Emaranhados neurofibrilares intraneuronais, juntamente com as placas beta-amilóide e astrogliose são importantes marcadores neuropatológicos da doença de Alzheimer (DA). Apesar dos mecanismos envolvidos na DA do tipo esporádica ainda não estarem bem esclarecidos, a hiperfosforilação da proteína tau é sugerida como grande fator para o desenvolvimento dos emaranhados neurofibrilares, que podem gerar disfunção neuronal e morte. A toxina ácido ocadáico (AO) é considerada um efetivo inibidor das fosfatases 1 e 2A, as quais podem gerar a hiperfosforilação da tau. Dessa forma, este trabalho tem como objetivo, avaliar alterações neurogliais em hipocampo e líquido cerebroespinhal (LCE) de ratos expostos ao AO intracerebroventricular após 3 e 12 semanas da infusão. E ainda, verificar alterações neurogliais de fatias hipocampais expostas de forma aguda ao AO (in vitro). Como resultados encontramos no modelo in vivo, declínio cognitivo, hiperfosforilação da tau (Ser 396) e alteração astroglial hipocampal principalmente devido a redução da captação de glicose e aumento da expressão da GFAP e ainda, redução da S100B no LCE, a qual pode atuar na sinalização neurônio-astrócito, em condições fisiológicas ou patológicas, como na DA. Ao observar as alterações neurogliais 12 semanas após a infusão, verificamos que o modelo é parcialmente reversível, uma vez que a fosforilação da proteína tau não mostrou alteração, mas foi observado declínio cognitivo em um dos comportamentos realizados e hipometabolismo da glicose. E ainda, in vitro, o AO foi capaz de hiperfosforilar a proteína tau (Ser 396), mas não alterou parâmetros astrogliais. Portanto, o modelo animal se mostra adequado para avaliação de alterações neuroquímicas. Mas nossos resultados também apontam para uma reversibilidade parcial do modelo a longo prazo, indicando a necessidade de cautela na avaliação de estratégias terapêuticas com este modelo. E ainda, nossos dados reforçam a importância de investigar alterações do metabolismo cerebral da glicose em indivíduos com déficit cognitivo. / Intraneuronal aggregates of neurofibrillary tangles (NFTs), together with beta-amyloid plaques and astrogliosis, are important markers of Alzheimer’s disease (AD). The underlying mechanism of sporadic AD remains poorly understood, but abnormal hyperphosphorylation of tau protein is suggested to have a role in NFTs genesis, which leads to neuronal dysfunction and death. The okadaic acid (OKA) toxin is a protein phosphatase 1 e 2A inhibitor and can lead to tau protein hyperphosphorylation. We have investigated the effects of intracerebroventricular (ICV) OKA on neuroglial alterations 3 and 12 weeks after OKA infusion. We have also researched the effects on neuroglial parameters on hippocampal slices treated with OKA in vivo. Our results have shown cognitive impairment, hippocampal astrogliosis, based on GFAP increment, decreased glucose uptake and increase on tau phosphorylation (at Ser396) in hipocamppus and decrease in S100B protein on cerebrospinal fluid 3 weeks after ICV OKA-infusion. Moreover, 12 weeks after ICV OKA infusion we also observed a cognitive impairment and decreased on glucose uptake. In vitro, exposure of hippocampal slices to OKA altered tau phosphorylation at Ser396 without any associated change in astroglial function. In conclusion, the OKA-animal model proved to be a suitable model for neurochemical parameters assessment. Our results also indicate a partial reversibility of long-term animal model, suggesting that therapeutics strategies evaluations must be caution on this model; and reinforce how important is to investigate on brain glucose metabolism alterations on cognitive impairment.

O peptídeo liberador da gastrina (GRP), pertencente à família dos peptídeos semelhantes à bombesina, e seus receptores (GRPR) estão presentes em todo o sistema nervoso central, em particular em áreas límbicas cerebrais como o hipocampo e a amídala, as quais estão envolvidas de forma importante na regulação emocional, na função cognitiva e, possivelmente, em transtornos neuropsiquiátricos e neurodegenerativos. Crescentes evidências indicam que o receptor do peptídeo liberador de gastrina (GRPR) está envolvido na regulação da plasticidade sináptica e formação da memória no hipocampo e em outras áreas cerebrais. Entretanto, o mecanismo molecular do efeito prejudicial da memória do antagonismo do GRPR não está claro. O fator de crescimento de fibroblasto básico (bFGF/FGF-2), é um peptídeo que possui efeitos estimulatórios na proliferação, diferenciação e motilidade de diferentes tipos celulares. Em neurônios atua como um fator neurotrófico que estimula a sobrevida neuronal e neurogênese. Evidências de interações entre o bFGF e o GRPR foram dadas por estudos que mostraram que antagonistas do GRPR inibiam a expressão do bFGF em tumores. Neste trabalho mostramos que o fator de crescimento de fibroblasto básico (bFGF/FGF-2) recupera o prejuízo da memória induzida pelo antagonismo do GRPR no hipocampo dorsal de ratos. O antagonista [D-Tpi6, Leu13 psi(CH2NH)-Leu14] bombesin (6–14) (RC- 3095) na dose de 1.0 Tg prejudica, enquanto o bFGF na dose de 0,25 Tg aumenta a retenção da esquiva inibitória (um tipo de tarefa de condicionamento aversivo) quando infundidos imediatamente após o treino, na área CA1 do hipocampo dorsal em ratos machos. A coinfusão com uma dose sem efeito de bFGF bloqueou o efeito amnésico do RC- 3095. Estes achados sugerem que o efeito prejudicial dos antagonistas do GRPR devem ser parcialmente mediados pela inibição da função e/ou expressão do bFGF neuronal e pela diminuição da ativação das cascatas de proteína cinases intracelulares associadas com a sinalização do bFGF. / Gastrin-releasing peptide (GRP), a bombesin-like peptide, and its receptor, GRP receptor (GRPR) are found throughout the central nervous system (CNS), including limbic areas such as the hippocampus and amygdala, which are significantly involved in emotional responses, cognitive function, and, possibly, neurodegenerative and neuropsychiatric disorders. Increasing evidence indicates that the gastrin releasing peptide receptor (GRPR) is implicated in regulating synaptic plasticity and memory formation in the hippocampus and other brain areas. However, the molecular mechanisms underlying the memory-impairing effects of GRPR antagonism have remained unclear. bFGF is a polypeptide displaying stimulatory actions on proliferation, differentiation and motility of different cell types. In neurons, bFGF acts as neurotrophic factor that stimulates neuronal survival, and neurogenesis. Evidence of functional interactions between bFGF and the GRPR was provided by studies showing that GRPR antagonists inhibit the expression of bFGF in tumours. Here we report that basic fibroblast growth factor (bFGF/FGF-2) rescues the memory impairment induced by GRPR antagonism in the rat dorsal hippocampus. The GRPR antagonist [D-Tpi6, Leu13 psi(CH2NH)-Leu14] bombesin (6–14) (RC-3095) at 1.0g impaired, whereas bFGF at 0.25g enhanced, 24 h retention of inhibitory avoidance (IA) when infused immediately after training into the CA1 hippocampal area in male rats. Coinfusion with an otherwise ineffective dose of bFGF blocked the memory-impairing effect of RC-3095. These findings suggest that the memory-impairing effects of GRPR antagonists might be partially mediated by an inhibition in the function and/or expression of neuronal bFGF or diminished activation of intracellular protein kinase pathways associated with bFGF signaling.

O estresse é muito presente na vida das pessoas, e grande parte deste é de origem social. O estresse contínuo induz a uma série de efeitos nocivos no organismo. Estes efeitos também podem ser observados no cérebro, principalmente no hipocampo, onde promove alterações na sua morfologia e função. Recentemente, demonstrou-se uma redução do tamanho dos telômeros em leucócitos de mulheres com alto grau de estresse. Os telômeros são seqüências repetitivas dos nucleotídeos TTAGGG, responsáveis por proteger as extremidades dos cromossomos, e sua manutenção e alongamento é mediado, principalmente, pela enzima telomerase. Telômeros e telomerase têm sido alvos de muitos estudos envolvendo o envelhecimento e morte celular. Assim, o presente trabalho estudou os efeitos do estresse psicossocial prolongado em um modelo animal de subjugação/submissão sobre a biologia telomérica do hipocampo. O modelo de subjugação consistiu em um pareamento dos animais experimentais com um camundongo agressivo por 30 minutos. Camundongos machos jovens adultos da linhagem C57BL/6J passaram por este modelo de estresse diariamente por 21 dias. Observou-se um aumento na temperatura corpórea basal em repouso no 21º dia, bem como diminuição na hipertermia reativa a um estresse agudo de manipulação, demonstrando a efetividade do modelo em indução de estresse. Os tamanhos dos telômeros, a expressão gênica da enzima telomerase e sua atividade protéica foram investigados no hipocampo dos camundongos que sofreram o estresse crônico e comparados com animais do grupo controle. Observou-se, após o período de indução do estresse, uma diminuição em aproximadamente 58% no tamanho relativo médio dos telômeros das células hipocampais nos camundongos submetidos ao estresse psicossocial, quando comparados ao grupo controle. A quantidade de RNAm relativo ao gene da telomerase, bem como sua atividade enzimática, mostraram-se similares entre os grupos controle e experimental. Estes resultados sugerem que o estresse psicossocial prolongado reduz o tamanho dos telômeros do hipocampo de camundongos e que esta redução não parece ser devido a alterações gênicas ou enzimáticas da telomerase. Com este estudo procuramos entender melhor os mecanismos celulares e genômicos cerebrais modulados pelo estresse psicológico prolongado, de natureza social. Uma vez que muitos distúrbios psiquiátricos e neurodegenerativos são provenientes do estresse crônico, nossos resultados fornecem mais subsídios para se evidenciar a importância do ambiente social na saúde mental dos indivíduos. / Stressor stimuli are part of the daily life and the major part is derived from the social context. Long term stress can be very harmful, and induce several noxious events in the organism. These effects can also be perceived in the central nervous system, particularly in the hippocampus, in which morphological and functional damages may be observed. Recently a correlation of perceived stress and telomere length was demonstrated in leukocytes of stressed women. Telomeres, which are in tanden repeats of the nucleotides TTAGGG, are responsible to protect the extremities of the chromosomes, and it´s maintenance and elongation is mainly mediated by the enzyme telomerase. Telomeres and telomerase have been the targets of many studies in the last years, concerning aging and cell death. In this regard, the present study has investigated the effects of prolonged psychosocial defeat stress model in the telomeric biology of the hippocampus. Male C57Bl/6J young adult mice were submitted to a 21 days of psychosocial stress. We observed a raise in body temperature, as well as a decrease in reactive hyperthermia to the handling stress, demonstrating the effectiveness of this stress model. The telomere length, the transcript levels of telomerase mRNA, and the activity of the enzyme telomerase were also investigated in the hippocampus of psychosocially stressed mouse. A decrease of 58% in average telomere length was observed in the hippocampal cells of stressed mice when compared to control group. Levels of telomerase mRNA and telomerase activity were similar between control and defeat groups. In this study, we intend to better understand the cellular and genomic mechanisms promoted by long term psychological stress, with social nature, in brain. Since many psychiatric and neurodegenerative disorders have chronic stress underlying them, our results reinforce the importance of the social environment on individual mental health.

O estresse é muito presente na vida das pessoas, e grande parte deste é de origem social. O estresse contínuo induz a uma série de efeitos nocivos no organismo. Estes efeitos também podem ser observados no cérebro, principalmente no hipocampo, onde promove alterações na sua morfologia e função. Recentemente, demonstrou-se uma redução do tamanho dos telômeros em leucócitos de mulheres com alto grau de estresse. Os telômeros são seqüências repetitivas dos nucleotídeos TTAGGG, responsáveis por proteger as extremidades dos cromossomos, e sua manutenção e alongamento é mediado, principalmente, pela enzima telomerase. Telômeros e telomerase têm sido alvos de muitos estudos envolvendo o envelhecimento e morte celular. Assim, o presente trabalho estudou os efeitos do estresse psicossocial prolongado em um modelo animal de subjugação/submissão sobre a biologia telomérica do hipocampo. O modelo de subjugação consistiu em um pareamento dos animais experimentais com um camundongo agressivo por 30 minutos. Camundongos machos jovens adultos da linhagem C57BL/6J passaram por este modelo de estresse diariamente por 21 dias. Observou-se um aumento na temperatura corpórea basal em repouso no 21º dia, bem como diminuição na hipertermia reativa a um estresse agudo de manipulação, demonstrando a efetividade do modelo em indução de estresse. Os tamanhos dos telômeros, a expressão gênica da enzima telomerase e sua atividade protéica foram investigados no hipocampo dos camundongos que sofreram o estresse crônico e comparados com animais do grupo controle. Observou-se, após o período de indução do estresse, uma diminuição em aproximadamente 58% no tamanho relativo médio dos telômeros das células hipocampais nos camundongos submetidos ao estresse psicossocial, quando comparados ao grupo controle. A quantidade de RNAm relativo ao gene da telomerase, bem como sua atividade enzimática, mostraram-se similares entre os grupos controle e experimental. Estes resultados sugerem que o estresse psicossocial prolongado reduz o tamanho dos telômeros do hipocampo de camundongos e que esta redução não parece ser devido a alterações gênicas ou enzimáticas da telomerase. Com este estudo procuramos entender melhor os mecanismos celulares e genômicos cerebrais modulados pelo estresse psicológico prolongado, de natureza social. Uma vez que muitos distúrbios psiquiátricos e neurodegenerativos são provenientes do estresse crônico, nossos resultados fornecem mais subsídios para se evidenciar a importância do ambiente social na saúde mental dos indivíduos. / Stressor stimuli are part of the daily life and the major part is derived from the social context. Long term stress can be very harmful, and induce several noxious events in the organism. These effects can also be perceived in the central nervous system, particularly in the hippocampus, in which morphological and functional damages may be observed. Recently a correlation of perceived stress and telomere length was demonstrated in leukocytes of stressed women. Telomeres, which are in tanden repeats of the nucleotides TTAGGG, are responsible to protect the extremities of the chromosomes, and it´s maintenance and elongation is mainly mediated by the enzyme telomerase. Telomeres and telomerase have been the targets of many studies in the last years, concerning aging and cell death. In this regard, the present study has investigated the effects of prolonged psychosocial defeat stress model in the telomeric biology of the hippocampus. Male C57Bl/6J young adult mice were submitted to a 21 days of psychosocial stress. We observed a raise in body temperature, as well as a decrease in reactive hyperthermia to the handling stress, demonstrating the effectiveness of this stress model. The telomere length, the transcript levels of telomerase mRNA, and the activity of the enzyme telomerase were also investigated in the hippocampus of psychosocially stressed mouse. A decrease of 58% in average telomere length was observed in the hippocampal cells of stressed mice when compared to control group. Levels of telomerase mRNA and telomerase activity were similar between control and defeat groups. In this study, we intend to better understand the cellular and genomic mechanisms promoted by long term psychological stress, with social nature, in brain. Since many psychiatric and neurodegenerative disorders have chronic stress underlying them, our results reinforce the importance of the social environment on individual mental health.

Made available in DSpace on 2013-08-07T19:04:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000434381-Texto+Completo-0.pdf: 15803288 bytes, checksum: a9594fd605ca8c7edf167f9acbc0b6d2 (MD5) Previous issue date: 2010 / Background: Focal cortical dysplasias (FCD) are the most common etiological substrate in pediatric epilepsy surgery. Type I FCD patients frequently have hippocampal sclerosis (HS) but the mechanisms underlying hippocampal damage in such patients is unknown. We performed a clinical-pathological study to identify the pathogenic mechanisms of hippocampal damage in children with refractory temporal lobe epilepsy (TLE) associated with FCD. Methods: We included patients with refractory epilepsy operated on the temporal lobe (LT) whose neuropathological examination revealed FCD (FCD type I and II groups). As comparison groups, we included patients with temporal low-grade tumors (LGT group), patients with TLE without neocortical lesions with or without hippocampal sclerosis (HS/NNL group), and autopsy controls (Autopsy group). Clinical variables were correlated with the presence of hippocampal damage evaluated by MRI, histopathology and neuronal densities. Results: A total of 108 children were included in the study, 41 patients in the HS/NNL group (38%), 32 in FCD type I group (29. 6%), 20 patients in LGT group (18. 5%), 5 patients in FCD type II group (4. 6%), and 10 autopsy cases (9. 3%). The prevalence of an initial precipitating injury (IPI) was low in LGT group, intermediate in FCD type I and II groups, and high in HS/NNL group (P<0. 001). Half patients in the FCD type I group had hippocampal damage in qualitative studies and lower neuron densities in several hippocampal subfields when compared with Autopsy group. The analysis showed that in FCD type I and HS/NNL groups the presence of an IPI was associated with lower neuronal densities in fascia dentate (FD) and Sommer’s sector [CA1 and prosubiculum (PRO)].Conclusion: Our results support the view that, similar to mesial temporal lobe epilepsy associated HS (MTLE-HS) patients, the mechanism of hippocampal damage frequently seen in type I FCD patients appears to be related to an IPI. / Introdução: As displasias corticais focais (DCF) são o substrato etiológico mais comum na cirurgia da epilepsia pediátrica. Pacientes com DCF tipo I frequentemente apresentam esclerose hipocampal (EH), porém os mecanismos subjacentes à lesão hipocampal em tais pacientes são desconhecidos. Realizamos um estudo clínicopatológico para identificar os mecanismos patogênicos da lesão hipocampal em crianças com epilepsia do lobo temporal (ELT) refratária associada à DCF.Métodos: Foram incluídos pacientes com epilepsia refratária operados no lobo temporal (LT) cujo exame neuropatológico revelou DCF (grupos DCF tipo I e II). Como grupos de comparação, foram incluídos pacientes com tumores de baixo grau (grupo TBG), pacientes com ELT sem lesões neocorticais com ou sem esclerose hipocampal (grupo EH/SLN) e controles de autópsia (grupo Autópsia). As variáveis clínicas foram correlacionadas com a presença de danos no hipocampo (avaliados através de ressonância magnética, exame histopatológico e densidades neuronais).Resultados: Um total de 108 crianças foi incluído no estudo: 41 pacientes no grupo EH/SLN (38%), 32 pacientes no grupo DCF tipo I (29,6%), 20 pacientes no grupo TBG (18,5%), 5 pacientes no grupo DCF tipo II (4,6%) e 10 casos de necrópsia (9,3%). A prevalência de uma injúria precipitante inicial (IPI) foi pequena no grupo TBG, intermediária nos grupos DCF tipos I e II e alta no grupo EH/SLN (P <0,001). Quando comparados ao grupo Autópsia, metade dos pacientes do grupo DCF tipo I apresentou danos hipocampais. A análise mostrou que, nos grupos DCF tipo I e EH/SLN, a presença de um IPI foi associada a uma menor densidade neuronal na fascia dentada (FD) e setor de Sommer [CA1 e prosubiculo (PRO)].Conclusão: Nossos resultados suportam a visão de que, semelhante aos pacientes com epilepsia do lobo temporal associada a esclerose hipocampal (ELTM-EH), o mecanismo de lesão hipocampal em pacientes com DCF tipo I parece estar relacionado a um IPI.

Made available in DSpace on 2013-08-07T19:05:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000430119-Texto+Completo-0.pdf: 2624494 bytes, checksum: c5eb7540491dc24cab0e9439ff72a802 (MD5) Previous issue date: 2011 / The histamine system of the brain has been implicated in both arousal and reinforcement. Previous evidence from our laboratory has shown that histamine receptors located into the hippocampus modulate learning and memory on the fear extinction and aversive processes. Therefore, to determine the role of hippocampal histaminergic receptors on recognition memory, adult male Wistar rats with infusion cannulae stereotaxically aimed to the CA1 region of dorsal hippocampus were trained in an object recognition learning task involving exposure to two different stimulus objects. Immediately, 30, 120 or 360 min after training, they received (1μl/side) agonist and antagonist from histamine receptors. Memory retention was assessed 24 hours after training. In the test session, one of the objects presented during training was replaced by a novel one. When infused in the CA1 region the ranitidine, H2 receptor antagonist, and imetit, H3 receptor agonist, blocked long-term memory retention in a time-,dose-dependent manner (30 to 120 min) without affecting exploratory behavior, anxiety state or the functionality of the hippocampus. Our data indicate that histaminergic system is involved in consolidation of object recognition memory. / A histamina cerebral tem sido relacionada ao estado de estímulo, excitação e reforço. Estudos prévios do nosso laboratório mostraram que os receptores de histamina localizados no hipocampo modulam o aprendizado e a memória da extinção do medo e de processos aversivos. Portanto, para determinar o papel dos receptores histaminérgicos na consolidação da memória, ratos Wistar machos adultos com cânulas posicionadas estereotaxicamente na região CA1 do hipocampo dorsal foram treinados na tarefa de reconhecimento de objetos que envolve a exposição do rato a dois diferentes objetos. Imediatamente, 30, 120 ou 360 min após o treino os animais foram infundidos (1 μl/lado) com agonistas ou antagonistas dos receptores histaminérgicos. 24 horas após o treino, os animais foram expostos a um objeto familiar e um objeto novo, para avaliar a consolidação das memórias. A ranitidina, antagonista do receptor H2 e o imetit, agonista do receptor H3, bloquearam a consolidação da memória quando infudidos na janela de tempo de 30 a 120 min. No entanto não afetaram o comportamento exploratório, estado de ansiedade ou funcionalidade do hipocampo. Nossos dados indicam que o sistema histaminérgico está envolvido na consolidação da memória de reconhecimento de objetos em ratos.

Made available in DSpace on 2013-08-07T19:05:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000433744-Texto+Completo-0.pdf: 2709153 bytes, checksum: ff7318acee1d49accb9162ce058c629e (MD5) Previous issue date: 2011 / Sodium bromide, first-generation antiepileptic drug, is still used to treat refractory epilepsy in children. Its mechanism is not fully elucidated. In this work, i-investigate its actions on the epileptiform activity (EA's) of non-synaptic region of the dentate gyrus in vitro, ii-compare his action with a solution containing high concentration of sodium chloride; blocker of chloride channels voltage dependent (SITS, DIDS), iii-investigate the possible involvement of gap junctions at the time of action of the drug. The study involved experimental measurements such as extracellular field records and computer simulations. AE'S returned inhibition induced model of zero calcium and high potassium with 9 mM NaBr (n=6). With the perfusion of calcium solution zero high concentration of NaCl in the records (n=6) obtained a field transient blockage. We compared the effect of NaBr with chloride channel blockers of voltage-dependent (DIDS 250 μM, n=8 and SITS 1 mM, n=3), we obtained a similarity in the records of extracellular field potential, suggesting a possible involvement of chloride channels voltage dependent. The blocker of gap junctions (N-octanol) at concentrations of 0,07 mM was used with 5 mM bromide. This reduced the high frequency elucidated in the transient period during drug application. The effect of Br- isn´t just in membrane potential, through its greater permeability compared to the Cl- inducing hyperpolarization, but also show a higher permeability to the chloride channels voltage-dependent. The increased frequency of discharges can be due to the competitive effect of Br- on chloride channels, reducing the permeability to Cl-. The NaBr has a little affinity for the cotransporter NKCC1 and partially replacing Cl- in cotransporter KCC2. The origin of high frequency in records with bromide, is probably related with the gaps junctions. / O brometo de sódio, fármaco antiepiléptico de primeira geração, ainda é utilizado para tratar epilepsia refratária em crianças. Seu mecanismo de ação não está totalmente elucidado. Neste trabalho propomos, i- investigar sua ação nas atividades epileptiformes (AE‟S) de natureza não-sináptica na região do giro dentado in vitro; ii- comparar sua ação com solução contendo alta concentração de cloreto de sódio; com bloqueadores de canais de cloreto dependente de voltagem (SITS, DIDS); iii-investigar o possível envolvimento das gap junctions no momento da atuação do fármaco. O estudo envolveu medidas experimentais tais como registros extracelulares de campo e medidas do sinal óptico intrínseco. Obtivemos inibição das AE‟S induzidas pelo modelo do zero cálcio e alto potássio com 9 mM de NaBr (n=6). Com a perfusão da solução de zero Ca++ + alta concentração de NaCl nos registros (n=7) de campo, obtivemos um bloqueio transitório. Comparou-se o efeito do NaBr com os bloqueadores de canais de cloreto dependente de voltagem o SITS 1mM (n=3) e DIDS 250 μM (n=8), obteve-se uma semelhança nos registros de potencial elétrico extracelular, mostrando possível envolvimento dos canais de cloreto dependente de voltagem. O bloqueador de gap junctions (N-octanol) em concentrações de 0,07mM foi utilizado juntamente com o brometo 5mM. Este reduziu à alta freqüência elucidada no período transiente durante a aplicação da droga.O efeito do Br- não é apenas no potencial de membrana, por meio de sua maior permeabilidade em relação ao Cl- induzindo hiperpolarização, mas apresenta também uma maior permeabilidade aos canais de cloreto dependente de voltagem. O aumento da frequência das descargas pode ser devido ao efeito competitivo do Br- sobre os canais de cloreto, reduzindo a permeabilidade ao Cl-. O NaBr tem pouca afinidade pelos cotransportadores NKCC1 e substitui parcialmente Cl- nos cotransportadores KCC2. A origem da alta freqüência nos registros com o brometo, provavelmente está relacionada com as gaps junctions.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:41:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000431309-Texto+Completo-0.pdf: 274622 bytes, checksum: 3b80439f799e873c987cac63d42f75ee (MD5) Previous issue date: 2011 / Studies with organisms models demonstrated that cellular, structural and behavioral changes induced by environmental enrichment are related to increased levels of BDNF in the brain. These evidences suggest that BDNF could be an interesting biomarker of the effects of lifestyle on cognition and other behavioral parameters in humans. To test this hypothesis, we analyzed the effects of environmental enrichment on long term memory for object recognition and on BDNF levels of hippocampus, frontal cortex and serum of rats exposed to an experimental protocol that could be more easily translated to human intervention studies. Animals were maintained for 10 weeks in a social (standard laboratory conditions) or enriched (increased opportunity for physical exercise an learning experiences) condition. In the 7th week they were submitted to behavioral testing (open field and novel object memory task) and at the end of the 10th week they were killed and BDNF levels were analyzed. Animals maintained in the enriched condition showed enhanced performance on the memory task in the absence of any significant alteration in central or peripheral BDNF levels. The results of this study are important to highlight the need to develop experimental protocols using animal models that more closely resemble the characteristics of studies with humans and motivate more investigations to determine the conditions under which BDNF could be a biomarker of the effects of environment enrichment. / Estudos com modelos de organismos demonstraram que o ambiente enriquecido induz mudanças celulares, estruturais e comportamentais, e aumento nos níveis do fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) no sistema nervoso central. Essas evidências sugerem que BDNF possa ser um interessante marcador biológico dos efeitos de estilo de vida na cognição e outros parâmetros comportamentais em humanos. Para testar esta hipótese, analisamos os efeitos do ambiente enriquecido na memória de longa duração, através do reconhecimento do objeto, e os níveis de BDNF no hipocampo, córtex frontal e soro de ratos expostos a um protocolo experimental que pode ser mais facilmente relacionado com estudos de interação com humanos. Os animais foram mantidos durante dez semanas em condição social (condições padronizadas de laboratório) ou enriquecido (aumento da oportunidade para exercícios físicos e experiências de aprendizado). Na sétima semana os animais foram submetidos a testes comportamentais (campo aberto e teste do reconhecimento do objeto) e no final da décima semana foram eutanisados para análise dos níveis de BDNF. Os animais mantidos na condição enriquecida mostraram melhora na performance no teste de memória, mas em contrapartida não apresentaram alteração significativa nos níveis centrais e periféricos de BDNF. Os resultados deste estudo são importantes para destacar a necessidade de desenvolver protocolos experimentais usando o modelos animais que se assemelham mais próximo às características dos estudos com seres humanos e motivar mais investigações para determinar as circunstâncias sob que BDNF poderia ser um marcador biológico dos efeitos do enriquecimento do ambiente.

O alto consumo de dietas hiperpalatéveis (HP) ricas em lipídios e carboidratos simples associado a hábitos sedentários são fatores que contribuem para o desenvolvimento de sobrepeso e obesidade. Estas alterações, promovem um estado proinflamatório, causam resistência periférica à insulina e ainda prejudicam o metabolismo cerebral. A glicose é considerada o principal substrato energético para o cérebro. No entanto, em condições de alta demanda energética outros substratos como corpos cetônicos e lactato, por exemplo, podem servir como alternativa energética. A teoria da lançadeira de lactato astrócito-neurônio (do inglês ANLS) propõe que o aumento da captação da glutamato pelos astrócitos aumenta a atividade glicolitica e a produção de lactato, que por sua vez é exportado dos astrócitos para o espaço extracelular via transportadores de monocarboxilados (MCTs) do tipo 1 e 4. Os transportadores MCT do tipo 2 presentes nos neurônios internalizam o lactato para que ele seja convertido em piruvato. A enzima piruvato desidrogenase (PDH) converte o piruvato em acetil-CoA dentro da matriz mitocondrial. Sendo assim, o lactato e outras substâncias em equilíbrio com o piruvato são direcionados para o metabolismo oxidativo. Assim, a PDH conecta o metabolismo citosólico e mitocondrial. Por outro lado, o aumento do metabolismo oxidativo é associado com o aumento de vazamento de prótons e com a produção de peróxido de hidrogênio pela mitocôndria. Consequentemente, pode haver uma menor produção de ATP pela mitocôndria. Neste estudo, os efeitos de uma dieta hiperpalatável (HP) e do exercício físico em parâmetros metabólicos no hipocampo e na memória foram investigados. Foram avaliados: os níveis de lactato, o imunoconteúdo dos MCTs e da PDH e atividade mitocondrial no hipocampo de camundongos. Camundongos C57BJ machos com 30 dias receberam uma dieta HP durante cinco meses e, praticaram atividade física voluntária durante o último mês. Os grupos foram: CDS (dieta controle sedentário), CDE (dieta controle exercício), HPS (dieta HP sedentário) e HPE (dieta HP exercício), (n=15 animais/grupo). Os resultados mostraram um aumento no imunoconteúdo de MCT 1 e 4 causados pela dieta e pelo exercício físico. O exercício físico causou um aumento na expressão de PDH. A expressão do MCT2 não apresentou diferença significativa entre os grupos. Não foram observadas alterações na memória no teste do Y-maze. No entanto, houve um aumento no nível de lactato em microdialisado de hipocampo no grupo HPE após a exposição ao teste. Não foi observada diferença significativa no metabolismo mitocondrial basal, e nem no potencial de membrana mitocondrial. A ativação do complexo II mitocondrial pelo succinato aumentou a produção de H2O2 no grupo HPS. Esse efeito foi revertido pelo exercício físico. Os resultados demonstram que o exercício e a dieta HP aumentaram a expressão dos MCTs 1 e 4, enquanto que a expressão de PDH apenas aumentou pelo exercício. Isto sugere uma adaptação da maquinaria metabólica hipocampal em resposta a estes estímulos ambientais. / The high consumption of saturated fats and simple sugar diets associated with sedentary habits are factors that contribute to the development of overweight and obesity. These consequences produce a pro-inflammatory state, resulting in periphery insulin resistance and damage the cerebral metabolism. The glucose is considered to be the main energetic substrate to the brain, other particular substrates, like ketonic bodies and lactate, may work as alternative energy sources during moments of high energetic demand. The theory of Astrocyte-Neuron Lactate Shuttle suggests that the increased uptake of glutamate by the astrocyte enhance the glycolytic activity and the production of lactate, which is exported from the astrocyte to the extracellular space via monocarboxylate transporters (MCTs) type 1 and 4. The MCTs type 2 residing inside the neurons accumulates lactate, which is converted into pyruvate. Furthermore, the dehydrogenase pyruvate enzyme (PDH) convert the pyruvate to Acetyl-CoA inside the mitochondrial matrix. Thus, the lactate and other substances in equilibrium are directed to the oxidative metabolism. This way, the PDH connects the cytosolic and mitochondrial metabolism. On the other hand, the increased oxidative metabolism is associated with the leakage of protons and with the hydrogen peroxide production by the mitochondria. Consequently, the ATP production might be reduced. In this study, the effects of a palatable diet and physical exercise in metabolic parameters in the hippocampus and memory were investigated. Were evaluated: lactate levels, the expression of MCTs and PDH and mitochondrial activity in the hippocampus. Male C57BJ mice with 30 days received a HP diet for five months and practiced voluntary physical activity during the last month. The groups were: CDS (control diet sedentary), CDE (control diet exercise), HPS (HP diet sedentary) and HPE (HP diet exercise), (n = 15 animals / group). The results showed an increase in immunocontent of MCT 1 and 4 caused by diet and exercise. The physical exercise caused an increase in PDH expression. The expression of MCT2 had no relevant impact among the groups. No changes were observed in memory in the Y-maze test even though it was observed an increase in lactate levels in hippocampal microdialysate of the HPE group after the exposure to test. There was no significant difference in basal mitochondrial metabolism nor in the mitochondrial membrane potential. The activation of the mitochondrial complex II by succinate increased H2O2 production in the HPS group. This effect was reversed by exercise. The results show that the exercise and the HP diet increased the expression of MCTs 1 and 4, while the PDH expression only increased by exercise. This suggests an adaptation of the hippocampal metabolic machinery in response to these environmental stimuli.

Na presente tese, nós estudamos os efeitos do estresse crônico repetido (CRS) e do estresse crônico imprevisível moderado (UCMS) sobre comportamentos do tipo- ansioso e do tipo- depressivo na tentativa de estabelecer possíveis diferenças comportamentais sobre os modelos de estresse. Além disso, verificar os efeitos de ambos os modelos sobre parâmetros bioquímicos como a atividade da enzima Na+, K+-ATPase e o binding dos receptores de adenosina A1 (A1Rs) e A2A (A2ARs) no hipocampo e estriado, respectivamente, de ratos machos adultos Wistar. Nos dois trabalhos apresentados neste estudo, os animais foram submetidos ao CRS e ao UCMS durante 40 dias e subsequentemente foram avaliados em uma série de tarefas comportamentais para estudo de comportamentos do tipo- ansioso e do tipo- depressivo. O primeiro artigo demonstrou que ratos submetidos ao CRS e UCMS apresentaram comportamento do tipo- ansioso, analisado pela diminuição na permanência nos quadrados centrais na tarefa do campo aberto. Além disso, foi demonstrada uma diminuição da atividade da enzima Na+, K+-ATPase na amígdala desses ratos, não sendo, todavia, observado alteração do imunoconteúdo da enzima. Adicionalmente, com o objetivo de elucidar as possíveis causas da diminuição da atividade da Na+, K+-ATPase,medimos diversos parâmetros de estresse oxidativo, porém não obtivemos qualquer diferença significativa nessas medidas, capaz de explicar, ao menos em parte, uma possível causa dessa diminuição da Na+, K+-ATPase na amígdala dos ratos estressados cronicamente. No segundo trabalho, somente o UCMS foi capaz de induzir comportamento do tipo- depressivo, verificado pelo aumento no tempo de imobilidade no teste do nado forçado. Este comportamento tem sido interpretado como desamparo aprendido. Desse modo, utilizamos somente o UCMS como variável para o consumo de solução de sacarose 1%. Este consumo foi monitorado semanalmente, durante oito semanas. De fato, UCMS foi capaz de induzir diminuição no consumo de solução de sacarose, comportamento entendido como anedonia, perda de motivação em situações prazerosas. Uma vez estabelecidas as diferenças comportamentais entre CRS e UCMS, verificamos alterações no sisterma adenosinérgico ao analisarmos os A1Rs e os A2ARs. Demonstramos uma similaridade no binding de A1Rs, aumentando Bmax com aumento do imunoconteúdo dos A1Rs tanto no CRS quanto no UCMS. Interessantemente, quanto ao binding de A2ARs, o grupo UCMS mostrou-se diferente do CRS, com aumento de Bmax para A2AR. Em suma, concluímos que os dois modelos de estresse crônico causaram alterações similares na atividade da Na+, K+-ATPase na amígdala de ratos, e ambos os grupos estressados aumentaram o comportamento do tipo- ansioso e sensibilização (up-regulation) de A1Rs no hipocampo. Por outro lado, somente UCMS foi capaz de induzir desamparo aprendido, anedonia e aumento no binding de A2ARs no estriado. Enfim, acreditamos que estas alterações neuroquímicas e comportamentais expostas na presente tese possam servir no refinamento do conhecimento básico para posteriores interesses no melhoramento de terapias farmacológicas sobre psicopatologias. / The aim of this dissertation was to study the effects of Chronic Restraint Stress (CRS) and Unpredictable Chronic Mild Stress (UCMS) upon anxiety-like and depressive-like behaviors in order to establish possible behavioral differences between CRS and UCMS. In addition, we aimed to verify effects of both stress models upon biochemical parameters such as Na+, K+-ATPase activity and binding of the A1 (A1Rs) e A2A (A2ARs) adenosine receptors in hippocampus and striatum, respectively, in adult male Wistar rats. In all studies, the animals were submitted to CRS and UCMS during 40 days; the control group was no submitted to any kind of stress, and subsequently all groups were submitted to behavioral tasks to evaluate anxiety-like and depressive-like behaviors. The first paper demonstrated that both stress models (CRS and UCMS) were able to increase anxiety-like behavior evaluated as the time in the central area of the open field task. Additionally, there was decreased Na+, K+-ATPase activity in amygdala of stressed rats. Besides that, there were no alterations in α 3 subunit immuncontent. We tried next to elucidate possible causes for the decreased Na+, K+-ATPase activity, and we measured several oxidative stress parameters, however no important differences were detected in this analysis, that could explain, at least in part, the possible causes of a decrease in Na+, K+-ATPase activity in amygdala of chronically stressed rats. On the other hand, only the UCMS group was able to induce depressive-like behavior, displayed by increased immobility time on the forced swimming test, which has been interpreted as learning helplessness. Therefore, we next studied if UCMS could lead to altered consumption of sucrose 1%, and this consumption was monitored weekly during eight weeks. Indeed, UCMS was able to induce decreased consumption of sucrose solution, a response that was considered as anhedonia, lost of motivation for pleasant situations. Once these behavioral differences between CRS and UCMS were detected, we studied possible alterations on the adenosinergic system, analyzing A1Rs e A2ARs We showed similarities on the effects of both types of chronic stress on A1Rs binding, since both increased Bmax as well as A1Rs immunocontent. Interestingly, when we analyzed A2ARs binding, only UCMS increased A2ARs Bmax. Finally, we concluded that CRS and UCMS were capable of inducing similar alterations in Na+, K+-ATPase activity in amygdala of rats. Additionally, both stressed groups increased anxiety-like behavior and showed up-regulation in hippocampal A1Rs. Besides, UCMS was able to induce learned helplessness, anhedonia and up-regulation in striatal A2ARs. It is expected that the behavioral and biochemical changes presented in this dissertation could refine the basic knowledge in this area, improving pharmacological therapies to treat psychopathologies.