Made available in DSpace on 2015-04-14T13:54:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 394147.pdf: 537706 bytes, checksum: a795ee035c27f844abd582fecd58d995 (MD5) Previous issue date: 2007-04-14 / O excesso de ferro no enc?falo tem sido relacionado com a patog?nese de diversas doen?as neurodegenerativas, por exemplo, as doen?as de Alzheimer e de Parkinson. Tem sido demonstrado que o per?odo neonatal ? cr?tico para o estabelecimento do conte?do normal de ferro no c?rebro adulto e tamb?m se sabe que o envelhecimento altera a distribui??o cerebral deste metal. N?s descrevemos anteriormente que a administra??o de ferro no per?odo neonatal prejudica severamente a mem?ria de reconhecimento em ratos adultos e que o envelhecimento tamb?m induz preju?zos significativos na mem?ria de reconhecimento. O objetivo deste estudo foi determinar se os d?ficits de mem?ria induzidos pelo tratamento neonatal com ferro e pelo envelhecimento poderiam ser revertidos atrav?s de tr?s diferentes estrat?gias farmacol?gicas. No Experimento I, ratos machos receberam ve?culo (5% de sorbitol em ?gua destilada) ou ferro (10,0 mg/kg via oral) do 12? ao 14? dia p?s-natal. Ao ati ngirem a idade adulta, os grupos foram divididos em tr?s outros grupos experimentais que receberam 6 inje??es de salina ou desferroxamina (DFO, um quelante de ferro). Os animais foram submetidos ? tarefa de reconhecimento do objeto novo (RON) 24 h ap?s a ?ltima inje??o. Os resultados indicaram que o tratamento com DFO na idade adulta foi capaz de reverter o preju?zo de mem?ria de reconhecimento induzido pelo tratamento neonatal com ferro. No Experimento II, ratos machos (23 meses de idade) receberam 6 inje??es de salina ou DFO (300,0 mg/Kg ip). Os animais foram submetidos ao RON 24 h ap?s a ?ltima inje??o. Os ratos tratados com DFO apresentaram ?ndices de reconhecimento normais, enquanto que os ratos do grupo salina apresentaram d?ficits de mem?ria de reconhecimento. Tamb?m foi demonstrado que o DFO reduziu os danos oxidativos a prote?nas no c?rtex e no hipocampo desses animais. No Experimento III, os ratos foram submetidos ao mesmo tratamento neonatal com ferro realizado no Experimento I. Ao atingirem a idade adulta, os grupos foram divididos em 3 outros grupos experimentais que receberam ve?culo (1% de DMSO em salina) ou SKF 38393 [um agonista de receptores dopamin?rgicos do tipo D1] (5,0 mg/Kg ip) ou GBR 12935 [um inibidor da recapta??o de dopamina] (5,0 ou 10,0 mg/Kg ip) imediatamente ap?s o treino do RON. Tanto a administra??o de SKF 38393 quanto de GBR 12935 foi capaz de reverter o preju?zo de mem?ria induzido pelo tratamento neonatal com ferro. No Experimento IV, os ratos foram submetidos ao tratamento neonatal com ferro como descrito nos Experimentos I e III. Ao atingirem a idade adulta, os grupos foram divididos em quatro outros grupos experimentais que receberam ve?culo ou rolipram [um inibidor da fosfodiesterase] (0,01; 0,03 ou 0,1 mg/kg ip) imediatamente ap?s o treino do RON. Os ratos tratados com ferro, que receberam rolipram (0,03 e 0,1 mg/Kg), apresentaram mem?ria de reconhecimento normal. No Experimento V, ratos machos (24 meses de idade) receberam ve?culo ou rolipram (0,1 mg/kg ip) imediatamente ap?s o treino do RON. O tratamento com rolipram reverteu o preju?zo de mem?ria de reconhecimento induzido pelo envelhecimento. Os resultados, em conjunto, mostram que a terapia com quelante de ferro e o aumento dos n?veis do AMPc foram capazes de reverter os d?ficits de mem?ria de reconhecimento induzidos pelo tratamento neonatal com ferro e pelo envelhecimento.

Submitted by PPG Biologia Celular e Molecular (bcm@pucrs.br) on 2018-04-06T17:32:47Z No. of bitstreams: 1 VANESSA_KAPPEL_DASILVA_TES.pdf: 5900313 bytes, checksum: 98206f797d5710ed04b0cd1d6529092e (MD5) / Approved for entry into archive by Caroline Xavier (caroline.xavier@pucrs.br) on 2018-04-16T19:58:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 VANESSA_KAPPEL_DASILVA_TES.pdf: 5900313 bytes, checksum: 98206f797d5710ed04b0cd1d6529092e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-16T20:04:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VANESSA_KAPPEL_DASILVA_TES.pdf: 5900313 bytes, checksum: 98206f797d5710ed04b0cd1d6529092e (MD5) Previous issue date: 2018-03-07 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / Brain iron accumulation has been observed both in normal aging and in many neurodegenerative diseases. In previous studies, we have described that brain iron overload results in persistent memory deficits, accompanied by oxidative stress. The high metabolic rate of the nervous system makes mitochondria essential for nerve cells. These organelles control iron homeostasis in its interior and the management of reactive oxygen species. When deregulation in these activities occurs, mitochondrial functioning is compromised, resulting in failures in the energy supply mainly for the synapses. Inadequate functioning of neural circuits may culminate in the activation of cell death pathways, a feature strongly associated with neurodegenerative diseases. In the present study we analyzed the effects of neonatal iron overload on complex I deletions in the mitochondrial DNA ; on methylation and hydroxymethylation of mitochondrial DNA; on mitochondrial proteins involved on iron homeostasis, on the enzymatic activity of Succinate Dehydrogenase and Creatine Kinase, enzymes involved in the cells energy supply; and on proteins involved in apoptotic pathways, such as Caspase 8, Caspase 9, Caspase 3, Cytochrome c, APAF1, and PARP in the hippocampus of adult rats. In addition, we investigated the effects of cannabidiol (CBD), the main non-psychotropic component of Cannabis sativa, in reversing iron-induced effects on all parameters analyzed. Male rats received vehicle or iron carbonyl (30 mg / kg) from the 12th to the 14th postnatal day and were treated with vehicle or CBD (10mg / kg) for 14 days in adulthood. Iron treatment induced increased deletions of mitochondrial DNA and expression of proteins involved in apoptosis, while induced reductions of methylation and hydroxymethylation, enzymatic activity and mitochondrial ferritin, an iron storage protein. CBD reversed iron-induced effects, recovering hydroxymethylation levels, mitochondrial ferritin, Succinate dehydrogenase activity, apoptotic proteins Caspase 3, Caspase 9, PARP and APAF1 at levels comparable to controls. These results suggest that iron can affect mechanisms of mitochondrial functioning and trigger cell death pathways by apoptosis. The reversal of some of these effects by CBD indicates its neuroprotective potential. / O ac?mulo de ferro no c?rebro tem sido observado tanto no envelhecimento normal quanto em muitas doen?as neurodegenerativas. Nossos estudos anteriores mostraram que a sobrecarga de ferro cerebral resulta em d?ficits de mem?ria persistentes, acompanhados por estresse oxidativo. A elevada taxa metab?lica do sistema nervoso torna as mitoc?ndrias essenciais para c?lulas nervosas. Essas organelas t?m como fun??o o controle da homeostasia do ferro em seu interior e o gerenciamento das esp?cies reativas de oxig?nio. Uma vez que ocorre desregula??o nessas atividades, o funcionamento das mitoc?ndrias fica comprometido, resultando em falhas no aporte energ?tico principalmente para as sinapses. O funcionamento inadequado de circuitos neurais pode culminar na ativa??o de vias de morte celular, uma caracter?stica bastante associada ?s doen?as neurodegenerativas. No presente trabalho analisamos os efeitos da sobrecarga de ferro neonatal sobre as dele??es no complexo I do DNA mitocondrial; sobre os mecanismos de metila??o e hidroximetila??o do DNA mitocondrial; sobre prote?nas envolvidas no metabolismo de ferro mitocondrial (Ferritina mitocondrial e Mitoferrina 2), sobre a atividade enzim?tica da Succinato desidrogenase e Creatina quinase, envolvidas no aporte energ?tico para as c?lulas; e sobre prote?nas envolvidas nas vias apopt?ticas, como a Caspase 8, Caspase 9, Caspase 3, Citocromo c, APAF1 e PARP em hipocampos de ratos adultos. Al?m disso, investigamos os efeitos do canabidiol (CBD), principal componente n?o psicotr?pico da Cannabis sativa, na revers?o dos efeitos induzidos pelo ferro sobre todos os par?metros analisados. Ratos machos receberam ve?culo ou ferro carbonila (30 mg/kg) do 12? ao 14? dia p?s-natal e na idade adulta foram tratados com ve?culo ou CBD (10 mg/kg) durante 14 dias. O tratamento com ferro induziu o aumento das dele??es do DNA mitocondrial e das prote?nas envolvidas na via intr?nseca da apoptose, enquanto induziu a redu??o de metila??o e hidroximetila??o no DNA mitocondrial, bem como da atividade enzim?tica e da ferritina mitocondrial, prote?na de armazenamento de ferro. O CBD reverteu os efeitos induzidos pelo ferro, recuperando os n?veis de hidroximetila??o, de ferritina mitocondrial, da atividade da Succinato dehidrogenase, e das prote?nas apopt?ticas Caspase 3, Caspase 9, PARP e APAF1 a n?veis compar?veis com o controle. Os resultados sugerem que o ferro pode afetar mecanismos de funcionamento mitocondrial e desencadear vias de morte celular por apoptose. A revers?o de alguns desses efeitos pelo CBD indica o seu potencial neuroprotetor.

Submitted by Rose Suellen (rosesuellen@ufpa.br) on 2018-02-22T14:30:18Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EstudoPolimorfismosGene.pdf: 1553634 bytes, checksum: 67b2c4fcce059936b14207a6413d647f (MD5) / Approved for entry into archive by Rose Suellen (rosesuellen@ufpa.br) on 2018-02-22T14:31:05Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EstudoPolimorfismosGene.pdf: 1553634 bytes, checksum: 67b2c4fcce059936b14207a6413d647f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-22T14:31:05Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EstudoPolimorfismosGene.pdf: 1553634 bytes, checksum: 67b2c4fcce059936b14207a6413d647f (MD5) Previous issue date: 2017-01-18 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A Doença de Parkinson (DP) é uma desordem neurodegenerativa complexa, resultante da múltipla combinação de fatores genéticos e ambientais. Um dos fatores que pode contribuir para o desenvolvimento da DP é a excitotoxicidade, um processo patofisiológico causado por intensa estimulação de receptores glutamatérgicos. Este fenômeno neurotóxico está associado ao excessivo influxo de íons na célula (Na+, Cl- e principalmente o Ca2+), resultando na morte neuronal. Foi evidenciado que a subunidade GluK2 do receptor de glutamato do tipo Kainato interage com a parkina, acentuando o processo excitotóxico. O gene GRIK2 codifica esta subunidade, sendo expresso em regiões do cérebro envolvidas na atividade motora, podendo sofrer “splicing” alternativo ou edição de RNA, introduzindo novas isoformas que podem alterar a condutância de íons no receptor. Não há na literatura científica estudos de associação de polimorfismos no gene GRIK2 com a DP. Este estudo teve como objetivo determinar as frequências genotípicas e alélicas, bem como verificar uma possível influência dos SNPs rs3213607, rs2227281, rs2227283, rs2235076, rs4839797, rs2518261 no gene GRIK2 em uma amostra de pacientes com DP. Foi realizado um estudo do tipo caso-controle, com a análise de amostras de DNA de 129 indivíduos do grupo controle, e 61 pacientes do grupo DP. Verificou-se que para o SNP rs2518261 (C/T) o alelo T pareceu ter um efeito de risco no grupo DP (x2=19,085; p-valor < 0,0001; OR=2,75; IC=1,75 – 4,27). Neste polimorfismo também foi observado que o genótipo TT pode representar um fator associado à presença de tremor no grupo DP (p-valor=0,02). Os resultados inéditos deste estudo sugerem a realização de pesquisas maiores para a investigação da contribuição do gene GRIK2 na DP. / Parkinson's Disease (PD) is a complex neurodegenerative disorder resulting from the multiple combination of genetic and environmental factors. One of the factors that may contribute to PD development is the excitotoxicity, a pathophysiological process caused by intense stimulation of glutamatergic receptors. This neurotoxic phenomenon is associated with the excessive influx of ions in the cell (Na +, Cl- and especially Ca 2+), resulting in neuronal death. It was evidenced that the GluK2 subunit of the kainate type glutamate receptor interacts with parkin, accentuating the excitotoxic process. The GRIK2 gene encodes this subunit, expressed in regions of the brain involved in motor activity, and may undergo alternative splicing or RNA editing, introducing new isoforms that may alter the ion conductance at the receptor. There are no studies in the literature on the association of polymorphisms in the GRIK2 gene with PD. This study aimed to determine the genotypic and allelic frequencies, as well as to verify a possible influence of the SNPs rs3213607, rs2227281, rs2227283, rs2235076, rs4839797, rs2518261 from GRIK2 gene in a group of patients with PD. A case-control study was performed, with analysis of DNA samples from 129 individuals from the control group and 61 patients from the PD group. It was found that for the SNP rs2518261 (C/T), allele T appeared to have a risk effect in the DP group (x2= 19.085; p-value <0.0001; OR = 2.75; CI = 1.75-4 , 27). In this polymorphism it was also observed that TT genotype may represent a factor associated with the tremor presence in the PD group (p-value = 0.02). These pioneer results of this study, suggest that further research is needed to investigate the contribution of GRIK2 gene to PD.

Made available in DSpace on 2015-04-14T14:51:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 438584.pdf: 476074 bytes, checksum: 0144120e5040772f4dc29057d0403105 (MD5) Previous issue date: 2011-03-24 / Iron accumulation in the brain has been associated to the pathogenesis of neurodegenerative disorders. We have previously demonstrated that iron overload in the neonatal period results in severe and persistent memory deficits in adult rats. Here, using the animal model of cognitive impairment induced by iron overload we tested the effects of NaBut in ameliorating memory. Rats received vehicle or 10.0 mg/kg Fe+2 orally at postnatal days 12-14. When animals reached the age of 2 months, they received an acute intraperitoneal injection of vehicle or NaBut (1.2 g/kg) immediately after the training session in either novel object recognition or inhibitory avoidance tasks. Retention test sessions were performed 24 hours after training. Animals that received iron in the neonatal period showed severe memory deficits. A single acute injection of NaBut was able to recover memory deficits in iron-treated rats. The results provide evidence that NaBut may be considered for the treatment of cognitive decline associated with neurodegenerative disorders. / O excesso de ferro no enc?falo tem sido relacionado com a patog?nese de diversas doen?as neurodegenerativas, como por exemplo, as doen?as de Alzheimer e de Parkinson. Reconhece-se o per?odo neonatal como cr?tico para o estabelecimento do conte?do normal de ferro no c?rebro adulto, podendo, de forma determinante alterar a distribui??o cerebral deste metal de acordo com o grau de absor??o apresentado. Estudos realizados anteriormente em nosso laborat?rio indicaram que a administra??o de ferro no per?odo neonatal prejudica severamente a mem?ria em ratos adultos. Muitos estudos demonstram que a transcri??o g?nica ? um processo necess?rio para a plasticidade e a consolida??o da mem?ria de longa dura??o. A acetila??o das histonas ocorre nos res?duos lisina, neutralizando sua carga positiva, diminuindo a afinidade entre a prote?na e o DNA, levando o relaxamento da estrutura da cromatina, permitindo o recrutamento da maquinaria transcricional. A deacetila??o das histonas ? um processo revers?vel, que ocorre pela a??o das histonas deacetilases (HDACs), as quais representam a principal via de manipula??o farmacol?gica do epigenoma, com promissores valores terap?uticos. Nos ?ltimos anos ocorreu um aumento no n?mero de estudos sugerindo que o Butirato de s?dio (NaBut), um inibidor espec?fico de HDACs, apresenta um poss?vel potencial como agente terap?utico no tratamento de doen?as neurodegenerativas. No entanto, a caracteriza??o de seus efeitos ? limitada pela falta de estudos utilizando modelos animais adequados que reproduzam aspectos de doen?as neurodegenerativas. Portanto, o objetivo deste estudo foi determinar se os d?ficits de mem?ria induzidos pelo tratamento neonatal com ferro podem ser revertidos pela administra??o de NaBut. Para tanto, ratos machos receberam ve?culo (5% de sorbitol em ?gua) ou ferro (10,0 mg/kg) via oral do 12? ao 14? dia p?s-natal. Ao atingirem a idade adulta, ambos os grupos foram divididos em grupos experimentais que receberam inje??es agudas de NaBut (1,2g/Kg) ou ve?culo por via intraperitoneal, imediatamente ap?s a sess?o de treino nas tarefas de esquiva inibit?ria e reconhecimento do objeto novo. Os resultados mostraram que uma inje??o aguda imediatamente ap?s a sess?o de treino n?o afetou a mem?ria em ratos controles, mas foi capaz de reverter os d?ficits de mem?ria induzidos pelo tratamento neonatal com ferro, tanto na tarefa de reconhecimento de objeto quanto na tarefa de esquiva inibit?ria. A partir dos resultados obtidos nos testes de mem?ria de reconhecimento de objeto, e no teste relacionado ? mem?ria aversiva, a esquiva inibit?ria, podemos sugerir que o NaBut apresenta resposta satisfat?ria como modulador da mem?ria, permitindo-nos inferir sua potencialidade como agente terap?utico para o tratamento dos preju?zos de mem?ria que acompanham muitas doen?as neurodegenerativas.

Submitted by Setor de Tratamento da Informa??o - BC/PUCRS (tede2@pucrs.br) on 2015-05-18T11:58:07Z No. of bitstreams: 1 468720 - Texto Completo.pdf: 6747791 bytes, checksum: dc8f03c538738774e24f74700ad72365 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-18T11:58:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 468720 - Texto Completo.pdf: 6747791 bytes, checksum: dc8f03c538738774e24f74700ad72365 (MD5) Previous issue date: 2015-03-03 / New animal models for neurodegenerative diseases study are necessary for the knowledge of molecular mechanisms and behavioral patterns involved on the progression of dementias as Alzheimer?s Disease (AD) as well as for new therapies development. We characterized four neurodegenerative approaches including: (1) ?-amyloid(1-42) peptide injection, one of the hallmark proteins of patients with AD. In this model, we observed that intra-ventricular brain injection of ?-amyloid soluble oligomers in 24hpf embryos caused an increase in tau phosphorylation followed by cognitive deficits at 5dpf, both results being reversed by Lithium treatment, a tau kinase (GSK-3?) inhibitor. (2) The inhibition of exon 8 splicing of Presenilin-1, protein responsible for the Amyloid Precursor Protein (APP) cleavage, was achieved using Morpholino oligonucleotides. This approach caused a dysfunction of Presenilin-1, characteristic of patients with the familiar form of AD, that disturbed cognitive behavior and caused morphological phenotype similar to the ones observed by modifications of Notch pathway. We also developed two transgenic animals, (3) one overexpressing through a heat-shock promoter the ?-amyloid protein. These animals when exposed to a temperature of 37?C activate the heat-shock protein expression and as a consequence amyloid-? protein, one of the hallmark proteins of AD. The second transgenic animal (4) we knocked-out the Appb gene using TALEN as a genetic manipulation technic. This model will provide a better understanding of Appb function during animal development and AD progression. Those four animal models include features suggesting that, when used separately or in combination, can hereafter elucidate those pathways interactions and clarify the cellular and molecular mechanism associated with cognitive deficits during Alzheimer?s disease progression. With these models we were able to characterize zebrafish as a potential animal model, not just for understanding the role of those proteins over neurodegenerative process, but also on their normal functions in the system. Besides that, zebrafish have been used for a few years in pharmacological tests, and the development of animal models for Alzheimer?s disease as ours, make this animal a robust model for development of new treatments for this and other diseases. / Novos modelos para o estudo de doen?as neurodegenerativas s?o necess?rios para a caracteriza??o dos mecanismos moleculares e comportamentais envolvidos na progress?o de dem?ncias como a Doen?a de Alzheimer (DA), al?m de serem importantes para a identifica??o de novos alvos com potencial terap?utico. Aqui caracterizamos quatro abordagens neurodegenerativas incluindo: (1) A inje??o do pept?deo ?-amil?ide(1-42), uma dos principais pept?deos alterados em pacientes com DA. Neste modelo observamos que a inje??o de olig?meros sol?veis de ?-amil?ide no ventr?culo cerebral de embri?es de 24hpf causou um aumento na fosforila??o da prote?na tau em res?duos de est?gios iniciais da DA acompanhados por d?ficit cognitivo aos 5dpf, ambos revertidos pelo tratamento com L?tio, inibidor da enzima GSK-3? que fosforila tau. (2) Realizamos tamb?m a inibi??o do splicing do ?xon 8 da prote?na Presenilina-1, membro do complexo gama-secretase que ? respons?vel pela clivagem da Prote?na Precursora do Amil?ide (APP), atrav?s do bloqueio com oligonucleot?deos Morfolinos. Esta abordagem causou uma altera??o na funcionalidade da Presenilina-1, caracter?stica de pacientes com a forma familiar da DA, comprometendo a cogni??o dos animais e ocasionando altera??es morfol?gicas similares ?s causadas pela modifica??o da via Notch. Tamb?m realizamos a produ??o de dois animais transg?nicos, o primeiro (3), superexpressando a prote?na ?-amil?ide atrav?s de um promotor heat-shock. Estes animais quando expostos a uma temperatura de 37?C ativam a express?o das prote?nas heat-shock e por consequ?ncia a express?o da prote?na ?-amil?ide, que como dito anteriormente ? uma das principais altera??es em pacientes com a DA. O segundo (4), inibindo a express?o da APP atrav?s da t?cnica de manipula??o gen?tica utilizando TALEN. Este ultimo modelo ir? fornecer informa??es importantes sobre a participa??o desta prote?na durante desenvolvimento e a progress?o da DA. Estes quatro modelos abrangem caracter?sticas que sugerem que, quando usados separadamente ou em combina??o, poder?o contribuir tanto na elucida??o de mecanismos celulares e moleculares associados a d?ficits cognitivos quanto nas intera??es destas vias com a DA. A possibilidade de desenvolver modelos complementares com abordagens diversas em um mesmo organismo confirma o potencial do zebrafish n?o s? para o entendimento da participa??o destas prote?nas no processo neurodegenerativo mas tamb?m em suas fun??es normais no sistema nervoso.

O RAGE é um receptor transmembrana, imunoglobulina-like que existe em múltiplas isoformas e interage com um amplo repertório de ligantes extracelulares. O RAGE é expresso em níveis baixos na maioria das células, porém o aumento da presença de seus ligantes no domínio extracelular faz com que o RAGE inicie uma cascata de sinalização intracelular complexa, resultando em estresse oxidativo, ativação do fator de transcrição NF-B, aumento da expressão de citocinas, além da indução de sua própria expressão. O envolvimento do RAGE neste amplo espectro de sinalização vincula este receptor a diversas condições patológicas. Nesta tese utilizamos 3 modelos experimentais que induzem inflamação sistêmica (Leishmania amazonensis, Lipopolissacarídeo e sepse) e 1 modelo experimental que mimetiza a denervação neuronal (modelos experimentais in vivo). Além disso utilizamos diferentes abordagens de bloqueio do RAGE a fim de elucidar a função deste receptor. Com base em nossos resultados os modelos experimentais foram eficientes em induzir o aumento do RAGE e sua sinalização no sistema nervoso central, desencadeando a síntese e liberação de moléculas pró-inflamatórias e o aumento do estresse oxidativo, culminando em neuroinflamação e neurodegeneração. As intervenções de bloqueio do RAGE foram eficientes em inibir as vias de sinalização intracelular mediadas pelo receptor, comprovando a via de ação. Levando em conta nossos principais resultados concluímos que: a) RAGE atua como mediador da perda neuronal em resposta ao insulto inflamatório em diversas estruturas do SNC, b) está presente no corpo dos neurônios dopaminérgicos e envolvido na morte destes neurônios; c) o aumento do RAGE é tempo-dependente e a morte dos neurônios está vinculada a ação deste receptor. / RAGE is a transmembrane, immunoglobulin-like receptor that exists in multiple isoforms and interacts with a broad repertoire of extracellular ligands. RAGE is expressed at low levels in most cells, but the increased presence of its ligands initiates a complex intracellular signaling cascade resulting in oxidative stress, activation of transcription factor NF-B, increased expression of cytokines in addition to concomitant upregulation of RAGE itself. In this thesis we used 3 experimental models which induce systemic inflammation (Leishmania amazonensis, Lipopolysaccharide and sepsis) and 1 experimental model that mimics neuronal denervation (experimental models in vivo). In addition, different approaches to block RAGE were used to elucidate the function of this receptor. Based on our results the experimental models were efficient in inducing the increase of RAGE and its signaling in the central nervous system, triggering the synthesis and release of proinflammatory molecules and the increase of oxidative stress, culminating in neuroinflammation and neurodegeneration. The RAGE blocking interventions were effective in inhibiting receptor-mediated signaling, proving the signaling pathway. Considering our main results, we conclude that: a) RAGE acts as a mediator of neuronal loss triggered by inflammatory insults in various CNS structures; b) RAGE is present in the body of dopaminergic neurons and is involved in the death of these neurons; c) the increase of RAGE is time-dependent, and the neuronal death is dependent on the action of this receptor.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2012-04-04T21:15:38Z No. of bitstreams: 2 Dissertacao_AnaliseComportamentalHistologica.pdf: 2063494 bytes, checksum: 3c71188b1012fa2f382931eb5f04b81b (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos(edisangela@ufpa.br) on 2012-04-04T21:17:40Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertacao_AnaliseComportamentalHistologica.pdf: 2063494 bytes, checksum: 3c71188b1012fa2f382931eb5f04b81b (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-04-04T21:17:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao_AnaliseComportamentalHistologica.pdf: 2063494 bytes, checksum: 3c71188b1012fa2f382931eb5f04b81b (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Previous issue date: 2011 / A Doença de Parkinson (DP) é uma das doenças neurodegenerativas mais comuns relacionadas com a idade, e apresenta sintomatologia com alterações motoras clássicas que estão relacionadas com a degeneração dos neurônios dopaminérgicos da SNpc e a diminuição de dopamina no estriado. Modelos animais da DP são instrumentos importantes utilizados por pesquisadores para uma maior compreensão de mecanismos patológicos envolvidos na doença e para a avaliação de possíveis intervenções terapêuticas. Tais modelos devem mimetizar algum aspecto da doença, como a degeneração dos neurônios dopaminérgicos nigrais. Neste contexto, o modelo da DP induzido pela injeção da neurotoxina 6- hidroxidopamina (6-OHDA) já se encontra bem estabelecido em ratos, mas necessita ainda de melhor caracterização das alterações comportamentais e lesões no sistema nigro-estriatal em camundongos de diferentes linhagens a fim de que haja interpretações confiáveis quando o modelo for usado em testes terapêuticos. O presente estudo teve como objetivo melhorar a caracterização do modelo unilateral da DP com 6-OHDA em camundongos suíços, avaliando alterações comportamentais e o efeito sobre os neurônios dopaminérgicos da SNpc. Nesta investigação utilizou-se uma única injeção intraestriatal unilateral de 6-OHDA, em duas diferentes concentrações da toxina: 5µg/µl e 10µg/µl. Os nossos resultados mostraram que ambas as concentrações utilizadas causaram perda severa de neurônios dopaminérgicos na SNpc, com uma média de 74,5% e 89,5% de per da, respectivamente. Esta perda apresentou uma correlação alta com o comportamento rotatório induzido por apomorfina e uma correlação baixa com a ambulação no teste do campo aberto. Desta forma, injeções intraestriatais de 5µg/µl ou 10µg/µl de 6-OHDA, em camundongos suíços, reproduzem de forma efetiva o modelo animal unilateral da DP com 6-OHDA, podendo ser utilizadas de forma confiável em experimentos que visem a investigação de terapias farmacológicas, celulares e/ou de neuroproteção para a DP. / Parkinson’s disease (PD) is one of the most common aging-related neurodegenerative diseases, having a clinical presentation featuring classic motor symptoms related to the degeneration of dopaminergic neurons of the substantia nigra pars compacta (SNpc) and dopamine decr ease in the striatum. Animal models of PD are important tools employed by researcher aiming a better understading of pathophysiologic disease mechanisms and for evaluation of potential therapeutic interventions. Such models must mimic some aspect of the disease as for instances, the degeneration of nigral dopaminergic neurons. In this context, the PD model induced by the injection of the neurotoxina 6-hydroxydopamine (6-OHDA) has been widely established in rats but a better characterization in diferent mice strain is lacking, concerning both behavioral changes and the lesion in nigrostriatal system. Such characterization is important so that this model can be reliably used for investigations of therapeutic interventions. The goal of the present study was to improve the characterization of the unilateral 6-OHDA PD model using Swiss mice, through the evaluation of behavioral changes and the effects on the SNpc dopaminergic neurons. In this investigation we have used a single unilateral intraestriatal injection of 6-OHDA, in two different toxin concentrations: 10 µg/2µl e 20 µg/2 µl. Our results have demonstrated that both 6-OHDA concentrations used provoked severe loss of nigral dopaminergic neurons, amounting to 74,5% e 89,5% respectively. This neuronal loss was highly correlated to the apomorphine-induced rotational behavior but not to the ambulation assessed in the open field test. Therefore, intraestriatal injection of 10 µg/2µl or 20 µg/2µl of 6-OHDA, using Swiss mice, reproduce an effective unilateral 6-OHDA PD model that can be reliably employed in experiments aiming to investigate neuroprotective, cellular and/or pharmacological therapies for PD.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2012-04-09T22:31:59Z No. of bitstreams: 2 Tese_ModeloInVitroParkinsonismo.pdf: 1410946 bytes, checksum: 6c060f9f78f49f433c8060e15db57ef8 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos(edisangela@ufpa.br) on 2012-04-09T22:34:22Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese_ModeloInVitroParkinsonismo.pdf: 1410946 bytes, checksum: 6c060f9f78f49f433c8060e15db57ef8 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-04-09T22:34:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese_ModeloInVitroParkinsonismo.pdf: 1410946 bytes, checksum: 6c060f9f78f49f433c8060e15db57ef8 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Previous issue date: 2011 / FAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas / Evidências crescentes na literatura têm sugerido papel importante para os fatores ambientais, como a exposição a pesticidas, na patogênese da doença de Parkinson. Em animais experimentais, a exposição à rotenona, um pesticida e piscicida de uso comum, induz características de parkinsonismo através da inibição do complexo I mitocondrial. O objetivo deste estudo foi investigar a morte de neurônios induzida por rotenona utilizando culturas primárias mistas neurônio/glia derivadas de hipocampo e de mesencéfalo ventral de ratos, bem como o papel do Ca2+ na neste modelo experimental e a utilização de extrato aquoso de folhas de mogno com substâncias com alto poder antioxidante. A perda neuronal foi analisada com ensaios colorimétricos (MTT e LDH). Nossos resultados mostraram significativa redução na viabilidade celular após exposição à rotenona de maneira dependente de concentração, mas não dependente de tempo. Foi observada igual e elevada suscetibilidade em culturas mistas neurônio/glia derivadas de hipocampo e de mesencéfalo ventral ao agente neurotóxico. Em termos mecanicísticos, nossos resultados mostraram um papel discreto desempenhado pelo Ca2+ mitocondrial na neurodegeneração induzida por rotenona. Além disso, neste paradigma utilizado, verificamos que o extrato aquoso de folhas de mogno não promoveu proteção contra a toxicidade da rotenona, na concentração testada; ainda, promoveu efeito sinérgico em associação com rotenona. Verificou-se ainda que a rotenona, bem como o extrato de mogno promoveu indução de morte celular tanto por necrose quanto por apoptose, nas concentrações utilizadas. Os resultados deste estudo devem avançar nosso conhecimento sobre o mecanismo de ação de fatores ambientais na patogênese da doença de Parkinson. / Increasing evidence has suggested a role for environmental factors, such as exposure to pesticides, in the pathogenesis of Parkinson’s disease. In experimental animals the exposure to rotenone, a common herbicide and piscicide, induces features of parkinsonism by inhibiting the activity of mitochondrial complex I. Here we propose to investigate rotenone-induced death of neurons by using primary neuron-enriched and neuron-glia cultures from the rat hippocampus and ventral mesencephalon. The neuronal loss was evaluated with the colorimetric MTT assay. Our results showed significant reduction in the cell viability after exposure to rotenone in a dose- but not in a timedependent manner. We also discovered a remarkable feature of rotenone-induced degeneration of cultured neurons. The higher susceptibility was observed in neuron-glia cultures from the ventral mesencephalon, suggesting that the presence of glia, especially microglia, is an important factor contributing to neurodegeneration. Also, as showed by immunohistochemistry, this type of culture presented the higher density of tirosinahidroxilase (TH)-positive neurons. Mechanistically, our results with calcium blockers showed a minimal role played by external calcium, and an important synergistic influence of the ions from the internal stores in the rotenone-induced neurodegeneration. Indeed, in this study, we report that aqueous extract of mahogany leaves didn’t protect against the rotenone-induced toxicity, in the used concentration; and promoted a synergistic effect when associated with rotenona. Finally, the mahogany leaves extract induced celular death both necrosis and apoptosis. The results of this study should advance our understanding of the mechanism of action for environmental factors in the pathogenesis of Parkinson’s disease.

Made available in DSpace on 2015-04-14T14:51:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 467154.pdf: 7061163 bytes, checksum: 094a6255137e152d52395cd63a9b0ee4 (MD5) Previous issue date: 2015-03-06 / Alzheimer disease (AD) and Parkinson disease (PD) are the two most common neurodegenerative disorders affecting around 35 and 10 million people worldwide, respectively. These disorders are characterized by neuronal protein deposits and progressive loss of function or structure of central nervous system (CNS). Studies have shown that purinergic system is involved in mechanisms associated with neurodegenerative diseases such as AD and PD. The purinergic signaling is meditated by ATP and adenosine through activation of purinoceptors P2 and P1, respectively. The nucleotide and nucleoside levels are modulated by the action of the ectonucleotidase family, especially by ecto-Nucleoside triphosphate diphosphohydrolases (NTPDases) and ecto-5?-nucleotidase (EC-5?-Nt). These enzymes hydrolyze ATP to adenosine, which is subsequently deaminated by the enzyme Adenosine Deaminase (ADA) to inosine. Adenosine is described as an important neuromodulator and neuroprotective of CNS, and its modulation has proven to be a promising alternative for the treatment of neurodegenerative diseases. Thus, this study aims to evaluate behavioral parameters in models of cognitive impairment induced by scopolamine, 6-hydroxydopamine, and paraquat in zebrafish and study the possible effect of these models on the purinergic system. Our results, using a model of pharmacological cognitive impairment induced by scopolamine in adult zebrafish, showed that selective and non-selective inhibitors of adenosine receptors (Caffeine, ZM241385, and DPCPX) prevented the cognitive deficit induced by scopolamine. The same results were found for the adenosine transporter inhibitor (dipyridamole), and ADA inhibitor (EHNA). These data support the hypothesis of adenosinergic signalling can modulate memory mechanisms. We also developed a new experimental model of neurodegeneration by treating adult zebrafish chronically with paraquat herbicide (Pq) that results in symptoms of PD. Treatment consisted of six ip. injections of Pq in doses of 10 or 20 mg/kg and each injection was administered every three days. Locomotor behavior was assessed 24 hours after each injection and showed a decrease in both doses. The turn angle was also evaluated and showed difference between the doses administered compared to control group. Non-motor behaviors such as anxiety and social interaction were not significantly different after chronic treatment with Pq. However, after Pq exposure, the animals showed a deficit in Y-maze task memory. Apart from the behavioral data, our results presented an increase on dopamine levels, whereas DOPAC decreased in the experimental group showing change in dopamine metabolism. The amount of tyrosine hydroxylase demonstrated no significant difference between control and treated fish; however, dopamine transporter expression decreased in the group treated with 10 mg/kg Pq, and there was no change at the highest dose. Our study also evaluated the effect of chronic exposure of Pq and 6-hydroxydopamine (6-OHDA) neurotoxins, commonly used as an animal model of PD, on extracellular nucleotide and nucleoside metabolism. Two doses of 6-OHDA were tested, 25 and 50 mg/kg, and the animals were sacrificed at six days after exposure. Our data showed no changes in ectonucleotidase activities or ATP, ADP and AMP levels after exposure to Pq. However, a decrease of extracellular adenosine and increase in inosine levels were observed when compared to the control group. The 6-OHDA treatment did not affect the activity of NTPDase, EC-5?-Nt, and ATP levels in both tested doses. In contrast to the previous results, ADP levels were different for each dose used, while the AMP levels decreased in both doses. The adenosine and inosine showed an increase in both doses of 6-OHDA tested in zebrafish brains. These data suggest that the purinergic system can be modulated differently in experimental animals with symptoms of Parkinson's disease. In addition, this study also presented a new model of neurodegeneration using the Pq and confirms the involvement of purinergic system on neurodegeneration as well as its pharmacological potential in neurodegenerative diseases. / As doen?as neurodegenerativas mais prevalentes s?o a doen?a de Alzheimer (DA) e a doen?a de Parkinson (DP) afetando cerca de 35 e 10 milh?es de pessoas no mundo, respectivamente. Essas patologias s?o caracterizadas pelo dep?sito de prote?nas em c?lulas neuronais e pela perda progressiva da fun??o ou estrutura no sistema nervoso central (SNC). Estudos t?m mostrado que o sistema purin?rgico est? envolvido nos mecanismos relacionados a DA e DP. A sinaliza??o purin?rgica ? mediada pela a??o do ATP e da adenosina atrav?s da ativa??o dos receptores P2 e P1, respectivamente. Os n?veis de nucleot?deos e de nucleos?deos s?o modulados pela a??o enzim?tica das ectonucleotidases, especialmente pela ecto-nucleos?deo trifosfato difosfoidrolases (NTPDases) e ecto-5'-nucleotidase (EC-5?-Nt). Estas enzimas hidrolisam ATP em adenosina, que ? subsequentemente desaminado pela enzima adenosina deaminase (ADA) a inosina. A adenosina ? descrita como importante neuromodulador e neuroprotetor do SNC e sua modula??o tem se mostrado uma alternativa promissora para o tratamento de doen?as neurodegenerativas. Com isso, este estudo visa avaliar par?metros comportamentais em modelos de d?ficit cognitivo induzidos por escopolamina, por 6-hidroxidopamina e por paraquat em peixe-zebra, e estudar o poss?vel efeito desses modelos sobre o sistema purin?rgico. Nossos resultados, utilizando o modelo farmacol?gico de d?ficit cognitivo induzido por escopolamina em peixe-zebra adulto, mostraram que os inibidores seletivos e n?o seletivos dos receptores de adenosina (Cafe?na, ZM241385 e DPCPX) preveniram o d?ficit causado pela escopolamina. Os mesmos resultados foram encontrados para o inibidor do transportador de adenosina (dipiridamol) e inibidor da ADA (EHNA). Esses dados suportam a hip?tese de que a sinaliza??o adenosin?rgica pode modular o processamento da mem?ria. Nosso estudo tamb?m caracterizou um novo modelo experimental de neurodegenera??o, tratando peixes-zebra adultos cronicamente com paraquat (Pq), herbicida associado aos sintomas da DP. O tratamento consistiu de seis inje??es intraperitoniais nas doses de 10 ou 20 mg/kg a cada tr?s dias. O comportamento locomotor foi avaliado 24 horas ap?s cada inje??o e mostrou uma diminui??o em ambas as doses. O ?ngulo de giro tamb?m foi avaliado 24 horas ap?s cada inje??o e demonstrou diferen?a entre as doses administradas. Comportamentos n?o motores como ansiedade e intera??o social n?o apresentaram diferen?a significativa ap?s o tratamento cr?nico com Pq. No entanto, os animais tratados com Pq demonstraram d?ficit de mem?ria em tarefa de labirinto em Y comparados com o grupo controle. Al?m dos dados comportamentais, nossos resultados mostraram um aumento nos n?veis de dopamina, enquanto os de DOPAC diminu?ram nos animais tratados com Pq, mostrando mudan?a no metabolismo. J? a tirosina hidroxilase n?o apresentou diferen?a significativa entre animais do grupo controle e tratados, por?m a express?o do transportador de dopamina diminuiu no grupo tratado com 10 mg/Kg de Pq, n?o havendo altera??o na maior dose. Nosso estudo tamb?m investigou os efeitos da exposi??o cr?nica do Pq e da neurotoxina 6-hidroxidopamina (6-OHDA), comumente usada como modelo animal de DP, sobre o metabolismo extracelular de nucleos?deos e nucleot?deos. Duas doses de 6-OHDA foram testadas, 25 e 50 mg/kg, e os animais foram eutanasiados seis dias ap?s a exposi??o. Nossos dados mostraram que o Pq n?o alterou a atividade das NTPDases e EC-5?-Nt ou os n?veis extracelulares de ATP, ADP e AMP. No entanto, o tratamento cr?nico com Pq diminui os n?veis extracelulares de adenosina e aumentou os n?veis de inosina. Os peixes tratados com 6-OHDA n?o apresentaram altera??es na atividade das NTPDases e EC-5?-Nt, bem como nos n?veis de ATP extracelular nas duas doses testadas. Por?m, houve mudan?as nos n?veis de ADP e uma diminui??o, em ambas as doses, nos n?veis de AMP. J? os n?veis extracelulares de adenosina e inosina apresentaram um aumento. Estes dados sugerem que o sistema purin?rgico pode ser modulado de forma diferente em animais experimentais com sintomas de Parkinson. Al?m disso, este trabalho tamb?m apresentou um novo modelo de neurodegenera??o utilizando o Pq al?m de refor?ar o envolvimento do sistema purin?rgico e o seu potencial farmacol?gico sobre doen?as neurodegenerativas.

Nos seres humanos o triptofano é metabolizado por várias vias, produzindo compostos biologicamente importantes chamados quinureninas, serotonina, ácidos indólicos, compostos ácidos nicotínicos (niacina) e ácido quinolínico. Em condições normais, pouquíssimo triptofano aparece convertido em ácido nicotínico. Sabe-se que o acúmulo de triptofano e seus metabólitos está relacionado ao dano cerebral encontrado tanto na hipertriptofanemia quanto em doenças neurodegenerativas. Nesse trabalho, nós investigamos o efeito da administração de triptofano sobre vários parâmetros comportamentais no teste de campo aberto e de estresse oxidativo e o efeito de creatina e piruvato, sobre os efeitos do triptofano. Quarenta ratos Wistar, machos, de 60 dias, foram aleatoriamente divididos em 4 grupos: salina; triptofano; piruvato + creatina; triptofano + piruvato + creatina. Os animais receberam 3 injeções subcutâneas de triptofano (2 μmol/g peso corporal cada um em intervalos de 3 horas) e/ou piruvato (200 μg/g peso corporal 1 hora antes do triptofano) e/ou creatina (400 μg/g peso corporal 2 vezes por dia durante 5 dias antes do treino); os controles receberam solução salina (NaCl 0.85g%) nos mesmos volumes (30 μL/g peso corporal) das outras substâncias Uma vez que, a redução progressiva da atividade exploratória no campo aberto pode ser interpretada como um indicador de que os animais reconheceram e lembraram do ambiente nossos resultados mostram que o triptofano aumentou a atividade dos animais, sugerindo a redução da habilidade de habituação ao ambiente e um déficit de aprendizagem/memória causada por este aminoácido. O triptofano também induziu aumento de TBA-RS e a redução de sulfidrilas totais no hipocampo, indicando indução de estresse oxidativo. Os efeitos do triptofano no campo aberto e no estresse oxidativo, foram totalmente prevenidos pelo pré-tratamento com creatina mais piruvato, dois potentes antioxidantes, reforçando a hipótese de estresse oxidativo. Nossos achados, estão de acordo ao que pode ser observado em pacientes afetados pela hipertriptofanemia e doenças neurodegenerativas, ou em outras doenças em que ocorra o acúmulo de triptofano. É possível que o estresse oxidativo possa estar enolvido nos mecanismos que levar à lesão cerebral, sugerindo que a suplementação de creatina e piruvato poderia beneficiar os pacientes afetados por esses transtornos. Estudos adicionais serão necessários para compreensão de como o triptofano é causador de dano, se é pelo seu acúmulo ou pelo acúmulo de seus metabólitos. Além disso, também será necessária uma maior investigação para avaliar se a suplementação com creatina e piruvato é possível de ser recomendada à pacientes com hipertriptofanemia ou doenças degenerativas. / In human, tryptophan is metabolised by multiple pathways, producing several compounds, namely kynurenines, serotonin, indolic acids, nicotinic acid (niacin) compounds and quinolinic acid. Under normal conditions, very little tryptophan appears converted to nicotinic acid. It is known that the accumulation of tryptophan and its metabolites is related to brain damage associated with both hypertryptophanemia and neurodegenerative diseases. In this work, we investigated the effect of tryptophan administration on various parameters of behavior in the open field task and oxidative stress, and the effects of creatine and pyruvate, on the effect of tryptophan. Forty, sixty-day-old male Wistar rats, were randomly divided into 4 groups: saline; tryptophan; pyruvate + creatine; pyruvate + creatine. Animals received 3 subcutaneous injections of tryptophan (2 μmol/g body weight each one at 3 h of intervals) and/ or pyruvate (200 μg/g body weight 1 h before tryptophan) and/or 400 μg/g body weight twice a day for 5 days before tryptophan twice a day for 5 days before training; controls received saline solution (NaCl 0.85 g%) at the same volumes (30 μL/g body weight) than the other substances Since the progressive reduction of exploratory activity in open field ca be interpreted as an indicator that animals recognize and remember the environment ours results showed that tryptophan increased the activity of the animals, suggesting a reduction in the ability of habituation to the environment and a deficit in learning/memory caused by this amino acid. Tryptophan induced increase of TBA-RS and total sulfhydryls in the hippocampus, indicating induction of oxidative stress. The effects of tryptophan in the open field, and in oxidative stress were fully prevented by the combination of creatine plus pyruvate, two powerful antioxidants, reinforcing the idea of oxidative stress. In case these findings also occur in humans affected by hypertryptophanemia or other neurodegenerative disease in which tryptophan accumulates, it is feasible that oxidative stress may be involved in the mechanisms leading to the brain injury, suggesting that creatine and pyruvate supplementation could benefit patients affected by these disorders. Additional studies are needed to understand how tryptophan is causing damage if it is by is accumulation or accumulation of metabolites. In addition, further research is needed to assess whether supplementation with creatine and pyruvate can be recommended to patients with degenerative diseases or hipertriptophanemia.