O ácido quinolínico (QUIN) é um metabólito implicado na patologia de diversas doenças neurodegenerativas, sendo que a injeção intraestriatal com QUIN é um modelo bastante utilizado para o estudo da doença de Huntington (DH). A DH envolve manifestações cognitivas, motoras e neuropsiquiátricas, sendo que a forma juvenil da doença (DHJ) tem uma progressão dos sintomas muito mais rápida e é bem menos estudada que a forma adulta. No presente trabalho desenvolvemos um modelo animal da DHJ, além de utilizarmos abordagens ex vivo e estudos in vitro com o objetivo de avaliar os efeitos do QUIN sobre a homeostase do citoesqueleto, as vias de sinalização direcionadas ao equilíbrio de fosforilação/desfosforilação dos filamentos intermediários (FI) de astrócitos e neurônios e a participação do citoesqueleto das células neurais sobre o dano celular no estriado, cortex cerebral e hipocampo de ratos jovens. Também foram avaliados parâmetros comportamentais no estudo in vivo. Para o estudo in vivo, os ratos foram submetidos a uma injeção intraestriatal de QUIN (150 nmol) ou solução salina (controles) e os parâmetros bioquímicos e comportamentais foram avaliados 1, 7, 14 e 21 dias após a injeção. Para o estudo ex vivo, foram utilizadas fatias de estriado tratadas com QUIN (100 μM) ou tampão fisiológico (controles) durante 50 min e ferramentas farmacológicas foram utilizadas para estudar as vias de sinalização envolvidas nos efeitos causados pela neurotoxina no citoesqueleto. Os estudos in vitro foram desenvolvidos utilizando astrócitos e neurônios estriatais em cultura primária, onde as células foram tratadas com QUIN (10-500 μM) ou apenas com veículo (controles) por 24 h. Os resultados mostraram que os ratos injetados com QUIN apresentaram uma diminuição da captação de glutamato e um aumento na captação de Ca2+ logo após a infusão. Estes efeitos causaram alteração na fosforilação dos FI, propagaram-se do estriado para o córtex cerebral e hipocampo e foram acompanhados de gliose reativa e neurodegeneração no estriado e córtex, mas não no hipocampo. Além disso, os animais apresentaram déficit cognitivo que precedeu as alterações motoras, o que é uma característica da DHJ. O estudo ex vivo mostrou que o QUIN causou hiperfosforilação das subunidades dos neurofilamentos (NF) e da proteína glial fibrilar ácida (GFAP), FI de neurônios e astrócitos, respectivamente. Esses efeitos foram dependentes da ativação de receptores glutamatérgicos ionotrópicos e metabotrópicos, do influxo de Ca2+ através de canais de Ca2+ dependentes de voltagem (VDCC) e da ativação de cinases dependentes e independentes de segundos mensageiros. Além disso, o estudo in vitro mostrou que a alteração da fosforilação dos FI neurais é acompanhada de reorganização do citoesqueleto neuronal e astroglial por mecanismos envolvendo Ca2+. Os efeitos sobre o citoesqueleto neuronal foram totalmente revertidos pelo meio condicionado de astrócitos tratados com QUIN. Ainda, o estudo em co-cultura astrócito/neurônio mostrou que há uma proteção recíproca contra os efeitos do QUIN. O conjunto dos nossos dados evidencia que o dano excitotóxico causado pelo QUIN, através do aumento do influxo de Ca2+ para o citoplasma, pode ser um dos principais responsáveis pela desregulação das cascatas de sinalização intracelulares direcionadas para o citoesqueleto, sendo então o citoesqueleto neural um importante alvo para as ações do QUIN no cérebro de ratos jovens. A formação de um quadro de excitotoxicidade, o rompimento da homeostase do citoesqueleto e a alteração tecidual e celular parecem ser etapas iniciais no dano causado pelo QUIN e podem estar relacionados com os déficits comportamentais observados nos animais. Acreditamos que esses resultados são relevantes para a compreensão dos mecanismos moleculares envolvidos na neurotoxicidade causada pelo QUIN em animais jovens e esperamos que a continuidade desse estudo possa contribuir ainda mais para o estudo das bases moleculares da DHJ. / Quinolinic acid (QUIN) is a neuroactive metabolite considered to be involved in neurodegenerative disorders, and the intrastriatal injection of QUIN is a commonly used model for the study of HD. The disease involves cognitive, motor and neuropsychiatric manifestations, and the juvenile form of the disease (JHD) has a more rapid progression of symptoms and is much less studied. In the present work we developed an animal model of JHD and ex vivo and in vitro approaches to evaluate the effects of QUIN on the homeostasis of the cytoskeleton, signaling pathways targeting the phosphorylation/dephosphorylation equilibrium of astrocyte and neuron intermediate filaments (IF) and the involvement of the cytoskeleton of neural cells on cell damage in the striatum, cerebral cortex and hippocampus of young rats. Behavioral parameters were also evaluated on in vivo study. For the in vivo study, rats were subjected to an instrastriatal injection of QUIN (150 nmol) or saline (controls) and the biochemical and behavioral parameters were evaluated 1, 7, 14 and 21 days after injection. For ex vivo study, striatal slices treated with QUIN (100 μM) or buffer (control) for 50 min and pharmacological approaches were used to study the signaling pathways involved in the effects caused by the neurotoxin on cytoskeleton. In vitro studies were developed using striatal neurons and astrocytes in primary culture, where cells were treated with QUIN (10-500 mM) or vehicle only (controls) for 24 h. The results showed that rats injected with QUIN showed a decrease in uptake of glutamate and increased uptake of Ca2 + after infusion. These effects caused alterations in the phosphorylation of IFs that propagated from striatum to cerebral cortex and hippocampus and were accompanied by reactive gliosis and neurodegeneration in cortex and striatum but not in hippocampus. Furthermore, the animals showed cognitive deficits that preceded motor changes, which is a characteristic of JHD. Ex vivo studies showed that QUIN caused hyperphosphorylation of neurofilament subunits (NF) and glial fibrillary acidic protein (GFAP), IF of neurons and astrocytes, respectively. These effects were dependent on the activation of ionotropic and metabotropic glutamate receptors, Ca2 + influx through voltage-dependent Ca2 + (VDCC) and the kinase-dependent and independent of activation of second messengers. Moreover, in vitro studies showed that the change in phosphorylation of neural IFs is accompanied by reorganization of the neuronal and astroglial cytoskeleton by mechanisms involving Ca2 +. The effects on the neuronal cytoskeleton were completely reversed by the conditioned medium of astrocytes treated with QUIN. Also, the study with co-cultured astrocyte-neuron showed that there is a mutual protection against the effects of QUIN. The set of our data shows that the excitotoxic damage caused by QUIN by increasing the influx of Ca2 + into the cytoplasm can be a major contributor to the misregulation of cascades of intracellular signaling directed to the cytoskeleton, making the cytoskeleton an important target for the actions of QUIN in brain of young rats. The formation of excitotoxicity, the disruption of cytoskeletal homeostasis and changes in cell tissue appear to be steps in the initial damage caused by QUIN and may be associated with behavioral deficits observed in the animals. We believe that these findings have contributed to a better understanding of the molecular mechanisms involved in the neurotoxicity caused by QUIN in young rats and we expect that the continuation of this study can contribute to the better understanding of the molecular basis of JHD.

INTRODUÇÃO O Transtorno Bipolar Pediátrico (TBP) é um transtorno mental grave que afeta o desenvolvimento e o crescimento emocional dos pacientes acometidos. O Fator Neurotrófico Derivado do Cérebro (Brain-Derived Neurotrophic Factor – BDNF) é reconhecido como um dos possíveis marcadores do quadro e de sua evolução. Esta neurotrofina tem reconhecido papel na sobrevivência, diferenciação e crescimento neuronal durante a infância e a idade adulta, atuando em áreas cerebrais envolvidas na patogênese dos transtornos de humor, como a amígdala e o hipocampo. Anormalidades na sinalização do BDNF no hipocampo poderiam explicar o declínio cognitivo visto em pacientes com TB. OBJETIVOS O estudo de possíveis correlações entre BDNF sérico e volume do hipocampo em pacientes com transtorno bipolar pode trazer importantes contribuições para a compreensão da neurobiologia do Transtorno Bipolar (TB). Assim, nosso objetivo com este estudo é avaliar possíveis mudanças no volume do hipocampo em crianças e adolescentes com TB e avaliar sua associação com os níveis séricos do BDNF. Além disso, avaliamos o desempenho de pacientes com TB em tarefas cognitivas relacionadas ao hipocampo e verificamos se houve correlação com os fatores mencionados acima, ou com o tempo de duração da doença. MÉTODOS A amostra incluiu 30 pacientes com idade de sete a dezessete anos, participantes do ProCAB (Programa para Crianças e Adolescentes com Transtorno Bipolar). Processo de avaliação: Pacientes e seus familiares passaram por uma triagem com os critérios do DSM-IV para TB, uma entrevista semi-estruturada, (K-SADS-PL), e finalmente por uma avaliação clínica seguida da aplicação de escalas para mensuração de sintomas de humor. Dos pacientes com diagnóstico confirmado de TB foram coletadas amostras de sangue para avaliação dos níveis do BDNF, e realizada a ressonância magnética do encéfalo. RESULTADOS A média observada (mm3) dos volumes de hipocampo direito e esquerdo foi, respectivamente, de 41910.55 e 41747.96. A média dos valores encontrados de BDNF periférico foi de 19.58pg ⁄ μg proteína, com desvio-padrão de 6,33. Não foram encontradas correlações estatisticamente significativas entre os níveis periféricos de BDNF e volume de hipocampo. Também não foram encontradas correlações significativas entre o desempenho cognitivo e volume de hipocampo, nem entre os demais fatores e duração da doença. CONCLUSÃO Ao contrário do que é observado em estudos de adultos com TB, não foram encontradas correlações entre os níveis periféricos de BDNF e volume de hipocampo. O mesmo ocorreu em relação à memória de trabalho e duração da doença. Acreditamos que a ausência de correlação observada neste estudo se deve ao curto tempo de evolução do TB em crianças e adolescentes. Além de estudos com maiores tamanhos amostrais para confirmar os presentes achados, investigações longitudinais, avaliando o desenvolvimento cerebral tendo um grupo de controles, e incluindo pacientes em diversos estados de humor, virgens de tratamento podem auxiliar no esclarecimento do papel do BDNF nas alterações cerebrais decorrentes do TB. / INTRODUCTION Pediatric Bipolar Disorder (PBD) is a serious mental disorder that affects the development and emotional growth of affected patients. The Brain Derived Neurotrophic Factor (Brain-Derived Neurotrophic Factor - BDNF) is recognized as one of the possible markers of the framework and its evolution. This neurotrophin has recognized role in the survival, differentiation and neuronal growth during childhood and adulthood, acting on brain areas involved in the pathogenesis of mood disorders, such as the amygdala and the hippocampus. Abnormalities in BDNF signaling in the hippocampus could explain the cognitive decline seen in patients with TB. OBJECTIVES The study of possible correlations between serum BDNF and hippocampal volume in patients with bipolar disorder can provide important contributions to the understanding of the neurobiology of Bipolar Disorder (BD).Thus, our aim with this study was to evaluate possible changes in hippocampal volume in children and adolescents with BD, and associate them to serum BDNF. Additionally, we evaluated the performance of cognitive tasks related to the hippocampus and verified if they presented a correlation with the factors mentioned above, or disease duration. METHODS Subjects included 30 patients aged seven to seventeen years from the ProCAB (Program for Children and Adolescents with Bipolar Disorder). Evaluation process: Patients and their families underwent a screening in which are applied the DSM-IV criteria for TB, and a semi-structured interview (K-SADS-PL).Finally, the patients underwent clinical evaluation, followed by the application of scales to measure mood symptoms. Of the patients with confirmed diagnosis of TB blood samples were collected to evaluate the levels of BDNF and performed magnetic resonance imaging. RESULTS We observed mean right and left hippocampal volumes of 41910.55 and 41747.96 mm3, respectively. The mean value found for peripheral BDNF levels was 19.58 pg/μg protein, with a standard deviation of 6.33. No statistically significant correlations between peripheral BDNF levels and hippocampal volumes were found. Also no significant correlations between cognitive performance and hippocampal volume, or between other factors and disease duration were found. CONCLUSION We believe that the lack of correlation observed in this study is due to the short time of evolution of BD in children and adolescents. Besides studies with larger sample sizes to confirm the present findings, longitudinal assessments, addressing brain development versus a control group, and including drug-naive patients in different mood states may help clarify the role of BDNF in the brain changes consequent from BD.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde. Programa de Pós-Graduação em Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2012-10-26T10:55:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 304284.pdf: 714662 bytes, checksum: 3b7db8e3ff73ece8e0079d01550cd301 (MD5) / Proposta: A epilepsia tem sido claramente associada à menor qualidade de vida relacionada à saúde (do inglês HRQoL) dos pacientes nos diferentes países. A epilepsia de lobo temporal mesial associada à esclerose do hipocampo (ELTM-EH) é a mais freqüentemente operada em centros especializados de cirurgia de epilepsia. Métodos: Nós investigamos a associação independente de 15 variáveis demográficas, clínicas, radiológicas e neurofisiológicas de 81 pacientes com ELTM-EH consecutivos a o escore total e das subescalas do #Inventário de Qualidade de Vida em Epilepsia # 31 (QOLIE-31). Resultados: O modelo final de regressão linear múltipla mostrou que 36% (R quadrado ajustado = 0.36 e coeficiente R = 0.66) da variação do escore total do QOLIE-31 é explicável pela história de insulto precipitante inicial, história familiar de epilepsia, duração da doença, idade de início da epilepsia, freqüência mensal de crises epilépticas e presença de diagnóstico psiquiátrico de Eixo II. A variação nos escores das subescalas do QOLIE-31 determinado pelos respectivos modelos de regressão linear múltipla foi: 7% para o Medo das Crises, 11% para a Qualidade De Vida Total, 32% para o Bem Estar Emocional, 38% para a Energia/Fadiga, 13% para a Função Cognitiva, 7% para os efeitos da Medicação, e 13% para a Função Social (Coeficiente R entre 0.31 a 0.61). Conclusão: As variáveis frequentemente analisadas na avaliação pré-cirúrgica apresentam uma relativamente baixa capacidade de predizer a qualidade de vida medida pelo escore total na QOLIE-31 bem como em suas subescalas. Identificar as variáveis associadas à qualidade de vida pode auxiliar futuramente na decisão cirúrgica e seguimento pós-operatório de pacientes com ELTM-EH. / Purpose: Epilepsy has been clearly associated with a poor health related quality of life (HRQoL) in the worldwide patients. Medically intractable mesial temporal lobe epilepsy related to hippocampal sclerosis (MTLE-HS) is the most common worldwide surgically treated epileptic syndrome. The variables independently associated with HRQoL in refractory MTLE-HS patients are not yet identified. Methods: We investigated the independent association between 15 demographic, clinical, radiological and electrophysiological variables of 81 consecutive patients with refractory MTLE-HS and the overall score as well the sub scales scores of the Quality of Life in Epilepsy Inventory-31 (QOLIE-31). Key findings: The linear regression model showed that 36% (adjusted R square = 0.36 and R coefficient = 0.66) of the QOLIE-31 overall score variance is explained by the history of IPI, family history of epilepsy, disease duration, age of epilepsy onset, seizure frequency and presence of psychiatric axis II diagnosis. The variance on the QOLIE-31 sub scale scores explained by the regression models using the pre-surgical variables were: 7% of the Seizure Worry, 11% of the Overall QOL, 32% of the Emotional Well-Being, 38% of the Energy/Fatigue, 13% of the Cognitive Function, 7% of the medication effects, and 13% of the Social Function (R coefficients range, 0.31 to 0.61). Significance: The variables evaluated in the pre-surgical work-up shows a relatively low prediction capacity for the overall QOLIE-31 score and its sub scales in refractory MTLE-HS patients. Identification of variables determining the HRQoL is important for the epilepsy surgery decision and post-operatory follow-up in MTLE-HS patients.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Neurociências / Made available in DSpace on 2012-10-26T11:40:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 301494.pdf: 1485306 bytes, checksum: d07e4004d6bb4217a2f75d1df9902a1f (MD5) / O zinco (Zn) e o manganês (Mn) são metais essenciais para o desenvolvimento e metabolismo do sistema nervoso central (SNC). O Zn participa da estrutura de enzimas e fatores de transcrição além de exercer atividades moduladotórias sobre receptores quando liberado em sinapses excitatórias do córtex e hipocampo. Entretanto, a liberação excessiva de Zn, que ocorre em condições patológicas como epilepsia ou isquemia, pode causar neurotoxicidade pela ativação de vias de morte celular. O Mn participa, no SNC, da estrutura de enzimas envolvidas no metabolismo antioxidante. Entretanto, em excesso esse metal também pode ser tóxico ao SNC. A exposição ao Mn é comumente relacionada a processos industriais e pela contaminação ambiental. O Mn acumula-se nos núcleos da base podendo induzir morte neuronal dopaminérgica, produzindo distúrbio semelhante à doença de Parkinson. Indivíduos jovens são mais susceptíveis à neurotoxicidade de metais pela maior absorção, menor capacidade de excreção e pela imaturidade da barreira sangue-cérebro. Diversos estudos relacionam a exposição de indivíduos jovens aos metais com doenças neurodegenerativas que podem ocorrer tardiamente na vida adulta. Dessa forma, o presente trabalho objetivou: 1) avaliar as ações in vitro do Zn sobre a viabilidade celular e modulação das vias das MAPKs e AKT em fatias hipocampais de ratos em um período específico do desenvolvimento (14º dia pós-natal, PN14); 2) investigar a neurotoxicidade do Mn sobre ratos imaturos expostos in vivo, durante cinco dias (PN8-12) ou 20 dias (PN8-27). Nesse sentido foram avaliadas alterações comportamentais motoras e a modulação de vias de sinalização celular e produção de estresse oxidativo no corpo estriado. Nos ensaios in vitro com Zn, foram observadas reduções significativas na viabilidade celular, e aumento na fosforilação de ERK1/2, P38MAPK e AKT nas fatias hipocampais. Adicionalmente, foi observado que a inibição de p38MAPK agrava o prejuízo sobre a viabilidade ocasionado pelo Zn. Nos estudos dos efeitos do Mn, observou-se que animais expostos por cinco dias (PN8-12 e avaliados no PN14), apresentam aumento da fosforilação de DARPP-32-Thr-34, ERK1/2 e AKT no corpo estriado. Nos animais expostos por 20 dias (PN8-27 e avaliados no PN29) foi observado redução da fosforilação de DARPP-32-Thr-34 e aumento da fosforilação de p38MAPK e AKT. Além disso, em ambos os regimes de exposição foi observado aumento da atividade de caspases, da produção de EROs e de isoprostanos (F2-IsoPs), bem como alterações na atividade de complexos mitocondriais e dano comportamental motor avaliado no rotarod. Notavelmente, o antioxidante TroloxTM reduziu a fosforilação de ERK1/2 nos animais PN14 e de p38MAPK nos animais PN29. Além disso, TroloxTM reduziu a atividade de caspases e a produção de F2-IsoPs. Nesse aspecto, o mecanismo de neurotoxicidade do Mn sobre o corpo estriado em desenvolvimento parece envolver alteração da sinalização celular e indução de estresse oxidativo. Em conjunto, os dados indicam que a exposição do SNC imaturo ao Zn e Mn induz importantes alterações neuroquímicas e metabólicas, que podem alterar o curso do desenvolvimento neural. Além disso, é possível sugerir que essas alterações precoces possam alterar comportamento adulto ou mesmo predispor a distúrbios neurodegenerativos e de neuroplasticidade no indivíduo adulto.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Neurociências, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-09-20T04:57:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 340496.pdf: 3879458 bytes, checksum: d6237aa43ac2d5b6b5bc715ad199329c (MD5) Previous issue date: 2016 / A guanosina é um nucleosídeo purinérgico liberado extracelularmente no encéfalo após situações de insulto, agindo como agente neuroprotetor endógeno capaz de desencadear efeitos neurotróficos, assim como reduzir a excitotoxicidade, o estresse oxidativo e neuroinflamação. Em estudo prévio foi demonstrado que esse nucleosídeo apresenta propriedade tipo-antidepressiva em modelos animais preditivos. Uma vez que o estresse oxidativo desempenha um papel importante na fisiopatologia da depressão, um dos objetivos deste estudo foi investigar a associação entre o efeito tipo-antidepressivo da guanosina e a modulação de parâmetros oxidantes/antioxidantes no hipocampo de camundongos Swiss. Os animais foram submetidos ao estresse de contenção (EC) agudo, um protocolo conhecido por induzir um comportamento tipo-depressivo associado com a ocorrência de estresse oxidativo no encéfalo. O pré-tratamento com guanosina (5 mg/kg, p.o.) foi capaz de prevenir o comportamento tipo-depressivo no teste do nado forçado (TNF) e o aumento nos níveis de malondialdeído induzido pelo EC. Além disso, embora nenhuma alteração tenha sido encontrada nos níveis hipocampais de glutationa (GSH), o protocolo de EC causou um aumento na atividade das enzimas glutationa peroxidase (GPx), glutationa redutase (GR) e superóxido dismutase (SOD), assim como uma redução na atividade da catalase (CAT) no hipocampo. O pré-tratamento com guanosina foi capaz de prevenir as alterações nas atividades da GPx, GR e CAT, mas potencializou o aumento na atividade da SOD induzido pelo EC. Adicionalmente, uma vez que antidepressivos convencionais exercem seus efeitos em associação com um aumento na neurogênese hipocampal, o presente estudo também investigou o efeito tipo-antidepressivo desse nucleosídeo após administração crônica (5 mg/kg/dia, p.o., 21 dias), assim como seus efeitos sobre a proliferação celular e diferenciação neuronal no hipocampo. O tratamento com guanosina ocasionou um efeito tipo-antidepressivo no teste de suspensão pela cauda (TSC), sem desencadear alterações significativas no número de células Ki-67- e antígeno nuclear de proliferação celular (PCNA)-positivas no giro denteado (GD) hipocampal dos camundongos. Entretanto, um aumento significativo no número de neurônios imaturos foi observado na avaliação por imunohistoquímica para proteína fator de diferenciação (NeuroD). Curiosamente, esse efeito foi localizado no GD do hipocampo ventral, uma região conhecida por regular comportamentos emocionais e motivacionais. Por fim, o presente trabalho também realizou uma análise comparativa dos efeitos da guanosina com os de um antidepressivo convencional (fluoxetina) e um de ação rápida (cetamina)em modelos de estresse crônico. Camundongos expostos ao estresse crônico imprevisível (ECI) e ao modelo de estresse induzido por corticosterona receberam uma dose única de guanosina (5 mg/kg/dia, p.o.), fluoxetina (10 mg/kg/dia, p.o.) ou cetamina (1 mg/kg/dia, i.p.), 24 h antes de serem submetidos ao TSC. Apenas a guanosina e a cetamina se mostraram capazes de reverter o comportamento tipo-depressivo induzido por ambos os modelos de estresse crônico. Em conjunto, os resultados do presente estudo fornecem evidência de que a guanosina é capaz de reverter o comportamento tipo-depressivo induzido pela exposição a modelos de estresse agudo e de estresse crônico. Além disso, os dados encontrados também sugerem que a capacidade da guanosina de desecandear uma resposta neuroprotetora e efeitos tróficos possivelmente desempenha um papel importante na atividade antidepressiva desse nucleosídeo.<br> / Abstract : Guanosine is a purine nucleoside thought to have neuroprotective properties. It is released in the brain following injury, reducing excitotoxicity, oxidative stress and neuroinflammation, as well as exerting trophic effects. In a previous study, it was demonstrated that this endogenous nucleoside displays antidepressant-like properties in predictive animal models of depression. Taking into account the role of oxidative stress in modulating depressive disorders, one of the aims of this study was to investigate whether the antidepressant-like effect of guanosine is accompanied by a modulation of hippocampal oxidant/antioxidant parameters. Adult Swiss mice were submitted to an acute restraint stress (ARS) protocol, which is known to cause behavioral changes associated with neuronal oxidative damage. The pretreatment with guanosine (5 mg/kg, p.o.) prevented the occurrence of a depressive-like behavior in the forced swimming test (FST), as well as the significant increase in the levels of hippocampal malondialdehyde induced by ARS. Moreover, although no alteration was found in hippocampal levels of gluthatione (GSH), the group submitted to ARS procedure presented an increase in glutathione peroxidase (GPx), glutathione reductase (GR) and superoxide dismutase (SOD) activities, as well as a reduction in catalase (CAT) activity in the hippocampus. Guanosine was able to prevent stress-induced alterations in GPx, GR e CAT activities, but potentiated the increase in SOD activity elicited by ARS. Additionaly, since conventional antidepressants exert their effects by increasing hippocampal neurogenesis, the present study also investigated the antidepressant-like properties of this nucleoside after chronic administration (5 mg/kg/day, p.o., 21 days) and its effects on cell proliferation and neuronal differentiation in the hippocampus. Guanosine treatment exerted an antidepressant-like effect in the tail suspension test (TST), withouth causing significant alterations in the numbers of Ki-67- and proliferating cell nuclear antigen (PCNA)-positive cells in the hippocampal dentate gyrus (DG) of mice. However, guanosine treatment resulted in a significant increase in the number of immature neurons, as assessed by immunohistochemistry for the neurogenic differentiation protein (NeuroD). Interestingly, this effect was localized to the ventral hippocampal DG, a functionally distinct region of this structure known to regulate emotional and motivational behaviors. Finally, the present study also performed a comparative analysis of the antidepressant-like effect of guanosine with a conventional antidepressant (fluoxetine) and with a fast-acting drug (ketamine), using models of chronic stress. Mice exposed to chronic unpredictable stress (CUS) and to chronic corticosterone-inducedstress received a single dose of guanosine (5 mg/kg/dia, p.o.), fluoxetine (10 mg/kg/dia, p.o.) or ketamine (1 mg/kg/dia, i.p.), 24 h before being submitted to the TST. Only guanosine and ketamine were able to reverse the depressive-like behavior induced by both models of chronic stress. Altogether, the results of the present study provide evidence for the ability of this nucleoside to prevent depressive-like behavior in models of both acute and chronic stress. Furthermore, these findings also suggest that the neuroprotective and neurotrophic effects of this nucleoside possibly play an important role in its antidepressant-like activity.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciencias Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Neurociências. / Made available in DSpace on 2012-10-21T00:27:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 192167.pdf: 1199940 bytes, checksum: c3b3423796b9706fea00625846b864f7 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Neurociências. / Made available in DSpace on 2012-10-21T03:10:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 190909.pdf: 332052 bytes, checksum: 891f570ad6e72998d32b1ab815510fd3 (MD5) / O objetivo deste estudo foi avaliar o tipo de morte celular (apoptose ou necrose) induzida por glutamato em fatias de hipocampo de ratos e o possível papel neuroprotetor do GMP. Para tanto, avaliou-se a viabilidade celular (redução do MTT), a liberação de LDH, a fragmentação de DNA, a liberação do citocromo c e o envolvimento da via das MAPK (ERK 1/2 e p38MAPK). Glutamato 1 e 10 mM promoveram redução da viabilidade celular sem liberação de LDH, induziram liberação do citocromo c, fragmentação de DNA e inibição da via da ERK 2 e p38MAPK, sugerindo morte celular por apoptose. Glutamato 10 mM induziu somente fragmentação de DNA. A redução de viabilidade celular induzida por glutamato 1 e 10 mM foi bloqueada por antagonistas ionotrópicos (MK-801 e GAMS), e antagonistas ionotrópicos e metabotrópicos (MK-801, GAMS e M-CPG), respectivamente. GMP 1 mM não alterou a redução de viabilidade celular e a inibição da ERK 2 e p38MAPK induzidas por glutamato. Contudo, GMP protegeu contra a redução de viabilidade celular induzida por NMDA. GMP per se induziu e também aumentou o grau de fragmentação de DNA promovido por glutamato. O aumento da concentração de GMP de 1 para 5 mM reduziu a viabilidade celular. Estes resultados demonstram que glutamato (1 e 10 mM) induz morte celular por apoptose e apontam o GMP como um potencial agente indutor de apoptose em fatias de hipocampo de ratos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Neurociências / Made available in DSpace on 2012-10-20T03:30:01Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T02:02:31Z : No. of bitstreams: 1 182964.pdf: 2383515 bytes, checksum: 7988b17d08e5ec99cb77101349cd09bd (MD5) / Avaliação da modulação de vias de transdução de sinal intracelular no hipocampo de ratos expostos ao chumbo e cádmio, in vitro e in vivo, ressaltando os efeitos sobre a fosforilação de MAPKs e a expressão de proteínas de choque térmico. Estuda a modulação da fosforilação de ERK1/2 e p38MAPK e alterações nos imunoconteúdos de Hsp27 e Hsp70. Demonstra de forma inédita alterações de fosforilação destas MAPKs no tecido hipocampal íntegro.

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.

A terapia celular utilizando células tronco mesenquimais (MSC) derivadas da medula óssea surge como uma alternativa para o tratamento das doenças neurodegenerativas. Apesar dos resultados positivos com o uso dessas células nos ensaios pré-clínicos e clínicos após a isquemia cerebral, seus efeitos colaterais e seu mecanismo de ação permanecem desconhecidos. Os benefícios alcançados após a terapia celular para o tratamento da isquemia não são atribuídos à diferenciação dessas células em novos neurônios, mas sim aos fatores que elas podem secretar. Na tentativa de compreender como os fatores secretados pelas MSC podem influenciar o tecido hipocampal que sofreu ou não privação de oxigênio e glicose (POG) e como os fatores liberados pelo tecido lesionado podem atuar sobre as MSC, nós utilizamos culturas organotípicas de hipocampo expostas ao meio condicionado pelas MSC e MSC expostas ao meio condicionado pelas culturas organotípicas de hipocampo expostas à POG. Os resultados obtidos nesse trabalho mostram que o meio condicionado pelas MSC é tóxico para as culturas organotípicas de hipocampo, induzindo morte celular especificamente nas regiões do Corno de Ammon (CA) e agravando a lesão causada pela POG. Essa toxicidade parece ser específica das MSC, uma vez que o meio condicionado por outros tipos celulares não tem o mesmo efeito. As MSC isoladas tanto de rato como de camundongo e tanto de medula óssea como de pulmão induzem a morte celular de uma maneira semelhante, sugerindo que o efeito não é espécie ou órgão específico. Ainda, nós observamos que os fatores secretados pelas MSC ativam a microglia e os astrócitos, induzindo a produção de espécies reativas de oxigênio (ROS), o aumento da iNOS e um aumento de IL-6 e TNFα nas culturas organotípicas. O efeito tóxico do meio condicionado pelas MSC pode ser atenuado por antioxidantes, anti-inflamatórios, antagonistas NMDA e AMPA, bloqueadores de canal de cálcio dependentes de voltagem e por agonista GABA. Quando as MSC foram analisadas após a sua exposição ao meio condicionado pelo tecido hipocampal lesionado, nós não observamos morte celular ou mudanças morfológicas aparentes nessas células após 24 h de exposição ao meio. Surpreendentemente, as MSC aumentaram a proliferação quando expostas ao meio condicionado pelo hipocampo lesionado, não apresentando nenhum marcador neural após 72 h em contato com esse meio condicionado. Em conjunto, nossos resultados mostram um possível efeito adverso de fatores secretados pelas MSC, introduzindo uma nota de cautela na utilização dessas células. / Cell therapy using bone marrow-derived mesenchymal stem cells (MSC) seems to be a new alternative for the treatment of neurodegenerative diseases. In spite of several good and promising results with the use of these cells in preclinical and clinical studies after stroke, their side effects and their mechanism of action are still unknown. The benefits reached after cell therapy to treat stroke are not attributed to the differentiation of the cells in new neurons, but to the factors that these cells can secrete. In an attempt to understand how MSC secreted factors can influence the hippocampal tissue that suffer or not from oxygen and glucose deprivation (OGD) and how the factors secreted from the injured hippocampus can influence MSC behavior, we used organotypic hippocampal slice cultures exposed to MSC conditioned medium and MSC exposed to organotypic hippocampal cultures conditioned medium. The results obtained in this work show that MSC conditioned medium is toxic to organotypic hippocampal slice cultures, inducing cell death specifically in the CA (Cornus Ammonis) region of hippocampus and aggravating the lesion induced by OGD. This toxicity seems to be specific to MSC, once the medium conditioned by other cell types do not induce cell death. Also, MSC isolated from rat or mice and from bone marrow and lungs induce cell death in a similar manner, suggesting that the effect is not organ- or specie- specific. In addition, we have observed that MSC secreted factors activate microglia and astrocytes, inducing reative oxygem species (ROS) generation and iNOS, TNFα and IL-6 increase in organotypic cultures. The MSC conditioned medium-induced toxic effect can be attenuated by antioxidants, antiinflammatory drugs, NMDA and AMPA antagonists, Ca2+ voltage-dependent channel blockers and GABA agonist. When MSC behavior was investigated after these cells were exposed to the conditioned medium from the lesioned hippocampus, we observed that these medium is not able to induce cell death or any apparent change in MSC morphology after a 24 h exposure period. Surprinsingly, MSC increase proliferation in response to the conditioned medium from the injured hippocampal tissue, do not presenting any neural marker after 72 h of contact with this medium. Taken together, our results show a possible side effect of MSC secreted factors, introducing a note of caution in the use of these cells.