Alterações em estruturas específicas do SNC, em particular, no sistema fronto-límbico, assim como a diminuição das células neuronais e gliais parece estar envolvida com a fisiopatologia do Transtorno do Humor Bipolar (THB). A glia exerce um importante papel no SNC, entre os quais, a produção de neurotrofinas, em especial, o Fator de Crescimento Neurotrófico derivado de Células da Glia (GDNF). Um marcado aumento dos níveis séricos de GDNF em pacientes deprimidos (F= 42.31; p=0.004; one-way ANOVA) e maníacos (F= 42.31; p=0.001; one-way ANOVA) foi demonstrado neste estudo, sugerindo um possível envolvimento desta neurotrofina com o THB. Por outro lado, alterações nos fatores neurotróficos afetam os mecanismos de plasticidade sináptica, podendo contribuir para as deficiências cognitivas apresentadas pelos pacientes. Deficiências cognitivas, em especial, as falhas de memória são descritas, as quais influenciam a funcionalidade destes indivíduos, principalmente a nível ocupacional e social. As altas taxas de disfuncionalidade apresentadas pelos pacientes e a falta de padronização dos instrumentos usados nos estudos para avaliar funcionalidade, nos levaram ao desenvolvimento de uma escala. A Escala Breve de Funcionalidade (FAST) é um instrumento de rápida e fácil aplicação desenvolvida para usar em psiquiatria, em especial, paciente com THB. A FAST avalia objetivamente seis áreas específicas da funcionalidade, tais como autonomia, trabalho, cognição, relacionamentos interpessoais, finanças e lazer. A validação da escala foi realizada através de testes psicométricos, tais como: consistência interna (alfa de Cronbach’s igual a 0.909), validade concorrente comparada com a GAF (r=-0.903; p<0.001), test-retest (0.98; p<0.01), validade em detectar diferenças entre episódios agudos (maníacos: 40.44±9.15 e deprimidos 43.21±13.34) e períodos de remissão (18.55±13.19; F=35.43; p<0.001) e análise fatorial. Os resultados obtidos foram muito positivos, tornando o instrumento válido e prontamente disponível para o uso na prática clínica e investigação. Palavras-chave: transtorno do humor bipolar, GDNF, glia, neurotrofinas, funcionalidade, disfuncionalidade, escalas de funcionalidade. / Alterations in specific structures of CNS, in particular, fronto-lymbic system, and a reduction of neurons and glial cells appear to be involved in the pathophysiology of bipolar disorder. Glial cells have an important role in the CNS, for example, the production of neurotrophins, especially, Glial Cell Line-derived Neurotrophic Factor (GDNF). In this study, we showed a marked increased in the serum levels of GDNF in depressive (F= 42.31; p=0.004; one-way ANOVA) and manic bipolar patients (F= 42.31; p=0.001; one-way ANOVA), which suggested that GDNF could be involved in the physiopathology of bipolar disorder. On the other hand, alterations in the neurotrophic factors hinder synaptic plasticity mechanisms, may result in cognitive impairment in bipolar patients. In particular, memory difficulties have been reported here, and these difficulties influence occupational and social functioning in these subjects. High rates of functional impairment showed by bipolar patients and a lack of standardization of the instruments available to assess functioning in the studies motivated us to development the scale. The Functioning Assessment Short test (FAST) is a rapid instrument and easy to apply developed to use in psychiatry, especially, bipolar patients. It assesses six specific domains of functioning, such as autonomy, occupational functioning, cognitive functioning, financial issues and leisure time. The validation of FAST was performed by psychometric tests such as internal consistency (Cronbach’s alpha: 0.909), concurrent validity compared to the GAF (r=-0.903; p<0.001), validity as a discriminative measure to detect the difference between euthymic (18.55; F=23.59; p<0.001) and acute patients (manic: 38.50; depressive: 42.38; mixed: 43.21), factorial analysis and test-retest reliability (0.953; p<0.01). The FAST scale showed strong psychometric properties and it is now available for use in both clinical practice and investigation settings.

Os Transtornos do Espectro do Autismo, aqui tratados coletivamente sob o termo “autismo”, são distúrbios do desenvolvimento caracterizados por prejuízo no uso da linguagem e na comunicação, redução na interação social e comportamentos e interesses restritos e repetitivos. Evidências sugerem que o autismo é um transtorno multifatorial uma vez que se sabe da existência de um componente genético mas também da contribuição de fatores ambientais como infecções e uso de anticonvulsivantes ao logo da gestação. Apesar do grande número de estudos, a causa do transtorno é desconhecida, não existe tratamento e nenhum marcador diagnóstico foi identificado até o momento. O modelo animal baseado na administração pré-natal de ácido valpróico em ratos foi utilizado como ferramenta de estudo no presente trabalho e, através deste, foram realizadas análises de parâmetros astrocíticos no córtex frontal, hipocampo, estriado e cerebelo de ratos com 4 e 15 dias de idade, além de análises no hipocampo de animais de 120 dias. Os animais de 4 dias de idade apresentam níveis aumentados da proteína glial fibrilar ácida (GFAP) no cerebelo Já os animais de 15 dias apresentam maiores níveis de GFAP em todas as estruturas estudadas. Além disso, há aumento nos níveis de vimentina no hipocampo e no conteúdo de S100B no córtex frontal e estriado. A atividade da glutamina sintetase encontra-se aumentada no hipocampo e reduzida no cerebelo e estriado. Além disso, nossos dados mostraram efeito do VPA sobre a transmissão glutamatérgica uma vez que houve aumento na captação desse transmissor, somada à maior expressão de GLT1 e conteúdo de GSH, além de diminuição na atividade da GS em 120 dias. Nossos resultados indicam que o VPA induz um processo de astrogliose reativa no encéfalo e que o cerebelo parece ser uma estrutura particularmente vulnerável. Sugere-se que os padrões regionais específicos das alterações encefálicas sejam causados pela heterogeneidade dos astrócitos e que a astrogliose pode ter papel no estabelecimento das características fisiopatológicas do autismo. Estudos adicionais são necessários para compreender a origem dessas alterações bem como suas consequências e suas implicações no diagnóstico e tratamento do autismo. / Autism Spectrum Disorders, which will be called “autism” in the present work, consist of a group of developmental disorders characterized by deficits in language and communication, low social interaction and restricted and repetitive behaviors and interests. It is known as a multifactorial disorder including both genetic and environmental components such as maternal infections and anticonvulsant used during pregnancy. Despite of the increasing number of publications in this area, the cause of autism is still unknown and there is neither treatment nor clinical marker. The animal model of autism based on the prenatal exposure to valproic acid in rats was used here to study different astrocytic parameters in the frontal cortex, hippocampus, striatum and cerebellum of male rats with 4 (P4) and 15 (P15) days of age. Additional analyses were done in the hippocampus of 120 days old rats (P120). The expression of GFAP increased in the cerebellum of P4 and in all brain structures from P15 rats. The number of vimentin+ astrocytes increased in hippocampus from P15 group and S100B levels increased in striatum and prefrontal cortex. The activity of GS in P15 increased in hippocampus and decreased in cerebellum and striatum. The effect of VPA on glutamatergic transmission was investigated in P120 were there was an increase in glutamate uptake, GLT1 expression and GSH content and reduced GS activity. Our results indicate that VPA induces early reactive astrogliosis and that cerebellum seems to be especially vulnerable. Regional patterns of brain alterations are probably due to astrocytic heterogeneity and astrogliosis seems to be relevant in establishing autistic neuropathological features. Additional studies are needed to better understand what triggers these alterations and what are their consequences and implications in autism diagnosis and treatment.

Os Transtornos do Espectro do Autismo, aqui tratados coletivamente sob o termo “autismo”, são distúrbios do desenvolvimento caracterizados por prejuízo no uso da linguagem e na comunicação, redução na interação social e comportamentos e interesses restritos e repetitivos. Evidências sugerem que o autismo é um transtorno multifatorial uma vez que se sabe da existência de um componente genético mas também da contribuição de fatores ambientais como infecções e uso de anticonvulsivantes ao logo da gestação. Apesar do grande número de estudos, a causa do transtorno é desconhecida, não existe tratamento e nenhum marcador diagnóstico foi identificado até o momento. O modelo animal baseado na administração pré-natal de ácido valpróico em ratos foi utilizado como ferramenta de estudo no presente trabalho e, através deste, foram realizadas análises de parâmetros astrocíticos no córtex frontal, hipocampo, estriado e cerebelo de ratos com 4 e 15 dias de idade, além de análises no hipocampo de animais de 120 dias. Os animais de 4 dias de idade apresentam níveis aumentados da proteína glial fibrilar ácida (GFAP) no cerebelo Já os animais de 15 dias apresentam maiores níveis de GFAP em todas as estruturas estudadas. Além disso, há aumento nos níveis de vimentina no hipocampo e no conteúdo de S100B no córtex frontal e estriado. A atividade da glutamina sintetase encontra-se aumentada no hipocampo e reduzida no cerebelo e estriado. Além disso, nossos dados mostraram efeito do VPA sobre a transmissão glutamatérgica uma vez que houve aumento na captação desse transmissor, somada à maior expressão de GLT1 e conteúdo de GSH, além de diminuição na atividade da GS em 120 dias. Nossos resultados indicam que o VPA induz um processo de astrogliose reativa no encéfalo e que o cerebelo parece ser uma estrutura particularmente vulnerável. Sugere-se que os padrões regionais específicos das alterações encefálicas sejam causados pela heterogeneidade dos astrócitos e que a astrogliose pode ter papel no estabelecimento das características fisiopatológicas do autismo. Estudos adicionais são necessários para compreender a origem dessas alterações bem como suas consequências e suas implicações no diagnóstico e tratamento do autismo. / Autism Spectrum Disorders, which will be called “autism” in the present work, consist of a group of developmental disorders characterized by deficits in language and communication, low social interaction and restricted and repetitive behaviors and interests. It is known as a multifactorial disorder including both genetic and environmental components such as maternal infections and anticonvulsant used during pregnancy. Despite of the increasing number of publications in this area, the cause of autism is still unknown and there is neither treatment nor clinical marker. The animal model of autism based on the prenatal exposure to valproic acid in rats was used here to study different astrocytic parameters in the frontal cortex, hippocampus, striatum and cerebellum of male rats with 4 (P4) and 15 (P15) days of age. Additional analyses were done in the hippocampus of 120 days old rats (P120). The expression of GFAP increased in the cerebellum of P4 and in all brain structures from P15 rats. The number of vimentin+ astrocytes increased in hippocampus from P15 group and S100B levels increased in striatum and prefrontal cortex. The activity of GS in P15 increased in hippocampus and decreased in cerebellum and striatum. The effect of VPA on glutamatergic transmission was investigated in P120 were there was an increase in glutamate uptake, GLT1 expression and GSH content and reduced GS activity. Our results indicate that VPA induces early reactive astrogliosis and that cerebellum seems to be especially vulnerable. Regional patterns of brain alterations are probably due to astrocytic heterogeneity and astrogliosis seems to be relevant in establishing autistic neuropathological features. Additional studies are needed to better understand what triggers these alterations and what are their consequences and implications in autism diagnosis and treatment.

Alterações em estruturas específicas do SNC, em particular, no sistema fronto-límbico, assim como a diminuição das células neuronais e gliais parece estar envolvida com a fisiopatologia do Transtorno do Humor Bipolar (THB). A glia exerce um importante papel no SNC, entre os quais, a produção de neurotrofinas, em especial, o Fator de Crescimento Neurotrófico derivado de Células da Glia (GDNF). Um marcado aumento dos níveis séricos de GDNF em pacientes deprimidos (F= 42.31; p=0.004; one-way ANOVA) e maníacos (F= 42.31; p=0.001; one-way ANOVA) foi demonstrado neste estudo, sugerindo um possível envolvimento desta neurotrofina com o THB. Por outro lado, alterações nos fatores neurotróficos afetam os mecanismos de plasticidade sináptica, podendo contribuir para as deficiências cognitivas apresentadas pelos pacientes. Deficiências cognitivas, em especial, as falhas de memória são descritas, as quais influenciam a funcionalidade destes indivíduos, principalmente a nível ocupacional e social. As altas taxas de disfuncionalidade apresentadas pelos pacientes e a falta de padronização dos instrumentos usados nos estudos para avaliar funcionalidade, nos levaram ao desenvolvimento de uma escala. A Escala Breve de Funcionalidade (FAST) é um instrumento de rápida e fácil aplicação desenvolvida para usar em psiquiatria, em especial, paciente com THB. A FAST avalia objetivamente seis áreas específicas da funcionalidade, tais como autonomia, trabalho, cognição, relacionamentos interpessoais, finanças e lazer. A validação da escala foi realizada através de testes psicométricos, tais como: consistência interna (alfa de Cronbach’s igual a 0.909), validade concorrente comparada com a GAF (r=-0.903; p<0.001), test-retest (0.98; p<0.01), validade em detectar diferenças entre episódios agudos (maníacos: 40.44±9.15 e deprimidos 43.21±13.34) e períodos de remissão (18.55±13.19; F=35.43; p<0.001) e análise fatorial. Os resultados obtidos foram muito positivos, tornando o instrumento válido e prontamente disponível para o uso na prática clínica e investigação. Palavras-chave: transtorno do humor bipolar, GDNF, glia, neurotrofinas, funcionalidade, disfuncionalidade, escalas de funcionalidade. / Alterations in specific structures of CNS, in particular, fronto-lymbic system, and a reduction of neurons and glial cells appear to be involved in the pathophysiology of bipolar disorder. Glial cells have an important role in the CNS, for example, the production of neurotrophins, especially, Glial Cell Line-derived Neurotrophic Factor (GDNF). In this study, we showed a marked increased in the serum levels of GDNF in depressive (F= 42.31; p=0.004; one-way ANOVA) and manic bipolar patients (F= 42.31; p=0.001; one-way ANOVA), which suggested that GDNF could be involved in the physiopathology of bipolar disorder. On the other hand, alterations in the neurotrophic factors hinder synaptic plasticity mechanisms, may result in cognitive impairment in bipolar patients. In particular, memory difficulties have been reported here, and these difficulties influence occupational and social functioning in these subjects. High rates of functional impairment showed by bipolar patients and a lack of standardization of the instruments available to assess functioning in the studies motivated us to development the scale. The Functioning Assessment Short test (FAST) is a rapid instrument and easy to apply developed to use in psychiatry, especially, bipolar patients. It assesses six specific domains of functioning, such as autonomy, occupational functioning, cognitive functioning, financial issues and leisure time. The validation of FAST was performed by psychometric tests such as internal consistency (Cronbach’s alpha: 0.909), concurrent validity compared to the GAF (r=-0.903; p<0.001), validity as a discriminative measure to detect the difference between euthymic (18.55; F=23.59; p<0.001) and acute patients (manic: 38.50; depressive: 42.38; mixed: 43.21), factorial analysis and test-retest reliability (0.953; p<0.01). The FAST scale showed strong psychometric properties and it is now available for use in both clinical practice and investigation settings.

Alterações em estruturas específicas do SNC, em particular, no sistema fronto-límbico, assim como a diminuição das células neuronais e gliais parece estar envolvida com a fisiopatologia do Transtorno do Humor Bipolar (THB). A glia exerce um importante papel no SNC, entre os quais, a produção de neurotrofinas, em especial, o Fator de Crescimento Neurotrófico derivado de Células da Glia (GDNF). Um marcado aumento dos níveis séricos de GDNF em pacientes deprimidos (F= 42.31; p=0.004; one-way ANOVA) e maníacos (F= 42.31; p=0.001; one-way ANOVA) foi demonstrado neste estudo, sugerindo um possível envolvimento desta neurotrofina com o THB. Por outro lado, alterações nos fatores neurotróficos afetam os mecanismos de plasticidade sináptica, podendo contribuir para as deficiências cognitivas apresentadas pelos pacientes. Deficiências cognitivas, em especial, as falhas de memória são descritas, as quais influenciam a funcionalidade destes indivíduos, principalmente a nível ocupacional e social. As altas taxas de disfuncionalidade apresentadas pelos pacientes e a falta de padronização dos instrumentos usados nos estudos para avaliar funcionalidade, nos levaram ao desenvolvimento de uma escala. A Escala Breve de Funcionalidade (FAST) é um instrumento de rápida e fácil aplicação desenvolvida para usar em psiquiatria, em especial, paciente com THB. A FAST avalia objetivamente seis áreas específicas da funcionalidade, tais como autonomia, trabalho, cognição, relacionamentos interpessoais, finanças e lazer. A validação da escala foi realizada através de testes psicométricos, tais como: consistência interna (alfa de Cronbach’s igual a 0.909), validade concorrente comparada com a GAF (r=-0.903; p<0.001), test-retest (0.98; p<0.01), validade em detectar diferenças entre episódios agudos (maníacos: 40.44±9.15 e deprimidos 43.21±13.34) e períodos de remissão (18.55±13.19; F=35.43; p<0.001) e análise fatorial. Os resultados obtidos foram muito positivos, tornando o instrumento válido e prontamente disponível para o uso na prática clínica e investigação. Palavras-chave: transtorno do humor bipolar, GDNF, glia, neurotrofinas, funcionalidade, disfuncionalidade, escalas de funcionalidade. / Alterations in specific structures of CNS, in particular, fronto-lymbic system, and a reduction of neurons and glial cells appear to be involved in the pathophysiology of bipolar disorder. Glial cells have an important role in the CNS, for example, the production of neurotrophins, especially, Glial Cell Line-derived Neurotrophic Factor (GDNF). In this study, we showed a marked increased in the serum levels of GDNF in depressive (F= 42.31; p=0.004; one-way ANOVA) and manic bipolar patients (F= 42.31; p=0.001; one-way ANOVA), which suggested that GDNF could be involved in the physiopathology of bipolar disorder. On the other hand, alterations in the neurotrophic factors hinder synaptic plasticity mechanisms, may result in cognitive impairment in bipolar patients. In particular, memory difficulties have been reported here, and these difficulties influence occupational and social functioning in these subjects. High rates of functional impairment showed by bipolar patients and a lack of standardization of the instruments available to assess functioning in the studies motivated us to development the scale. The Functioning Assessment Short test (FAST) is a rapid instrument and easy to apply developed to use in psychiatry, especially, bipolar patients. It assesses six specific domains of functioning, such as autonomy, occupational functioning, cognitive functioning, financial issues and leisure time. The validation of FAST was performed by psychometric tests such as internal consistency (Cronbach’s alpha: 0.909), concurrent validity compared to the GAF (r=-0.903; p<0.001), validity as a discriminative measure to detect the difference between euthymic (18.55; F=23.59; p<0.001) and acute patients (manic: 38.50; depressive: 42.38; mixed: 43.21), factorial analysis and test-retest reliability (0.953; p<0.01). The FAST scale showed strong psychometric properties and it is now available for use in both clinical practice and investigation settings.

<p align="justify">Les glioblastomes sont les tumeurs cérébrales malignes les plus répandues chez l’adulte et l’enfant, et les plus agressives avec une médiane de survie inférieure à quinze mois. Deux caractéristiques biologiques rendent leur traitement particulièrement difficile. Tout d’abord, la capacité d’invasion du parenchyme cérébral par les cellules gliales tumorales rend la résection chirurgicale totale impossible. De plus, ces cellules développent une résistance aux stimuli pro-apoptotiques rendant la plupart des agents chimiothérapeutiques peu efficaces contre ce type de tumeur. Actuellement, le seul agent chimiothérapeutique efficace dans le traitement des glioblastomes est le témozolomide. Malheureusement des mécanismes de résistance acquise peuvent apparaître chez des patients traités avec cette molécule. Nous avons donc étudié ces mécanismes moléculaires de résistance acquise au témozolomide et dans un deuxième temps nous avons tenté de trouver de potentielles molécules susceptibles de lutter contre les gliomes. </p align="justify"><p><p align="justify">Nous avons rendu résistants deux modèles de cellules gliales tumorales au témozolomide par un traitement incrémental durant plusieurs mois. Grâce à une analyse de type Affymétrix, nous avons comparé l’expression de l’ensemble des gènes entre les lignées normales et les lignées rendues résistantes. Deux familles de gènes sont ressorties comme impliquées dans ce processus de résistance :les transporteurs glucose et les aldo-kéto réductase 1C (akr1c). Pour les transporteurs glucose, il se pourrait que leur implication se fasse au niveau du métabolisme des cellules résistantes en permettant d’apporter plus de substrat énergétique et ainsi contourner les effets pro-autophagiques du témozolomide. Dans le cas des akr1c, il semblerait que leur surexpression ait pour but d’augmenter la prolifération des cellules tumorales résistantes. </p align="justify"><p><p align="justify">Nous avons, par la suite, étudié les propriétés anticancéreuses de métabolites fongiques, les phyllostictines, extraites du champignon Phyllosticta cirsii. Quatre métabolites naturels et deux dérivés hémisynthétiques ont été testés démontrant des activités plus ou moins importantes sans toutefois montrer in vitro de biosélectivité entre cellules tumorales et cellules normales. Les phyllostictines semblent se lier au groupement thiol libre comme nous l’avons déterminé sur le glutathion ou la cystéine. Il reste à déterminer la cible des phyllostictines dans les cellules tumorales et à améliorer la sélectivité de ces molécules.</p align="justify"> / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Glial cells maintain homeostasis that is essential to neuronal function. Injury to the nervous system leads to the activation and proliferation of glial cells and pericytes, which helps to wall off the damaged region and restore homeostatic conditions. Sonic hedgehog is a mitogen which is implicated in injury-induced proliferation of glial cells and pericytes. The mitogenic effects of sonic hedgehog require primary cilia, but the few reports on glial or pericyte primary cilia do not agree about their abundance and did not address effects of injury on these cilia. Primary cilia are microtubule-based organelles that arise from the centrosome and are retracted before cells divide. Depending on cell type, proteins concentrated in cilia can transduce several mitotic, chemosensory, or mechanosensory stimuli. The present study investigated effects of stab wound injury on the incidence and length of glial and pericyte primary cilia in the area adjacent to the injury core. Astrocytes, polydendrocytes and pericytes were classified by immunohistochemistry based on cell-type markers. In normal adult mice, Arl13b immunoreactive primary cilia were present in a majority of each cell type examined: astrocytes, 98±2%; polydendrocytes, 87±6%; and pericytes, 79±13% (mean ± SEM). Three days post-injury, cilium incidence decreased by 24% in astrocytes (p< 0.008) and 41% in polydendrocytes (p< 0.002), but there was no significant effect in pericytes. Polydendrocytes labeled with the cell cycle marker Ki67 were less likely to have cilia compared to resting, Ki67- polydendrocytes. Considering post-injury rates of proliferation for astrocytes and polydendrocytes, it appears that resorption of cilia due to cell cycle entry may account for much of the loss of cilia in polydendrocytes but was not sufficient to account for the loss of cilia in astrocytes. Under normal conditions, astrocytes rarely divide, and they maintain non-overlapping territories. However, three days after injury, there was a 7-fold increase in the number of paired mirror-image astrocytes (p< 0.018), which are most likely daughter cells from astrocytes that recently divided. Cilia incidence tended to decrease in these pairs compared to single astrocytes (p< 0.057) in injured mice. This is the first systematic investigation of cilia of astrocytes, polydendrocytes, and pericytes in the brain. Moreover, the examination of effects of brain injury on cilia adds to the understanding of injury-induced proliferation in these cells.

No / In the November issue (2001) of Neuroscience Letters, Holmin et al. (Neurosci. Lett. 314 (2001) 151) reported that the synthesis of the intermediate filament protein nestin was upregulated by potassium-induced depolarization in the rat cortex. In this letter, we provide supplementary evidence that repeated cortical spreading depression elicited by potassium induces a delayed upregulation of nestin. However, we argue against the authors' conclusion, Nestin expression was N-methyl-D-aspartate (NMDA)-receptor dependent since dizocilpine (MK-801) treatment abolished the response because spreading depression itself is very sensitive to NMDA-receptor block, and the drug treatment was initiated prior to potassium application to the cortex in Holmin et al.'s study.

Astrócitos são células gliais com fundamental importância no sistema nervoso central (SNC), tanto em condições fisiológicas quanto patológicas. Estas células são essenciais na plasticidade neural, no metabolismo de neurotransmissores, na defesa antioxidante, na regulação do metabolismo energético, na homeostase iônica, na resposta inflamatória, na manutenção da barreira sangue-cérebro, na migração neuronal e na estabilização da comunicação entre as células. Assim, alterações em funções astrocitárias (como as que ocorrem no envelhecimento) estão relacionadas a importantes alterações na funcionalidade cerebral. Desta forma, esta tese teve por objetivo demonstrar que a cultura de astrócitos derivada de ratos Wistar adultos, desenvolvida e caracterizada pelo nosso grupo de pesquisa, pode ser um modelo de estudo fidedigno e versátil das propriedades celulares astrocitárias. Nossos resultados apontam que esta metodologia pode ser utilizada para elucidar o perfil de aminoácidos e gliotransmissores assim como da atividade enzimática glial e gerenciamento de neurotransmissores. Também demonstramos que a cultura adulta não é derivada de progenitores neurais e que parâmetros mitocondriais observados no cérebro adulto foram reproduzidos in vitro. A análise de respostas a estímulos demonstrou ser variável, dependendo da idade dos animais. Da mesma forma, o uso de culturas de diferentes idades revelou o efeito antienvelhecimento da guanosina, sugerindo sua atividade glioprotetora. Finalmente, demonstramos que culturas preparadas a partir de animais neonatos submetidas a um modelo de senescência in vitro apresentam respostas diferentes das apresentadas por culturas preparadas a partir de animais adultos e/ou envelhecidos, demonstrando que o modelo mais adequado para elucidar propriedades astrocitárias do cérebro maduro é o derivado de animais adultos. Portanto, demonstramos com este estudo a importância da disponibilidade de uma ferramenta como a cultura de astrócitos adultos e elucidamos características bioquímicas, celulares e moleculares desta ferramenta, evidenciando algumas de suas diferenças em comparação à cultura preparada a partir de ratos neonatos. Assim, ampliamos a compreensão das propriedades e funções celulares desta ferramenta, fornecendo respostas mais aproximadas às respostas fornecidas por astrócitos do cérebro maduro in vivo, especialmente no estudo do envelhecimento e das doenças neurodegenerativas. / Astrocytes are glial cells of pivotal importance in the central nervous system (CNS), both in physiological and pathological conditions. Some of their roles include neural plasticity, neurotransmitter metabolism, antioxidant defenses, control of energy metabolism, ionic homeostasis, inflammatory response, formation and maintenance of blood-brain barrier, neuronal migration and cellular communication. Thus, changes in astrocytic function (such as occurs in aging) are related to changes in brain function. The aim of this thesis was to demonstrate that astrocyte cultures from adult Wistar rats (developed and characterized by our research group) might be a reliable and versatile tool for studying astrocytic cellular properties. Our results suggest that this culture model is suitable to study the amino acids content and gliotransmitters, as well as glial enzymatic activity and neurotransmitter management. Next, we showed that the astrocyte cultures are not derived from neural progenitors and tissue mitochondrial parameters were reproduced in in vitro cultures. Responses to stimulus were variable, depending on the animals’ age. Accordingly, guanosine presented an anti-aging effect, indicating its glioprotective activity. Finally, we showed that cultures prepared from newborn rats submitted to an in vitro senescence model presented different responses when compared with mature animals, indicating that our culture model is the most suitable model to represent astrocytic properties in the mature brain. Therefore, this study demonstrates the relevance of this tool to understanding the biochemical, cellular and molecular properties of adult astrocytes, showing some differences related to the culture prepared from newborn animals. Thus, we amplify the comprehension about cellular functions of this tool, providing closer responses related to mature brain in vivo, especially regarding studies about aging and neurodegenerative diseases.

Lesões medulares resultam em uma perda irreversível da função abaixo do sítio da lesão. Esses comprometimentos são permanentes e ocorrem devido à perda de neurônios localmente e também dos tratos axonais ascendentes e descendentes da medula espinal. Na tentativa de criar um ambiente favorável à regeneração dos axônios lesionados, células da glia embainhante olfatória (GEO) vêm sendo transplantadas como estratégia de tratamento em animais submetidos a diferentes modelos experimentais de lesões medulares. Entretanto, um consenso sobre o potencial terapêutico desse tipo de transplante celular ainda precisa ser estabelecido. O objetivo do presente trabalho foi verificar a eficácia do transplante de lâmina própria (LP) olfatória (que possui células da GEO) e de LP respiratória (desprovido de células da GEO), quando implantadas imediatamente, 2 ou 4 semanas após a realização da transecção da medula espinal. Doze semanas após a realização dos implantes, os animais que receberam LP olfatória e respiratória apresentaram uma melhora sutil na função motora dos membros posteriores. Além disso, o transplante de LP olfatória quando realizado imediatamente após a lesão reduziu a hiperatividade do reflexo de retirada, enquanto o implante desse tipo de tecido 4 semanas pós-lesão produziu uma discreta depressão dependente de frequência do reflexo de Hoffman (um análogo elétrico do reflexo monossináptico de estiramento). Nas diferentes janelas terapêuticas utilizadas, o transplante de ambos os tipos de LP produziu resultados comparáveis em relação à preservação do tecido medular, brotamento de neuritos e regeneração de fibras mielínicas no local da lesão, indicando que o tempo decorrido antes da realização dos transplantes não parece limitar os efeitos regenerativos. Todavia, as fibras mielínicas observadas no sítio da transecção nos animais que receberam LP olfatória 2 e 4 semanas pós-lesão possuíam menor área, diâmetro e espessura da bainha de mielina quando comparados aos animais que receberam LP respiratória nesses mesmos períodos. O transplante imediato de LP olfatória e respiratória também favoreceu o restabelecimento das conexões entre as fibras axonais lesionadas com núcleos do tronco encefálico e até mesmo com a região do córtex somatossensorial, como indicado pela presença de neurônios nessas regiões marcados positivamente com um marcador axonal retrógrado. Um número maior de fibras positivas para 5-HT foi observado no coto proximal dos grupos transplantados com ambos os tipos de LP em comparação às regiões da lesão e do coto caudal. Fibras positivas para CGRP estavam presentes em número considerável no local da lesão. A recuperação locomotora e a regeneração axonal no local da lesão foram limitadas e comparáveis entre os grupos transplantados nos diferentes tempos com LP olfatória e respiratória, sugerindo que esses resultados não estão exclusivamente relacionados à presença de células da GEO nos enxertos utilizados. Um melhor entendimento sobre o potencial restaurativo desse tipo de transplante é necessário a fim de justificar a aplicação dessa terapia em humanos. / Spinal cord injury (SCI) results in an irreversible loss of function below the injury site. These permanent disabilities occur due to local neuronal death and loss of ascending and descending axons in the spinal cord. In attempt to create a favorable environment for the re-growth of injured axons, olfactory ensheathing cells (OECs) have been transplanted as a treatment strategy in animals submitted to different experimental models of SCI. However, a consensus on the efficacy of this cellular transplantation has yet to be reached. The main focus of the present study was explore the efficacy of olfactory lamina propria (OLP, graft containing OECs) or respiratory lamina propria (RLP, graft without OECs) when transplanted immediately, 2-week or 4-week after spinal cord transection. After 12 weeks of transplantation, animals with OLP and RLP grafts showed a subtle hindlimb motor improvement. Furthermore, the transplantation of OLP when performed immediately after injury reduced the withdrawal reflex over-responsiveness, while the implantation of this tissue 4 weeks post-injury produced a discrete frequency-dependent habituation of the Hoffman reflex (the electrical analogue of the classic tendon jerk reflex). In all therapeutic windows used, both lamina propria grafts produced comparable results for tissue sparing, fibers sprouting and re-growth of myelinated fibers at the lesion site, indicating that delayed transplantation approach does not seem to limit the regenerative effects. However, the myelinated fibers observed at the transection site of animals that received OLP 2 or 4 weeks after injury had a smaller myelinated fiber area, diameter and myelin sheath thickness when compared to those animals transplanted with RLP grafts in the same periods. The immediate transplantation of OLP and RLP also foster limited supraspinal axonal re-connection as shown by the presence of neurons stained by retrograde tracing in brainstem nuclei and in the somatosensory cortex. A larger number of 5-HT positive axons were found in the cranial stump of both lamina propria groups compared to the lesion and caudal regions. CGRP positive axons were present in considerable numbers at the SCI site. The locomotor recovery and axon reparative effects were limited and similar between groups transplanted at different times with OLP and RLP, suggesting that these results could not be exclusively related to OECs. In conclusion, a greater understanding of the restorative potential of these tissue grafts is necessary to strengthen the rationale for application of this treatment in humans.