frontais dos roedores submetidos a tratamento agudo foram verificados aumentos estatisticamente significativos nos níveis dos aminoácidos excitatórios e de glutamina. Os camundongos submetidos ao tratamento agudo apresentaram elevações de 42,46 %, 50,93 % e 35,18 % nos níveis de aspartato, glutamato e glutamina, respectivamente. Os ratos submetidos ao mesmo esquema de tratamento, por sua vez, apresentaram aumentos de 43,36 % e de 57,11% nas concentrações de glutamato e glutamina. Assim como observado para o tratamento agudo, o tratamento sub-crônico com psicolatina por um período de 18 dias não provocou alterações significativas nos níveis de aminoácidos excitatórios e inibitórios em hipocampos de camundongos. Em córtices préfrontais, porém, os animais tratados com psicolatina apresentaram diminuição de 28,86 % nos níveis de glutamina. O presente estudo, corroborando dados anteriores sugere que psicolatina administrada por via intraperitoneal apresenta ação sobre o sistema nervoso central, uma vez que provocou alterações no perfil de aminoácidos excitatórios em córtex pré-frontal. / Phytochemical analyses of Psychotria umbellata leaves identified the presence of four monoterpene indole alkaloids, being psychollatine the main compound. In subsequent pharmacological investigations, psychollatine showed some important biological activities, including analgesic, anxiolytic, antidepressive and amnesic effects in mice models. These data indicate that this compound is able to modulate different neurotransmitter systems, including opioid, 5-HT2A/C and NMDA receptors. This way, considering the relevance of the pharmacological activities showed by psychollatine and the necessity of the unequivocally determination of the conformational and structural features of biologically actives compounds, the goals of this work were the conformational characterization of psychollatine and the evaluation of acute and chronic treatment with this compound on the excitatory and inhibitory amino acids levels in hippocampus and prefrontal cortex of rodents. From the conformational analyses, four minimum energy conformations were evaluates for psychollatine: 1EaCc, 1EaCd, 1EbCc e 1EbCd. The theoretical coupling constants calculated for all these conformers (3JH,H) presented a good agreement with the experimental data, mainly for the conformations obtained by RM1. No significant differences were observed on the excitatory and inhibitory amino acids levels in hippocampus of mice and rats submitted to acute treatment with psychollatine 7.5 mg/kg. Nevertheless, in prefrontal cortex of rodents submitted to acute treatment with this compound were observed increases on the excitatory amino acids and glutamine levels. Mice submitted to acute treatment with these alkaloid presented increases of 42.46 %, 50.93 % and 35.18 % on the aspartate, glutamate and glutamine levels, respectively, and rats submitted to acute treatment presented increases of 43.36 % and 57.11% on the glutamate and glutamine levels, respectively. Such as verified for the acute treatment, the chronic treatment with psychollatine 7.5 mg/kg, during 18 days, did not cause significant alterations on the excitatory and inhibitory amino acids levels in mice hippocampus. However, significant decrease on the glutamine levels (28.86 %) was observed in the prefrontal cortex of mice treated with this alkaloid during 18 days. The present work, supporting previous data, suggests that psychollatine presents effects on the central nervous system (CNS), since this compound caused alterations on the amino acids levels on prefrontal cortex.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Adolescentes humanos frequentemente associam o fumo do tabaco ao consumo de bebidas alcoólicas. A despeito desta associação, pouco se sabe sobre a neurobiologia básica da coexposição no cérebro adolescente. No presente estudo, avaliamos os efeitos da exposição, que ocorreu do 30 ao 45 dia de vida pós natal (PN30 a PN45), à nicotina e/ou ao etanol durante a adolescência (PN38-45) e da retirada (PN50-57) na memória visuoespacial através do Labirinto Aquático de Morris (LAM: 6 sessões + 1 prova, 3 tentativas/sessão, latência = 2 min), em 4 grupos de camundongos Suíços machos e fêmeas: (1) exposição concomitante à NIC [solução de nicotina free base (50 μg/ml) em sacarina a 2% para beber] e ETOH [solução de etanol (25%, 2 g/kg) injetada i.p. em dias alternados]; (2) exposição à NIC; (3) exposição ao ETOH; (4) veículo (VEH). Uma vez que os resultados comportamentais podem sofrer a interferência de alterações motoras, avaliamos (a) a atividade locomotora no Teste de Campo Aberto (sessão única, 5 min) e (b) a coordenação e o equilíbrio no Teste de Locomoção Forçada sobre Cilindro Giratório (5 tentativas, latência = 2 min). Para os efeitos da exposição à NIC e/ou ao ETOH na eficiência do transporte de aminoácidos excitatórios, avaliamos a captação de [3H] D-aspartato no hipocampo. A expressão do transportador glial GLAST/EAAT1 foi avaliada por Western-blot. Durante a exposição, animais ETOH e NIC+ETOH apresentaram déficits de memória nas sessões de teste e de prova no LAM enquanto, na retirada, os grupos NIC e NIC+ETOH apresentaram prejuízos na retenção. Não houve diferenças significativas entre os grupos de tratamento em nenhum dos parâmetros testados em ambos os testes motores, tanto na exposição quanto na abstinência. Os grupos NIC, ETOH e NIC+ETOH tiveram uma diminuição significativa na captação de [3H] D-aspartato ao final do período de exposição, com uma normalização da atividade dos EAATs na retirada das drogas. O tratamento com NIC e ETOH reduziu ainda a expressão de GLAST/EAAT1 no hipocampo em ambas as idades testadas. O uso de etanol na adolescência causa prejuízos à memória de camundongos, com um efeito negativo mais acentuado quando associado à nicotina. Contudo, a retirada da nicotina apresentou um efeito mandatório nos danos encontrados. Ambas as drogas, isoladamente ou na coexposição, alteram os níveis de atividade e expressão dos EAATs, sugerindo que os resultados bioquímicos estejam implicados nas alterações comportamentais encontradas. / Human adolescents frequently associate tobacco smoke and alcoholic drinks. Despite this association, little is known about the basic neurobiology of co-exposure in the adolescent brain. In the present study, we assessed the effects of nicotine and/or ethanol exposure (postnatal days 30 to 45: PN30-45) during adolescence (PN38-45) and withdrawal (PN50-57) on visuospacial memory through the Morris Water Maze (MWM: 6 sessions + 1 probe, 3 trials/session, latency = 2 min), in four groups of male and female Swiss mice: (1) Concomitant NIC [nicotine free base solution (50g/ml) in 2% saccharin to drink] and ETOH [ethanol solution (25%, 2g/kg) i.p. injected every other day] exposure; (2) NIC exposure; (3) ETOH exposure; (4) Vehicle (VEH). Once behavioral results can be affected by motor disorders, we assessed (a) locomotor activity through the Open field Test (one session, 5 min) and (b) coordination and balance through the ROTAROD Test (5 trials, latency = 2 min). To investigate the effects of NIC and/or ETOH exposure on the efficiency on excitatory amino acid transport, we assessed the [3H] D-aspartate uptake in mice hippocampus. The GLAST/EAAT1, a glial transporter, was assessed by Western-blot technique. During exposure, ETOH and NIC+ETOH animals showed deficits on memory through the session and probe trial in WMW while, during withdrawal, NIC and NIC+ETOH groups showed impairments on retention. There were no significant differences between the experimental groups in any parameters assessed in both motor tests, either during exposure and withdrawal. There was a significant decrease in the [3H] D-aspartate for NIC, ETOH and NIC+ETOH groups in the end of exposure, turning to the normal levels of EAATs activity during withdrawal. The NIC and ETOH treatment decreased the GLAST/EAAT1 expression on hippocampus in all ages tested. Ethanol use leads to memory impairments in adolescent mice, with more preeminent effects when associated to nicotine. However, the nicotine withdrawal showed a mandatory effect on memory impairments. Both drugs, singly or in co-exposure, alter activity and expression of EAATs, which suggests that biochemical results may be associated to the behavioral alterations.

A avaliação química das folhas de Psychotria umbellata levou a identificação de quatro alcalóides pertencente ao grupo dos indol monoterpenos glicosilados, sendo psicolatina a substância majoritária. Em estudos subseqüentes, psicolatina apresentou importantes efeitos farmacológicos provavelmente relacionados com a modulação de receptores opióides, serotonérgicos 5-HT2A/C e glutamatérgicos NMDA. Assim, considerando-se a relevância das atividades biológicas descritas para psicolatina e a necessidade do estabelecimento inequívoco das características estruturais e conformacionais de compostos farmacologicamente ativos, os objetivos principais deste trabalho foram a caracterização conformacional de psicolatina e a avaliação do efeito de tratamento agudo e sub-crônico com este composto sobre os níveis de aminoácidos excitatórios e inibitórios e regiões cerebrais de roedores. A avaliação conformacional de psicolatina permitiu a caracterização de quatro confôrmeros caracterizados como mínimos de energia: 1EaCc, 1EaCd, 1EbCc e 1EbCd. As constantes de acoplamento teóricas (3JH,H) calculadas para esses confôrmeros apresentaram boa correlação com os dados experimentais de RMN, sendo que os melhores resultados foram observados para as conformações obtidas por RM1. Não foram verificadas diferenças significativas nos níveis de aminoácidos excitatórios e inibitórios em hipocampos de camundongos e ratos submetidos a tratamento agudo com psicolatina 7,5 mg/kg. No entanto, nos córtices pré-frontais dos roedores submetidos a tratamento agudo foram verificados aumentos estatisticamente significativos nos níveis dos aminoácidos excitatórios e de glutamina. Os camundongos submetidos ao tratamento agudo apresentaram elevações de 42,46 %, 50,93 % e 35,18 % nos níveis de aspartato, glutamato e glutamina, respectivamente. Os ratos submetidos ao mesmo esquema de tratamento, por sua vez, apresentaram aumentos de 43,36 % e de 57,11% nas concentrações de glutamato e glutamina. Assim como observado para o tratamento agudo, o tratamento sub-crônico com psicolatina por um período de 18 dias não provocou alterações significativas nos níveis de aminoácidos excitatórios e inibitórios em hipocampos de camundongos. Em córtices préfrontais, porém, os animais tratados com psicolatina apresentaram diminuição de 28,86 % nos níveis de glutamina. O presente estudo, corroborando dados anteriores sugere que psicolatina administrada por via intraperitoneal apresenta ação sobre o sistema nervoso central, uma vez que provocou alterações no perfil de aminoácidos excitatórios em córtex pré-frontal. / Phytochemical analyses of Psychotria umbellata leaves identified the presence of four monoterpene indole alkaloids, being psychollatine the main compound. In subsequent pharmacological investigations, psychollatine showed some important biological activities, including analgesic, anxiolytic, antidepressive and amnesic effects in mice models. These data indicate that this compound is able to modulate different neurotransmitter systems, including opioid, 5-HT2A/C and NMDA receptors. This way, considering the relevance of the pharmacological activities showed by psychollatine and the necessity of the unequivocally determination of the conformational and structural features of biologically actives compounds, the goals of this work were the conformational characterization of psychollatine and the evaluation of acute and chronic treatment with this compound on the excitatory and inhibitory amino acids levels in hippocampus and prefrontal cortex of rodents. From the conformational analyses, four minimum energy conformations were evaluates for psychollatine: 1EaCc, 1EaCd, 1EbCc e 1EbCd. The theoretical coupling constants calculated for all these conformers (3JH,H) presented a good agreement with the experimental data, mainly for the conformations obtained by RM1. No significant differences were observed on the excitatory and inhibitory amino acids levels in hippocampus of mice and rats submitted to acute treatment with psychollatine 7.5 mg/kg. Nevertheless, in prefrontal cortex of rodents submitted to acute treatment with this compound were observed increases on the excitatory amino acids and glutamine levels. Mice submitted to acute treatment with these alkaloid presented increases of 42.46 %, 50.93 % and 35.18 % on the aspartate, glutamate and glutamine levels, respectively, and rats submitted to acute treatment presented increases of 43.36 % and 57.11% on the glutamate and glutamine levels, respectively. Such as verified for the acute treatment, the chronic treatment with psychollatine 7.5 mg/kg, during 18 days, did not cause significant alterations on the excitatory and inhibitory amino acids levels in mice hippocampus. However, significant decrease on the glutamine levels (28.86 %) was observed in the prefrontal cortex of mice treated with this alkaloid during 18 days. The present work, supporting previous data, suggests that psychollatine presents effects on the central nervous system (CNS), since this compound caused alterations on the amino acids levels on prefrontal cortex.