O objetivo deste estudo foi investigar os efeitos do enriquecimento ambiental (EA) sobre a memória e a morfologia hipocampal, estriatal e cortical, estado oxidativo e níveis do fator neurotrófico derivado do encéfalo (BDNF), em ratos Wistar submetidos à hipóxia-isquemia (HI) neonatal. No capítulo 1 foram examinados os efeitos do EA sobre o prejuízo na memória observado no labirinto aquático de Morris (LAM) e sobre a atrofia hipocampal e cortical em animais hipóxicos-isquêmicos adultos. Ratos Wistar machos, no 7º dia pós-natal (DPN) foram submetidos ao modelo de Levine-Rice de HI neonatal, no qual a artéria carótida comum direita é ocluída permanentemente e, na seqüência, os animais foram mantidos em uma atmosfera hipóxica (90 min, 8% O2-92% N2). Duas semanas após a HI, os animais foram estimulados em um ambiente enriquecido (1h/dia, por 9 semanas). No LAM, os animais HI mantidos em ambiente padrão apresentaram pior performance quando comparados aos grupos CT e o grupo HI enriquecido teve mesmo comportamento que os grupos CT. Uma significante atrofia hipocampal e cortical foi identificada nos animais hipóxico-isquêmicos, porém, nesta análise, o EA não resultou em proteção significativa. O capítulo 2 teve como intuito investigar se a manutenção em ambiente enriquecido precocemente (8º-30 DPN) seria efetiva na recuperação da atrofia hipocampal pela HI, e, se os efeitos cognitivos vistos no EA diário seriam extensivos a outro tipo de memória e, também a outros períodos do desenvolvimento. Ratos e ratas Wistar machos foram submetidos à HI (conforme descrito acima) e, no dia seguinte, foram colocados em um ambiente enriquecido. Na seqüência, a memória de reconhecimento, no teste de reconhecimento de objetos e a memória espacial no LAM são analisadas. Na vida adulta, os animais foram submetidos a mais uma sessão experimental no LAM. O déficit cognitivo observado na memória de reconhecimento nos animais HI foi revertido pela estimulação. Porém, o prejuízo na memória espacial foi parcialmente revertido pelo EA; a memória de trabalho nas fêmeas, no período da adolescência, foi mais claramente beneficiada por este efeito. E, corroborando os resultados do primeiro experimento, a HI resultou em dano tecidual ao hipocampo e também ao estriado, sem indicação de efeito significativo pela estimulação. O capítulo 3 teve como objetivo investigar se a modulação do estado oxidativo e os níveis de BDNF cerebrais podem estar envolvidos no efeito neuroprotetor cognitivo do EA em animais adultos submetidos à HI. Ratos Wistar machos foram utilizados neste experimento; os procedimentos de HI e EA foram os mesmos do primeiro experimento. Os animais foram sacrificados 24 horas após o término do período de enriquecimento (85º DPN), quando hipocampo e córtex foram dissecados para a posterior determinação dos parâmetros de estresse oxidativo (quantificação de radicais livres, dano em macromoléculas e atividade da enzima superóxido dismutase - SOD) e dos níveis de BDNF. Os resultados demonstraram uma diminuição na quantidade de radicais livres no hipocampo esquerdo dos animais HI e um aumento destes níveis no córtex direito; e, também, um aumento na atividade da SOD no hipocampo direito dos animais HI e uma diminuição desta atividade no hipocampo esquerdo nos animais não estimulados. Além disso, os níveis de BDNF foram aumentados no hipocampo dos animais HI mantidos em ambiente padrão. Estes resultados sugerem que o efeito neuroprotetor cognitivo do EA diário pode não ser dependente da expressão de BDNF nem do estado oxidativo do hipocampo e córtex. / This study was undertaken to investigate the environmental enrichment (EE) effects over memory function and hippocampus and cortex morphology, oxidative status and brain-derived neurotrophic factor (BDNF) levels, consequent to neonatal hypoxiaischemia (HI) in Wistar rats. The objective of chapter 1 was to examine, in adulthood, the effects of daily EE on memory deficits in the Morris water maze (MWM) and hippocampal and cerebral damage, caused by neonatal HI. Male wistar rats at the 7th postnatal day were submitted to the Levine-Rice model of neonatal HI, comprising permanent occlusion of the right common carotid artery and a period of hypoxia (90 min, 8%O2-92%N2). Two weeks after the HI event, animals were stimulated by the enriched environment (1h/day for 9 weeks). In the MWM, non-stimulated HI animals had worse performance than controls and HI-enriched rats showed memory performance as good as that of controls. There was a reduction of both hippocampal volume and cortical area, ipsilateral to arterial occlusion, in HI animals; EE did not affect these morphological measurements, despite its clear cognitive neuroprotective effect. The chapter 2 investigated whether early continuous housing in an enriched environment would be effective in recovering hippocampal atrophy consequent to the neonatal HI, as well as if the benefits of continuous EE would extending to other memory types, both in adult and adolescent female and male rats. As described above, animals were submitted to HI and, starting 1day after the event, they were housed in an enriched environment (8th-30th PN day). Performances of animals in the novel-object recognition were assessed in the adolescence period and in the MWM task in the adolescence and, again, in adulthood. Cognitive deficits arising after neonatal HI in the novel-object recognition test were completely recovered by the environmental stimulation, in animals of both genders. However, spatial memory impairment in the MWM was partially prevented by EE; the effect was observed especially in female adolescent rats on the working memory. Corroborating the findings of the first experiment, there was no enrichment effect over hippocampus volume and striatum area. These data indicate that early housing in an enriched environment recovered performance in the object recognition task and, in adolescent females, in the working memory spatial task after a neonatal hypoxicischemic event. No effects of enrichment were revealed in adult animal performance nor in tissue atrophy of hippocampus and striatum consequent to HI. The chapter 3 was designed to investigate whether the modulation of brain oxidative status and/or BDNF content in adulthood are involved in functional neuroprotection caused by EE after neonatal HI. Protocols of the HI and EE utilized in this experiment were the same as of the first experiment. Male rats were sacrificed 24 hours after the enrichment period, i.e., at PN day 85. We have determined BDNF levels and several oxidative stress parameters, specifically the free radicals levels, macromolecules damage and superoxide dismutase (SOD) activity, in hippocampus and frontal cortex samples. It was found a decrease in free radical content in the left hippocampus of HI animals and an increase in non-stimulated rats in the right cortex; also, increased SOD activity in the right hippocampus of HI and a decrease of enzyme activity in the left hippocampus of stimulated groups were found. Moreover, BDNF levels were increased in the hippocampus of the non-stimulated HI group. These results suggest that the neuroprotective cognitive effect of daily environmental enrichment may not be dependent on BDNF expression nor on the oxidative status in hippocampus and cortex.

A hipóxia-isquemia (HI) é a principal causa de mortalidade no período perinatal e, nos sobreviventes, a incidência de seqüelas neurológicas é elevada. O encéfalo imaturo, altamente susceptível ao insulto hipóxico-isquêmico, é vulnerável a estímulos ambientais tais como o enriquecimento ambiental (EA). O objetivo deste estudo foi investigar o desempenho comportamental no teste do campo-aberto, reconhecimento de objetos, esquiva-inibitória e no rota-rod, bem como a densidade de espinhos dendríticos no hipocampo, utilizando o método de Golgi, em ratos submetidos à HI e expostos ao EA (1h/dia, 6 dias/semana, 9 semanas). Ratos de 7 dias de idade foram submetidos ao procedimento de HI e divididos em 4 grupos experimentais: controle mantido em ambiente padrão (CTAP), controle em ambiente enriquecido (CTAE), HI em ambiente padrão (HIAP) e HI em ambiente enriquecido (HIAE). Parâmetros comportamentais e morfológicos foram avaliados após 9 semanas de estimulação ambiental. Os dados indicaram que a memória de reconhecimento de objetos foi prejudicada em ratos HI adultos e recuperada após a estimulação pelo ambiente enriquecido; no teste de esquiva-inibitória os animais apresentaramum prejuízo na memória aversiva em animais HI, independentemente do ambiente. Surpreendentemente, no teste do campo-aberto, um maior número de crossings foi identificado nos grupos HI no primeiro minuto quando comparados aos grupos controle. No teste de rota-rod não foram detectadas diferenças entre animais controle e animais HI. Resultados morfológicos demonstraram uma diminuição na densidade de espinhos dendríticos no hipocampo de animais HI, com recuperação pelo EA. A densidade de espinhos dendríticos do hemisfério esquerdo (contralateral à oclusão arterial) obteve os melhores resultados, indicando uma recuperação total do dano hipóxico-isquêmico pelo EA. Os dados dos espinhos dendríticos do hemisfério direito indicaram uma recuperação parcial pela estimulação ambiental nos animais HI. Concluindo, o enriquecimento ambiental foi efetivo na recuperação do déficit comportamental e da densidade de espinhos dendríticos nos neurônios hipocampais conseqüente à hipóxia-isquemia neonatal em ratos. / Hypoxia-ischemia (HI) is the main mortality cause in perinatal period and, in survivors, the incidence of neurological disabilities is elevated. The immature brain, highly susceptible to hypoxic-ischemic insult, is responsive to environmental stimuli, as environmental enrichment (EE). The aim of this study was to investigate behavioral performance in the open field apparatus, objects recognition, inhibitory avoidance and in the Rota-rod apparatus, and dendritic spines density in the hippocampus, using the Golgi technique, in rats submitted to the HI and exposed to EE (1h/day, 6 days/week, 9 weeks). Seven-days old rats were submitted to the HI procedure and divided in 4 groups: control in standard conditions (CTSE), control in enriched environment (CTEE), HI in standard conditions (HISE) and HI in enriched environment (HIEE). Behavioral and morphological parameters were evaluated after 9 weeks of environmental stimulation. Data indicated that object-recognition memory was impaired in HI adult rats and recovered after stimulation by the EE; in the inhibitory avoidance task was demonstrated aversive memory impairment in HI animals, independent of the environment. Interestingly, in the open field task, significant more crossing responses were identified in HI groups, in the first minute, comparing to control groups. No differences between control and HI adult animals were detected in the rota-rod test. Morphological results demonstrated a decreased spines density in the hippocampus of the HI animals, with recovery by the EE. Dendritic spines density from left hemisphere (contralateral to arterial occlusion) obtained the better results, indicating a total recovery effect of the EE on HI damage. Data of dendritic spines from right hemisphere indicated a partial recovery by the environmental stimulation on HI animals. Concluding, environmental enrichment was effective in recovery behavioral impairment and dendritic spine density in hippocampal neurons, consequent to neonatal hypoxia-ischemia in rats.

Os mecanismos envolvidos nas atividades toxicológicas e/ou farmacológicas dos compostos orgânicos de selênio são pouco conhecidos. Os compostos orgânicos de selênio (disseleneto de difenila e ebselen) e organotelúrio (ditelureto de difenila) foram alvo dos trabalhos realizados“in vitro”, neste estudo. Os compostos organocalcogênios apresentaram efeitos diversos sobre o influxo de 45Ca2+ medido em sinaptossomas de cérebro de rato, dependendo das condições e agentes despolarizantes usados. Ebselen, (PhSe)2 e (PhTe)2 alteram a captação de 45Ca2+ de maneira distinta quando expostos a aminopiridina ou KCl. Enquanto (PhTe)2 inibe a captação de cálcio em todas as condições experimentadas, (PhSe)2, apresenta este efeito apenas quando incubado em condições basais ou sob a ação de aminopiridina. Ebselen, por sua vez, aumenta a captação de cálcio em altas concentrações em condições basais e sob a ação de aminopiridina, porém, apresenta efeito inverso quando os sinaptossomas são despolarizados por KCl. Ebselen evitou a inibição da captação de 45Ca2+ “in vitro” provocada por cloreto de mercúrio(HgCl) em sinaptossomas de cérebro de rato em condições basais do ensaio, no entanto, ebselen não afetou a inibição da captação de glutamato “in vitro” por HgCl, indicando que ebselen pode atuar dependendo das proteínas-alvo consideradas.Os compostos de mercúrio, MeHg e HgCl, inibiram a captação de glutamato em córtex cerebral de ratos de 17 dias e ebselen reverteu somente o efeito do MeHg porém, não, o do HgCl. Disseleneto de difenila não alterou os parâmetros avaliados na exposição de ambos os compostos de mercúrio.Os compostos de mercúrio estudados provocaram a morte celular das fatias de córtex, porém, ebselen protegeu as fatias dos efeitos lesivos provocados por MeHg e não pelo HgCl.

A participação de marcadores bioquímicos na avaliação de quadros de asfixia neonatal é cada vez mais relevante. A proteína S100B tem um papel destacado nestas pesquisas. O objetivo deste estudo foi procurar destacar a importância da proteína S100B na avaliação de recém-nascidos a termo com quadros de encefalopatia hipóxico-isquêmica, assim como correlacionar com outras substâncias que também participam do processo isquêmico. Foram analisados 21 casos de recém-nascidos a termo que desenvolveram quadro de encefalopatia hipóxico-isquêmica, no período de setembro de 2003 a outubro de 2004. Realizadas coletas no 1º e 4º dia de vida e dosadas, por método imunocitoquímico, a proteína S100B e o lactato. Foi possível detectar uma correlação positiva entre as 2 substâncias, assim como, quando comparadas entre si, observou-se também significância estatística. / Biochemical markers have played an increasingly relevant role in the assessment of neonatal asphyxia. The S100B protein is particularly important in research conducted in this field. The purpose of this study was to underline the importance of S100B protein in the assessment of term newborn infants with hypoxic ischemic encephalopathy, as well as to relate it to other substances also involved in the ischemic process. An assessment was made from September 2003 to October 2004 of twenty-one term newborn infants who developed hypoxic ischemic encephalopathy. Samples were collected on the 1st and 4th day of life and S100B protein and lactate levels were calculated using the immune cytochemical method. A positive relationship was found between the 2 substances. Additionally, a comparison between the two substances showed a statistically significant correlation.

Orientador: Maria Lúcia Gomes Lourenço / Resumo: A Medicina Veterinária ainda apresenta menores índices de sobrevida neonatal quando comparada à Medicina. O período neonatal em cães possui uma alta taxa de mortalidade e as causas são atribuídas a vários fatores, entre estes a hipoxemia durante o parto e as malformações congênitas. O estudo objetivou avaliar dois fatores para a viabilidade neonatal sendo estes a hipoxemia e os defeitos congênitos. No primeiro estudo, determinou-se e compararou-se a viabilidade neonatal pelo escore de Apgar e reflexos neonatais, entre dois grupos, neonatos que foram submetidos ao clampeamento e neonatos submetidos ao não clampeamento do cordão umbilical. Houve diferença significante no escore Apgar e reflexos entre os grupos, demonstrando uma maior vitalidade neonatal do grupo não clampeado. O segundo estudo avaliou e determinou a incidência de defeitos congênitos encontrados em cães neonatos, relacionou as possíveis causas e determinou a taxa de mortalidade nos recém-nascidos acometidos. Do total de 74 ninhadas com 355 neonatos atendidos, 20 (27%) das ninhadas apresentaram malformações congênitas. As 20 ninhadas possuíam 98 neonatos, dos quais 29 (29,6%) estavam acometidos, e destes, 20 vieram a óbito. O defeito congênito mais comumente encontrado foi a fenda palatina (10/29) 34,5%, seguido pela hidrocefalia (6/29) 20,7%. A taxa de mortalidade total por defeitos congênitos foi de 5,6% (20/355), isto representa 68,9% (20/29) de mortalidade entre os neonatos acometidos. As malformações congêni... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The Veterinary Medicine still has lower rates of neonatal survival when compared to Medicine. The neonatal period in dogs has a high mortality rate and the causes are attributed to several factors, including hypoxemia during birth and congenital malformations. The objective of the study was to evaluate two factors for neonatal viability: hypoxemia and congenital defects. In the first study, neonatal viability was determined and compared with the Apgar score and neonatal reflexes, between two groups, neonates who underwent clamping and neonates submitted to non-clamping of the umbilical cord. There was a significant difference in the Apgar score and reflexes between the groups, demonstrating a greater neonatal vitality of the non-clamped group. The second study evaluated and determined the incidence of congenital defects found in neonatal dogs, related the possible causes and determined the mortality rate in newborns affected. Of the total of 74 litters with 355 newborns attended, 20 (27%) of the litters presented congenital malformations. The 20 litters had 98 neonates, of which 29 (29.6%) were affected, and of these, 20 died. The most commonly found congenital defect was the cleft palate (10/29) 34.5%, followed by hydrocephalus (6/29) 20.7%. The total mortality rate due to congenital defects was 5.6% (20/355), this represents 68.9% (20/29) of mortality among the infants affected. Congenital malformations in dogs have a significant incidence and a great impact on the mortalit... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Luiz Henrique Florindo / Coorientador: / Banca: Ana Lúcia Kalinin / Banca: Eduardo Alves de Almeida / Resumo: Os peixes de respiração aérea ocorrem, em sua grande maioria, em regiões de clima tropical, principalmente em estuários e lagos de água doce, onde a quantidade de oxigênio dissolvido é bastante suscetível a oscilações. Dessa forma, o sucesso ecológico desses animais é particularmente influenciado pelas suas adaptações fisiológicas para detectar mudanças nos níveis de O2 da água, interpretar estas informações sensoriais e efetuar ajustes apropriados nas suas funções cardiorrespiratórias. Praticamente todas as espécies de peixe de respiração aérea estudadas apresentam alterações na frequência cardíaca (fH) associadas a respiração aérea (RA). Supõe-se que estes ajustes cardiorrespiratórios facilitem a captação de O2 no órgão de respiração aérea (ORA) (aumento do débito cardíaco que eleva o fluxo sanguineo) e otimize a distribuição desse O2 para os tecidos, aumentando a eficácia da respiração aérea e assim o metabolismo aeróbico é mantido. Nesse trabalho foram avaliados os parâmetros cardiorrespiratórios (fH, frequência de respiração branquial - fR e frequência de respiração aérea - fRA) de Clarias gariepinus durante 1 hora em normóxia e posteriormente 1 hora em hipóxia 60 mmHg e 1 hora em hipóxia 20 mmHg. Cada animal foi submetido a este protocolo inicialmente (CTR), e o mesmo era repetido após administração de propranolol (PRO) e após administração de atropina (PRO+ATR). A fR dos animais CTR em normóxia foi praticamente constante (~ 43,16 resp.min-1) e nas duas tensões hipóxicas (60 e 20 mmHg) também se manteve estável, entretanto foi verificada uma diminuição não significativa quando comparado a normóxia. O propranolol e a atropina não causaram alterações significativas na fR. Nos peixes CTR, em normóxia, a fRA foi reduzida (~1,85 RA.h-1), em hipóxia 60 mmHg houve uma elevação da fRA e esse aumento foi maior em hipóxia 20 mmHg. A administração de atropina ... / Abstract: Air-breathing fish occur mostly in tropical regions, especially in estuaries and freshwater lakes, where the amount of dissolved oxygen is highly susceptible to fluctuations. Thus, the ecological success of these animals is particularly influenced by their physiological adjustments to detect changes in O2 levels in the water, interpret sensory information and make appropriate adjustments in their cardiorespiratory functions. Almost all air-breathing fish studied to date exhibit changes in heart rate (fH) associated with surface air breathing . It is assumed that those cardiorespiratory adjustments facilitate O2 uptake from air-breathing organ (ABO) (increased cardiac output which increases blood flow) and optimize the distribution of O2 to the tissues, increasing the efficiency of air breathing and then aerobic metabolism is maintained. In this research the cardiorespiratory parameters (fH, gill breathing frequency- fR and frequency of air breathing - fRA ) were evaluated in Clarias gariepinus for 1 hour in normoxia and then hypoxia 60 mmHg and 1 hour 1 hour in hypoxia 20 mmHg. Each animal was first submitte to this protocol (CTR), and the same was repeated after administration of propranolol (PRO) and after administration of atropine (ATR + PRO) . The fR of CTR animals in normoxia was almost constant (~ 43.16 resp.min - 1) and the two hypoxic tensions (60 and 20 mmHg) also remained stable, however we detected no significant decrease when compared to normoxia. The propranolol and atropine did not cause significant changes in fR. In CTR fish in normoxia, fRA was reduced (~ 1.85 RA.h - 1), in hypoxia 60 mmHg there were a raising and this increase was higher in hypoxia 20 mmHg . The administration of propranolol + atropine significantly change fRA compared to control only during severe hypoxia (20 mmHg). In CTR animals, during normoxia and hypoxia (60 and 20 mmHg ), the occurrence of tachycardia was observed after the RA 's. The ... / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-08-16Bitstream added on 2014-06-13T18:57:27Z : No. of bitstreams: 1 000737470.pdf: 2032321 bytes, checksum: f5e84eae8c16d12884cae03964cbf7a4 (MD5) / Atender os requerimentos fisiológicos como temperatura, umidade relativa e CO2 são fundamentais para o bom desenvolvimento embrionário de aves. O objetivo do presente estudo foi: i) avaliar as repostas cardiorrespiratórias e metabólicas de frangos de corte, comparando os dois sexos (machos e fêmeas) nas duas idades (10 e 21 dias); ii) avaliar o efeito da incubação com diferentes concentrações de CO2 sobre as respostas cardiorrespiratórias à hipercapnia (7% CO2) e hipóxia (10% O2) de frangos de corte machos e fêmeas, a fim de verificar o possível efeito da incubação sobre a ave pós-eclosão. Foram incubados ovos férteis de matrizes da linhagem Cobb®, classificados de acordo com o peso, e com os seguintes tratamentos: Tratamento Controle: os ovos incubados em condições normocápnicas (0,05% CO2); Tratamento 1% CO2 - ovos incubados com níveis crescentes de CO2 por 10 dias (0 - 240 horas de incubação), até 1,0% CO2; Tratamento 1,5% CO2 - ovos incubados com níveis crescentes de CO2 por 10 dias (0 - 240 horas de incubação), até 1,5% CO2. Foram utilizados animais com 10 e 21 dias de idade, foram avaliados: ventilação (VE), gases sanguíneos, pH, HCO3 -, pressão arterial média (PAM), freqüência cardíaca (FC), temperatura corporal (Tc) e consumo de oxigênio (VO2) em condições basais, e após a exposição à hipóxia (10% O2) ou à hipercapnia (7% CO2). Os dados foram avaliados quanto ao atendimento das pressuposições de homogeneidade das variâncias e normalidade dos erros estudentizados. Em seguida, os resultados foram submetidos à ANOVA pelo procedimento GLM (General Linear Models) e as médias foram comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. Com os dados do presente trabalho podemos concluir que frangos de corte com 10 dias, provindos de incubação sem adição de CO2 apresentaram maiores VE e VO2 e menor Tc em normocapnia normóxica, hipercapnia... / The control of physiological requirements, such as, temperature, humidity and CO2 are essential for proper embryonic development of birds. The aim of this study was: i) to evaluate the cardiorespiratory and metabolic responses of broiler chickens, comparing the response of male and female in two ages (10 and 21), ii) to evaluate the effect of incubation with different CO2 concentrations in the cardiorespiratory responses to hypercapnia (7% CO2) and hypoxia (10% O2) of broiler males and females. Fertile eggs from Cobb® broiler breeders were incubated, classified according to the weight, and divided in groups as follow: Control treatment - eggs incubated under normocapnic conditions (0.05% CO2); 1.0% CO2 treatment - eggs incubated with increasing levels of CO2 for 10 days (0 - 240 hours of incubation), up to t1.0% CO2; 1.5% CO2 treatment - eggs incubated with increasing levels of CO2 for 10 days (0 - 240 hours of incubation) up to 1.5 % CO2. Animals were used with 10 and 21 days of age and ventilation (VE), blood gases, pH, HCO3 -, mean arterial pressure (MAP), heart rate (HR), body temperature (Tc) and oxygen consumption (VO2) were evaluated in basal conditions and after hypoxic (10% O2) or hypercapnic (7% CO2) exposure. Data were evaluated to meet the assumptions of homogeneity of variances and normality of studentized errors. Then, the data were subjected to ANOVA by the GLM (General Linear Models) and means were compared by Tukey test at 5% of probability. Our results show that 10 days broilers incubated without CO2 had higher VE and VO2 and lower Tc in normoxic normocapnia, hypercapnia and hypoxia compared to older animals. The MAP during hypoxia was higher in older animals. Regarding gender, the differences occurred only in animals with 21 days. The ventilatory parameters are higher in males than in females. The MAP and Tc did not differ between the genders. 21 days males ventilate ...

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:22:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2270.pdf: 1060140 bytes, checksum: 0b7efc00ddc044eb8a10b097ae4da1f9 (MD5) Previous issue date: 2008-12-10 / Universidade Federal de Sao Carlos / Copper sulfate (CuSO4) is widely used in aquaculture. Exposure to this compound can be harmful to fish, resulting in oxidative metabolism alterations and gill tissue damages, prejudicing the respiratory gasses exchange. Pacu, Piaractus mesopotamicus, (Wt = 43,4 ± 3,35 g) were distributed in experimental tanks (n = 10; 180 L) and exposed for 48 h to control (without copper addition), 0.4Cu (0.4 mg.L-1), 2.0Cu (2.0 mg.L-1), 0CupH (without copper addition, pH = 5.0), 0.4CupH (0.4 mg.L-1, pH = 5.0), 2.0CupH (2.0 mg.L-1, pH = 5.0), 0CuHpx (without copper addition, hypoxia), 0.4CuHpx (0.4 mg.L-1, hypoxia), e 2.0CuHpx (2.0 mg.L-1, hypoxia). The oxidative metabolic responses to copper were tissue-specific. In liver and red muscle the superoxide dismutase (SOD) was responsive to the increases in the aquatic copper. Glutathione peroxidase (GSH-Px) and catalase (CAT) showed close relation between the activities of these enzymes. The plasmatic intermediary metabolites and hematological variables in fish of group 0.4Cu were similar to those of control group. Conversely, the exposure to 2.0Cu caused an increase in the plasmatic pyruvate, number of red blood cells (RBC) and hemoglobin (Hb). Plasmatic copper concentration [Cup] increased in group 0.4Cu and decreased in 2.0Cu, suggesting the absence of linearity between aquatic and the absorbed copper. Exposure to 0.4Cu and 2.0Cu resulted in a reduction in Na+/K+-ATPase activity and an increase in metallothionein (MT) in the gills. Exposure to 0CupH caused a decrease in glucose and pyruvate concentrations and increase in RBC, Hb, and branquial Na+/K+-ATPase activity. These responses suggest that the fish acted mechanisms to revert the blood acidosis, save energy and increase the oxygen uptake. In the hepatic oxidative metabolism of fish exposed to 0CupH, an increase in SOD activity was observed. Probably GSH-Px was effective in keeping the hydroperoxides concentrations (HP). CAT was affected by pH variations. In the white muscle there was an increase in HP concentration without alteration in the antioxidante defenses (ADs). Plasmatic concentrations of glucose, lactate, pyruvate and ammonia decreased, while RBC, Hb and branquial Na+/K+-ATPase increased, suggesting that pacu exposed to hypoxia tended to increase the oxygen uptake and reduce the metabolism in order revert the blood pH fall. The evaluation of biomarkers in response to copper in acid medium suggests an interaction between these factors in the oxidative metabolism. These responses were tissue-specific. The intermediary metabolites showed different response pattern, but RBC and Hb presented similar responses in fish exposed to copper in neutral and acid pH. The intermediary metabolites, hematological parameters and oxidative metabolism were influenced by the significant interaction between copper and dissolved oxygen. MT was an effective biomarker, responding to copper in different pHs and dissolved oxygen. Combined-factors, copper + acid medium and copper + hypoxia, caused significant disturbance in the biomarkers than singlefactors. / O sulfato de cobre (CuSO4) é amplamente utilizado na aqüicultura. A exposição ao cobre pode ser danosa aos peixes e resultar em alterações no metabolismo oxidativo e danos no tecido branquial, dificultando as trocas gasosas. Pacus, Piaractus mesopotamicus, (Wt = 43,4 ± 3,35 g), foram distribuídos em tanques experimentais (n = 10; 180 L) e expostos por 48 h ao controle (sem adição de cobre), 0.4Cu (0.4 mg.L-1), 2.0Cu (2.0 mg.L-1), 0CupH (sem adição de cobre, pH = 5.0), 0.4CupH (0.4 mg.L-1, pH = 5.0), 2.0CupH (2.0 mg.L-1, pH = 5.0), 0CuHpx (sem adição de cobre, hipóxia), 0.4CuHpx (0.4 mg.L-1, hipóxia), e 2.0CuHpx (2.0 mg.L-1, hipóxia). As respostas do metabolismo oxidativo ao cobre mostraram-se tecido-específicas. No fígado e no músculo vermelho a superóxido desmutase (SOD) foi responsiva aos aumentos de cobre aquático. As atividades da glutationa peroxidase (GSH-Px) e catalase (CAT) mostraram íntima relação entre a atividade destas peroxidases. Os intermediários metabólicos plasmáticos e os parâmetros hematológicos nos peixes do grupo 0.4Cu foram semelhantes aos do grupo controle. Por outro lado, a exposição a 2.0Cu causou aumento na concentração de piruvato plasmático, número de eritrócitos (Eri) e concentração de hemoglobina (Hb). A concentração de cobre no plasma [Cup] aumentou no grupo 0.4Cu e diminuiu no 2.0Cu, sugerindo não haver relação linear entre o cobre presente na água e o cobre absorvido. As exposições a 0.4Cu e 2.0Cu resultaram em diminuição da atividade da Na+/K+-ATPase e aumento na concentração de metalotionina (MT) branquial. A exposição dos peixes a 0CupH diminuiu a concentração de glicose e piruvato com aumento do Eri, da Hb e na atividade da Na+/K+-ATPase branquial. Estas respostas sugerem que o organismo acionou mecanismos para reverter o quadro de acidez no sangue, poupar energia e elevar a captação de oxigênio. No metabolismo oxidativo hepático do grupo 0CupH houve aumento da atividade da SOD. Possivelmente, a GSH-Px foi efetiva em manter as concentrações de hidroperóxido (HP). A CAT foi sensível às variações do pH. No músculo branco houve aumento do HP sem alteração das defesas antioxidantes (DAs). Houve diminuição na concentração plasmática de glicose, lactato, piruvato, amônia e aumento no Eri, Hb e na atividade da Na+/K+- ATPase branquial, sugerindo que, em hipóxia, o pacu tendeu a aumentar a captação de O2 e reduziu o metabolismo na tentativa de reverter a diminuição do pH do sangue. A avaliação dos biomarcadores em resposta ao cobre em meio ácido sugere uma interação entre estes fatores do metabolismo oxidativo, sendo, estas respostas, tecido-específicas. Os intermediários metabólicos se comportaram de maneira diferente, mas Eri e Hb tiveram o mesmo padrão de resposta nos peixes expostos ao cobre em pH neutro e pH ácido. Os intermediários metabólicos, os parâmetros hematológicos e o metabolismo oxidativo foram influenciados pela interação significativa entre cobre e oxigênio dissolvido. A MT se mostrou um efetivo biomarcador por responder ao cobre em diferentes pHs e oxigênio dissolvido. Os fatores associados, cobre + meio ácido e cobre + hipóxia, causaram distúrbios significativos nos biomarcadores em relação aos fatores isolados.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:23:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6358.pdf: 1461364 bytes, checksum: 88df144bc77432e6c6026f8cd985fa7a (MD5) Previous issue date: 2014-08-29 / Universidade Federal de Minas Gerais / The hypocretin or orexin A plays an important role in the modulation of respiratory control in mammals, but there are no data available for the role of Orexins in the peripheral and central chemoreception of non-mammalian vertebrates. Thus, the present study was designed to evaluate the location of orexinergic neurons in toads (Rhinella schneideri). In addition, we investigate if the orexinergic system of this species is important to hypoxic (5% O2 and N2 for balance) and hypercarbic (5% CO2, 21% O2 and N2 for balance) drive to breath. We assessed the role of the orexinergic system on respiratory responses by using intracerebroventricular injection of SB-334867 (orexin A receptor antagonist) during the light and the dark phase. Our results demonstrated that orexinergic neurons of Rhinella schneideri are located in the suprachiasmatic nucleus of diencephalon. Additionally, the injection of the orexin antagonist attenuated the ventilatory response to hypercarbia during the dark phase by acting on tidal volume and breathing frequency, while in the light phase, there was an attenuation in the ventilatory response to hypoxia by acting just in the tidal volume. We conclude that central orexin A contributes to hypercarbic and to hypoxic chemoreflex in toads Rhinella schneideri. / A orexina ou hipocretina exerce uma importante modulação no controle respiratório em mamíferos, mas nenhum estudo verificou a participação das orexinas na quimiorrecepção central e periférica em vertebrados não-mamíferos. Em vista disso, o objetivo do presente estudo foi avaliar a imunorreatividade para orexina para localização dos neurônios orexinérgicos no encéfalo de sapos (Rhinella schneideri) e investigar se o sistema orexinérgico desta espécie participa nas respostas respiratórias à hipóxia (5% O2 e N2 balanço) e à hipercarbia (5% CO2, 21%O2 e N2 balanço). A participação da neurotransmissão orexinérgica na regulação respiratória em sapos (Rhinella schneideri) foi avaliada por meio de microinjeções intracerebroventriculares (i.c.v.) de SB-334867 (antagonista de receptores OX1R) em duas doses (5 mM e 10mM) no ventrículo lateral durante as fases clara e escura desses animais. Nossos resultados mostram que os neurônios orixinérgicos de sapos Rhinella schneideri estão localizados no núcleo supraquiasmático no diencéfalo. Adicionalmente, a injeção do antagonista orexinérgico atenua a resposta ventilatória à hipercarbia na fase escura, devido tanto à diminuição do volume corrente quanto da frequência respiratória, enquanto, na fase clara, atenua a resposta ventilatória à hipóxia devido a uma redução no volume corrente. Concluímos, portanto, que a Orexina A participa na modulação dos quimiorreflexos central e periférico em sapos Rhinella schneideri.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:28:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseMMS.pdf: 1415464 bytes, checksum: 0a9fbfd40213c16affe3f8c31f2bf10c (MD5) Previous issue date: 2006-05-25 / Universidade Federal de Sao Carlos / The stress level, via change in the plasma concentration of cortisol and the physiological and metabolic responses caused by osmotic shock and hypoxia and the effect of cortisol injection on theses responses, were studied in traíra, Hoplias malabaricus, injected and non-injected with cortisol exogenous (IC) and maintained in water similar to it natural environment (C- control) and in deionized water (AD) in normoxia (PO2 = 140 mmHg) and severe hypoxia (H, PO2 = 25-30 mmHg) during 48h. Animals injected with soy oil consisted the sham-operated group (TEST). Blood variables, pH, hematocrit (Hct) and hemoglobin concentration (Hb), osmolality, Na+, K+, and Cl- ion concentration, cortisol, glucose, lactate, ammonium and protein concentration were determined following 6, 12, 24, 36 and 48h in each experimental condition, after blood sample obtained via implanted catheter in the ventral vein. Twenty four and forty eight hours after the beginning of experiments, the gills of 5 animals from each group were removed for determination of Na+/K+-ATPase activity and chloride cell (CC) density using immunohistochemistry against Na+/K+-ATPase enzyme. Osmotic shock resulted in slow increasing of cortisol level in normoxia until 24h in group AD and fast increasing (6h) in fish exposed to hypoxia evidencing that the activation of hypothalamus hypophysis -interrenal axis depends on stressor agent. Cortisol injection (IC) in normoxia induced plasma glucose increasing in all experimental groups, with exception of AD group compared with controls that showed a tendency to increase only after 36-48h. During hypoxia, glucose increased in the DH+IC group only on the first 24h. Hydromineral unbalance, in normoxia, was observed with the increase of [Na+] and [K+] in all experimental groups and a decreasing of plasma [Cl-] only in the AD group in 6 and 24h, returning to values of control group after 36h, meanwhile, in hypoxia, the osmolality, [Cl-] and [Na+] decreased on the first 12, 6 and 12h, respectively, in non-injected groups. Transitory [K+] disturbance was observed in ADH (6h) and CH+IC (24 and 48h) groups. Changes in plasma glucose and lactate were observed in all injected groups in normoxia and hypoxia (with exception lactate concentration in CH+IC group), which evidences a possible effect of cortisol on these responses. In normoxia, the increasing of lactate, glucose and Na+ concentration in the injected groups may be related to exogenous cortisol and/or cholinergic activation instead of HHI activation axis. The changes of plasma glucose, lactate, pyruvate, ammonium and proteins suggested an increase of energy demand to homeostasis maintenance as a consequence of changes in cortisol. The significant increasing of pH may be due to metabolic alkalosis caused by a decreasing in plasma K+ and Cl- ions, which may stimulate the secretion of H+ ions to renal tubules in AD group in normoxia, while the increasing of pH in hypoxia may be explained by carbonic anhydrase activity in the erythrocytes with H+ production that combined with Hb+ or was changed with bicarbonate (HCO3 -/Cl-) in ADH. The reduction of pH, in hypoxia, in the ADH+IC group may be due to increase of lactate produced by cellular metabolism (acid metabolic). Hct showed a tendency to decrease, in normoxia, on the first 6h in C, TEST and AD groups and 12h in C+IC group, and to increase in the AD+IC group in 6 and 24h. In hypoxia, the Hct decreased on the first 6h in ADH+IC group and 12h in the CH, ADH e CH+ IC groups. Hb concentration did not change either in normoxia or hypoxia. Two chloride cell populations were identified in the gill filaments and lamellae of H. malabaricus; light-CC and dark-CC are restricted in the filaments an rarely in the lamellae. After osmotic and hypoxic stresses there were a density increase of CC of both types in the filament and lamella. Dark-CC density (mature and/or active) increased with the increase of cortisol levels and, consequently, the Na+/K+-ATPase activity followed these increasing in CC. The results of present study evidenced that the cortisol increasing above it basal level in H. malabaricus affect in the ionic equilibrium and energetic metabolism in fish kept in environment similar to it natural habitat. However, the effects of stress on the ionic equilibrium and metabolism may be reduced if cortisol level is above of the basal level of this species. / O nível de estresse, avaliado pela alteração na concentração plasmática de cortisol e as alterações fisiológicas e metabólicas provocadas pelo choque osmótico e hipóxia e o efeito da injeção prévia de cortisol sobre essas alterações, foram investigadas em traíra, Hoplias malabaricus, não injetadas e injetadas com cortisol exógeno (IC) e mantidas em água similar à de seu ambiente natural (C - controle) e em água deionizada (AD) em normóxia (PO2 = 140 mmHg) e hipóxia severa (H, PO2 = 25-30 mmHg) durante 48 horas. O grupo testemunho (TEST) foi constituído por animais injetados com óleo de soja (veículo). As variáveis sanguíneas, pH, hematócrito (Hct) e concentração de hemoglobina (Hb), e as plasmáticas, osmolalidade, concentração dos íons Na+, K+, e Cl-, cortisol, glicose, lactato, piruvato, amônia e proteínas, foram determinadas após 6, 12, 24, 36 e 48h em cada condição experimental, após colheita de sangue via cânula implantada na veia ventral. Vinte e quatro e quarenta e oito horas após o início dos experimentos, as brânquias de 5 animais de cada grupo foram removidas para determinação da atividade da Na+/K+-ATPase e da densidade das células de cloreto (CC) através da imunohistoquímica contra a enzima Na+/K+-ATPase. O choque osmótico resultou em uma alteração lenta do cortisol plasmático em normóxia (24h no grupo AD) e rápida quando o animal foi exposto a hipóxia (6h no grupo ADH) evidenciando que a ativação do eixo Hipotálamo-Hipófise- Interrenal depende do estímulo estressor. A injeção de cortisol (IC) em normóxia induziu um rápido aumento na glicose plasmática em todos os grupos experimentais, com exceção do grupo AD em relação ao grupo C que mostrou uma tendência a aumentar somente após 36-48h. Em hipóxia a glicose aumentou nos grupos ADH+IC apenas nas primeiras 24h. Distúrbio no balanço hidromineral, em normóxia, foi observado com o aumento na [Na+] e [K+] em todos os grupos experimentais e diminuição na [Cl-] plasmática somente para o grupo AD em 6 e 24h, retornando aos valores do grupo C após 36h, enquanto que, em hipóxia, a osmolalidade, a [Cl-] e a [Na+] diminuíram nas primeiras 12, 6 e 12h, respectivamente nos grupos não injetados. Um distúrbio transitório foi observado na [K+] nos grupos ADH (6h) e CH+IC (24 e 48h). Em todos os grupos injetados a variação de lactato e glicose plasmática foi observada tanto em normóxia como em hipóxia (com exceção para o lactato no grupo CH+IC) o que evidencia o possível efeito do cortisol nestas respostas. Em normóxia, o aumento da concentração do lactato, glicose e Na+ nos grupos injetados pode ser devido mais ao cortisol exógeno e/ou ativação colinérgica do que a ativação do eixo HHI. As alterações nas concentrações da glicose, lactato, piruvato, amônia e proteína plasmática sugerem um aumento da demanda energética para manutenção da homeostase, podendo ser a conseqüência da variação de cortisol. O aumento significativo do pH pode ser reflexo da alcalose metabólica causada pela diminuição nos íons K+ e Cl que podem estimular a secreção de íons H+ para o interior do tubo renal nos grupos AD em normóxia. O aumento do pH em hipóxia pode ser explicado pela atividade da anidrase carbônica nos eritrócitos com a formação de íons H+ que se liga a Hb e de bicarbonato que deixa a célula e é trocado por íons Cl- em ADH. A diminuição do pH, em hipóxia, no grupo ADH+IC pode ser devida ao aumento do lactato advindo do metabolismo celular (acidose metabólica). O Hct mostrou uma tendência a diminuição, em normóxia, nas primeiras 6h nos grupos C, TEST e AD e 12h no grupo C+IC e a aumentar no grupo AD+IC em 6 e 24h. Em hipóxia ocorreu diminuição do Hct nas primeiras 6 horas no grupo ADH+IC e nas primeiras 12 horas nos grupos CH, ADH e CH+ IC. Não houve alteração na [Hb] tanto em normóxia como em hipóxia. Duas populações de CC foram identificadas nos filamentos branquiais e lamelas de H. malabaricus; CC-claras e CC-escuras estão restritas aos filamentos branquiais e raramente aparecem nas lamelas no grupo controle. Após o estresse osmótico e hipóxico ocorreu um aumento na densidade dos dois tipos de CC no filamento e lamela. A densidade de CCescuras (maduras e/ou ativas) aumentou com a elevação do cortisol plasmático e, conseqüentemente, a atividade específica da Na+/K+-ATPase acompanhou esse aumento. Os resultados do presente estudo evidenciam que níveis de cortisol acima dos níveis basais em H. malabaricus interferem no equilíbrio iônico e no metabolismo energético quando mantidos em ambiente semelhante ao habitat natural. Entretanto, se o animal for exposto a um estímulo estressor, os efeitos no equilíbrio iônico e metabólico podem ser amenizados quando os níveis de cortisol plasmático estão acima do nível basal.