O diabetes mellitus tipo 1 (DMT1) está associado a disfunções neurocognitivas e à astrogliose. Por outro lado, o exercício físico é capaz de prevenir danos cognitivos e de induzir importantes modificações no sistema nervoso central. Assim, o objetivo de nosso estudo foi investigar o efeito do exercício físico em esteira sobre a memória espacial e sobre a resposta de astrócitos no hipocampo de um modelo de DMT1. Cinqüenta e sete animais foram divididos em quatro grupos: controle treinado (TC) (n=15), controle não-treinado (NTC) (n=13), diabético treinado (TD) (n=14) e diabético não-treinado (NTD) (n=15). Um mês após a indução do diabetes pela estreptozotocina, os grupos treinados foram submetidos a cinco semanas de exercício físico, e então, todos os grupos foram avaliados na tarefa de reconhecimento do objeto reposicionado. A atividade locomotora foi avaliada em campo aberto e analisada pelo programa Anymaze. As expressões da proteína fibrilar glial ácida no hipocampo (GFAP) e da proteína S100B no hipocampo e no líquido cérebro-espinal foram mensuradas através do método de ELISA, e a imunorreatividade para GFAP hipocampal avaliada por imunoistoquímica associada à densitometria. Nossos resultados demonstraram que o exercício físico preveniu e/ou reverteu danos na memória espacial observado nos animais do grupo NTD. Diminuição na atividade locomotora foi observada em ambos os grupos NTD e TD quando comparado aos controles. As análises por ELISA e por imunoistoquímica mostraram que o os animais NTD apresentaram uma redução nos níveis de GFAP no hipocampo. Aumento nos níveis de S100B no líquido cérebroespinal foi observado no grupo NTD quando comparada a todos os demais, indicando que o exercício físico evitou essas alterações. Desse modo, nossos achados indicaram que o exercício físico evitou os déficits cognitivos e as alterações nos astrócitos induzidas pelo DMT1. / Type 1 diabetes mellitus (T1DM) is associated with neurocognitive dysfunction and astrogliosis. Physical exercise prevents cognitive impairments and induces important brain modifications. Thus, the aim of our study was to investigate the effect of treadmill exercise on spatial memory and astrocytic function in the hippocampus of a T1DM model. Fifty-seven Wistar rats were divided into four groups: trained control (TC) (n=15), non-trained control (NTC) (n=13), trained diabetic (TD) (n= 14) and nontrained diabetic (NTD) (n=15). One month after streptozotocin-induced diabetes, exercise groups were submitted to five weeks of physical training, and then, all groups were assessed in the novel object-placement recognition task. Locomotor activity was analyzed in the open field apparatus using Any-maze software. The expression of glial fibrillary acidic protein (GFAP) and S100B in hippocampus and cerebrospinal fluid were measured using ELISA assay, and hippocampal GFAP immunoreactivity was evaluated by means of immunohistochemistry and optical densitometry. The results showed that physical exercise prevents and/or reverts spatial memory impairments observed in NTD animals (P<0.01). Decreased locomotor activity was observed in both the NTD and TD groups when compared with controls (P<0.05). ELISA and immunohistochemistry analyzes showed there was a reduction in GFAP levels in the hippocampus of NTD animals, which was not found in TD group. ELISA also showed an increase in S100B levels in the cerebrospinal fluid from the NTD group (P<0.01) and no such increase was found in the TD group. Our findings indicate that physical exercise prevents and/or reverts the cognitive deficits and astroglial alterations induced by T1DM.

A caracterização da morte neuronal após injúria neuronal aguda é um assunto muito discutido e que está sob constante investigação. O presente estudo tem por objetivo caracterizar a morte celular na camada de células piramidais da região CA1 do hipocampo após 10 minutos de isquemia e períodos precoces de reperfusão, utilizando a microscopia eletrônica da transmissão. O modelo animal empregado para produzir a isquemia prosencefálica foi o de oclusão dos 4 vasos com modificações (Netto et al, 1993). Após 3, 6, 12 e 24 h de reperfusão, os animais eram anestesiados e perfundidos transcardiacamente. Os encéfalos eram removidos e seccionados. Os cortes contendo o hipocampo eram desidratados, incluídos em resina, seccionados, observados no microscópio eletrônico de transmissão e eletromicrografados. As células piramidais da região CA1 do hipocampo de todos os grupos submetidos à isquemia apresentavam alterações morfológicas. Em tempos precoces de reperfusão as alterações eram menos expressivas quando comparadas a maiores tempos de reperfusão, e envolviam sinais de necrose apoptótica e necrose oncótica. Com 12 h de reperfusão, as células apresentavam uma aparente recuperação. Decorridas 24 h do insulto isquêmico, o dano neuronal era mais severo e incluía sinais de necrose oncótica, assim como, corpos apoptóticos, os quais caracterizam a morte celular por necrose apoptótica É possível que as células no período pós-isquemia passem por um processo conhecido como um continnum entre a apoptose e a necrose, ou, um processo denominado parapoptose. A aparente recuperação ocorrida com 12 h de reperfusão pode dever-se à influência das células gliais, em especial das células astrocitárias. Dessa forma, o presente estudo fornece evidências que a morte celular após evento isquêmico global transitório, em ratos Wistar adultos envolve características de necrose apoptótica e necrose oncótica.

Várias evidências sugerem que a histamina cerebral está envolvida no processo de consolidação de memórias, mas a real participação do sistema histaminérgico neste processo permanece controversa. Aqui nós mostramos que, quando infundida na região CA1 do hipocampo dorsal de ratos imediatamente pós-treino em esquiva inibitória (EI), mas não depois, a histamina produz um efeito pró-mnésico dose-dependente, sem alterar a atividade locomotora, exploratória, o estado de ansiedade ou a expressão da resposta aversiva. O efeito facilitatório da histamina intra-CA1 foi mimetizado pelo inibidor da histamina N-metil-transferase, SKF-91844, e pelo agonista H2, dimaprit, mas foi totalmente bloqueado pelo antagonista H2, ranitidina, mas não pelo antagonista H1 pirilamina, antagonista H3, tioperamida, ou pelo antagonista do sítio das poliaminas do NMDAr, ifenprodil. Nenhum destes antagonistas, ranitidina, pirilamina, tioperamida ou ifenprodil, afetaram a consolidação da memória para EI. Nossos resultados indicam que, quando infundida bilateralmente intra-CA1 dorsal, a histamina aumenta a consolidação de memória para EI através de um mecanismo que envolve a ativação de receptores H2; contudo, a histamina endógena presente na região CA1 do hipocampo dorsal parece não participar da consolidação da memória para EI, pelo menos no intervalo de tempo pós-treino que foi analisado.

O sistema bombesina / peptídeo liberador de gastrina (gastrin-releasing peptide - GRP) está implicado na regulação de vários aspectos neurofisiológicos e comportamentais. Em ambos estudos aqui reportados utilizamos o antagonista dos receptores GRP, (D-Tpi6, Leu13 psi[CH2NH]-Leu14) bombesin (6-14), RC-3095, como ferramenta farmacológica para ampliar o conhecìmento sobre a ação do sistema bombesina / GRP na memória na amígdala basolateral (ABL) e hipocampo. No primeiro estudo demonstramos que os receptores GRP na ABL estão envolvidos na memória aversiva. Ratos Wistar machos adultos foram treinados em tarefa de esquiva inibitória de teste único e avaliados 24 horas após para a retenção da memória. No primeiro experimento, a administração sistêmica do RC-3095 após o treino causou redução da retenção da memória. No segundo experimento, a microinfusão póstreino bilateral de RC-3095 intra-amigdaliana reduziu de maneira dose-dependente a retenção da tarefa. Consistentemente, quando a ABL foi inativada funcionalmente com o agonista GABAérgico muscimol, no terceiro experimento, o efeito da admnistração sistêmica do RC-3095 foi bloqueado. Estes resultados sugerem que a ABL medeia o efeito de inibição da memória aversiva causado pelo bloqueio de receptores GRP. No segundo estudo avaliamos o papel dos receptores GRP no hipocampo dorsal de ratos no medo inato e na formação da memória aversiva. Os ratos receberam microinfusões bilaterais de salina ou RC-3095 no hipocampo dorsal cinco minutos antes do treino em tarefa de esquiva inibitória, sendo testados 24 horas após para a retenção. Foi utilizada esquiva inibitória de múltiplos testes, e o RC-3095 não afetou a aquisição da tarefa; a retenção foi prejudicada na dose de 0,4 μg. Entretanto, em avaliação no aparato do labirinto em cruz elevado, o RC-3095 não demonstrou ter afetado o medo inato ou ansiedade. Em resumo, nossos experimentos indicam que os receptores GRP na amígdala basolateral e hipocampo estão envolvidos na consolidação da memória aversiva em ratos, e que a ABL é uma região crucial na mediação dos efeitos inibidores de memória do antagonista GRP RC-3095. / The bombesin / gastrin-releasing peptide (GRP) receptor system has been implicated in regulating several neurophysiologic and behavioral aspects. In both studies here reported we used the GRP receptor antagonist D-Tpi6, Leu13 psi[CH2NH]-Leu14 bombesin (6-14), RC-3095, as a pharmacological tool in order to extend the knowledge about the actions of bombesin / GRP system in the basolateral amygdala (BLA) and hippocampus in memory. In the first paper we show that GRP receptors in the BLA are involved in the consolidation of aversively motivated memory. Adult Wistar male rats were trained in a single-trial step-down inhibitory avoidance task and tested for retention 24 hours later. In the first experiment, post-training systemic injection of RC-3095 impaired memory retention. In the second experiment, post-training bilateral microinfusion of RC-3095 into the BLA dose-dependently impaired retention. Consistently, when BLA was functionally inactivated by the GABAergic agonist muscimol, in the third experiment, the memoryimpairing effect of RC-3095 was blocked. These results suggest that BLA mediates the memory-impairing effect of GRP receptors. Next, reported in the second paper, we evaluated the role of GRP receptors in the rat dorsal hippocampus in formation of fear-motivated memory and innate fear. Adult male Wistar rats were given a bilateral microinfusion of saline or RC-3095 into the dorsal hippocampus 5 minutes before they were trained in a continuous multiple trial inhibitory avoidance task, and tested 24 hours later. RC-3095 did not affected acquisition, but at the dose of 0,4 μg impaired retention test performance. RC-3095 did not affect innate fear and anxiety assessed in an elevated plus maze. In summary, our experiments indicate that GRP receptors in BLA and hippocampus are involved in regulating aversive memory consolidation in rats, and that the BLA is a crucial area mediating the memory-impairing effects of the GRP antagonist RC-3095.

O metabolismo cerebral é altamente dependente da glicose, que é derivada a partir da circulação sanguínea e metabolizada pelos astrócitos e outras células neuronais, através de várias vias. A captação da glicose no cérebro não envolve transportadores de glicose insulino-dependentes; no entanto, esse hormônio afeta o fluxo de glicose do cérebro. Alterações nos níveis de S100B (uma proteína derivada de astrócitos) no líquido cefalorraquidiano têm sido associados a alterações no metabolismo da glicose; no entanto, não há evidência que a insulina modula o metabolismo da glicose e a secreção de S100B. Investigamos então o efeito da S100B no metabolismo da glicose, medindo a incorporação de 3H-glicose em dois modelos, em células de glioma C6 e fatias hipocampais agudas, investigando o efeito da insulina sobre a secreção de S100B. Os nossos resultados mostram que: (a) a S100B em níveis fisiológicos diminui a captação de glicose, através da via do receptor multiligante RAGE e através da ativação da via de sinalização da proteína-quinase / ERK, e que (b) insulina estimulada a secreção de S100B via sinalização de PI3K. Os nossos resultados indicam a existência de uma relação insulina-S100B na modulação de glicose no tecido cerebral, o que pode melhorar a nossa compreensão sobre o metabolismo da glicose em várias condições, tais como a cetose, demência induzida por estreptozotocina e exposição farmacológica aos antipsicóticos, onde as mudanças de sinalização da insulina e extracelular celular de S100 foram relatados. / Brain metabolism is highly dependent on glucose, which is derived from the blood circulation and metabolized by the astrocytes and other neural cells via several pathways. Glucose uptake in the brain does not involve insulin-dependent glucose transporters; however, this hormone does affect the brain’s glucose in flux. Changes in cerebrospinal fluid levels of S100B (an astrocyte-derived protein) have been associated with alterations in glucose metabolism; however, there is no evidence as to whether insulin modulates glucose metabolism and S100B secretion. Herein we investigated the effect of S100B on glucose metabolism, measuring 3H-glucose incorporation in two preparations, C6 glioma cells and acute hippocampal slices, and we also investigated the effect of insulin on S100B secretion. Our results showed that: (a) S100B at physiological levels decreases glucose uptake, through via the multiligand receptor RAGE and mitogen-activated protein kinase/ERK signaling, and that (b) insulin stimulated S100B secretion via PI3K signaling. Our findings indicate the existence of insulin-S100B modulated glucose utilization in the brain tissue, and may improved our understanding of glucose metabolism in several conditions such as ketosis, streptozotocin-induced dementia and pharmacological exposure to antipsychotics, where changes of insulin signaling and extracellular cellular of S100 have been reported.

A histidinemia é um erro inato do metabolismo de aminoácidos causado pela deficiência na atividade da enzima histidase no fígado e na pele, levando ao acúmulo de histidina no plasma e nos tecidos. É uma doença de caráter autossômico recessivo usualmente considerada inofensiva aos pacientes e a seus filhos; entretanto, alguns pacientes e crianças nascidas de mães histidinêmicas apresentam leves alterações neurológicas. Considerando que a histidinemia é uma das mais frequentes doenças metabólicas, no presente estudo nós investigamos o efeito da sobrecarga de L-histidina a ratas fêmeas durante a gestação e a lactação em alguns parâmetros do metabolismo energético em córtex cerebral e hipocampo da prole. As atividades da piruvatoquinase e da creatinaquinase citosólica e mitocondrial diminuíram em córtex cerebral e hipocampo dos ratos da prole aos 21 dias de idade e esse padrão permaneceu em ambas as estruturas aos 60 dias de idade. Além disso, a atividade da adenilatoquinase foi reduzida em córtex e hipocampo da prole aos 21 dias, enquanto a atividade aumentou nos dois tecidos aos 60 dias de vida. Estes resultados sugerem que a administração de L-histidina às ratas fêmeas no curso da gravidez e da amamentação prejudica a homeostasia energética em córtex cerebral e hipocampo dos ratos nascidos de mães tratadas. Considerando que a histidinemia é geralmente uma condição benigna e que pouca atenção tem sido dada à histidinemia materna, parece importante que mais estudos sejam realizados em crianças nascidas de mães histidinêmicas. / Histidinemia is an inborn error of metabolism of amino acids caused by deficiency of histidase activity in liver and skin with consequent accumulation of histidine in plasma and tissues. Histidinemia is an autosomal recessive trait usually considered harmless to patients and their offspring, but some patients and children born from histidinemic mothers have mild neurologic alterations. Considering that histidinemia is one of the most frequently identified metabolic conditions, in the present study we investigated the effect of L-histidine load to female rats during pregnancy and lactation on some parameters of energy metabolism in cerebral cortex and hippocampus of the offspring. Pyruvate kinase, cytosolic and mitochondrial creatine kinase activities decreased in cerebral cortex and in hippocampus of rats at 21 days of age and this pattern remained in the cerebral cortex and in hippocampus at 60 days of age. Moreover, adenylate kinase activity was reduced in the cerebral cortex and in hippocampus of the offspring at 21 days of age, whereas the activity was increased in the two tissues at 60 days of age. These results suggest that administration of L-histidine to female rats in the course of pregnancy and lactation impaired energy homeostasis in the cerebral cortex and hippocampus of the offspring. Considering that histidinemia is usually a benign condition and little attention has been given to maternal histidinemia, it seems important to perform more studies in the children born from histidinemic mothers.

Algumas memórias entram em um período lábil após a evocação. Para persistir, devem passar por outro processo chamado reconsolidação. Uma das funções da reconsolidação da memória é a atualização de memórias existentes. Estados endógenos particulares concomitantes com a reconsolidação poderiam influenciar o armazenamento e a futura expressão da memória. Neste trabalho, exploramos se um processo endógeno ativado durante uma experiência natural/fisiológica ou uma intervenção farmacológica poderiam atualizar o conteúdo da memória. Usando um Condicionamento Aversivo ao Contexto em ratos, encontramos que o conteúdo endógeno da memória pode ser atualizado durante a reconsolidação por estímulos naturais como uma restrição de água, transformando uma memória prévia em uma memória dependente de estado. Essa atualização é mediada pelos receptores AT1 de Angiotensina no hipocampo dorsal e a infusão local de Angiotensina II humana (ANG II) mimetiza os efeitos da restrição de água na reconsolidação. Esta propriedade de atualização parece ser um processo geral da memória, tendo em conta que a administração sistêmica de morfina reproduz os efeitos encontrados com a restrição de água e a infusão local de angiotensina II. Esses achados trazem novos conhecimentos sobre a influência de eventos da vida diária na memória e ampliam a visão clássica da modulação endógena da consolidação da memória. / Some memories enter into a labile state after retrieval, requiring to be reconsolidated in order to persist. One functional role of memory reconsolidation is to update existing memories. Particular endogenous states that are concomitant with reconsolidation could influence the storage and future expression of memory. Here, we explored whether an endogenous process activated during a natural/physiological experience or pharmacological interventions can update memory content. Using the Contextual Fear Conditioning paradigm in rats, we found that endogenous content of memory can be updated during reconsolidation by natural events such as water deprivation, transforming a previous memory in a state-dependent memory. This updating is mediate by Angiotensin AT1 receptors activation in dorsal hippocampus. Furthermore, local infusion of human Angiotensin II (ANG II) mimics the water deprivation effects on memory reconsolidation. The property of endogenous update appears to be a general memory process, since systemic morphine injection reproduce the same effects obtained by water deprivation and local angiotensin II infusion on making a previously acquired memory state-dependent. These findings trigger new insights about the influence of daily life events on memory and extend the classical view of endogenous modulation of memory consolidation.

Introdução: A apneia obstrutiva do sono (AOS) ocasiona a hipóxia intermitente (HI), causando doenças cardíacas, vasculares e neurológicas. O modelo de experimentação animal utiliza a HI para simular a AOS, permitindo a avaliação das alterações encefálicas, sendo o hipocampo uma área reconhecidamente influenciada pela hipóxia. A S100B é uma proteína de 21-kDa ligada ao cálcio, produzida e liberada principalmente pelos astrócitos no neurópilo do sistema nervoso central. Sua dosagem tem sido utilizada para compreender o envolvimento de distintos tipos celulares em determinadas condições patológicas. O presente estudo objetiva testar a hipótese de que a HI empregada em um modelo experimental de AOS em camundongos é capaz de alterar o número de astrócitos em diferentes subcamadas hipocampais (CA1, CA3 e DG), além de modificar qualitativamente a reatividade imuno-histoquímica destas células ao S100B. Materiais e Métodos: Camundongos CF-1 foram expostos ou a 35 dias de HI (n = 27) ou a HIS (n = 27), alternando 30 segundos de hipóxia progressiva a um nadir de 7%, seguidos por 30 segundos de normóxia. Durante 8 horas, os animais sofreram um total de 480 ciclos de hipóxia/reoxigenação, equivalente a um índice de apneia de 60/hora. O encéfalo foi dissecado, sendo o hipocampo e suas subcamadas analisados histologicamente pela técnica de imuno-histoquímica com a utilização do anticorpo S100B. Resultados: Foi realizada a análise quantitativa dos astrócitos hipocampais imunorreagentes ao S100B. A média desta foi de 23,85 ± 0,37 astrócitos/0,25 mm2 no grupo HI, enquanto no grupo HIS foi de 21,03 ± 0,50 astrócitos/0,25 mm2 (p < 0,001). Esta diferença também foi também observada de forma global nas subcamadas CA1 e CA3, sendo menos perceptível no DG. A imunorreatividade astrocitária foi maior (+++) no grupo HI, não atingindo tal intensidade no grupo HIS. A análise qualitativa secundária evidenciou a presença de cariorrexe, de picnose neuronal, além de corpos celulares astrocitários discretamente hipertróficos apenas nos animais do grupo HI. Conclusão: A HI aumentou a densidade numérica de astrócitos hipocampais, assim como a imunorreatividade destas células ao S100B, no processo chamado de astrogliose reativa. Alterações neuronais secundárias também foram observadas no grupo HI. Investigações futuras utilizando outras metodologias permitirão uma melhor avaliação dos resultados aqui descritos. / Introduction: Obstructive sleep apnea (OSA) causes intermittent hypoxia (IH), leading to cardiovascular and neurological diseases. The animal experimental studies use IH to simulate OSA, enabling the analysis of brain alterations, with the hippocampus recognized as an area influenced by hypoxia. S100B is a 21-kDa protein bonded to calcium, produced and secreted primarily by astrocytes in the neutrophil of the central nervous system. Levels of the protein have been used to understand the involvement of different cell types in certain pathological conditions. The present study aimed to test the hypothesis that IH used in an experimental design investigating OSA in mice can alter the number of astrocytes in different hippocampal sublayers (CA1, CA3 and dentate gyrus), in addition to quantitatively modifying the immunohistochemical reactivity of these cells. Materials and Methods: CF-1 mice were exposed to 35 days of either IH (n = 27) or SIH (n = 27), alternating 30 seconds of progressive hypoxia with a nadir of 7%, followed by 30 seconds of normoxia. Over a period of 8 hours, the animals were submitted to a total of 48 hypoxia/reoxygenation cycles, equivalent to an apnea index of 60/hour. The brain was dissected and the hippocampus and its sublayers were histologically analyzed by immunohistochemistry using S100B antibodies. Results: A quantitative analysis was performed of hippocampal astrocytes immunoreactive to S100B. The means recorded were 23.85 ± 0.37 astrocytes/0.25 mm2 and 21.03 ± 0.50 astrocytes/0.25 mm2 (p < 0.001) in the IH and SIH (simulated intermittent hypoxia) groups, respectively. This difference was also observed in sublayers CA1 and CA3 overall, and was less noticeable in the dentate gyrus. Astrocyte immunoreactivity was greater (+++) in the IH group and did not achieve this intensity in the SIH group. Secondary qualitative analysis revealed the presence of karyorrhexis, pyknotic neurons, and discretely hypertrophic astrocytes only in animals from the IH group. Conclusion: IH increased the number density of hippocampal astrocytes, as well as their immunoreactivity to S100B, in a process known as reactive astrogliosis. Secondary neuron alterations were also observed in the IH group. Future investigations using alternative methodologies would allow a better assessment of the results described here.

A S100B é uma proteína neurotrófica ligante de cálcio sintetizada e secretada por astrócitos desempenhando funções intra e extracelulares. Estudos anteriores em nosso laboratório demonstraram que a S100B, quando infundida exogenamente no hipocampo dorsal de ratos, imediatamente após o treino na tarefa de Esquiva Inibitória, facilita a consolidação dessa memória aversiva (Mello e Souza et al., 2000). É sabido que, para que ocorram as modificações permanentes necessárias para a consolidação da memória de longa duração decorrentes de um novo aprendizado, diversos processos plásticos ocorrem no nível celular, envolvendo, por exemplo, modificações bioquímicas, entre elas, a síntese protéica. Este trabalho tem como objetivo tentar compreender o mecanismo pelo qual a proteína S100B, quando administrada no hipocampo dorsal de ratos, afeta a consolidação e a evocação de uma memória aversiva (esquiva inibitória). Para tanto, infundimos a proteína pré-teste no hipocampo dorsal de ratos, em diferentes concentrações, e verificamos seus efeitos sobre a retenção da memória daquela tarefa aversiva. Também estudamos o possível papel da síntese protéica na mediação do efeito facilitatório pós-treino já descrito, empregando um inibidor da síntese de ARN, o DRB: com a infusão de DRB em concentração sem efeito comportamental próprio, tentamos reverter o efeito facilitatório da S100B infundida imediatamente após o treino. Para saber em qual das duas fases da síntese protéica, infundimos o DRB tanto imediatamente quanto 2 h pós-treino. A S100B não teve qualquer efeito na evocação (pré-teste), apenas na consolidação (imediatamente pós-treino), sendo este efeito revertido pelo DRB infundido tanto concomitantemente (primeira fase) quanto 2 h após o treino (segunda fase da síntese protéica) na tarefa de esquiva inibitória. Nossos resultados apóiam a hipótese de mediação da ação facilitatória da S100B com base nos processos de síntese protéica, em suas duas etapas, possivelmente um ingrediente necessário à construção de um engrama de memória estável como se espera de uma memória de longa duração.

A homocistinúria (HHCY) é uma desordem metabólica causada algum tipo de deficiência no metabolismo da metionina, folato ou vitamina B12, resultando no acúmulo tecidual de homocisteína (Hcy) e de metionina. Os pacientes afetados por essa doença apresentam principalmente retardo mental, isquemia cerebral, convulsões e aterosclerose. Vários mecanismos têm sido propostos para explicar a relação entre HHCY e desordens no sistema nervoso, entre eles podemos destacar mecanismos glutamatérgicos, mobilização de Ca+2 e envolvimento de espécies reativas de oxigênio (ROS). Considerando que o citoesqueleto é um importante alvo para a sinalização celular em inúmeras doenças neurodegenerativas, nosso estudo investigou os possíveis efeitos tóxicos da Hcy sobre alguns parâmetros bioquímicos do citoesqueleto neural. Ratos submetidos a um tratamento crônico com Hcy apresentam uma marcada seletividade na alteração da expressão gênica das subunidades dos filamentos intermediários (FIs) estudados, tanto no extrato tecidual total como na fração citoesquelética de hipocampo e córtex cerebral, refletindo uma maior susceptibilidade do hipocampo nessas alterações. Estudos in vitro mostraram que a Hcy 100 e 500 μM, relacionadas a homocistinuria (HHCY) moderada e grave respectivamente, são capazes de causar hiper (Hcy 100 μM) ou hipofosforilação (Hcy 500 μM) das subunidades dos neurofilamentos e da proteina glial fibrilar ácida, FIs do citoesqueleto de neurônios e astrócitos respectivamente. Estes efeitos são dependentes da idade dos ratos e da estrutura cerebral, manifestando-se em hipocampo de ratos de 17 dias de idade. Resultados em fatias de hipocampo mostraram que a ação das duas concentrações de Hcy é mediada por mecanismos dependentes do influxo de Ca2+ por receptores NMDA e por canais de Ca2+ dependentes de voltagem, assim como da liberação de Ca2+ dos estoques intracelulares, enfatizando a alta suscetibilidade e complexidade das vias de sinalização ativadas por Ca2+ no hipocampo. Além disso, estudos morfológicos em astrócitos e células de glioma C6 mostraram que células glias em cultura também são alvo para as ações da Hcy, reorganizando seu citoesqueleto e alterando o sistema fosforilante associado ao mesmo através de mecanismos envolvendo excitotoxicidade, estresse oxidativo e mecanismos glutamatérgicos. Estes estudos mostram que a integridade estrutural do citoesqueleto é da maior importância para o funcionamento neuronal e qualquer distúrbio na dinâmica desta estrutura poderia ativar processos de reparação plástica manifestados como alterações na expressão, localização e metabolismo das proteínas do citoesqueleto. No entanto, os mecanismos através dos quais o desequilíbrio do citoesqueleto é capaz de induzir a disfunção neural ainda não foram esclarecidos e a exata dimensão destas alterações precisa ser determinada. / The homocystinuria (HHCY) is a metabolic disorder caused by deficiency in the metabolism of methionine, vitamin B12 or folate, which leads to tissue accumulation of homocysteine (Hcy) and methionine. Homocystinuric patients usually present mental retardation, cerebral ischemia, seizures, and atherosclerosis. Several mechanisms have been proposed to explain the relationship between HHCY and nervous system disorders, among them we can highlight glutamatergic mechanisms, mobilization of Ca+2 and involvement of reactive oxygen species (ROS). Considering that the cytoskeleton is an important target for cellular signaling in many neurodegenerative diseases, our study investigated the possible toxic effects of Hcy on some biochemical parameters of the neural cytoskeleton. Initially, we demonstrated that rats subjected to chronic model of Hcy showed a marked selectivity in alterations of gene expression, total immunocontent and cytoskeletal fraction of subunits of intermediate filaments (IFs) studied, reflecting a greater susceptibility of the hippocampus in these changes. In vitro studies showed that 100 and 500 μM Hcy associated with moderate and severe HHCY respectively, was able to induced hyperphosphorylation (Hcy 100 μM) and hypophosphorylation (Hcy 500 μM) of neurofilaments subunits and glial fibrillary acidic protein, IFs of neuronal and astrocytic cytoskeleton. These effects are dependentents of age and cerebral structure of rats: hippocampus of 17 day old rats are sensible. Results in slices of hippocampus showed that the action of Hcy is mediated by mechanisms dependent of influx of Ca2+ by NMDA receptors and Ca2+ channels voltage-dependent and release of Ca2+ from intracellular stores, emphasizing the high susceptibility and complexity of signaling pathways activated by Ca2+ in the hippocampus. In addition, glial cells were also target for the actions of Hcy, reorganizing their cytoskeleton and changing the phosphorylation system associated to cytoskeleton through mechanisms involving excitotoxicity, oxidative stress and glutamatergic mechanisms. The cytoskeleton may represent a target to HHCY and your dysfunction can have an important role in neurodegeneration characteristic of the disease. However, the mechanisms by which disruption of the cytoskeleton proteins is able to induce neural dysfunction have not yet been clarified and the exact extent of these changes need to be determined.