Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Farmacologia, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T03:11:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 295312.pdf: 1743921 bytes, checksum: 5721b330602424fbe65211dfbf890383 (MD5) / Vários estudos demonstraram que produção excessiva de NO, relacionada com o aumento da expressão da NOS-2, contribui para as alterações hemodinâmicas observadas durante a sepse. No entanto, alguns trabalhos mostram que a inibição desta enzima não reverte a hipotensão, a hiporeatividade a agentes vasoconstritores e não influencia na sobrevivência de animais sépticos. Portanto, resolvemos investigar o papel do NO proveniente da isoforma neuronal da óxido nítrico sintase (NOS-1) sobre a reatividade a agentes vasoconstritores, e sua influência na progressão da sepse bem como o efeito de agonistas opióides sobre parâmetros comumente avaliados nesta doença. Nossos resultados demonstram que animais sépticos são sensíveis a analgesia com drogas opióides em modelo de dor por estímulo térmico e, além disso, os analgésicos opióides reduziram a hipotensão e hiporeatividade vascular induzidas pela sepse. Estes compostos quando administrados em doses baixas não interferiram na sobrevivência de animais sépticos, enquanto que doses maiores aumentam a mortalidade. A inibição da NOS-1 melhorou a reatividade vascular a agonistas e -adrenérgicos, tanto na fase inicial quanto na fase tardia da sepse. Tanto a NOS-1 quanto a guanilato ciclase solúvel tem sua expressão aumentada nas camadas de músculo liso vascular da aorta e do leito vascular mesentérico, e nos momentos mais tardios, ambas as enzimas interagem fisicamente no leito vascular mesentérico. Parte do mecanismo de reversão da hiporeatividade a agonistas -adrenérgicos, após inibição da NOS-1, se deve a redução na formação de GMPc. No entanto, a reversão da hiporeatividade vascular a agentes -adrenérgicos durante a sepse pelo 7-NI parece ser independente do aumento nos níveis de cAMP. As alterações promovidas pelo NO proveniente da NOS-1 no início da sepse estão relacionadas com a instalação da hipotensão, disfunção vascular, alterações na glicemia e nos níveis de leucócitos sanguíneos. A redução do conteúdo enzimático da NOS-1, reduz ou abole as alterações patológicas induzidas pela sepse. Nosso trabalho demonstra que o NO proveniente da NOS-1 participa ativamente na disfunção vascular promovida pela sepse. / Several studies have shown that overproduction of NO, associated with the increased expression of NOS-2, contributes to the hemodynamic changes observed in sepsis. However, inhibition of NOS-2 does not reverse hypotension, hyporesponsiveness to vasoconstrictor and does not influence the survival of septic animals. Therefore, we decided to investigate the role of NO derived from the neuronal isoform of nitric oxide synthase (NOS-1) on the reactivity to vasopressor agents and the progression of sepsis as well as the effect of opioid agonists on parameters commonly evaluated in this pathology. Our results demonstrate that septic animals are sensitive to analgesia with opioids in the pain model of thermal stimulation. In addition, opioids reduced the hypotension and vascular hyporesponsiveness induced by sepsis. When administered in low doses these drugs did not affect the survival of septic animals, whereas higher doses increased the mortality. The inhibition of NOS-1 improved the vascular reactivity to and -adrenergic agonists, both in early and late phase of sepsis. The expression of NOS-1 and soluble guanylate cyclase was increased in vascular smooth muscle layers of aorta and mesenteric vascular bed and both enzymes interact physically in the mesenteric vascular bed in late phase of sepsis. At least part of the mechanism of the recovery in the responsiveness to adrenergic agonists, after inhibition of NOS-1, is due to the reduced formation of cGMP. The changes promoted by NOS-1-derived NO in early sepsis are associated with the onset of hypotension, vascular dysfunction and changes in blood glucose levels and blood leukocytes. The reduction in the NOS-1 enzyme content reduces or abolishes the pathological changes induced by sepsis. Our work demonstrates that NOS-1-derived NO plays a role in promoting vascular dysfunction in sepsis.

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:49:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-03-25. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-11T03:26:00Z : No. of bitstreams: 1 Publico-121a.pdf: 156559 bytes, checksum: 2c154557e891d5c90153851ba16d4ad9 (MD5). Added 1 bitstream(s) on 2015-08-11T03:26:01Z : No. of bitstreams: 2 Publico-121a.pdf: 156559 bytes, checksum: 2c154557e891d5c90153851ba16d4ad9 (MD5) Publico-121b.pdf: 377848 bytes, checksum: 1f16cca8d25f6c593fc89b9ae72d44c3 (MD5). Added 1 bitstream(s) on 2015-08-11T03:26:01Z : No. of bitstreams: 3 Publico-121a.pdf: 156559 bytes, checksum: 2c154557e891d5c90153851ba16d4ad9 (MD5) Publico-121b.pdf: 377848 bytes, checksum: 1f16cca8d25f6c593fc89b9ae72d44c3 (MD5) Publico-121c.pdf: 1158835 bytes, checksum: 2200b05ae8bd3e1d60fb93b403ba5f89 (MD5). 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Added 1 bitstream(s) on 2015-08-11T03:26:01Z : No. of bitstreams: 7 Publico-121a.pdf: 156559 bytes, checksum: 2c154557e891d5c90153851ba16d4ad9 (MD5) Publico-121b.pdf: 377848 bytes, checksum: 1f16cca8d25f6c593fc89b9ae72d44c3 (MD5) Publico-121c.pdf: 1158835 bytes, checksum: 2200b05ae8bd3e1d60fb93b403ba5f89 (MD5) Publico-121d.pdf: 1713594 bytes, checksum: 67a694a4b74d4da903230525e3a71cfc (MD5) Publico-121e.pdf: 829394 bytes, checksum: f553adf3e9f0dc51504f2f0054b4771f (MD5) Publico-121f.pdf: 1341877 bytes, checksum: 0b35cc04f6d0d94fae6977a8f1332e72 (MD5) Publico-121g.pdf: 1321792 bytes, checksum: 79c868582d382c14204c0f2a71cf7fd1 (MD5) / O NTS é o sítio primário das terminações das aferências dos reflexos cardiovasculares no sistema nervoso central (SNC). A presença da acetilcolina (ACh) no NTS e sua participação na transmissão ou modulação central das funções neurovegetativas foi sugerida desde a década de 80 (Kobayashi et al., 1978; Simon et al., 1981; Criscione et al., 1983; Helke et al., 1983). Contudo, a maioria dos estudos da literatura foram realizados in vitro e não há evidências de estudos da transmissão colinérgica in vivo em animais não anestesiados. Estudos prévios de nosso laboratório mostraram que a microinjeção de ACh no NTS de ratos não anestesiados causa hipotensão e bradicardia dose-dependentes e estas respostas parecem ser mediadas ou moduladas em parte pela liberação de óxido nítrico derivado da isoforma neuronal da enzima óxido nítrico sintase (NOS). A queda de pressão arterial causada pela ACh não foi abolida após o bloqueio parassimpático com metilatropina, indicando que a ativação do sistema colinérgico no NTS causa redução significante do componente simpático. A fim de discriminar as respostas de pressão arterial média (PAM) e frequência cardíaca (FC) causadas pela estimulação dos receptores colinérgicos nicotínicos e muscarínicos no NTS, realizamos as curvas dose-resposta para os agonistas seletivos nicotina (NIC) e pilocarpina (PIL) microinjetados no NTS de ratos não anestesiados. Além disso, investigamos também os efeitos do bloqueio central da NOS neuronal (TRIM) sobre estas respostas. Ratos Wistar foram preparados de acordo com a técnina de implante crônico de cânulas guia em direção ao NTS e da metodologia para microinjeção de drogas em animais não anestesiados e registro de pressão arterial in vivo. A microinjeção unilateral do agonista colinérgico de receptor nicotínico (nicotina) no NTS de ratos não anestesiados causou significante hipotensão e bradicardia que se mostrou dosedependente. Com a microinjeção unilateral do agonista colinérgico de receptor muscarínico (pilocarpina) no NTS observamos significante hipotensão e bradicardia, onde as doses maiores que 1 nmol/100 nL causaram hipotensão seguida de aumento da pressão arterial e bradicardia. A microinjeção unilateral do inibidor da nNOS (TRIM 13,3 nmol/100 nL) no NTS reduziu significantemente a hipotensão e bradicardia causadas pela nicotina e pilocarpina no NTS. O bloqueio da nNOS também reduziu significantemente o aumento de pressão arterial média causado pela microinjeção de pilocarpina na dose de 5 nmol/100 nL. Os resultados são a primeira evidência funcional, em animais não anestesiados, da participação de ambos os subtipos de receptores colinérgicos (nicotínico e muscarínico) na resposta da ACh no NTS. As diferenças observadas com a estimulação seletiva dos receptores colinérgicos no NTS sugerem a participação de cada subtipo de receptor na modulação da transmissão de estímulos cardiovasculares distintos, e, a função do sistema colinérgico sofre influência, ainda por meios desconhecidos, do óxido nítrico de origem central. / The Nucleus of the Solitary Tract is the first sites of cardiovascular reflex afferent terminations in the central nervous system (CNS). Acetylcholine (ACh) is present within neurons and terminals in the NTS and its participation in modulation of neurovegetative function was suggested since the 80´s. However, most part of the studies in literature was performed in vitro and there were no evidences in nonanesthetized rats. Previous studies of our laboratory showed that ACh microinjection into the NTS of non-anesthetized rats elicits dose-dependent hypotension and bradicardia; and NO from nNOS may have a role in modulating these responses. Peripheral blockade of cholinergic muscarinic receptors (i.v. injection of methylatropine) did not alter hypotension induced by microinjection of ACh into the NTS of non-anesthetized rats, indicating that the activation of cholinergic system in the NTS elicits reduction of the sympathetic component. In order to discriminate cardiovascular responses elicited by cholinergic receptors stimulation in the NTS, we performed the dose-response curves for selective agonists nicotine (NIC) and pilocarpine (PIL) microinjected into the NTS of non-anesthetized rats. In addition, we investigated whether inhibition of the nNOS in the NTS affects the responses caused by cholinergic agonists. Male Wistar rats were prepared according to the methodology of guide cannulas implantation in the direction of the NTS for microinjection in freely-moving rats; and recording of blood pressure in nonanesthetized rats. Unilateral nicotine microinjection in the NTS of non-anesthetized rats caused dose-dependent hypotension and bradicardia. Microinjection of the muscarinic agonist (pilocarpine) in the NTS of non-anesthetized rats elicited significant hypotension and bradicardia, and with doses higher than 1nmol/ 100 nL it was observed hypotension followed by an increased in arterial pressure, and bradicardia. Blockade of neuronal nitric oxide syntase (nNOS) (TRIM 13.3 nmol/ 100 nL), in the NTS, significantly reduced responses elicited by nicotine and pilocarpine. Microinjection of TRIM also inhibited the increase in arterial pressure elicited by PIL 5 nmol/ 100 nL. These results are the first functional evidence in non-anesthetized rats of cholinergic receptors participation in ACh transmission s in the NTS. Differences observed with selective stimulation of cholinergic receptors in the NTS suggest the participation of each receptor subtype in modulation of distinct pathways of stimulus of cardiovascular integration to the NTS. Finally, the physiological effects of cholinergic transmission in the NTS are still unclear and NO modulation of this system remains to be elucidated. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Made available in DSpace on 2016-04-12T12:34:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 604.pdf: 1039378 bytes, checksum: 6161d09201edd05abe9731999add4b9b (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Aggeu Magalhães. Recife, PE, Brasil / Estudos sugerem que há um importante componente imunológico na resposta à quimioterapia na leishmaniose tegumentar americana. Particularmente relevante é o estudo de pacientes curados espontaneamente, uma vez que podem desenvolver resposta imune protetora. Assim, este estudo teve como objetivos determinar a produção das citocinas IFN-gama, TNF-alfa, IL-2 e IL-10 por ELISA de captura e de óxido nítrico pela reação de Griess em sobrenadante de cultura de células mononucleares do sangue periférico (PBMC) de 14 pacientes com LTA ativa e um ano após o término do tratamento com Glucantime, além de 11 pacientes com cura espontânea da LTA e de 9 indivíduos sadios (controle). As células foram incubadas por 24h, 48h, 72h e 6dias na presença dos mitógenos concanavalina A (2,5?g/ml), fitohemaglutinina (5,0?g/ml) e dos antígenos solúvel (AgSol, 1,25?g/ml) e insolúvel (AgIns, 2,5?g/ml) de L. (V.) braziliensis. Os resultados, expressos em pg/ml para o ELISA e em ?M para a reação de Griess, foram submetidos aos testes estatísticos (Wilcoxon e Mann-Whitney, p 0,05). A produção de citocinas e de NO frente aos mitógenos apresentou diferenças estatísticas entre os grupos. IFN-gama foi significativamente produzida em resposta aos antígenos pelos grupos de pacientes em relação ao controle, com o AgIns estimulando maior produção em relação ao AgSol nos três grupos. Tanto antes como após a quimioterapia, os pacientes exibiram TNF-alfa sob estímulo de ambos os antígenos em concentrações significativas em relação ao grupo controle. Em resposta ao AgIns os pacientes tratados produziram níveis significativos de TNF-alfa em comparação aos curados espontaneamente. Além disso, o AgIns estimulou significativamente a produção de TNF-alfa em comparação com o AgSol nos pacientes antes e após o tratamento. Houve diferença significativa na produção de IL-2 em resposta ao AgIns pelos pacientes antes da quimioterapia em relação aos controles. Resultado semelhante nesses pacientes foi visto com IL-10 em resposta ao AgSol. Além disso, os mesmos pacientesproduziram IL-10 em concentrações significativas em relação ao momento pós-tratamento. Níveis significativos de NO foram observados em resposta ao AgSol nos pacientes de cura espontânea em relação aos demais grupos. Sob estímulo do AgIns este grupo mostrou níveis de NO significativos em relação aos pacientes tratados e grupo controle. Resultado estatístico semelhante foi encontrado ao comparar os pacientes antes e após tratamento, bem como os de lesão ativa com os indivíduos sadios. Os resultados indicam uma resposta imune específica de PBMC dos pacientes em resposta aos antígenos. Sugere-se que o AgIns estimule uma resposta predominantemente inflamatória com produção de IFN-gama em pacientes com LTA e de TNF-alfa após tratamento. Por outro lado, o AgSol parece promover uma resposta reguladora com a participação de IL-10 e uma possível modulação autócrina na produção de NO em pacientes curados espontaneamente

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Farmacologia, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T13:04:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338128.pdf: 2873785 bytes, checksum: 55675b858483a8a04254782459b2cae6 (MD5) Previous issue date: 2015 / O mecanismo pelo qual a disfunção vascular séptica é iniciada, e como baixas concentrações de óxido nítrico (NO) podem estar relacionadas às vias de sinalização dos receptores de glicocorticoides (GR), são pouco entendidas. Os objetivos desse trabalho foram avaliar como a produção inicial de NO, induzida por lipopolissacarídeo (LPS), pode interferir na ativação de células musculares lisas obtidas de aorta de ratos (A7r5) e na distribuição celular dos GR. Células A7r5 estimuladas com LPS e Interferon-? (IFN) apresentaram um rápido (em minutos) aumento na produção de NO e ânion superóxido, formando peroxinitrito, e posterior ativação do NF-kB, expressão da NOS-2 e acúmulo de nitrito no sobrenadante celular. A inibição da NO sintase (NOS) e NADPH oxidase (NOX), ou o sequestro do NO e do ânion superóxido, diminuíram todos estes eventos. O silenciamento das enzimas envolvidas demonstrou que apenas a ativação das isoformas NOS-1 e NOX-1 são importantes para a expressão da NOS-2 nas células A7r5. O pré-tratamento de ratos adrenalectomizados (ADX) com 7-nitroindazol (7-NI), antes do desafio com LPS reduziu os níveis plasmáticos de IL-6 e de NOx, diminuiu a translocação nuclear de GR e reduziu a mortalidade induzida por LPS em 65%. Observou-se que a translocação nuclear de GR mediada pelo pulso de NO e peroxinitrito depende da integridade do domínio de dimerização do GR, pois não foi observada translocação de GR em fibroblastos de camundongos deficientes na dimerização de GR (GRdim/dim), bem como o pré-tratamento com 7-NI não preveniu a mortalidade destes camundongos quando desafiados com LPS. Dessa forma, concluímos que a rápida formação de NO, ânion superóxido e peroxinitrito, derivados da atividade da NOS-1 e da NOX-1, respectivamente, atuam como agentes sinalizadores para a expressão da NOS-2 através da ativação de NF-kB, sendo importantes para o início da disfunção vascular séptica. Além disso, demonstramos de forma inédita que este pulso de espécies reativas participa de uma nova via de translocação nuclear de GR induzida por LPS/IFN, na ausência de corticoides. Esta nova via pode ser importante para ajudar a entender as causas da falha dos glicocorticoides em conter a inflamação em fases avançadas da sepse. Palavras-chave: células musculares lisas vasculares, óxido nítrico, óxido nítrico sintases, peroxinitrito, receptores de glicocorticoides, translocação nuclear.<br> / Abstract : The mechanism whereby the vascular dysfunction is initiated, and how low concentrations of nitric oxide (NO) are related to glucocorticoid receptors (GR) signaling pathways are poorly understood. The objectives of this study were to understand how an initial NO release induced by lipopolysaccharide (LPS) could interfere with the activation of smooth muscle cells from rat aorta (A7r5) and cellular distribution of GR. A7r5 cells stimulated with LPS and interferon-? (IFN) showed a rapid (within minutes) increase in NO and superoxide production, forming peroxynitrite with subsequent NF-kB activation, NOS-2 expression and nitrite accumulation in cell supernatant. The inhibition of NO synthase (NOS) and NADPH oxidase (NOX) or the scavenging of NO and superoxide anion, decreased all these events. The silencing of involved enzymes showed that only the activation of NOS-1 and NOX-1 isoforms are important for the expression of NOS-2 in A7r5 cells. Pretreatment of adrenalectomized (ADX) rats with 7-nitroindazole (7-NI) before LPS challenge, reduced the plasma levels of IL-6 and NOx, decreased nuclear translocation of GR and reduced mortality induced by LPS in 65%. It was observed that the nuclear translocation of GR mediated by the NO and peroxynitrite pulse depends on the integrity of the dimerization domain of the receptor, once GR translocation in fibroblasts obtained from GR dimerization deficient mice (GRdim/dim) was not observed. Also, pre-treatment with 7-NI did not prevent the death of these mice when they were challenged with LPS. Thus, we conclude that rapid formation of NO, superoxide and peroxynitrite derived from the activity of NOS-1 and NOX-1, respectively, act as signaling agents for the expression of NOS-2 through the activation of NF-kB, being important for the initiation of septic vascular dysfunction. Furthermore, we demonstrated for the first time that this pulse of reactive species participate in a new route of GR nuclear translocation induced by LPS/IFN, in the absence of steroids. This new pathway may be important to help understand the causes of glucocorticoids failure to contain inflammation in advanced stages of sepsis.

O óxido nítrico (NO) é o principal agente vasodilatador endógeno que regula o tônus e a homeostase vascular. Dentre os compostos doadores de NO, estão os complexos nitrosilos de rutênio. No presente estudo, o doador de NO estudado, RuBPY, não apresenta citotoxicidade para células do músculo liso vascular (MLV) ao contrário do NPS. O RuBPY apresenta eficácia semelhante ao NPS em relaxar o MLV de aorta de ratos, porém o NPS é mais potente. Ambos compostos liberam NO do tipo radicalar (NO) no meio intracelular, mas o NPS libera também íon nitroxil (NO-). O sequestrador da espécie NO (hidroxocobalamina) reduziu mais a resposta relaxante estimulada com RuBPY do que com o NPS. Nenhum dos dois compostos precisa ser reduzido quimicamente para liberar NO, uma vez que houve relaxamento quando utilizamos alta concentração de KCl como agente contrátil. Porém, este relaxamento foi inibido, o que mostra a importância dos canais para K+ no relaxamento induzido pelos doadores de NO. O bloqueador não seletivo de canais para K+ (TEA), inibiu somente o relaxamento ao RuBPY. A via NO-GCs-GK é ativada por ambos doadores de NO, para induzir relaxamento. A inibição da degradação do GMPc potencializou o relaxamento estimulado com RuBPY e NPS. O armazenamento de Ca+2 no retículo sarcoplasmático (RS) via ativação da SERCA é importante somente para o relaxamento induzido com RuBPY. O composto RuBPY inibiu a resposta contrátil estimulada com fenilefrina devido ao armazenamento de Ca+2 no RS e também por inibir o influxo capacitivo de Ca+2. A presença do endotélio vascular não alterou o relaxamento induzido pelo RuBPY, porém potencializou o relaxamento induzido pelo NPS. A análise da liberação de NO por amperometria demonstrou que o RuBPY libera NO somente em presença do tecido aórtico de ratos. Portanto, não houve liberação espontânea de NO, por fotólise pela luz visível ou por redução química. É necessária a presença de heme-proteínas como a guanilil-ciclase solúvel (GCs) inibida pelo ODQ, para haver a conversão do nitrito presente no RuBPY, a NO. Pela quantificação da fluorescência emitida pela sonda DAF-2DA, RuBPY liberou cerca de 3,5 vezes mais NO do que o NPS. Pela medida do potencial de membrana, demonstramos que o RuBPY induz hiperpolarização de membrana de células isoladas do MLV da aorta de rato. RuBPY tem efeito hipotensor dose-dependente, em ratos hipertensos renais, o que não ocorre em animais normotensos. A redução da pressão arterial em ratos hipertensos é maior do que nos normotensos. Em estudos iniciais de farmacocinética, verificamos que o composto RuBPY é absorvido por via oral e é distribuído entre alguns tecidos após ser administrado aos ratos, por gavagem. / Nitric oxide (NO) is the main endogenous vasodilator agent that regulates vascular tone. Among the compounds which are able of releasing NO, are the nitrosyl ruthenium complexes. The NO donor studied, RuBPY, does not present cytotoxicity in smooth muscle cells (SMC), in contrast to SNP. RuBPY has similar efficacy to SNP in inducing rat aorta relaxation, although SNP is more potent. Both compounds release intracellular radicalar NO (NO), and SNP also release ion nitroxyl (NO-). The NO scavenger (hydroxocobalamine) had greater effect on the relaxation induced by RuBPY than by SNP. Both compounds do not need to be chemically reduced to release NO, as demonstrated in aorta relaxation after pre-contraction with high concentrations of KCl. However, this relaxation was impaired, showing the importance of K+ channels to induce relaxation by NO released from these compounds. By using non-selective blocker for K+ channels (TEA), only the relaxation induced by RuBPY was inhibited. The NO-sGC-GK pathway is activated by NO donors to induce relaxation. Inhibition of cGMP degradation, potentiated the effect of RuBPY and SNP. Storage of Ca+2 in the sarcoplasmic reticulum (SR) via activation of SERCA is important only for the relaxation induced by RuBPY. The contractile response induced by phenylephrine was inhibited by RuBPY due to the storage of Ca+2 in RS and also by inhibiting the capacitive influx of Ca+2. The presence of endothelium had no effect on the relaxation induced by RuBPY, but it potentiated the relaxation induced by SNP. RuBPY released NO only in the presence of the rat aorta. The complex RuBPY did not spontaneously release NO, by photolysis by visible light, or by chemical reduction. RuBPY requires the presence of heme-protein such as guanylyl-cyclase, inhibited by ODQ, to convert nitrite to NO. The amount of NO released from RuBPY was about 3.5 times greater than that released from SNP. RuBPY induced membrane hyperpolarization of SMC. RuBPY has hypotensive effect in renal hypertensive rats in a dose-dependent way, which does not occur in normotensive rats. The decreased of blood pressure in hypertensive rats was greater than in normotensive rats. Initial studies of pharmacokinetics demonstrated that RuBPY is orally absorbed and it is also distributed in some tissues after being administered by gavage to rats.

Orientador: Maria Alice da Cruz-Hofling / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-04T03:04:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ito_AngelaCristina_M.pdf: 452057 bytes, checksum: d8202544f8db18e2697b97b370cf85c2 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: O óxido nítrico (NO) é uma molécula gasosa, de vida curta, que modula a neurotransmissão, a força de contração, o metabolismo de glicose, o tônus vascular e a função muscular em geral. O músculo esquelético é a maior fonte de NO em mamíferos e expressa todas as três isoformas de NO sintases (NOS). Os inibidores da NOS são ferramentas usadas para estudar a função do NO na fisiologia muscular. Neste trabalho, nós examinamos os efeitos do tratamento crônico de ratos com N?-nitro-L-arginina metil éster (L-NAME), que bloqueia a síntese de NO pelas NOSs, através de parâmetros bioquímicos e morfológicos dos músculos soleus e extensor digitorum longus. A tipagem das fibras musculares, a medida da área de secção transversal das fibras, a expressão das isoformas de miosina, a determinação do número dos núcleos da fibra muscular e, a expressão e imunolocalização da NOS endotelial e neuronal foram parâmetros usados para avaliar os efeitos da falta de NO nos músculos. Os ratos foram tratados com L-NAME (20 mg/rato/dia, na água de beber dos animais) por duas, quatro e oito semanas. Decorridos esses tempos, os animais foram sacrificados e os músculos removidos e processados para análises. O tratamento crônico dos ratos com L-NAME causou um pequeno (13.2%), porém significativo, decréscimo na porcentagem das fibras tipo I, após duas semanas de tratamento, e aumento na área de secção transversal das fibras IID, após oito semanas de tratamento, no músculo soleus. Não houve diferenças significativas na porcentagem dos tipos de fibras, ou em suas áreas de secção transversal no músculo extensor digitorum longus. O número de núcleos da fibra muscular, também usado como um indicador de hipertrofia da fibra, não apresentou diferenças significativas nos ratos tratados com L-NAME. Igualmente, não houve alterações significativas na expressão e distribuição das NOSs endotelial e neuronal, ou na expressão das isoformas de miosina de ambos os músculos.Estes resultados mostram que a inibição crônica da biossíntese de NO pelo LNAME, nos períodos pesquisados, em geral não altera os vários parâmetros estudados nos músculos soleus e extensor digitorum longus, exceto para as fibras tipo I e tipo IID no músculo soleus / Abstract: Nitric oxide (NO) is a short-lived gas molecule that modulates neurotransmission, contractile force, glucose metabolism, vascular tone, and muscle function in general. Skeletal muscle is a major source of NO in mammals and expresses all three isoforms of NO synthases (NOS). Inhibitors of the NOS are useful tools for studying the role of NO in muscle physiology. In this work, we examined the effects of chronic treatment of rats with N?-nitro- L-arginine methyl ester (L-NAME), which blocks the synthesis of NO by NOSs, through selected biochemical and morphological parameters of soleus and extensor digitorum longus muscles. Fiber typing, fiber cross-sectional area, expression of myosin isoforms, number of muscle fiber nuclei, and the expression and immunolocalization of endothelial and neuronal NOS were used to assess the effects of NO deprivation. Rats were treated with L-NAME (20 mg/rat/day, in the drinking water) for two, four and eight weeks, after which the animals were sacrificed and the muscles removed and processed for analysis. The chronic treatment of rats with L-NAME caused a slight (13.2%) but significant decrease in the percentage of type I fibers after two weeks of treatment and in the cross-sectional area of IID fibers after eight weeks of treatment in soleus muscle. There were no significant differences in the percentage of fiber types or in their cross-sectional areas in the EDL. The number of muscle fiber nuclei, also used as an indicator of hypertrophy, did not show significant differences in the treated rats. Likewise, there were no significant changes in the expression and distribution of endothelial and neuronal NOS, or in the expression of myosin isoforms. These results show that the chronic inhibition of NO biosynthesis by L-NAME in the time intervals examined, generally did not alter the various parameters studied in rat soleus and extensor digitorum longus muscles, except for type I and IID fibers in soleus muscle / Mestrado / Histologia / Mestre em Biologia Celular e Estrutural

Memoria para optar al Título Profesional de Médico Veterinario / El oxido nítrico (NO) es un radical libre gaseoso de vida media, el cual participa en diversos procesos tanto fisiológicos como patológicos. En el sistema nervioso en particular, actúa normalmente como un mensajero neuronal regulando la transmisión sináptica; sin embargo en condiciones patológicas como en la epilepsia su síntesis puede verse alterada, en términos tales que su aumento puede favorecer la aparición de otros radicales libres, entre ellos el peroxinitrito, el cual es un potente agente neurotóxico. No obstante, además de su acción proepiléptica, el NO de acuerdo con algunas investigaciones presentaría también efectos antiepilépticos. Debido a esta dualidad de efectos, resulta relevante conocer con exactitud en qué condiciones esta molécula puede tomar uno u otro camino. El presente trabajo tiene como objetivo, evaluar en un modelo experimental de epilepsia en gatos, los niveles relativos de las tres isoformas de Oxido Nítrico Sintasa que producen NO, tanto nNOS, iNOS y eNOS en tres regiones cerebrales de bajo umbral a la epilepsia tales como el hipocampo, la amígdala y la corteza cerebral. Para ello se trabajó con tres grupos de gatos adultos, a los cuales se les implantó bilateralmente electrodos en las tres estructuras estudiadas, además de una cánula en hipocampo derecho. En dos de los grupos experimentales, a través de la cánula implantada crónicamente en hipocampo derecho, se inyectó AMPA como agente epileptogénico y solución salina en el grupo control. Uno de los grupos con epilepsia inducida fue sacrificado a las 24 horas y el otro grupo experimental fue sacrificado a los 5 días después de la inyección de AMPA, al igual que el grupo control que también fue sacrificado a los 5 días. Bajo anestesia profunda se extrajeron muestras bilaterales de tejido de las estructuras implantadas. Las muestras fueron procesadas para determinar la presencia de las isoformas nNOS, iNOS y eNOS, las cuales fueron identificadas por Dot Blot y cuantificadas por densitometría. En los dos grupos de gatos con epilepsia se observaron variaciones temporales y regionales respecto de los controles en los niveles de NOS; eNOS se encontró elevada a las 24 horas en corteza cerebral izquierda (p<0,05) y a los 5 días en hipocampo derecho (p<0,05) e izquierdo (p<0,05); por su parte nNOS aumentó a los 5 días tanto en hipocampo derecho (p<0,05) como en corteza cerebral izquierda (p<0,05); la iNOS se encontró elevada a los 5 días sólo en amígdala derecha (p<0,05). Los aumentos en los niveles de las diferentes isoformas de NOS, sugieren un compromiso y respuesta específica de las estructuras estudiadas en el proceso epiléptico, lo que plantea nuevas interrogantes a cerca de los tejidos y los lugares en que el NO actúa modulando los estados de hiperexcitabilidad neuronal

Memoria para optar al Título Profesional de Médico Veterinario / La epilepsia es una patología del sistema nervioso central, cuyo origen puede ser genético o adquirido. El fenómeno fisiopatológico más importante que la produce es la hiperexcitabilidad de grupos de neuronas, las cuales disparan estos potenciales en forma repetitiva y sincrónica. Durante los últimos años se ha estudiado a un nuevo mensajero neuronal, el óxido nítrico (NO), un gas radical libre de vida media corta, que participa en diversos procesos fisiológicos y patológicos. Si bien, el rol del NO en otros sistemas está relativamente claro, no se conoce claramente su efecto en la epilepsia. El objetivo de esta memoria es determinar la actividad de la enzima que produce el NO, la óxido nítrico sintasa (NOS), en las estructuras cerebrales que presentan los más bajos umbrales epileptogénicos, como son el hipocampo, la amígdala y la corteza cerebral. La actividad enzimática se determinó en un grupo control y dos grupos de animales experimentales, de los cuales se obtuvo las muestras a un día y cinco días después de la administración del agente epileptogénico AMPA en el hipocampo derecho. La determinación de la actividad epiléptica en estas estructuras se realizó por electroencefalograma (EEG) y la actividad enzimática de la NOS se determinó por la conversión de arginina a citrulina, usando 3H-arginina. La separación de la arginina de la citrulina se realizó por cromatografía de intercambio iónico. Las estructuras con mayor compromiso epiléptico determinado con la técnica de registro electroencefalográfico fue el hipocampo y la amígdala. Desde el punto de vista de la actividad enzimática de la NOS, los resultados señalaron una disminución en hipocampo derecho e izquierdo 5 días después de la microinyección del agente epileptogénico AMPA. Por su parte, en corteza cerebral no se encontraron diferencias estadísticamente significativas en la actividad en ninguna de las etapas estudiadas. A nivel de la amígdala se observó una disminución de la actividad de la NOS en el hemisferio izquierdo, contralateral al sitio de la microinyección. Estos resultados señalan que la actividad de la NOS en las estructuras más sensibles a la descarga epiléptica, disminuye en las etapas tardías del proceso epiléptico. Sin embargo, se necesitan más estudios que puedan corroborar las nuevas interrogantes que surgen sobre la regulación de la actividad de la enzima, particularmente en los primeros momentos de la generación del proceso epiléptico

O hormônio melatonina produzido pela glândula pineal no período de escuro, participa na regulação circadiana de processos, fisiológicos e fisiopatológicos envolvendo vasos sanguíneos. Alguns destes estudos sugerem que as células endoteliais, que revestem os vasos sanguíneos são alvo para a melatonina circulante e medeiam a regulação do tônus vascular, em condições fisiológicas, e da interação neutrófilo-endotélio, em resposta a um estímulo injuriante. O óxido nítrico produzido pelas células endoteliais é um dos responsáveis por grande parte dos eventos vasculares, e a melatonina inibe a produção de óxido nítrico em diversos modelos. O objetivo deste estudo foi verificar o efeito da melatonina na produção de óxido nítrico induzido por bradicinina em células endoteliais em cultura. Para tanto, utilizamos uma técnica de cultura primária de células endoteliais de rato e através de um marcador fluorescente de óxido nítrico intracelular, mensuramos a fluorescência em microscópio confocal. Foi verificado que a melatonina e seu precursor N-acetilserotonina inibem a produção de óxido nítrico induzido por bradicinina e este efeito não ocorre pela inibição do aumento de cálcio que induz a produção de óxido nítrico. O análogo de receptores MT2 (4P-PDOT) e MT3 (5-MCA-NAT) não provocaram qualquer alteração sobre o aumento de óxido nítrico induzido por bradicinina, e a utilização do antagonista de receptores MT1 e MT2 (luzindol) não reverteu o efeito inibitório da melatonina. Portanto, nossos dados indicam que o efeito da melatonina sobre a atividade da NOS constitutiva não é mediado por receptores de membrana. Considerando que a melatonina é capaz de ligar-se à calmodulina, inibindo desta maneira a atividade da NOS endotelial constitutiva, poderíamos sugerir que este seria o mecanismo de ação. No entanto, é preciso ressaltar que tal atividade não é comprovada para a N-acetilserotonina, assim, apesar de ser este um possível mecanismo de ação, há a necessidade de demonstrar que a N-acetilserotonina está se ligando a calmodulina extraída de células endoteliais. Em resumo, neste trabalho mostramos que a melatonina em concentrações compatíveis com o pico noturno encontrado na circulação, pode modular eventos vasculares no organismo, através da inibição da produção de óxido nítrico em células endoteliais induzida por bradicinina. / Melatonin, the hormone synthesized by the pineal gland at night, signalizes darkness and modulates, in a circadian basis, blood vessels activity. Previous studies suggest that endothelial cells are the target for circulating melatonin and mediate changes in vascular tone and leukocyte-endothelial adherence properties. Melatonin effects can be mediated by several pathways, such as G protein-coupled receptors (MT1 and MT2 receptors), a putative membrane receptor, most probably an enzyme-binding site (MT3 receptor), and several intracellular mechanisms, including calmodulin binding and inhibition of constitutive and induced nitric oxide synthase. The aim of the present study was to characterize melatonin effect on the production of nitric oxide by bradykinin-stimulated endothelial cells in culture. Nitric oxide production was measured in real time at cellular level by detecting fluorescent stimulation of the probe DAF by confocal microscopy. After determining the ideal conditions for recording cumulative dose-response curves for bradykinin (1 – 100 nM) the effect of pre-incubated (1 min) melatonin and analogs was evaluated. Melatonin and its precursor, N-acetylserotonin, but not the selective ligands for receptors MT2 (4P-PDOT) and MT3 (5-MCA-NAT) receptors inhibited bradykinin-stimulated nitric oxide production. This effect was not blocked by the classical antagonist of MT1 and MT2 receptors, luzindol; excluding therefore the participation of membrane receptors. Taking into account that melatonin inhibits calmodulin activation of several enzymes, including constitutive nitric oxide synthase in brain and cerebellum, it could be suggested a similar mechanism for endothelial cells. However, this hypothesis is discussed taking into account that N-acetylserotonin was shown to do not bind neural cells calmodulin. In addition, here we discuss the relevance of the present finding according to physiological and physiopathological roles of endothelial nitridergic system. This analysis point melatonin modulation of constitutive nitric oxide synthase activity as a putative mechanism for explaining melatonin control of vascular tone.

A melatonina é produzida pela glândula pineal somente durante o escuro e atinge rapidamente a circulação, além disso, outros tecidos e células são capazes de produzir melatonina. As células endoteliais, devido a sua localização, são excelentes alvos para as ações da melatonina. O entendimento dos mecanismos de ação pelos quais a melatonina desenvolve seus efeitos sobre as células endoteliais, possibilitaria o uso desta indolamina e de seus análogos como uma importante ferramenta farmacológica. No presente trabalho, demonstramos que a melatonina em concentrações compatíveis com as encontradas na circulação durante o pico noturno de produção pela pineal, atua sobre as células endoteliais inibindo a produção de NO proveniente da enzima constitutiva (eNOS), enquanto altas concentrações de melatonina, que podem ser atingidas por exemplo pela produção por células imunocompetentes ativadas, inibem a produção induzida de NO mediada pela iNOS. A melatonina (1 nM) inibe a produção constitutiva de NO induzida por agonistas que atuam através da ativação de receptores acoplados à proteína G (histamina, carbacol e ATP/P2Y), e este efeito deve-se à inibição do aumento de [Ca2+]i por liberação de estoques intracelulares, sendo independente da ativação de receptores de melatonina. A melatonina inibe os efeitos decorrentes da produção de NO induzida por bradicinina como a produção de GMPc por células endoteliais e a vasodilatação de arteríolas \"in vivo\". A melatonina inibe a produção de NO induzida por LPS também de maneira independente da ativação de seus receptores, porém, em concentrações muito maiores (1-10 µM) do que a necessária para inibir a produção constitutiva. Estes efeitos devem-se à inibição da expressão da enzima iNOS por impedir a translocação do NF-kB ao núcleo. A vasodilatação de aortas induzida por LPS também é inibida por melatonina. Podemos concluir até o momento que as células endoteliais, devido a sua localização, são excelentes sensores para as ações da melatonina e podem auxiliar no melhor entendimento do conceito \"eixo imune-pineal\". Os estudos sobre os mecanismos pelos quais a melatonina atua em condições fisiológicas e fisiopatológicas são essenciais para se conhecer o potencial terapêutico da melatonina. / Melatonin, the darkness hormone, produced at night by the pineal gland, is also synthesized in a non-rhythmic manner by other cells. Pineal and extra-pineal melatonin reaches endothelial layer, and the understanding of its mechanism of action will improve the possibilities of using this indolamine and derivates as pharmacological tools. Here we showed that melatonin, in concentrations compatible to nocturnal melatonin surge impairs the activity of eNOS, while much higher concentrations, which can be attained by activated immune competent cells, impair the induction of iNOS synthesis. As a consequence of inhibiting eNOS we showed that melatonin inhibits vasodilation of the microcirculation induced by bradykinin. The inhibitory effect of melatonin is observed only when eNOS is activated by triggering G protein-coupled receptors (bradykinin B2, muscarinic and P2Y purine receptors). Activation of eNOS by calcium-channel operated receptors (P2X) is not blocked by melatonin. Inhibition of the transcription of iNOS results in inhibition of the LPS-induced vasodilation of rat aorta. As a matter of fact, here we show that LPS effect is dependent on the endothelial layer. The mechanism of action of melatonin in inhibiting iNOS transcription is due to block of the NF-kB pathway. Our work contributed to unravel the role of endothelium cells as targets for melatonin and as a key player in the \"immune-pineal axis\". The understanding of the concentrations ranges reached by endogenous production, i.e., the discrimination between the levels achieved during physiological and physiopathological responses, are essential for using these substances as analogous therapeutical tools.