Made available in DSpace on 2015-04-14T14:51:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 452977.pdf: 5521705 bytes, checksum: 123159632e5331d0676a4575af283f7b (MD5) Previous issue date: 2013-08-23 / Modafinil is a drug that promotes increased alertness. It was approved for the treatment of excessive daytime sleepness in narcolepsy and obstructive sleep apnea. Some studies indicate that Modafinil can improve learning, memory and reverse cognitive loss induced by sleep deprivation and stress. This study was aimed to characterize the effects of modafinil on control adult rat s memory. Further, its effects were also studied using three models of cognitive decline to assess modafinil effects on memory. The iron overload model on neonatal period related to the degenerative diseases, maternal deprivation on neonatal period that generates emotional and cognitive impairment on adulthood, and, paradoxal sleep deprivation, which is known to interfere with on memory consolidation. The first experiment investigated the effects of the drug on memory consolidation and retrieval using distinct paradigms of learning; object recognition and inhibitory avoidance (aversive memory task) in healthy adult rats. Male Wistar rats received a single injection of acute modafinil (0.0; 0.75; 7.5 or 75 mg/kg) immediately after training or one hour before object recognition or inhibitory avoidance retention tests. Acute administration of modafinil to healthy rats did not affect memory consolidation or retrieval. The second experiment examined the acute or chronic administration of modafinil on the reversal of memory deficits induced by iron overload in the neonatal period, a model of cognitive decline related to neurodegenerative disorders. Rats treated with iron between 12 and 14 postnatal days received in adulthood, acute intraperitoneal injection of modafinil (0.0; 0.75; 7.5 and 75 mg/kg) immediately after training in the recognition task object. A single injection of modafinil at the highest dose was able to recover recognition memory in rats treated with iron. In order to investigate the effects of chronic treatment with modafinil, irontreated rats received intraperitoneal injections of modafinil at the same doses for seventeen days. Twenty-four hours after the last injection, the animals were submitted to object recognition or inhibitory avoidance training. Memory retention tests were performed twenty four hours after training. Chronic administration of modafinil fully recovered memory deficits induced by iron both in recognition memory and emotional memory. Experiment III evaluated the effects of maternal deprivation combined with paradoxical sleep deprivation (PSP) on recognition memory. Wistar rats separated from their mothers for fourteen days, three hours per day, underwent PSP for twenty four hours in adulthood. The model allowed to investigate the ability to reverse such deficits with administration of modafinil that was effective in restoring cognitive decline caused by maternal deprivation and PSP. The use and commercialization of modafinil as a stimulant is widely proved. To support its application in the memory loss associated with neurodegenerative disorders, stress in early life and PSP, additional preclinical and clinical research are needed. This study shows, however, through the proposed models of cognitive decline, the drug effectiveness in reversing such memory deficits. / O Modafinil ? um f?rmaco que promove o aumento do estado de alerta, e foi aprovado para o tratamento da sonol?ncia diurna excessiva na narcolepsia e apn?ia obstrutiva do sono. Alguns estudos indicam que o modafinil pode melhorar a aprendizagem, a mem?ria e reverter d?ficits cognitivos induzidos pela priva??o de sono e estresse. No presente trabalho tivemos como objetivo caracterizar os efeitos do modafinil sobre a mem?ria em ratos adultos saud?veis. Al?m disso, seus efeitos tamb?m foram estudados utilzando-se tr?s modelos de decl?nio cognitivo para avaliar os efeitos do modafinil sobre a mem?ria: o modelo da sobrecarga de ferro no per?odo neonatal relacionado com as doen?as neurodegenerativas, a separa??o materna no per?odo neonatal que gera um preju?zo emocional e cognitivo na idade adulta e, por fim, a priva??o de sono paradoxal que interfere na consolida??o da mem?ria. No experimento I foram investigados os efeitos do f?rmaco sobre a consolida??o e a evoca??o da mem?ria utilizando-se distintos paradigmas de aprendizagem: reconhecimento de objetos e esquiva inibit?ria (tarefa de mem?ria aversiva) em ratos adultos saud?veis. Ratos Wistar adultos receberam uma inje??o aguda de modafinil (0,75; 7,5 ou 75 mg/kg) ou ve?culo imediatamente ap?s o treino ou 1 hora antes do teste nas tarefas de reconhecimento de objetos ou de esquiva inibit?ria. A administra??o aguda de modafinil em ratos saud?veis n?o afetou a consolida??o e nem a evoca??o da mem?ria. O experimento II analisou os efeitos da administra??o aguda ou cr?nica de modafinil sobre os d?ficits de mem?ria induzidos pela sobrecarga de ferro no per?odo neonatal, um modelo de decl?nio cognitivo relacionado a dist?rbios neurodegenerativos. Ratos tratados com ferro entre o 12? e 14? dia p?s natal receberam, na idade adulta, uma inje??o intraperitoneal aguda de modafinil (0,75; 7,5 e 75 mg/kg) ou ve?culo imediatamente ap?s o treino da tarefa de reconhecimento de objeto. Uma inje??o aguda de modafinil na dose mais elevada foi capaz de recuperar a mem?ria de reconhecimento em ratos tratados com ferro. A fim de investigar os efeitos do tratamento cr?nico com modafinil, os ratos tratados com ferro receberam inje??es di?rias de modafinil nas mesmas doses por 17 dias. Vinte e quatro horas ap?s a ?ltima inje??o, os animais foram submetidos ?s tarefas de reconhecimento de objetos e esquiva inibit?ria. Os testes de reten??o de mem?ria foram realizados 24 horas ap?s o treino. A administra??o cr?nica de modafinil recuperou completamente os d?ficits de mem?ria induzidos pelo ferro, tanto na mem?ria de reconhecimento quanto na mem?ria emocional. O experimento III avaliou os efeitos da separa??o materna combinada com a priva??o de sono paradoxal (PSP) sobre a mem?ria de reconhecimento. Ratos Wistar separados da m?e durante 14 dias, tr?s horas por dia, foram submetidos a PSP por vinte e quatro horas na idade adulta. O modelo permitiu investigar a capacidade de revers?o de tais d?ficits com a administra??o de modafinil que foi efetivo em recuperar o decl?nio cognitivo causado pela separa??o materna e pela PSP. A utiliza??o e a comercializa??o do modafinil como estimulante s?o amplamente fundamentadas. Para dar suporte ? sua aplica??o na perda de mem?ria associada ?s perturba??es neurodegenerativas; ao estresse no in?cio da vida e ? PSP, pesquisas pr? cl?nicas e cl?nicas adicionais s?o necess?rias. Este estudo comprova por meio dos modelos de decl?nio cognitivo propostos, a efetividade do f?rmaco em reverter tais d?ficits de mem?ria.

A principal forma de tratamento da doença de Alzheimer é através de inibidores sintéticos de acetilcolinesterase. Os inibidores existentes no mercado além, de terem um custo elevado e apresentarem efeitos colaterais não previnem ou curam a doença de Alzheimer, apenas retardam o seu desenvolvimento. A baixa efetividade dos tratamentos existentes e a ausência de prognóstico positivo impulsionaram no mercado uma demanda por novas formas de tratamento e/ou prevenção da doença. Neste cenário, investigar a atividade anticolinesterásica em pimentas do reino e pimenta rosa, bem como seu potencial antioxidante e composição fitoquímica são maneiras de promover tanto o conhecimento sobre estas especiarias como beneficiar o panorama de saúde pública, seja no combate a doença de Alzheimer e/ou outras pandemias existentes. Com o objetivo de avaliar o potencial destas especiarias, extratos metanólicos de pimenta preta, verde, branca e rosa foram avaliados segundo o teor de fenólicos totais, atividade antioxidante pelo método DPPH, ABTS e FRAP e atividade anticolinesterásica. Posteriormente o perfil metabolômico dos grãos e extratos de pimenta foi analisado por cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massa. As amostras foram ionizadas por -eletrospray? operando em modo negativo e positivo. O extrato de pimenta rosa apresentou o maior teor de compostos fenólicos totais e a melhor atividade antioxidante e anticolinesterásica em comparação aos demais extratos. Dentre as pimentas do reino, a pimenta verde destacou-se com os maiores teores de compostos fenólicos e atividade antioxidante pelo método DPPH e ABTS. Já a pimenta preta mostrou os melhores resultados para as análises de atividade anticolinesterásica e atividade antioxidante pelo método FRAP. Quanto ao perfil metabolômico as amostras de pimenta foram significativamente distintas entre si. Os espectros obtidos para as amostras de grãos de pimenta foram mais ricos em metabólitos em relação às amostras de extrato em ambos os modos operacionais. O processamento das pimentas do reino induziu modificações quantitativas e qualitativas sobre a composição fitoquímica deste condimento. A pimenta rosa não apresentou nenhum possível metabólito com alto potencial discriminatório, dentre os 15 íons investigados. Em modo operacional negativo, os metabólitos presentes no extrato de pimenta verde, exceto íon de m/z 329,2081, foram responsáveis por todas as contribuições mais significativas entre os perfis metabolômicos gerados. A partir dos resultados obtidos no presente trabalho é possível afirmar que a pimenta rosa apresenta o maior potencial na redução de risco da doença de Alzheimer, dentre as pimentas investigadas. / Synthetic inhibitors of cholinesterase are the main drugs used in the treatment for Alzheimer\'s disease and besides the high cost and side effects, the current drugs available in the market do not prevent or cure Alzheimer, only retard its development. The absence of positive prognosis and limited effectiveness of existing drugs enhance the demand for new forms of the disease\'s treatment and/or prevention. In this scenario, investigating Piper nigrum and Schinus terebinthifolius peppercorns for its acetylcholinesterase and antioxidant activity, as well as its phytochemical composition, are ways to promote both knowledge about these spices and the perspective of health, either in combat of Alzheimer\'s disease and/or other existing pandemics. In order to evaluate the potential of these spices, black, green, white and pink peppers methanolic extracts were evaluated according to the total phenolic content, antioxidant activity by DPPH, ABTS and FRAP assay and anticholinesterase activity. Subsequently the metabolomic profile of the extracts and peppercorns were analyzed by mass spectrometry coupled to liquid chromatography. Samples were ionized by electrospray operating in negative and positive modes. The pink pepper (Schinus terebinthifolius) extract showed the highest content of total phenolic compounds and the best antioxidant and anticholinesterase activity compared to the other extracts. Among Piper nigrum peppercorns, green pepper stood out as the highest levels of phenolic compounds and antioxidant activity by DPPH and ABTS methods. Black pepper obtained the best results for the analysis of acetylcholinesterase activity and antioxidant activity by FRAP method. Regarding the metabolomic profiles, pepper samples are significantly different from each other. The spectrum obtained for peppercorn\'s samples were richer in metabolites compared to extract\'s samples in both operating modes. The processing induced quantitative and qualitative changes on the phytochemical composition of the peppercorns. The pink pepper did not show any possible metabolite with high discriminatory potential, of the 15 ions investigated. In the negative operating mode, the metabolites present in the extracts of green pepper, excluding m/z 329.2081 ion, were responsible for all of the most significant contributions between metabolomic profiles generated. From the results obtained in this study it is possible to affirm that pink pepper has the greatest potential to reduce Alzheimer\'s disease risk, among peppers investigated.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:41:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000417575-Texto+Completo-0.pdf: 5448343 bytes, checksum: c2400c3e66de9c19b7b14a8dd168d231 (MD5) Previous issue date: 2009 / The present study was aimed to investigate neuropathological changes in adult and old rats, and in APP/PS1 transgenic mice subjected to supplementary iron administration in a critical postnatal period in order to study the contribution of environmental and genetic risk factors to the pathogenesis of neurodegenerative disorders. No significant differences in abundance of proteins β-amyloid, phosphorylated tau and α-synuclein analysed by IHC in brain were seen, when treated and non-treated rats were compared. Increased astrocytosis, revealed by densitometry of immnoreactive astrocytes marcked with GFAP, was found in old (24 months) treated rats in substantia nigra and striatum and in the hippocampus of adult (3 months) treated rats when compared to age-matching controls. No modifications in β-amyloid burden were seen in treated and non-treated APP/PS1 mice. No differences in microglial reactions were observed when comparing the four groups of mice: transgenic with iron (TgFe), transgenic with sorbitol (TgSb), wild type with iron (WtFe) and wild type with sorbitol (WtSb). Yet increased astrocytosis, as revealed by densitometry of immnoreactive astrocytes marcked with GFAP, and increased expression levels of GFAP, as revealed by western blotting, were found in iron-treated mice (both Tg and Wt) when compared with TgSb and WtSb. This was accompanied by significant changes in brain fatty acid composition in APP/PS1 mice that lead to a lower membrane peroxidizability index and to reduced protein oxidative damage. The present findings clearly document that excess of iron during the neonatal period impacts in the cellular and molecular composition of the adult and old brain rats and APP/PS1 trangenic mice. These observations may encourage further studies focused on the effects of dietary supplementations in children. / O presente estudo foi planejado para investigar alterações neuropatológicas em ratos adultos e velhos, e em camundongos trangênicos APP/PS1 submetidos à administração de ferro suplementar num período crítico pós-natal, com o objetivo de estudar a contribuição de fatores de risco ambientais e genéticos na patogênese de doenças neurodegenerativas. Nenhuma diferença significativa foi vista na abundância das proteínas β-amilóide, tau fosforilada e na α-sinucleína, analisados por IHC no encéfalo, quando ratos tratados com ferro e sem ferro são comparados. Aumento de astrocitose, detectada por densitometria de astrócitos imunoreativos marcados por GFAP, foi encontrado em ratos velhos (24 meses) tratados com ferro na substância negra e estriado e no hipocampo de ratos adultos (3 meses) tratados com ferro quando comparados com controles pareados por idade. Nenhuma modificação nas placas de β-amilóide foram vistas em camundongos trangênicos APP/PS1 tratados e não tratados. Nenhuma diferença na reação microglial foi observada quando comparados os 4 grupos: trangênicos com ferro (TgFe), transgênicos com sorbitol (TgSb), wild type com ferro (WtFe), wild type com sorbitol (WtSb). Ainda, aumento em astrocitose, revelado por densitometria de astrócitos reativos marcados por GFAP, e aumento de níveis de expressão de GFAP, revelados por western blotting, foram encontrados em camundongos tratados com ferro (tanto Tg como Wt) quando comparados com TgSb e WtSb. Este aumento foi acompanhado por alterações significativas na composição de ácidos graxos no cérebro de camundongos APP/PS1 que levaram à diminuição do índice de capacidade peroxidativa de membrana e redução do dano oxidativo protéico. Os presentes achados claramente documentam que o excesso de ferro durante o período neonatal impacta na composição celular e molecular de cérebros de ratos adultos e velhos e de camundongos trangênicos APP/PS1. Estas observações podem encorajar mais estudos focados nos efeitos de suplementações na dieta de crianças.

A oclusão permanente e bilateral das artérias carótidas comuns (2VO), resultando em uma significante redução do fluxo sangüíneo cerebral (hipoperfusão) em ratos, é aceita como um modelo experimental bem estabelecido para investigar dano neuronal e déficit cognitivo que ocorrre com o envelhecimento e na doença de Alzheimer. Neste estudo foram avaliadas duas proteínas gliais: S100B e proteína glial fibrilar ácida (GFAP) no tecido cortical cerebral e hipocampo, bem como a S100B no fluído cerebroespinal, e captação de glutamato e a atividade da glutamina sintetase em hipocampo. A cognição foi avaliada através dos protocolos espaciais de memória de referência e de trabalho. O conteúdo de S100B periférico, particularmente no soro e no fluído cerebroespinal (CSF), tem sido usado como parâmetro de ativação glial em diversas condições patológicas. Preliminarmente, investigamos o efeito de anestésicos (tiopental, cetamina e halotano) no conteúdo de S100B no CSF e soro, isto porque alguns estudos têm sugerido um efeito prejudicial desses compostos. Além disso, foi investigado também o possível efeito dependente do sexo sobre o conteúdo de S100B no CSF, já que vários estudos têm sugerido os astrócitos como um dos alvos do estrogênio. Altos níveis de S100B no CSF foram encontrados em ratos anestesiados com tiopental; estes níveis, independente do anestésico, foram sexo-dependentes. Ratos adultos, machos Wistar foram submetidos a 10 semanas de hipoperfusão cerebral crônica após o método 2VO. Um significante aumento da S100B e GFAP em hipocampo foi observado, como também uma significante redução da captação de glutamato. Entretanto, observamos uma diminuição da S100B no CSF. Com relação à função cognitiva, houve um déficit tanto na memória espacial de referência como na de trabalho no labirinto aquático. Nossos dados reforçam a hipótese de que astrócitos têm um papel crucial nos mecanismos das patologias neurodegenerativas, como a doença de Alzheimer, e que a patologia hipocampal resultante da hipoperfusão crônica contribui para os déficits de memória. / The permanent occlusion of common carotid arteries (2VO), resulting in a significant reduction in cerebral blood flow (hypoperfusion) in rats, is accepted as a well established experimental model to investigate neuronal damage and cognitive impairment that occurs in human ageing and Alzheimer's disease. In the present study, we evaluated two astroglial proteins: S100B and glial fibrillary acidic protein (GFAP) in cerebral cortex and hippocampus tissue, as well S100B in cerebrospinal fluid, and glutamate uptake and glutamine synthetase activity in hippocampus tissue. Cognition was assessed by reference and working spatial memory protocols. Peripheral S100B content, particularly in serum and cerebrospinal fluid (CSF), has been used as a parameter of glial activation in several pathological conditions. Preliminary we investigated the effect of anesthetics (thiopental, ketamine and halothane) on CSF S100B levels since some studies have suggested a damage effect of these compounds. Moreover, we investigated a possible gender dependence on CSF S100B, since several studies have suggested astrocytes as putative targets for estrogen. Higher levels of CSF S100B were found when rats were anaesthetized with thiopental; these levels, independently of anesthetic, were gender dependent. Adult male Wistar rats were submitted to 10 weeks of chronic cerebral hypoperfusion after the 2VO method. A significant increase of S100B and GFAP in hippocampus tissue was observed, as well a significant decrease in glutamate uptake. Interestingly, we observed a decrease in S100B in cerebrospinal fluid. As for cognitive function, there was an impairment of both reference and working spatial memory in the water maze. Our data so support the hypothesis that astrocytes play a crucial role in the mechanisms of neurodegenerative disorders, like Alzheimer's disease, and that hippocampal pathology arising after chronic hypoperfusion gives rise to memory deficits.

Introdução: A doença de Machado-Joseph, também conhecida como ataxia espinocerebelar tipo 3 (DMJ/SCA3), é de inicio na vida adulta, uma doença neurodegenerativa autossômica dominante causada por uma expansão CAG no gene ATXN3. A DMJ/SCA3 pertence ao grupo de doenças chamado de poliglutaminopatias (PoliQ). A redução do risco de câncer em indivíduos com PolyQ tais como a doença de Huntington foi previamente relatada em um população diferente. Nenhum estudo buscando essa associação em DMJ/SCA3 já foi realizada.Objetivos: comparar os 15 anos de incidência cumulativa de câncer (ICC) e a proporção de câncer como causa de morte em portadores de DMJ/SCA3 sintomáticos observados e nos controles. Métodos: Indivíduos com DMJ/SCA3 pertencentes ao Rio Grande do Sul em uma coorte de 2000 a 2015 foram identificados. Entrevistas estruturadas foram feitas com indivíduos afetados e com controles não relacionados. A CIC conforme publicado pelo Instituto Nacional de Câncer (INCA), do Brasil, foi usado como um controle populacional. As causas de morte entre as famílias com DMJ/SCA3 e controles não relacionados pareados também foram obtidos pelo Sistema de Informações sobre Mortalidade Pública. Foram entrevistados 154 pacientes com DMJ/SCA3 e 80 controles não relacionados: Resultados: A CIC foi de 7/154 (4,5%) e 5/80 (6,3%) entre DMJ/SCA3 e nos indivíduos controles não relacionados, respectivamente. Para obter uma redução do risco absoluto de 1,8 entre os casos e controles, seriam necessários 1.938 indivíduos por grupo para detectar uma diferença significativa entre os grupos. A população total de sintomáticos com DMJ/SCA3 igualou-se a 625 indivíduos em 2015, esse estudo foi interrompido. O câncer foi a causa da morte em 9/101 (8,9%) DMJ/SCA3 e em 52/202 (26,2%) controles, com uma redução do risco absoluto de 17,3% no grupo DMJ/SCA3 (χ² = 12,421; p = 0,001 ; OR 0,27, IC 95% 0,13-0,58). Indivíduos com DMJ/SCA3 que morreram de câncer eram mais velhos e tinham uma menor CAGexp que os casos que faleceram de outras causas.Discussão: Devido à raridade da DMJ/SCA3, estudos de CIC em indivíduos vivos com poder estatístico são inviáveis. No entanto, uma redução significativa de câncer como uma causa de morte foi detectada em DMJ/SCA3. Estes dados confirmam a associação de polyQ com proteção contra o câncer e sugerem que polyQ de fato são doenças de multissistemas. / Introduction: Machado-Joseph disease, also known as Spinocerebellar Ataxia type 3 (MJD/SCA3), is an adult-onset autosomal dominant neurodegenerative disease caused by an expanded CAG repeat in the ATXN3 gene. MJD/SCA3 belongs to the so-called group of polyglutamine disorders (PolyQ). Reduced risk of câncer in individuals with PolyQ such as Huntington disease was previously reported in different population. No study searching for this association in MJD/SCA3 was already performed. Objectives: We aimed to compare the 15 years cumulative incidence of câncer (ICC) and the proportion of câncer as a cause of death in symptomatic SCA3/MJD carriers with those observed in controls. Methods: SCA3/MJD individuals belonging to the Rio Grande do Sul cohort from 2000 to 2015 were identified. A structured interview was done with affected individuals and with unrelated controls. CIC as published by the National Institute of Câncer (INCA), Brazil, was used as a population control. Causes of death among SCA3/MJD families and paired unrelated controls were also obtained from the Public Information System on Mortality. Results: 154 SCA3/MJD patients and 80 unrelated controls were interviewed. CIC were 7/154 (4.5%) and 5/80 (6.3%) among SCA3/MJD and unrelated control individuals, respectively. For an absolute risk reduction of 1.8 between cases and controls, 1,938 individuals per group would be needed to detect a significant difference between groups. Since the total symptomatic SCA3/MJD population equaled 625 individuals in 2015, this study was interrupted. Câncer was a cause of death in 9/101 (8.9%) SCA3/MJD and in 52/202 (26.2%) controls, with an absolute reduction risk of 17.3% in the SCA3/MJD group (χ²=12.421; p=0.001; OR 0.27, IC95% 0.13 to 0.58). SCA3/MJD individuals who died from câncer were older and carried shorter CAGexp than those SCA3/MJD cases who died from other causes. Discussion: Due to the rarity of SCA3/MJD, CIC studies in living individuals with statistical power are unfeasible. However, a significant reduction of câncer as a cause of death was detected in SCA3/MJD. This data confirm the association of PolyQ with protection against câncer and suggest that PolyQ are indeed multisystem disorders.

A homocisteína é um aminoácido sulfurado derivado do metabolismo da metionina. Quando os níveis plasmáticos de homocisteína ultrapassam 10-15 μM, tem-se uma condição conhecida como hiperhomocisteinemia, a qual pode ser classificada em leve (>10 μM), moderada (>30 μM) ou severa (>100 μM). A hiperhomocisteinemia leve não tem origem genética, sendo considerada um fator de risco para o desenvolvimento de doenças neurodegenerativas e vasculares, incluindo isquemia cerebral e cardíaca. Nosso grupo de pesquisa desenvolveu um modelo químico induzido de hiperhomocisteinemia leve crônica em ratos adultos jovens e, usando esse modelo foi mostrado que existe associação entre essa condição e alterações em parâmetros de inflamação e estresse oxidativo/nitrativo em tecido cerebral. O objetivo do presente estudo foi avaliar se o ácido acetilsalicílico tem papel neuroprotetor no efeito da homocisteína sobre os níveis de interleucinas IL-1β e IL-6, atividade e imunoconteúdo da acetilcolinesterase, biodisponibilidade de óxido nítrico, atividade e imunoconteúdo das enzimas antioxidantes superóxido dismutase e catalase, conteúdo de sulfidrilas e índice de dano ao DNA. Também realizamos análise morfológica por microscopia eletrônica de transmissão em córtex cerebral de ratos submetidos ao modelo. Ratos Wistar receberam homocisteína (0,03 μmol/g de peso corporal) por injeções subcutâneas duas vezes ao dia e ácido acetilsalicílico (25 mg/Kg de peso corporal) por injeções intraperitoneais uma vez ao dia, do dia 30 ao 60º dia pós-parto Ratos controles receberam o mesmo volume da solução veículo. Doze horas após a última injeção, alguns animais foram decapitados para posteriores análises bioquímicas, e outros animais foram perfundidos para posterior análise morfológica. Os resultados mostraram que os ratos submetidos à hiperhomocisteinemia leve apresentaram aumento significativo dos níveis de IL-1β, IL-6 e da atividade da acetilcolinesterase, bem como níveis reduzidos de nitritos. A homocisteína também diminuiu as atividades da superóxido dismutase e catalase, bem como o imunoconteúdo da catalase. Danos às proteínas e DNA, assim como alterações ultraestruturais também foram observadas no córtex cerebral dos animais hiperhomocisteinêmicos. O ácido acetilsalicílico preveniu totalmente o efeito da homocisteína sobre a atividade da acetilcolinesterase, atividade e imunoconteúdo da catalase, e alterações ultraestruturais. As alterações nos níveis de IL-1β, atividade de superóxido dismutase, conteúdo de sulfidrilas e dano ao DNA foram parcialmente prevenidas pelo ácido acetilsalicílico. Nossos achados mostraram que o modelo induzido quimicamente de hiperhomocisteinemia leve alterou alguns parâmetros inflamatórios, oxidativos/nitrativos e morfológicos. Nossos resultados também sugerem que o ácido acetilsalicílico desempenha um papel neuroprotetor nas condições apresentadas, pois preveniu a maior parte dessas alterações. Porém, a administração crônica do ácido acetilsalícico também apresentou efeito per se significativo de dano ao DNA, o qual deve ser melhor elucidado em estudos posteriores. / Homocysteine is a sulfur amino acid derived from methionine metabolism. When plasma homocysteine levels exceed 10-15 μM, there is a condition known as hyperhomocysteinemia, which can be classified as mild (>10 μM), moderate (>30 μM), or severe (>100 μM). Mild hyperhomocysteinemia does not have genetic origin and it is considered a risk factor for the development of neurodegenerative and vascular diseases, including cerebral and cardiac ischemia. Our research group has developed an induced chemical model of chronic mild hyperhomocysteinemia in young adult rats and using this model, it has been shown an association between this condition and changes in parameters of inflammation and oxidative/nitrative stress in brain tissue. The objective of the present study was to evaluate if acetylsalicylic acid has a neuroprotective role in the effect of homocysteine on IL-1β and IL-6 interleukin levels, acetylcholinesterase activity and immunocontent, nitric oxide bioavailability, activity and immunocontent of antioxidant enzymes superoxide dismutase and catalase, sulfhydryl content and DNA damage index. We also performed morphological analysis by transmission electron microscopy in the cerebral cortex of rats submitted to the model. Wistar male rats received homocysteine (0.03 μmol/g of body weight) by subcutaneous injections twice a day and acetylsalicylic acid (25 mg/Kg of body weight) by intraperitoneal injections once a day from the 30th to the 60th postpartum day Control rats received the same volume of vehicle solution. Twelve hours after the last injection, some animals were decapitated for subsequent biochemical analyzes, and other animals were perfused for subsequent morphological analysis. The results showed that rats submitted to mild hyperhomocysteinemia significantly increased levels of IL-1β, IL-6, acetylcholinesterase activity and reduced nitrite levels. Homocysteine also decreased the activities of superoxide dismutase and catalase, as well as catalase's immunocontent. Damage to proteins and DNA as well as ultrastructural changes were also observed in the cerebral cortex of hyperhomocysteinemic animals. Acetylsalicylic acid totally prevented the effect of homocysteine on acetylcholinesterase activity, catalase activity and immunocontent, and ultrastructural changes. Alterations in IL-1β levels, superoxide dismutase activity, sulfhydryl content and DNA damage were partially prevented by acetylsalicylic acid. Our findings showed that the chemically induced model of mild hyperhomocysteinemia altered some inflammatory, oxidative/nitrative and morphological parameters. Our results also suggest that acetylsalicylic acid plays a neuroprotective role in the conditions presented, as it prevented most of these changes. However, chronic administration of acetylsalicylic acid also had a significant effect of DNA damage, which should be better elucidated in later studies.

Orientador: Prof. Dr. Hueder Paulo Moisés de Oliveira / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2016. / As propriedades fotofísicas e fotoquímica de quatro ftalocianinas comerciais (parte A) foram investigadas em DMSO, DMSO80%/THF20%, DMSO60%/THF40%, DMSO40%/THF60%, DMSO20%/THF80% e THF (v/v). Quatro ftalocianinas foram sintetizadas (parte B), sendo elas a metil ftalocianina de zinco (MetZnPc), metil ftalocianina de cloro-alumínio (MetAlClPc), terc-butil ftalocianina de zinco (TbutZnPc) e terc-butil ftalocianina de cloro-alumínio (TbutAlClPc). Suas propriedades fotofísicas e fotoquímica também foram estudadas em diferentes solventes, sendo eles THF, DMF, DMSO, CHCl3 e MeOH. Para o estudo dos tempos de vida, foi utilizada a técnica de tempo correlacionado de contagem de único fóton (TCSPC). Nas ftalocianinas comerciais, o método indireto utilizando DPBF foi utilizado para demonstrar a geração de espécies reativas de oxigênio dos compostos. O método direto, que analisa as curvas de decaimento de fosforescência do oxigênio singlete em 1270 nm, também foi empregado, tanto para as ftalocianinas comercias quanto para as ftalocianinas sintetizadas. A influência do metal central nas propriedades fotofísicas, fotoquímica e o efeito do solvente foram discutidos em todos os compostos estudados, tanto da parte A quanto da parte B. Para os compostos sintetizados, o estudo do efeito da agregação foi investigado em THF. Verificou-se o efeito dos ligantes periféricos e axiais, bem como o efeito dos metais complexados em todas as propriedades estudadas. / Photophysical and photochemical properties of four commercial phthalocyanines (part A) were investigated in DMSO, DMSO80%/THF20%, DMSO60%/THF40%, DMSO40%/THF60%, DMSO20%/THF80% and THF. Four phthalocyanines were synthesized (part B), they are methyl zinc phthalocyanine (MetZnPc), methyl aluminum-chloride phthalocyanine (MetAlClPc), tert-butyl zinc phthalocyanine (TbutZnPc) and tert-butyl aluminum-chloride phthalocyanine (TbutAlClPc). Their photophysical and photochemical properties have also been studied in different solvents, THF, DMF, DMSO, CHCl3 and MeOH. Fluorescence lifetimes were recorded using a time correlated single photon counting setup (TCSPC) technique. In commercial phthalocyanines, the chemical method, using DPBF as a quencher, was employed in order to demonstrate the generation of reactive oxygen species. Direct method, which analyzes phosphorescence decay curves of singlet oxygen at 1270 nm, was also employed, both for commercial phthalocyanines and for the synthesized phthalocyanines. The influence of central metal ions on the photophysical and photochemical properties and the influence of media were discussed in all studied compounds, both in part A and part B. For the synthesized compounds, the aggregation effect study was investigated in THF. The effect of peripheral and axial ligands as well as the effect of the complexed metal ion in all the studied properties were investigated.

A oclusão permanente e bilateral das artérias carótidas comuns (2VO), resultando em uma significante redução do fluxo sangüíneo cerebral (hipoperfusão) em ratos, é aceita como um modelo experimental bem estabelecido para investigar dano neuronal e déficit cognitivo que ocorrre com o envelhecimento e na doença de Alzheimer. Neste estudo foram avaliadas duas proteínas gliais: S100B e proteína glial fibrilar ácida (GFAP) no tecido cortical cerebral e hipocampo, bem como a S100B no fluído cerebroespinal, e captação de glutamato e a atividade da glutamina sintetase em hipocampo. A cognição foi avaliada através dos protocolos espaciais de memória de referência e de trabalho. O conteúdo de S100B periférico, particularmente no soro e no fluído cerebroespinal (CSF), tem sido usado como parâmetro de ativação glial em diversas condições patológicas. Preliminarmente, investigamos o efeito de anestésicos (tiopental, cetamina e halotano) no conteúdo de S100B no CSF e soro, isto porque alguns estudos têm sugerido um efeito prejudicial desses compostos. Além disso, foi investigado também o possível efeito dependente do sexo sobre o conteúdo de S100B no CSF, já que vários estudos têm sugerido os astrócitos como um dos alvos do estrogênio. Altos níveis de S100B no CSF foram encontrados em ratos anestesiados com tiopental; estes níveis, independente do anestésico, foram sexo-dependentes. Ratos adultos, machos Wistar foram submetidos a 10 semanas de hipoperfusão cerebral crônica após o método 2VO. Um significante aumento da S100B e GFAP em hipocampo foi observado, como também uma significante redução da captação de glutamato. Entretanto, observamos uma diminuição da S100B no CSF. Com relação à função cognitiva, houve um déficit tanto na memória espacial de referência como na de trabalho no labirinto aquático. Nossos dados reforçam a hipótese de que astrócitos têm um papel crucial nos mecanismos das patologias neurodegenerativas, como a doença de Alzheimer, e que a patologia hipocampal resultante da hipoperfusão crônica contribui para os déficits de memória. / The permanent occlusion of common carotid arteries (2VO), resulting in a significant reduction in cerebral blood flow (hypoperfusion) in rats, is accepted as a well established experimental model to investigate neuronal damage and cognitive impairment that occurs in human ageing and Alzheimer's disease. In the present study, we evaluated two astroglial proteins: S100B and glial fibrillary acidic protein (GFAP) in cerebral cortex and hippocampus tissue, as well S100B in cerebrospinal fluid, and glutamate uptake and glutamine synthetase activity in hippocampus tissue. Cognition was assessed by reference and working spatial memory protocols. Peripheral S100B content, particularly in serum and cerebrospinal fluid (CSF), has been used as a parameter of glial activation in several pathological conditions. Preliminary we investigated the effect of anesthetics (thiopental, ketamine and halothane) on CSF S100B levels since some studies have suggested a damage effect of these compounds. Moreover, we investigated a possible gender dependence on CSF S100B, since several studies have suggested astrocytes as putative targets for estrogen. Higher levels of CSF S100B were found when rats were anaesthetized with thiopental; these levels, independently of anesthetic, were gender dependent. Adult male Wistar rats were submitted to 10 weeks of chronic cerebral hypoperfusion after the 2VO method. A significant increase of S100B and GFAP in hippocampus tissue was observed, as well a significant decrease in glutamate uptake. Interestingly, we observed a decrease in S100B in cerebrospinal fluid. As for cognitive function, there was an impairment of both reference and working spatial memory in the water maze. Our data so support the hypothesis that astrocytes play a crucial role in the mechanisms of neurodegenerative disorders, like Alzheimer's disease, and that hippocampal pathology arising after chronic hypoperfusion gives rise to memory deficits.

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Devido a seu elevado grau de acidez, o fruto ? consumido principalmente como suco ou utilizado como ingrediente na prepara??o de alimentos. Dessa maneira, durante seu processamento s?o geradas quantidades consider?veis de res?duo agroindustrial. Apesar de estudos que apontam sua riqueza em compostos bioativos e efeitos biol?gicos, poucas s?o as informa??es sobre t?cnicas de transforma??o, aproveitamento e preserva??o dos frutos e de seu res?duo industrial, as quais poderiam ser empregadas em prol de sua utiliza??o funcional. Sendo assim, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a aplica??o de dois processos de secagem, por convec??o em secador de bandejas e por liofiliza??o sobre o res?duo de camu-camu (constitu?do por casca e sementes com polpa aderida), visando obter um produto com qualidades funcionais. A presente tese foi dividida em tr?s etapas: a primeira etapa mostra os estudos relacionados ? secagem convectiva e liofiliza??o, na qual foi avaliado o impacto de ambos os processos sobre compostos bioativos selecionados, tomando o res?duo fresco como amostra controle. Dentre as condi??es estudadas, os grupos obtidos por convec??o a 50?C e 4 m/ s (SC50) e 80?C e 6 m/ s (SC80) apresentaram melhor combina??o de concentra??o de ?cido asc?rbico, capacidade redutora do Folin-Ciocalteau e caroten?ides totais, e foram selecionados para estudos complementares. Al?m disso, o res?duo liofilizado (RL) e o res?duo fresco (RF) foram investigados nas etapas posteriores da pesquisa. De maneira geral, foi observada maior concentra??o dos constituintes bioativos no grupo RF, seguido do RL e, por fim, os res?duos desidratados por convec??o, SC50 e SC80, respectivamente. Na segunda etapa, foram avaliadas atividades antioxidante, microbiol?gica e antienzim?tica, onde tamb?m foi observada a mesma tend?ncia nos resultados. Nessa etapa, foi identificada, pela primeira vez na literatura, a presen?a do ?cido sir?ngico no res?duo do camu-camu. A terceira parte desta tese abordou a investiga??o dos efeitos do res?duo de camu-camu desidratado sobre o envelhecimento e doen?as neurodegenerativas, utilizando o modelo in vivo C. elegans. Os extratos de camu-camu foram capazes de favorecer genes importantes das vias de ativa??o/inibi??o do estresse oxidativo e t?rmico (p < 0,05). Para o verme do tipo selvagem N2, as fra??es do extrato de baixo peso molecular PA (fase aquosa e polar ?cida), PB (fase aquosa e polar b?sica) e PN (fase org?nica e polar neutra) do grupo SC50 estenderam o tempo de vida em 20% e 13% (p < 0,001). Os resultados obtidos revelaram que a paralisia induzida pelo pept?deo Amil?ide ?1-42 associada a doen?a de Alzheimer, foi retardada significativamente (p < 0,0001) na linhagem CL4176. Da mesma forma, os extratos de camu-camu foram capazes de atenuar a indu??o dopamin?rgica associada ao mal de Parkinson. Finalmente, a an?lise global dos dados mostra que o res?duo de camucamu, co-produto obtido a partir de uma fruta nativa Brasileira, constitui uma fonte natural de compostos relevantes para a sa?de humana. Dessa forma, a presente tese mostra de maneira in?dita a multifuncionalidade desse produto ainda subaproveitado do ponto de vista cient?fico, comercial e tecnol?gico. / Camu-camu (Myrciaria dubia H.B.K. (McVaugh)) is a native Amazon fruit, recognized worldwide as one of the main natural sources of ascorbic acid. Due to its great acidity, this fruit is generally consumed after processing into juice or as ingredient in food preparations. As a co-product of the camu-camu processing, a significant amount of agroindustrial residue is generated. Despite the studies showing the bioactive value and biological potential of the fruit, few studies have approached the possible processing techniques, transformation and preservation of camu-camu fruits and its agroindustrial pomace. Therefore, the present work has the objective of evaluating two different drying processes applied to camu-camu pomace (peel and seeds with residual pulp), freeze drying and hot air drying, in order to obtain a functional fruit product. This thesis was divided into three stages: the first one shows the studies related to the freeze drying and hot air drying, where we demonstrated the impact of the selected drying techniques on the bioactive components of camu-camu, taking the fresh pomace as the control group. Among the investigated conditions, the groups obtained at 50?C and 4 m/s (SC50) and 80?C and 6 m/s (SC80) were selected as for further studies, based on their ascorbic acid final content and Folin-Ciocalteau reducing capacity. In addition to SC50 and SC80, the fresh pomace (RF) and freeze dried (RL) samples were also evaluated in these further stages of the research. Overall, the results show higher bioactive concentration in the RF samples, followed by RL, SC50 and SC80. On the second step of the research, the antioxidant, antimicrobial and antienzymatic activities were evaluated and the same tendency was observed. It was also reported, for the first time in the literature, the presence of syringic acid in dried camu-camu pomace. In the third and final stage of the research, it was investigated the effect of dried camu-camu on aging and neuroprotective disorders, using the in vivo model C.elegans. It was observed that camu-camu extracts were able to modulate important signaling genes relevant to thermal and oxidative stresses (p < 0.05). The polar acid, polar basic and polar neutral fractions obtained from the low molecular extracts of SC50 were able to extend the lifespan of wild type N2 C. elegans in 20% and 13% (p < 0.001). Results also showed that the paralysis induced by the ?1-42 amyloid was significantly (p < 0.0001) retarded in CL4176 worms. Similarly, the camu-camu extracts attenuated the dopaminergic induction associated to Parkinson?s disease. Finally, a global analysis of the data presented here reveal that the camu-camu pomace, a co-product obtained from the industrial processing of a native Brazilian fruit, is a relevant natural source of health relevant compounds. This thesis, shows for the first time, the multifunctionality of camu-camu pomace, a natural resource still underexploited for scientific, commercial and technological purposes.

A homocisteína é um aminoácido sulfurado derivado do metabolismo da metionina. Quando os níveis plasmáticos de homocisteína ultrapassam 10-15 μM, tem-se uma condição conhecida como hiperhomocisteinemia, a qual pode ser classificada em leve (>10 μM), moderada (>30 μM) ou severa (>100 μM). A hiperhomocisteinemia leve não tem origem genética, sendo considerada um fator de risco para o desenvolvimento de doenças neurodegenerativas e vasculares, incluindo isquemia cerebral e cardíaca. Nosso grupo de pesquisa desenvolveu um modelo químico induzido de hiperhomocisteinemia leve crônica em ratos adultos jovens e, usando esse modelo foi mostrado que existe associação entre essa condição e alterações em parâmetros de inflamação e estresse oxidativo/nitrativo em tecido cerebral. O objetivo do presente estudo foi avaliar se o ácido acetilsalicílico tem papel neuroprotetor no efeito da homocisteína sobre os níveis de interleucinas IL-1β e IL-6, atividade e imunoconteúdo da acetilcolinesterase, biodisponibilidade de óxido nítrico, atividade e imunoconteúdo das enzimas antioxidantes superóxido dismutase e catalase, conteúdo de sulfidrilas e índice de dano ao DNA. Também realizamos análise morfológica por microscopia eletrônica de transmissão em córtex cerebral de ratos submetidos ao modelo. Ratos Wistar receberam homocisteína (0,03 μmol/g de peso corporal) por injeções subcutâneas duas vezes ao dia e ácido acetilsalicílico (25 mg/Kg de peso corporal) por injeções intraperitoneais uma vez ao dia, do dia 30 ao 60º dia pós-parto Ratos controles receberam o mesmo volume da solução veículo. Doze horas após a última injeção, alguns animais foram decapitados para posteriores análises bioquímicas, e outros animais foram perfundidos para posterior análise morfológica. Os resultados mostraram que os ratos submetidos à hiperhomocisteinemia leve apresentaram aumento significativo dos níveis de IL-1β, IL-6 e da atividade da acetilcolinesterase, bem como níveis reduzidos de nitritos. A homocisteína também diminuiu as atividades da superóxido dismutase e catalase, bem como o imunoconteúdo da catalase. Danos às proteínas e DNA, assim como alterações ultraestruturais também foram observadas no córtex cerebral dos animais hiperhomocisteinêmicos. O ácido acetilsalicílico preveniu totalmente o efeito da homocisteína sobre a atividade da acetilcolinesterase, atividade e imunoconteúdo da catalase, e alterações ultraestruturais. As alterações nos níveis de IL-1β, atividade de superóxido dismutase, conteúdo de sulfidrilas e dano ao DNA foram parcialmente prevenidas pelo ácido acetilsalicílico. Nossos achados mostraram que o modelo induzido quimicamente de hiperhomocisteinemia leve alterou alguns parâmetros inflamatórios, oxidativos/nitrativos e morfológicos. Nossos resultados também sugerem que o ácido acetilsalicílico desempenha um papel neuroprotetor nas condições apresentadas, pois preveniu a maior parte dessas alterações. Porém, a administração crônica do ácido acetilsalícico também apresentou efeito per se significativo de dano ao DNA, o qual deve ser melhor elucidado em estudos posteriores. / Homocysteine is a sulfur amino acid derived from methionine metabolism. When plasma homocysteine levels exceed 10-15 μM, there is a condition known as hyperhomocysteinemia, which can be classified as mild (>10 μM), moderate (>30 μM), or severe (>100 μM). Mild hyperhomocysteinemia does not have genetic origin and it is considered a risk factor for the development of neurodegenerative and vascular diseases, including cerebral and cardiac ischemia. Our research group has developed an induced chemical model of chronic mild hyperhomocysteinemia in young adult rats and using this model, it has been shown an association between this condition and changes in parameters of inflammation and oxidative/nitrative stress in brain tissue. The objective of the present study was to evaluate if acetylsalicylic acid has a neuroprotective role in the effect of homocysteine on IL-1β and IL-6 interleukin levels, acetylcholinesterase activity and immunocontent, nitric oxide bioavailability, activity and immunocontent of antioxidant enzymes superoxide dismutase and catalase, sulfhydryl content and DNA damage index. We also performed morphological analysis by transmission electron microscopy in the cerebral cortex of rats submitted to the model. Wistar male rats received homocysteine (0.03 μmol/g of body weight) by subcutaneous injections twice a day and acetylsalicylic acid (25 mg/Kg of body weight) by intraperitoneal injections once a day from the 30th to the 60th postpartum day Control rats received the same volume of vehicle solution. Twelve hours after the last injection, some animals were decapitated for subsequent biochemical analyzes, and other animals were perfused for subsequent morphological analysis. The results showed that rats submitted to mild hyperhomocysteinemia significantly increased levels of IL-1β, IL-6, acetylcholinesterase activity and reduced nitrite levels. Homocysteine also decreased the activities of superoxide dismutase and catalase, as well as catalase's immunocontent. Damage to proteins and DNA as well as ultrastructural changes were also observed in the cerebral cortex of hyperhomocysteinemic animals. Acetylsalicylic acid totally prevented the effect of homocysteine on acetylcholinesterase activity, catalase activity and immunocontent, and ultrastructural changes. Alterations in IL-1β levels, superoxide dismutase activity, sulfhydryl content and DNA damage were partially prevented by acetylsalicylic acid. Our findings showed that the chemically induced model of mild hyperhomocysteinemia altered some inflammatory, oxidative/nitrative and morphological parameters. Our results also suggest that acetylsalicylic acid plays a neuroprotective role in the conditions presented, as it prevented most of these changes. However, chronic administration of acetylsalicylic acid also had a significant effect of DNA damage, which should be better elucidated in later studies.