No início da década de 50 foi primeiramente descrito que mamíferos apresentam um período de hiporresponsividade ao estresse, durante o qual estímulos normalmente estressores não elicitam uma resposta clássica, com aumento de glicocorticóides circulantes. Desde então, tem-se estudado intervenções nesse período e efeitos na idade adulta. Algumas intervenções, consideradas severas, conseguem induzir resposta ao estresse, como separação maternal repetida (mais de 30 minutos por dia) e privação materna (separação da mãe por 24h ou mais). No entanto, intervenções moderadas, como a manipulação neonatal (separação acompanhada de manipulação gentil durante 1 a 10 minutos por dia), não desencadeiam resposta ao estresse, mas levam a uma série de alterações morfofuncionais e comportamentais, indicando que algum tipo de resposta às variações ambientais está presente. Existem muitos trabalhos descrevendo os efeitos a curto e longo prazo da manipulação neonatal, no entanto pouco se sabe sobre os mediadores de tais alterações. As citocinas imunológicas vêm sendo descritas como de grande importância para o funcionamento do sistema nervoso central (SNC), tanto em processos patológicos quanto fisiológicos. Estão presentes durante a formação e desenvolvimento do SNC desempenhando funções como indução da proliferação, migração e diferenciação celular. Nesse contexto, ao estudarmos o perfil citocinérgico no hipocampo de ratos manipulados até o 5º dia de vida pós-natal, encontramos aumento nos níveis de interleucina 1 beta (IL-1b) e redução nos níveis de interleucina 6. A IL-1b tem sido descrita como um importante indutor de neurogênese hipocampal em animais jovens e adultos, enquanto a interleucina 6 apresenta efeito oposto. Juntos, o aumento de IL-1b e a redução de IL-6 podem estar criando um ambiente favorável à proliferação celular hipocampal que, por sua vez, pode estar envolvido nas alterações cognitivas e de regulação do eixo hipotálamo-hipófise-adrenal encontradas em animais manipulados no período neonatal.

O exercício físico moderado e regular é considerado uma estratégia neuroprotetora promissora. Os mecanismos pelos quais o exercício físico altera a função cerebral não foram completamente esclarecidos. Nossa hipótese de trabalho foi que estas propriedades neuroprotetoras estejam relacionadas com o remodelamento da cromatina, especificamente alterando os níveis de acetilação de histonas através da modulação da atividade das enzimas Histona Acetiltransferase (HAT) e Histona Desacetilase (HDAC). O objetivo do estudo foi investigar o efeito do exercício na atividade da Histona Acetiltransferase (HAT) e Histona Desacetilase (HDAC) em hipocampo de ratos em diferentes tempos após o treinamento. Ratos Wistar machos adultos foram distribuídos em um grupo não-exercitado (sedentário) e um grupo exercitado em diferentes protocolos: sessão única de exercício (corrida de 20 min) e treinamento crônico de exercício (corrida de 20 min, uma vez por dia, durante duas semanas). Os efeitos do exercício na atividade da Histona Acetiltransferase (HAT) e Histona Desacetilase (HDAC) foram mensurados imediatamente, 1 h e 18 h após a sessão única ou após a última sessão do treinamento crônico de exercício, utilizando kits ELISA específicos. A sessão única de exercício reduziu a atividade da Histona Desacetilase (HDAC) e aumentou a atividade da Histona Acetiltransferase (HAT), bem como aumentou o balanço HAT/HDAC em hipocampos de ratos, imediatamente e 1 h após o exercício, indicando um estado de hiperacetilação de histonas. O treinamento crônico não alterou a atividade das enzimas Histona Acetiltransferase (HAT) e Histona Desacetilase (HDAC). As atividades das enzimas Histona Acetiltransferase (HAT) e Histona Desacetilase (HDAC) foram influenciadas pelo ritmo circadiano, uma vez que o balanço HAT/HDAC foi significativamente menor durante o período da manhã em comparação ao período da tarde. O exercício físico alterou a atividade das enzimas Histona Acetiltransferase (HAT) e Histona Desacetilase (HDAC) em hipocampos de ratos Wistar, apresentando efeito de curta duração. / Regular and moderate exercise has been considered a promising neuroprotective strategy. The mechanisms by which physical exercise alters brain function are not completely clear. Our work hypothesis was that these neuroprotective properties could be related to chromatin remodeling, specifically altering the histone acetylation levels through modulation of Histone Acetyltransferase (HAT) and Histone Desacetylase (HDAC) enzyme activities. The aim of the work was to investigate the effect of exercise on Histone Acetyltransferase (HAT) and Histone Desacetylase (HDAC) activities in rat hippocampus at different times after treadmill exercise. Adult male Wistar rats were assigned to a non-exercised (sedentary) group and an exercised group on different protocols: a single session of exercise (running for 20 min) and a chronic treadmill exercise (running once daily for 20 min, for 2 weeks). The effects of exercise on Histone Acetyltransferase (HAT) and Histone Desacetylase (HDAC) activities were measured immediately, 1 h and 18 h after the single session or the last session of chronic treadmill exercise using specific ELISA kits. The single session of exercise reduced the Histone Desacetylase (HDAC) activity and increased the Histone Acetyltransferase (HAT) activity, as well increased the HAT/HDAC balance in rat hippocampus, immediately and 1 h after exercise, indicative of histone hyperacetylation status. The chronic treadmill did not alter the Histone Acetyltransferase (HAT) and Histone Desacetylase (HDAC) enzymes activity. The Histone Acetyltransferase (HAT) and Histone Desacetylase (HDAC) enzymes activities were influenced by the circadian rhythm, since the HAT/HDAC ratio was significantly decreased in the early morning when compared to the afternoon. The physical exercise altered the Histone Acetyltransferase (HAT) and Histone Desacetylase (HDAC) enzymes activities in Wistar rats hippocampus, presenting short term effects.

Sabe-se que o sistema canabinóide endógeno está envolvido com os processos de formação e evocação da memória. Agonistas dos receptores CB1 exibem diferentes efeitos conforme a via de infusão, seja ela sistêmica, seja local, atingindo estruturas específicas do encéfalo. Neste estudo pretendemos estabelecer o perfil farmacológico-comportamental e eletrofisiológico do agonista CP55,940 quando administrado no hipocampo dorsal de ratos, estrutura em que há poucos estudos prévios com este fármaco: diferente de outros agonistas como a WIN55,212 e mesmo a pouco seletiva anandamida, o CP55,940 restringe-se a receptores canabinóides e chega a ser mais potente que o Δ9-THC, embora não discrimine entre os receptores CB1 (central) e CB2 (periférico). Os fármacos foram infundidos bilateralmente, em diferentes concentrações, na área CA1 do hipocampo, imediatamente após o treino ou antes do teste na tarefa de Condicionamento Aversivo ao Contexto (CAC), visando estudar seus efeitos, respectivamente, na consolidação e na evocação da memória. A CP55,940 pós-treino foi amnéstica apenas na concentração de 5 μg/μl, e esse efeito foi revertido pelo antagonista AM251, seletivo para CB1, em concentração sem efeito próprio, comprovando tal efeito dever-se à ação sobre os receptores CB1. O mesmo efeito foi observado 24h após o treino, na infusão pré-teste, se bem que agora a CP55,940 foi efetiva também em concentrações mais baixas, sugerindo que os receptores desse sistema endógeno tenham ficado mais sensíveis a seus ligantes em função do aprendizado; a seletividade por CB1 neste caso, porém, não ficou claramente atestada pois o efeito de 5 μg/μl de CP55,940 só foi revertido com uma concentração maior de AM251. Na eletrofisiologia, uma concentração de CP55,940 comparável à efetiva sobre a CAC (10μM), não foi capaz de inibir a indução da LTP, já que a potenciação só se sustentou por cerca de 30min – não passou de uma LTP. Esses resultados reforçam e diversificam estudos anteriores, inclusive de nosso grupo, que comprovam a participação dos receptores CB1 na formação e/ou evocação de novas memórias aversivas, bem como possíveis alterações plásticas na densidade desses receptores em função da experiência cognitiva, embora não necessariamente mediadas por eventos sinápticos plásticos como a LTP. / The endogenous cannabiboid system is known to be involved memory formation and retrieval processes. CB1 agonists may cause different effects according to the administration pathway, be it systemic or local/intrastructure. Here we try to establish the behavioral-pharmacologic and electrophysiologic profile of the agonist CP55,940 infused into the rat dorsal hippocampus, a structure less studied with this drug: different from other agonists such as WIN55,212 or even the poorly selective anandamida, CP55,940 sticks only to cannabinoid receptors and is more potent than Δ9-THC, but does not distinguish between central CB1 and peripherical CB2 receptors. The drug was infused bilaterally in different concentrations into the CA1 area of the hippocampus, right after training or pre-test in the Context Fear Conditioning (CFC) task, in order to study its effects upon memory consolidation and retrieval, respectively. Post-training CP55,940 was amnestic only at 5 μg/μl, and the CB1-selective antagonist AM251 reverted this effect in a concentration without action per se, which proves that the original effect is mediated by CB1 receptors. The same amnestic effect was observed 24h after training, in the pretest infusion, only that now CP55,940 was affective also with lower concentrations, suggesting that these receptors are now more sensitive to its endogenous ligands due to learning; CB1-selectivity, however, is not clearly proven here since 5 μg/μl of CP55,940 was reverted only by a higher concentration of AM251. In electrophysiology, a concentration of CP55,940 compatible with that found effective upon CFC (10μM), was not able to block LTP induction, since the potentiation was not sustained for more than 30min – it was only a STP. These results teinforce and diversify previous findings, including some from our own lab, that prove the involvement of CB1 receptors in memory consolidation and/or recall, as well as possible plastic changes in receptor density due to the cognitive experience, despite not necessarily mediated by plastic synaptic events such as LTP.

A obesidade é uma epidemia em todo o mundo, além de ser um fator envolvido em muitas doenças como a resistência à insulina e diabetes tipo II.Verificamos o efeito da dieta hiperlipídica (HF) e exercício físico sobre sinalização em hipocampo e sobre parâmetros periféricos indicadores de resistência à insulina. Camundongos CF-1 foram mantidos por 5 meses nos tratamentos (HF e exercício físico). Analisamos o imunoconteúdo de AKT, pAKT Ser473, , ERK 1/2, pERK 1/2, CREB e pCREB em hipocampo. O triacilglicerol sérico (TAG), o colesterol e o HDLc foram determinados no sangue e o TAG e o glicogênio no fígado. Os tratamentos não alteraram as proteínas totais (AKT, ERK 1/2 e CREB) no hipocampo. HF causou aumento no estado de fosforilação de AKT ser473 (p=0.05). O exercício causou aumento no estado de fosforilação em ERK 1/2 (p=0.03) e em CREB (p=0.05). Além disso, o exercício reverteu o efeito prejudicial da HF, em aumentar a concentração de TAG hepático (p=0.05) e diminuir a concentração de glicogênio (p=0.05), além de impedir o ganho de tecido adiposo na região abdominal. Estes dados fornecem evidências dos efeitos da HF e do exercício físico na sinalização hipocampla e sobre parâmetros periféricos indicadores de resistência à insulina. / Obesity is an epidemic all around the world and is a factor involved in many diseases as insulin resistance and diabetes type II. The present study examined the effect of high fat diet (HF) and physical exercise on peripheral tissue and hippocampus signaling. CF-1 mice were maintained for 5 months in treatments (high fat diet and physical exercise). We analyzed AKT, pAKT Ser473, pAKT thr308, ERK 1/2, pERK 1/2, CREB and pCREB immunocontent in hippocampus. Serum triacylglicerol (TAG), Cholesterol and HDLc wereanalyzed in serum and TAG and glycogen were assayed in liver. Treatments did not alter total proteins (AKT, ERK 1/2 and CREB) in hippocampus. HF caused an increased in phosphorylation status of AKT ser473 (p=0.05), but not in pAKT thr308. Exercise caused an increased in phosphorylation status in ERK 1/2 (p=0.03) and CREB (p=0.05). Furthermore, exercise was able to invert the harmful effect of HF, as the increased fatty liver (p=0.05) and decreased glycogen liver (p=0.05), and impede of gain of weight fat in abdominal region. These data provide evidences for the effects of HF diet and exercise on peripheral tissue and hippocampus signaling.

O lobo temporal mesial (LTM) é essencial para tarefas de memória e possui muitas conexões com diferentes áreas do cérebro. Pacientes com epilepsia do LTM, refratários ao tratamento medicamentoso, são candidatos à cirurgia para remoção do foco das crises. Portanto, antes da cirurgia, é essencial avaliar eventuais riscos de declínio das funções de memória, por meio de uma série de testes clínicos. Recentemente, abriu-se a possibilidade de estudar certos aspectos do funcionamento cerebral, de modo não invasivo, utilizando Imagens funcionais por Ressonância Magnética (fMRI). O objetivo deste trabalho foi desenvolver métodos que possibilitem a aplicação de protocolos de memória em estudos de fMRI, com vistas a pacientes com epilepsia. Para a manutenção da atenção durante os estudos de fMRI foi confeccionado um dispositivo infravermelho para registrar as respostas obtidas. Além disso, foi desenvolvido um programa (VOI Analyser) para a otimização das análises dos exames de fMRI. Tanto o dispositivo infravermelho como o programa foram amplamente utilizados em vários projetos de pesquisa permitindo o estudo de tarefas complexas. Neste estudo, a tarefa visava identificar as redes funcionais que participam do processo de codificação e recuperação de memória episódica utilizando tarefas visuais de identificação de cenas complexas. Foram estudados nesse estudo 12 voluntários assintomáticos e 7 pacientes com epilepsia do LTM. O estudo de grupo evidenciou o envolvimento de estruturas do LTM. A tarefa demonstrou ter um nível de dificuldade alta, em especial para pacientes, baseando-se na avaliação do tempo de resposta e nível de acertos. Além do estudo dos grupos, foi realizada uma análise por região de interesse (ROI), com ênfase no complexo amídala-hipocampo. Em seguida, o foco do estudo foi voltado para a assimetria hemisférica funcional, por meio do cálculo do índice de lateralização (IL). Além de rever os resultados obtidos pelo IL convencional, resultados preliminares levaram à proposta de um segundo índice corrigido, considerando a quantidade de voxels e a assimetria das ROI. A utilização do índice corrigido tornou a análise mais estável por diminuir a dependência do limiar estatístico considerado. A seguir, foi realizada uma subdivisão do hipocampo em porção anterior, central e posterior a qual indicou uma maior participação da região posterior na tarefa de codificação e da anterior na tarefa de recuperação, tanto entre os voluntários como em pacientes. / Medial temporal lobe (MTL) is essential for memory tasks and has many connections with different areas of the brain. Patients with MTL epilepsy refractory to medical treatment are candidates for surgery to remove the epileptiform tissue. Therefore, before surgery, it is essential to assess the risk of memory function decrease caused by the procedure, through a series of clinical trials. Recently, there is the possibility of studying certain aspects of brain functioning by using a non-invasive technique: functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI). The aim of this work was to implement memory protocols in fMRI studies of epilepsy patients. For attention maintenance during the fMRI study an infrared device was built, in order to record the response times. In addition, a software was developed (VOI Analyser) to optimize the analysis of the fMRI examinations. Both have been widely used in several research projects enabling the study of complex tasks. In this study, the task was intended to identify the functional networks involved in the process of encoding and retrieving of episodic memory using a visual task involving complex scenes. 19 subjects were studied: 12 controls and 7 patients with refractory epilepsy. Group study showed the involvement of structures in MTL. The task has demonstrated a high level of difficulty, especially for patients, based on the analysis of response times and correct hits. In addition to the study of groups, an individual analysis was performed by region of interest (ROI), with emphasis on amigdala-hippocampus complex. Then, functional hemispheric asymmetry was studied, by means of the lateralization index (LI). In addition to the computation of conventional LI, an alternative LI was proposed, which considers voxels occupancy and ROI asymmetry. The use of such modified index tuned the analysis more stable by decreasing the dependence on considered statistical threshold. Moreover, LI was also computed on 3 portions of the hippocampus: anterior, middle and posterior. The results indicated a greater involvement of the posterior portion on the encoding task and anterior one in the recovery task, both for volunteers and patients.

O sistema colinérgico muscarínico desempenha uma função central na memória, mas o papel de cada subtipo de receptor é pouco compreendido separadamente. As toxinas muscarínica (MTs) extraídas da peçonha das serpentes Dendroaspis sp são ferramentas farmacológicas seletivas aos diferentes subtipos de receptores muscarínicos. O subsistema M4 muscarínico modula os processos de consolidação e evocação. Recentemente, tem se dado atenção aos processos subseqüentes à evocação e vários trabalhos demonstraram que a reconsolidação e a extinção da memória compreendem etapas importantes na formação do processo. O objetivo desse trabalho é investigar o envolvimento do subsistema M4 colinérgico muscarínico hipocampal na consolidação, evocação, reconsolidação e extinção da memória, além de investigar os receptores M4 da amígdala basolateral na consolidação e reconsolidação. Em trabalhos anteriores, foi demonstrado que os receptores M4 mudavam seu papel modulatório entre a consolidação e evocação, portanto, neste trabalho investigamos, também, em que momento do processo de consolidação ocorre essa mudança e se essa alteração é dependente de transcrição gênica. A toxina MT3, antagonista seletiva ao receptor M4, e a escopolamina, antagonista inespecífico, foram as ferramentas farmacológicas utilizadas e seus efeitos foram estudados na tarefa de condicionamento aversivo contextual (CAC) e esquiva inibitória (EI). Quando infundidos no hipocampo antes do treino CAC, ambos os fármacos foram amnésicos sobre a consolidação, entretanto, somente MT3 foi efetiva quando infundida antes do teste, sendo o efeito oposto, facilitatório. Além disso, somente a MT3 intra-hipocampal foi facilitatória sobre a reconsolidação e bloqueou a extinção da tarefa de CAC. Infundidas na amígdala basolateral os antagonistas foram amnésicos sobre a consolidação e a reconsolidação de CAC. Os experimentos com a esquiva inibitória demonstraram que a MT3 intra-hipocampal é amnésica somente quando infundida imediatamente após o treino. Porém, modifica seu efeito quando administrada 90 e 180 minutos após o treino, passando a ser facilitatória. A administração de um inibidor de transcrição gênica (DRB) imediatamente após o treino de EI reverte o efeito facilitatório da MT3 pré-teste. Os resultados sugerem uma modulação positiva do sistema colinérgico muscarínico hipocampal durante a consolidação e a extinção da memória de CAC, porém, uma ação contrária é observada durante a evocação e reconsolidação. Os resultados em conjunto sugerem que os receptores M4 hipocampais sofram alterações plásticas durante o processo de consolidação passando a controlar negativamente a atividade excitatória dos neurônios glutamatérgicos, fenômeno que parece não ocorrer na amígdala basolateral. / The cholinergic muscarinic system plays a central role in learning and memory, yet little is known about the specific roles of each receptor subtype. Muscarinic toxins (MTs) from Dendroaspis snakes venom are selective for muscarinic receptor subtypes. The hippocampus M4 subsystem, for instance, was shown to take part in the modulation of memory consolidation and retrieval. The memory phenomenon, by its turn, is being recently unveiled as a much more complex set of processes than previously thought, encompassing post-retrieval situations such as reconsolidation and extinction, each with its particular mechanisms. The scope of this study is to explore the involvement of the hippocampal cholinergic M4 muscarinic subsystem on the consolidation, retrieval, reconsolidation and extinction of memories, moreover to investigate the role of M4 subsystem of basoalteral amygdala on the consolidation and reconsolidation. Last works shown a different modulatory role of hippocampal M4 receptors about consolidation and retrieval processes, therefore This work aims to investigate the muscarinic cholinergic modulation at hippocampal circuits by M4 receptors, along different periods of memory consolidation for an inhibitory avoidance task, and verify if the change effect of pre-test MT3 are dependent of mRNA synthesis. MT3, a very selective M4 antagonist, and the less selective antagonist scopolamine were infused bilaterally into the rat CA1 area, and their effects studied in a contextual fear conditioning task (CFC) and inhibitory avoidance task (IA). When infused immediately after training, both treatments caused disruption of the memory consolidation, however, only MT3 was effective when infused before the test session, and the effect, was the opposite, i.e., memory facilitation. Moreover, only MT3 enhanced the reconsolidation of CFC following its infusion into the hippocampus or blocked its extinction. Infused into the basolateral amygdala, muscarínic antagonists shown an amnestic effect about the consolidation and reconsolidation of CFC memory. In the IA experiments, MT3 infused immediately after training was amnestic upon the consolidation process, while an “opposite effect” –memory facilitation– was observed in the 90-180min time window. The DRB was amnestic too upon the consolidation, showing that the transcriptional process is essential to the memory. Moreover, the DRB reverted the facilitatory effect of pre-test MT3. These results suggest an endogenous positive modulation of the cholinergic muscarinic system present during the consolidation or the extinction of an aversive memory, but an opposite action during memory retrieval or memory reconsolidation. Moreover, these results suggest that M4 receptors are likely expressed at different hippocampal localizations where they underlie different processes and plasticity events, may be over expressed upon glutamatergic excitatory cells.

A doença de Alzheimer (DA) resulta de múltiplos eventos patogênicos, que incluem anormalidades no processamento protéico, inflamação e estresse oxidativo, levando à destruição seletiva de populações neuronais, especialmente de neurônios colinérgicos. Tal hipótese colinérgica justifica o uso de inibidores da acetilcolinesterase (AChE) como a estratégia utilizada para tratamento de pacientes com DA. Huperzina A (HupA), um alcalóide Licopodium extraído de uma espécie vegetal (Huperzia serrata) de uso tradicional pela medicina chinesa, parece se apresentar como uma alternativa. A HupA atua como um inibidor potente, reversível e altamente específico da AChE. Sua potência como anticolinesterásico é similar ou superior à da fisostigmina, galantamina, donepezil e tacrina, anticolinesterásicos aprovados para o tratamento da DA Este alcalóide também demonstrou múltiplos efeitos neuroprotetores, incluindo modificação do processamento do peptídeo -amilóide, redução do estresse oxidativo, proteção neuronal contra apoptose e regulação da expressão e secreção de fatores tróficos, tais como fator de crescimento neuronal e em situações de injúria com comprometimento de funções glutamatérgicas. A S100B é uma proteína da família S100 de proteínas ligantes de cálcio, produzida e secretada por astrócitos no SNC. Quando em baixas concentrações no meio extracelular (nanomolar), ela é trófica; já em concentrações maiores (micromolar), é tóxica, podendo levar à apoptose. Sabe-se que a S100B está envolvida na patofisiologia de diversas doenças neurodegenerativas, como por exemplo, na DA, no qual ocorre um aumento dos níveis dessa proteína no líquor em sua fase precoce. Neste trabalho investigamos o efeito da HupA, da tacrina (tetraaminoacridina ou THA) e da acetiltiocolina (ATCh) em astrócitos e em fatias hipocampais, quanto à secreção e conteúdo intracelular de S100B e proteína fibrilar glial ácida (GFAP), durante 1 e 24 h. A HupA (100 μM) aumentou a secreção em cultura de astrócitos em 1 h, mas diferentemente causou uma redução em fatias hipocampais, bem como ATCh (100 μM). Após 24 h de tratamento, foi possível observar em cultura de astrócitos um efeito da tacrina a 100 μM sobre a redução do conteúdo de S100B intracelular, mas não de HupA ou ATCh. O imunocontéudo de GFAP não foi alterado após os tratamentos. Uma análise geral desses resultados nos mostra que a HupA pode regular mecanismos de secreção da S100B. Além disto, a modulação de secreção desta proteína parece ser modulada por receptores colinérgicos. / Alzheimer´s Disease (AD) results in multiple pathogenic events, which include abnormalities of protein process, inflammation and oxidative stress, leading to a neuronal population destruction, especially of cholinergic neurons. This cholinergic hypothesis justifies the use of acetylcholinesterase inhibitors (IAChE) as the strategy for patients with AD. Huperzine A (HupA), a novel Lycopodium alkaloid isolated originally from a traditional Chinese medicine, seems to be an alternative. HupA is a reversible, potent and selective IAChE. Its potency and duration of AChE inhibition rival those of physostigmine, galanthamine, donepezil and tacrine, approved for treatment of DA. HupA also demonstrated multiple neuroprotector effects, including modifying the β-amyloid processing, decreasing oxidative stress, protecting neurons against apoptosis and also expressing and regulating secretion of trophic factors, such as neuronal growth factor (NGF) and also acts reducing glutamatergic excitotoxicity. S100B is a calcium-binding protein, produced and secreted by astrocytes in the central nervous system (CNS) and plays a regulatory role in the cytoskeleton and cell cycle. Moreover, extracellular S100B, a marker of glial activation in several conditions of brain injury, for example in AD, has a trophic or apoptotic effect on neurons, depending on its concentration. Here we investigated the effect of HupA, tacrina (tetraminoacridine or THA) and acetilthiocholine (ATCh), on S100B secretion, S100B and GFAP intracellular contend in cortical astrocytes cultures and hippocampal slices treated for 1 and 24 h. For 1 h, HupA and ATCh (100 μM) increased the secretion in astrocytes for 1 h, but caused a reduction on hippocampal slices (P < 0.05). After 24 h of treatment, tacrine (100 μM) reduced the S100B intracellular contend in astrocytes cultures, but it was not observed with HupA or ATCh. The GFAP immunocontent did not change after these treatments. Generally, our data show that HupA can regulate S100B secretion mechanisms and that this modulation could be activated by cholinergic receptors.

Na doença de Alzheimer, o grau de demência pode ser correlacionado com o dano dos neurônios colinérgicos, particularmente aqueles que inervam o hipocampo e neocórtex. Lesões no núcleo basal magnocelular (nbm) são extremamente utilizados para estudar déficits cognitivos e alterações comportamentais envolvendo a disfunção colinérgica. Neste modelo, astrogliose cortical é descrita, mas ainda não está claro se há ativação dos astrócitos hipocampais. Para tanto, este estudo buscou avaliar possíveis alterações astrogliais no hipocampo de ratos Wistar machos adultos após lesão do nbm através da infusão de ácido ibotênico. Foram investigados os conteúdos de GFAP (proteína glial fibrilar ácida), S100B (tecido e líquor), GSH (glutationa), atividade da GS (glutamina sintetase) e da AChE (acetilcolinesterase), além da captação de glutamato, secreção de S100B (com alta e baixa concentração de K+) e imunoistoquímica para GFAP após 7 e 28 dias de lesão. O déficit cognitivo foi confirmado através da tarefa de esquiva inibitória (parâmetro demência/não demência). Nossos resultados confirmam alterações astrogliais hipocampais, particularmente uma diminuição da defesa antioxidante (diminuição do conteúdo de GSH), diminuição da captação de glutamato, diminuição do conteúdo de GFAP e S100B (tecido) e diminuição da atividade da AChE após 28 dias de lesão no nbm. O conteúdo de S100B e GFAP após 7 dias de lesão não sofreu modificações significativas assim como o conteúdo de S100B no líquor. A atividade da GS também não alterou após 7 ou 28 dias de lesão com ácido ibotênico, bem como a secreção de S100B, que se manteve em níveis basais após 28 dias de lesão. Esses dados contribuem para o entendimento de lesão no nbm através da infusão de IBO, particularmente provocando uma disfunção colinérgica no hipocampo acompanhada de hipofunção glial; este procedimento pode ser considerado um modelo adequado para estudar alguns aspectos da demência, comumente associada à disfunção colinérgica. / In Alzheimer’s disease, the degree of dementia could be correlated with the damage of cholinergic neurons, particularly with those supply the hippocampus and neocortex. Lesions of the nucleus basalis magnocellularis (nbm) was extremely used to study cognitive deficits and behavior alterations involved cholinergic dysfunction. In this model cortical astrogliosis is described, but it is not clear if the activation of hippocampal neurons exist. Despite this, the present study evaluates the possible astroglial alterations in the hippocampus of Wistar male rats after lesion in the nbm with ibotenic acid infusion. Was investigate the GFAP, S100B, GSH content and AChE and GS activity, glutamate uptake, secretion of S100B (with high and low concentration of K+) and immunohistochemistry of GFAP after 7 and 28 days of lesion. The cognitive deficit was confirmed through the stepdown inhibitory avoidance task (dementia/no dementia). Our results confirm hippocampal astroglial alterations, particularly a decrease of antioxidant defense (decrease of GSH content), decrease of glutamate uptake, decrease of GFAP and S100B content and decrease of AChE activity after 28 days of lesion. The content of GFAP and S100B after 7 days of lesion was not modified as well as the S100B content in the CSF (cerebrospinal fluid). The GS activity was not altered after 7 or 28 days of lesion and the S100B secretion was maintained in basal levels after 28 days of insult. These data contribute to understand the nbm lesion with ibotenic acid, particularly a cholinergic dysfunction caused in the hippocampus together with glial hypofunction; this procedure could be considered a good model to study some aspects of dementia, commonly associated with cholinergic dysfunction.

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.

No início da década de 50 foi primeiramente descrito que mamíferos apresentam um período de hiporresponsividade ao estresse, durante o qual estímulos normalmente estressores não elicitam uma resposta clássica, com aumento de glicocorticóides circulantes. Desde então, tem-se estudado intervenções nesse período e efeitos na idade adulta. Algumas intervenções, consideradas severas, conseguem induzir resposta ao estresse, como separação maternal repetida (mais de 30 minutos por dia) e privação materna (separação da mãe por 24h ou mais). No entanto, intervenções moderadas, como a manipulação neonatal (separação acompanhada de manipulação gentil durante 1 a 10 minutos por dia), não desencadeiam resposta ao estresse, mas levam a uma série de alterações morfofuncionais e comportamentais, indicando que algum tipo de resposta às variações ambientais está presente. Existem muitos trabalhos descrevendo os efeitos a curto e longo prazo da manipulação neonatal, no entanto pouco se sabe sobre os mediadores de tais alterações. As citocinas imunológicas vêm sendo descritas como de grande importância para o funcionamento do sistema nervoso central (SNC), tanto em processos patológicos quanto fisiológicos. Estão presentes durante a formação e desenvolvimento do SNC desempenhando funções como indução da proliferação, migração e diferenciação celular. Nesse contexto, ao estudarmos o perfil citocinérgico no hipocampo de ratos manipulados até o 5º dia de vida pós-natal, encontramos aumento nos níveis de interleucina 1 beta (IL-1b) e redução nos níveis de interleucina 6. A IL-1b tem sido descrita como um importante indutor de neurogênese hipocampal em animais jovens e adultos, enquanto a interleucina 6 apresenta efeito oposto. Juntos, o aumento de IL-1b e a redução de IL-6 podem estar criando um ambiente favorável à proliferação celular hipocampal que, por sua vez, pode estar envolvido nas alterações cognitivas e de regulação do eixo hipotálamo-hipófise-adrenal encontradas em animais manipulados no período neonatal.