Affect and cognition have traditionally been considered mutually exclusive domains and their study has evolved into two separate research fields. In recent years, however, there is increasing evidence of affective modulations of cognitive processes and interest in the study of affective cognition has grown. This thesis presents analyses of data collected in four mixed-design experiments between 2009 and 2011, which were designed to investigate affective memory and its electrophysiological correlates, individual differences in said affective memory and electrophysiological correlates, the time-course of affective memory and attentional disengagement from affective stimuli respectively. The first aim of the research presented here was to further understanding of how affective content influences picture processing and memory. Event-related potentials (ERPs) provide a valuable tool for the investigation of modulations of cognitive processes, as their excellent temporal resolution allows for the dissociation between different processes contributing to behavioural outcomes. Several important results for the study of affective cognition are reported: The late positive potential (LPP) was shown to be modulated differentially by affective content when compared to a behavioural attentional disengagement task. While the behavioural measure of attention replicated findings from participants’ self-report of arousal, LPP enhancement did not. This novel finding demonstrates that the affective modulation of the LPP cannot be used as an electrophysiological marker of slowed attentional disengagement as is common in the literature. In the domain of recognition memory, affective modulation of performance was shown to be time-sensitive, with effects developing faster for negative than for positive picture content. Affective pictures were associated with a less conservative response bias than neutral pictures but only negative pictures elicited better discrimination performance, driven by an increased in the rate of “remembered” as compared to merely familiar pictures. This was reflected in an increase of the ERP old/new effect for negative pictures in the 500 to 800ms time window, the purported correlate of recollection. The late right-frontal old/new effect between 800 and 1500 ms post stimulus onset was shown to be attenuated by affective content, supporting the interpretation of the late right-frontal effect as a correlate of relevance detection over a retrieval success interpretation. In combination, the findings add weight to the conclusion that affective content enhances memory through selective memory sparing for affective stimuli. Novel evidence for gender differences in affective cognition was found. Comparisons between female and male participants revealed that the affective modulation of the late right-frontal effect differs between the genders, underlining the importance of assessing and understanding gender differences as part of the study of affective cognition. Brain-derived neurotrophic factor (BDNF) gene val66met single nucleotide polymorphism (SNP), a small genetic change that affects the functioning of BDNF, a protein that plays an important role in neuron growth, differentiation and survival, is shown here to also affect the interaction of affect and cognition. BDNF val66met genotype modulated the early “familiarity” old/new effect selectively in response to positive pictures. The present study clearly demonstrates the value of the ERP technique in the investigation of individual differences in affective and cognitive processing and the need to take such individual differences into account as part of the endeavour to fully understand the mechanisms of affective processing, cognition and affective cognition. A better understanding of the role of gender and genetic differences in the affective modulation of affective processing and memory will have important practical implications in fields where affect and cognition interact.

O envelhecimento é um processo no qual ocorrem alterações estruturais e funcionais da maioria dos órgãos, que podem levar ao aumento da susceptibilidade a várias doenças associadas à idade. Assim, várias estratégias têm sido investigadas a fim de se reduzir os sintomas relacionados à idade e o exercício físico tem demonstrado efeito neuroprotetor em diferentes modelos experimentais. Nesta tese, investigamos os efeitos do exercício físico moderado sobre a memória e sobre parâmetros bioquímicos no hipocampo e no músculo sóleo de ratos Wistar de 3, 6 e 22 meses de idade. Para isso, foram realizados três experimentos distintos que deram origem aos três capítulos apresentados na tese. No primeiro experimento, estudamos o efeito do exercício físico em ratos de 3 e 22 meses de idade. Neste experimento, o exercício preveniu o déficit de aquisição da memória de referência relacionado à idade. Além disso, preveniu o aumento do estresse oxidativo no hipocampo de ratos envelhecidos e também promoveu o aumento da expressão dos fatores neurotróficos BDNF, NT-3 e IGF-1 no hipocampo destes animais. É importante ressaltar que houve uma correlação positiva entre a redução do estresse oxidativo e a latência para encontrar a plataforma no 5º dia de treino na tarefa de memória de referência, ou seja, a redução do conteúdo de espécies reativas e da lipoperoxidação pelo exercício está correlacionada com a melhora do desempenho de memória dos ratos envelhecidos. No segundo experimento, avaliamos o efeito do exercício físico em ratos de 3, 6 e 22 meses de idade. Corroborando com os resultados apresentados no experimento anterior, foi demonstrado que o exercício físico moderado preveniu os déficits de memória espacial de referência e de trabalho relacionados à idade. O treinamento cognitivo no Water maze aumentou a atividade das enzimas Na+,K+- ATPase e AChE no hipocampo de ratos adultos e envelhecidos. O aumento na atividade da Na+,K+-ATPase foi ainda maior nos ratos envelhecidos submetidos ao exercício físico combinado com o treinamento cognitivo. Além disso, foi observada uma correlação positiva entre a atividade da Na+,K+-ATPase no hipocampo dos ratos envelhecidos exercitados e a latência para encontrar a plataforma no 5º dia de treino na tarefa de memória de referência, ou seja, o aumento da atividade da Na+,K+-ATPase está associado com a melhora do desempenho de memória relacionado ao exercício físico. De acordo com esses dados, também foi observada uma correlação negativa entre a atividade da Na+,K+-ATPase e a diferença (delta) entre a média das latências entre os trials 1 e 4 na tarefa de memória de trabalho, o que demonstra que os ratos envelhecidos exercitados apresentaram um melhor desempenho na tarefa de memória de trabalho associado com o aumento na atividade da Na+,K+-ATPase. No terceiro experimento, investigamos o efeito do exercício físico em ratos de 3 e 22 meses de idade. O exercício aumentou o conteúdo de espécies reativas e a lipoperoxidação no músculo sóleo de ratos jovens. Ratos envelhecidos apresentaram um aumento da lipoperoxidação e uma redução na atividade da enzima catalase. O exercício induziu um aumento dos níveis de espécies reativas, uma redução no conteúdo de sulfidrilas e o aumento de proteínas carboniladas; contudo, promoveu o aumento da atividade das enzimas superóxido dismutase e catalase no sóleo dos ratos envelhecidos. Assim, os resultados do primeiro e do segundo experimento demonstram que o exercício físico preveniu o declínio da memória espacial relacionado à idade e que esse efeito pode ser mediado por fatores que incluem a redução do estresse oxidativo, o aumento da expressão de fatores neurotróficos e o aumento da atividade da enzima Na+,K+-ATPase no hipocampo de ratos envelhecidos. Os resultados do músculo demonstram que o sóleo dos ratos jovens, embora susceptível ao aumento das espécies reativas e lipoperoxidação, não apresentou dano às proteínas, sugerindo que outros mecanismos, como o sistema de defesa antioxidante não enzimático, possam estar atuando para compensar os efeitos do exercício. Além disso, o músculo dos ratos envelhecidos parece ser mais sensível que o dos ratos jovens às alterações do estado oxidativo celular induzidas pelo exercício físico, porque apesar dos animais envelhecidos exercitados apresentarem um aumento na atividade das enzimas antioxidantes, não houve uma redução do dano oxidativo. / Aging is a process in which structural and functional changes occur in most organs and may lead to increased susceptibility to various age-related diseases. Several approaches have been investigated with the aim of reducing age-related symptoms and physical exercise is a therapeutic strategy that has presented neuroprotective action in different experimental models. In this context, some studies show that regular physical exercise is related to the improvement of quality of life and to the prevention of age-related cognitive decline. In the present thesis, we investigated the effect of moderate physical exercise on memory and on biochemical parameters in the hippocampus and soleus muscle in 3, 6 and 22 months-old rats. For that, three different experiments were carried out, which gave rise to the three chapters presented in this thesis. In the first experiment, we studied the effect of physical exercise in 3 and 22 months-old rats. In this experiment, the exercise prevented the age-related acquisition deficit of reference memory. In addition, exercise prevented the increased in oxidative stress and also was able to increase the expression of neurotrophic factors BDNF, NT-3 and IGF-1 in the hippocampus of aged rats. It is important to note that there was a positive correlation between the reduction of oxidative stress and latency to find the platform on the 5th day of training in the reference memory task, i.e., reduction of reactive species levels and lipid peroxidation, might be associated with the exercise-related memory improvement. In the second experiment, we evaluated the effect of physical exercise in 3, 6 and 22 months-old rats. Corroborating with the results presented in the previous experiment, it was demonstrated that moderate physical exercise prevented age-related spatial reference and working memory deficits. It has also been shown that the cognitive training in Water maze increased the activity of the Na+,K+-ATPase and AChE enzymes in the hippocampus of adult and aged rats. The increase in Na+,K+-ATPase activity was even further increased in aged rats that were submitted to physical exercise combined with cognitive training. In addition, a positive correlation was observed between the Na+,K+-ATPase activity in the hippocampus of aged exercised rats and the latency to find the platform on the 5th day of training in the reference memory task, i.e., the increase in Na+,K+-ATPase activity is associated with the exercise-related memory improvement in aged rats. Consistently, a negative correlation between the Na+,K+-ATPase activity and the difference (delta) between the mean latencies of trials 1 and 4 in the working memory task was also found, i.e., the exercised aged rats showed better performance in the working memory task associated with the increase in Na+,K+-ATPase activity. In the third experiment, we investigated the effect of physical exercise in 3 and 22 months-old rats. Exercise increased the reactive species content and lipid peroxidation in soleus muscle of young rats. Aged rats showed an increase in lipid peroxidation and a reduction in the catalase activity. Exercise induced an increase in reactive species levels, a reduction in sulfhydryl content and an increase in carbonyl proteins; however, the exercise was able to increase the superoxide dismutase and catalase activities in the soleus of aged rats. Thus, the results of first and second experiments demonstrate that physical exercise prevents the age-related decline of spatial memory and this effect might be related to the reduction of oxidative stress, increased expression of neurotrophic factors and the increase in the Na+,K+-ATPase activity in the hippocampus of aged rats. The muscle results demonstrate that soleus of young rats, although susceptible to the increased in reactive species and lipid peroxidation, showed no damage to proteins, suggesting that other mechanisms, such as the non-enzymatic antioxidant defense system, may be acting to compensate the effects of exercise. In addition, the muscle of the aged rats seems to be more sensitive than the young rats to changes in the cellular oxidative state induced by exercise, since aged exercised animals showed an increase in the activity of antioxidant enzymes, but there was no reduction of oxidative damage.

Base Teórica: A prevalência de dor crônica na infância é bem documentada e estima-se que atinja entre 20 a 35% da população pediátrica, podendo causar enorme sofrimento em seus portadores, inaptidões pessoais e ser acompanhada de sintomas emocionais importantes. O manejo dessas criancas inclui a compreensão dos fatores biomecânicos, psicológicos e socioculturais associados ao seu contexto. Dentre os fatores psíquicos o pensamento catastrófico sobre a dor, definido como uma resposta negativa exagerada a mesma, tem sido identificado como uma estratégia adaptativa às circunstâncias. A escala de avaliação do pensamento catastrófico em crianças - Pain Catastrophizing Scale – child version (PCS-C), adaptada da escala para adultos, já está validada em diferentes línguas, no entanto, pouco se sabe sobre o catastrofismo em crianças brasileiras. Objetivos: O objetivo desse estudo é validar e adaptar a PCS-C para o português do Brasil, examinar as propriedades psicométricas, bem como a estrutura fatorial da escala, e sua correlação com a dor e suas consequências em crianças com e sem dor crônica. Métodos: A versão em português do Brasil foi modificada por um grupo de especialistas a fim de torná-la apropriada para aplicação em crianças entre 7-12 anos. Para avaliar as propriedades psicométricas, 100 crianças (44 com dor crônica e 56 saudáveis) responderam a versão brasileira da PCS-C (BPCS-C). Também foram questionadas quanto aos níveis de dor e quanto à capacidade funcional durante atividades da prática de educação física na escola. Ainda, amostras de saliva foram passivamente coletadas a fim de se medir o fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF). O subgrupo de crianças com dor crônica foi recrutado dos ambulatórios de gastro pediatria, oncologia e reumatologia do Hospital de Clínicas de Porto Alegre e o subgrupo de crianças saudáveis foi recrutado de uma escola pública. Resultados: O estudo mostrou uma boa consistência interna do instrumento (alfa de Crombach: 0,81 para o escore total da BPCS-C). Tanto a análise paralela, quanto a análise fatorial exploratória identificaram 2 dimensões (fatores) no instrumento. A análise fatorial confirmatória apresentou os melhores valores de ajustamento (CFI, confirmatory fit-index) quando comparada a outros modelos já existentes. Os escores totais da BPCS-C não diferiram entre as crianças com dor crônica e as saudáveis. No entanto, a dificuldade progressiva de realizar as atividades da Educação Física na escola foi associada com o catastrofismo (p=0,019) nos pacientes com dor crônica. BDNF salivar apresentou fraca associação (r=0,27 p=0,012) com o catastrofismo. Conclusão: Os resultados suportam a validade e confiabilidade da BPCS-C. A estrutura de 2 fatores apresentou adequado ajustamento podendo ser usada, mesmo que diferindo do número de fatores da escala original, pois escore total é o valor mais utilizado para composição do diagnóstico. A ausência de diferença entre os escores nas crianças doentes e saudáveis sugere a necessidade de estudos mais profundos sobre a catastrofização em crianças e a necessidade de instrumentos específicos, e não apenas adaptação daqueles utilizados em adultos. / Introduction: The prevalence of chronic pain in childhood is well documented and is estimated to reach 20 and 35% of the pediatric population. Chronica pain can cause enormous suffering, personal miscarriages and it can be accompanied by important emotional symptoms. The management of these children includes understanding the biomechanical, psychological and sociocultural factors associated in this context. Among the psychic factors, catastrophic thinking about pain is identified as an adaptive strategy to the circumstances. The instrument for catastrophic thinking evaluation in children - Pain Catastrophizing Scale - child version (PCS-C), adapted from the scale for adults, is already validated in different languages, however little is known about catastrophism in Brazilian children. Objectives:. With this cross-sectional study, we aim to adapt the Brazilian version of the PCS-C (BPCS-C) and to examine the psychometric properties and factorial structure of the scale for children with and without chronic pain. Methods: The Brazilian version of the PCS-C was modified by a group of experts to appropriate it for children between 7-12 years. To asses the psychometric properties of the version, 100 children (44 with chronic pain and 56 healthy children) answered the BPCS-C, the visual analog scale and one functional school activity question. It was also collected a passive salivary sample to measure BDNF. The chronic pain children sample was recruited from the gastropediatric, oncologic, and reumatologic ambulatories at a tertiary hospital and the healthy children from a fifth grade public school. Results: We observed good internal consistency (Cronbach’s value of 0.81 for the total BPCS-C). Both parallel analysis and exploratory factorial analysis retained 2 factors for instrument dimensions. The confirmatory factorial analysis presented the best adjustment values (CFI, confirmatory fit-index) when compared to other existing pre-existing models. BPCS-C total scores were not diferente between chronic pain and healthy children. However, the progressive difficulty of performing physical education activities at school was associated with catastrophism (p = 0.019) in patients with chronic pain. 6 Salivary BDNF presented a weak association (r = 0.27 p = 0.012) with catastrophism. Discussion: The results support the validity and reliability of BPCS-C. The 2-factors structure presented an adequate adjustment and can be used for brazilian children population. Although different from the number of factors of the original scale, the instrument measured the most used value for diagnosis, total score. The lack of difference between scores in chronic pain and healthy children suggests the necessity of further studies on catastrophizing in children, as well as for specific instruments, instead of simple adaptation of those used in adults.

Fundamentação: O acidente vascular cerebral (AVC) é uma das principais causas de morte em todo o mundo e a maioria dos sobreviventes permanece com alguma sequela neurológica após o evento agudo. O presente estudo objetiva investigar a associação de alguns biomarcadores sanguíneos com as escalas de AVC, bem como avaliar a capacidade dos biomarcadores selecionados na predição de desfechos neurológicos durante o tempo de acompanhamento. Material e Métodos: Incluímos nesse estudo 60 pacientes com AVC agudo admitidos na unidade neurovascular da emergência ou na unidade de medicina intensiva do Hospital de Clínicas de Porto Alegre, nas primeiras 24 horas do início dos sintomas. Foram coletas amostras sanguíneas nas primeiras 24 horas, no terceiro e no quinto dias após o AVC para dosagem de enolase neurônio específica (ENS), proteína S100ß (S100ß), interleucina 6 (IL-6), proteína C reativa (PCR) e fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF). A gravidade do AVC e o grau de dependência funcional dos pacientes após o AVC foram mensurados através das escalas do National Institutes of Health Stroke Scale (NIHSS) e modified Rankin Scale (mRS) nos três momentos das coletas sanguíneas e na alta hospitalar. Resultados: Os níveis séricos de S100ß, IL-6 e PCR mostraram-se o melhor painel de biomarcadores após o AVC nesse estudo. Quando os pacientes foram subdivididos em dois grupos para a avaliação de desfechos neurológicos, usando as escalas do NIHSS (NIHSS ≤ 6 e NHISS > 6) e mRS (mRS ≤ 3 e mRS > 3), ambas as escalas apresentaram boa associação entre as concentrações de S100ß e de IL-6 em todas as medidas e as escalas de AVC para bom prognóstico (NIHSS ≤ 6 e mRS ≤ 3) na alta hospitalar. Dentre os biomarcadores selecionados para o estudo, foram os três citados acima que apresentaram as melhores correlações com as escalas de AVC e com o prognóstico pós AVC durante o tempo de acompanhamento. Conclusão: Os biomarcadores séricos podem ser úteis na avaliação da gravidade e do prognóstico após o AVC. A associação de S100ß, IL-6 e PCR parece acrescentar pouco às escalas validadas de AVC na capacidade de predizer desfechos após o evento agudo. / Background and Purpose: Stroke is an important cause of death worldwide, and the majority of stroke survivors suffer from some form of residual disability. This study aimed to investigate the association of blood biomarkers with stroke scales and their predictive value after acute stroke at the time of admission until hospital discharge. Design and Methods: We investigated 60 patients with acute stroke who were admitted within 24 h of event onset at the intensive care unit or neurovascular emergency unit of Clínicas Hospital. All patients provided venous blood samples for the measurement of neuron-specific enolase (NSE), S100ß protein (S100ß), interleukin-6 (IL-6), C-reactive protein (CRP) and brain-derived neurotrophic factor (BDNF) within 24 h of the acute event, on the third day and on the fifth day after the stroke. Neurological stroke severity and global disability were determined with the National Institutes of Health Stroke Scale (NIHSS) and modified Rankin Scale (mRS) at the same three times of blood collection and at the time of hospital discharge. Results: The serum levels of the S100ß protein, IL-6 and CRP seem to constitute the best panel of biomarkers after acute stroke in this study. When patients were subdivided into two groups according to the NIHSS (NIHSS ≤ 6 and NIHSS > 6) and mRS (mRS ≤ 3 and mRS > 3) scores, which were used as neurological outcome measures, both neurologic scores for good outcome (NIHSS ≤ 6 and mRS ≤ 3) at hospital discharge were significantly related to the S100ß protein and IL-6 levels at all of the measured time points. Among the analyzed blood markers, S100ß, IL-6 and PCR levels significanttly correlated with the stroke scales and prognostic value. Conclusion: Blood biomarkers may be useful in acute stroke either by suggesting stroke severity or providing a prognostic value. The addition of the S100ß protein, IL-6 and CRP to previously validated stroke scales slightly improves the ability of these scales to predict outcome.

Le Brain-derived Neurotrophic Factor (BDNF) est impliqué dans les processus cognitifs impliquant l'hippocampe et les structures corticales. Cette étude avait pour but d’analyser les effets postopératoires sur l’expression du BDNF dans ces structures cérébrales.Ainsi, les effets d’une anesthésie de courte durée au propofol, d’une chirurgie mineure et du lipopolysaccharide (LPS) sur l'altération de l’expression du BDNF ont été analysée dans l'hippocampe et le cortex de deux modèles de rongeurs nocturnes et diurnes, correspondant respectivement des jeunes rats Sprague Dawley mâles et des Arvicanthis ansorgei.Dans un premier temps, la rythmicité nycthémérale de l’expression du BDNF a été analysée.Les quantités de BDNF présentes dans le cortex et l'hippocampe ont été déterminées par une technique ELISA. Il s’est avéré que, dans l'hippocampe et le cortex de rat et d’A. ansorgei, le BDNF suit une rythmicité sur 24 heures. La quantité de BDNF atteint un maximum à ZT5(i.e., 5 heures après le début de l’exposition à la lumière). Dans un deuxième temps, les effets sur l’expression du BDNF ont été analysés après administration de propofol et/ou LPS, ainsi que lors d’une chirurgie légère. Parallèlement,l’impact de ces traitements sur la mémoire a été testé à l’aide d’un test d'évitement passif.Nos résultats indiquent que la quantité de BDNF est régulée positivement dans l'hippocampe et le cortex de rats lorsque les animaux ont subit une anesthésie de courte durée au propofol en présence ou absence de LPS. A l’opposé, une chirurgie mineure (sous anesthésie propofol)n’a aucun effet sur les quantités de BDNF.En conclusion, ces études mettent en évidence des effets majeurs d’une anesthésie sur l’expression du BDNF, ainsi que les effets protecteurs du propofol sur la neuroinflammation induite par le LPS. / Brain-derived neurotrophic factor (BDNF) is involved in cognition and hippocampus and cortical structures are important in cognition. The present study was designed to analyse the post-operative effects on BDNF. For this purpose, we examined the effects of short duration propofol anaesthesia, LPS and minor surgery on the BDNF protein alteration in the hippocampus and cortex.Young male Sprague Dawley rats were used in all experiments except Arvicanthis ansorgei which were used to study the circadian rhythmicity of BDNF protein as model for diurnal rodents. The quantity of BDNF protein present in the cortex and hippocampal supernatants was determined with an ELISA technique. Memory was tested by fear conditioning using the classic fear conditioning preparation (passive avoidance apparatus).The major finding on BDNF protein in control conditions is that the BDNF protein followed a circadian rhythmicity during the 24 hours of day in the rat’s hippocampus and cortex. The concentration of BDNF protein has been observed to reach a maximum at ZT5 (5 hours afterthe light on period) whether the animals were nocturnal or diurnal. In addition, we found that BDNF protein amount is up regulated in the hippocampus and cortex of rats when they were submitted to short duration propofol anaesthesia, as well as LPS and no effect when minor surgery under propofol anaesthesia was performed.In conclusion, these studies illustrate the dramatic effects of post-operative conditions and neuroinflammation induced by LPS on cognition and the potential mechanism involved. This study also suggests the protective effects of the short duration propofol anaesthesia against neuroinflammation induced by LPS.

Contexto: As oscilações hormonais ao longo da vida estão associadas às variações de humor em mulheres normais. O estrógeno (E) parece estar associado aos níveis de fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) em voluntárias saudáveis. No entanto, essa associação não foi investigada em pacientes com transtorno bipolar (TB). Sabe-se que os episódios de humor do TB estão associados a alterações dos níveis de BDNF; entretanto, não está claro o papel dos hormônios femininos. Objetivo: investigar a existência de uma possível associação entre os níveis de BDNF e os níveis de hormônios do eixo hipotálamo-hipófise-gonadal em mulheres com TB, incluindo pacientes durante o período reprodutivo e também na pós-menopausa. Métodos: Mulheres eutímicas (HAM-D e YMRS com escores menores que 8) com transtorno bipolar I(TB I), II (TB II) ou transtorno bipolar sem outra especificação (TB SOE) foram incluídas. As pacientes em idade reprodutiva tinham ciclos menstruais regulares (CMR) e não faziam uso de nenhum tipo de contracepção hormonal (CH); e as na pós-menopausa não estavam em uso de terapia de reposição hormonal (TRH). Condições endócrinas instáveis foram consideradas um fator de exclusão. Todas as pacientes estavam em tratamento farmacológico, associado ou não a intervenções psicossociais. Amostras de sangue foram retiradas para as medidas de BDNF, estrogênio (E), progesterona (P), LH e FSH, sendo coletadas nas fases folicular (FF) e lútea (FL) do ciclo menstrual, e uma única vez nas mulheres na pós-menopausa. Os diagnósticos foram confirmados através de entrevista clínica estruturada para o DSM-IV Transtornos do Eixo I (SCID-I), administrado por investigadores treinados. Resultados: Foram avaliadas 96 pacientes com TB. Destas, 64 não preenchiam critérios de inclusão ou apresentavam fatores de exclusão. Foram estudadas 32 mulheres com idades entre 22 e 69 anos (média = 52,78 anos). Considerando toda a amostra, o BDNF apresentou uma correlação positiva com os níveis de estradiol (r = 0,36, p = 0,043). Nas pacientes em período reprodutivo, na fase lútea(FL), houve uma correlação negativa entre o BDNF e o FSH (r = 0,831, p = 0,040). Um resultado semelhante foi encontrado com os níveis de LH (r = 0,908, p= 0,012) nessa mesma fase do ciclo menstrual. Conclusão: Os resultados encontrados na amostra de mulheres com TB foram semelhantes aos descritos na literatura em indivíduos saudáveis, que também apresentam correlação entre E e BDNF (Begliuomini et al., 2007). Estes achados indicam que o estímulo estrogênico pode ser importante na manutenção de s níveis fisiológicos de BDNF. A partir desses resultados novas vias devem ser incluídas na investigação na fisiopatologia das alterações de humor relacionadas a variações hormonais, bem como ao tratamento do TB. Além disso, ressalta a importância de incluir as variações hormonais femininas na equação diagnóstica e prognóstica do TB. / Background: Background: Hormonal oscilations across lifetime have been associated with mood variations in healthy women. Oestrogen (E) seems to be associated with Brain Derived Neurotrophic Factor (BDNF) levels in healthy volunteers. This assictaion was not studied in women with Bipolar Disorder (BD). Mood episodes of BD are associated with reductions in BDNF levels, although the role of feminine hormones in pathophysiology of BD hás not been completely studied. Objective: To investigate the association between BDNF levels and hormones involved in hypothalamus-pituitary-gonadal axis in women with BD, comparing a group during reproductive years with a menopausal group. In addition, differences across the two phases of menstrual cycle were also evaluated in the group during reproductive years. Methods: Women euthymic (HAM-D and YMRS scoring less than 8) with bipolar I, II or bipolar disorder not otherwise specified were included. Patients of reproductive age had regular menstrual cycles (RMC) and did not use any type of hormonal contraception (CH) and postmenopausal were not using hormone replacement therapy (HRT). Endocrine instable conditions were considered an exclusion factor. All patients were on pharmacotherapy, associed or not with psychosocial interventions. Blood samples withdrawn for measures of BDNF, oestrogen (E), progesterone (P), LH and FSH levels, being collected in the follicular phase (FP) and luteal (FL) of the menstrual cycle, menopausal women were held only one blood sample. Diagnoses were assessed using structured clinical interview for DSM-IV Axis I Disorders (SCID-I), administered by certified investigators. Results: Ninety six patients with BD were evaluated, of these, 64 did not meet inclusion criteria or met exclusion factors. The sample was constituted by 32 women with BD aged 22 to 69 years (mean = 52.78 years). Considering the whole sample, the BDNF was significantly correlated with estradiol levels (r = 0.36, p = 0.043). In patients in reproductive period, in the luteal phase, there was a negative correlation with FSH (r = 0.831, p = 0.040). A similar result was found with levels o LH (r = 0.908, p = 0.012) in the same menstrual cycle phase. Conclusion: The results found in the sample of women with TB were similar to those previously reported in healthy subjects, which also show a correlation between E and BDNF (Begliuomini et al., 2007). These findings indicate that estrogenic stimulation may be important in maintaining physiological BDNF levels. From these results, new avenues should be included in research on the pathophysiology of mood swings related to hormonal changes as well as the treatment of TB. Furthermore, the importance of including female hormonal changes in the equation of TB diagnostic and.

Fundamentação: O acidente vascular cerebral (AVC) é uma das principais causas de morte em todo o mundo e a maioria dos sobreviventes permanece com alguma sequela neurológica após o evento agudo. O presente estudo objetiva investigar a associação de alguns biomarcadores sanguíneos com as escalas de AVC, bem como avaliar a capacidade dos biomarcadores selecionados na predição de desfechos neurológicos durante o tempo de acompanhamento. Material e Métodos: Incluímos nesse estudo 60 pacientes com AVC agudo admitidos na unidade neurovascular da emergência ou na unidade de medicina intensiva do Hospital de Clínicas de Porto Alegre, nas primeiras 24 horas do início dos sintomas. Foram coletas amostras sanguíneas nas primeiras 24 horas, no terceiro e no quinto dias após o AVC para dosagem de enolase neurônio específica (ENS), proteína S100ß (S100ß), interleucina 6 (IL-6), proteína C reativa (PCR) e fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF). A gravidade do AVC e o grau de dependência funcional dos pacientes após o AVC foram mensurados através das escalas do National Institutes of Health Stroke Scale (NIHSS) e modified Rankin Scale (mRS) nos três momentos das coletas sanguíneas e na alta hospitalar. Resultados: Os níveis séricos de S100ß, IL-6 e PCR mostraram-se o melhor painel de biomarcadores após o AVC nesse estudo. Quando os pacientes foram subdivididos em dois grupos para a avaliação de desfechos neurológicos, usando as escalas do NIHSS (NIHSS ≤ 6 e NHISS > 6) e mRS (mRS ≤ 3 e mRS > 3), ambas as escalas apresentaram boa associação entre as concentrações de S100ß e de IL-6 em todas as medidas e as escalas de AVC para bom prognóstico (NIHSS ≤ 6 e mRS ≤ 3) na alta hospitalar. Dentre os biomarcadores selecionados para o estudo, foram os três citados acima que apresentaram as melhores correlações com as escalas de AVC e com o prognóstico pós AVC durante o tempo de acompanhamento. Conclusão: Os biomarcadores séricos podem ser úteis na avaliação da gravidade e do prognóstico após o AVC. A associação de S100ß, IL-6 e PCR parece acrescentar pouco às escalas validadas de AVC na capacidade de predizer desfechos após o evento agudo. / Background and Purpose: Stroke is an important cause of death worldwide, and the majority of stroke survivors suffer from some form of residual disability. This study aimed to investigate the association of blood biomarkers with stroke scales and their predictive value after acute stroke at the time of admission until hospital discharge. Design and Methods: We investigated 60 patients with acute stroke who were admitted within 24 h of event onset at the intensive care unit or neurovascular emergency unit of Clínicas Hospital. All patients provided venous blood samples for the measurement of neuron-specific enolase (NSE), S100ß protein (S100ß), interleukin-6 (IL-6), C-reactive protein (CRP) and brain-derived neurotrophic factor (BDNF) within 24 h of the acute event, on the third day and on the fifth day after the stroke. Neurological stroke severity and global disability were determined with the National Institutes of Health Stroke Scale (NIHSS) and modified Rankin Scale (mRS) at the same three times of blood collection and at the time of hospital discharge. Results: The serum levels of the S100ß protein, IL-6 and CRP seem to constitute the best panel of biomarkers after acute stroke in this study. When patients were subdivided into two groups according to the NIHSS (NIHSS ≤ 6 and NIHSS > 6) and mRS (mRS ≤ 3 and mRS > 3) scores, which were used as neurological outcome measures, both neurologic scores for good outcome (NIHSS ≤ 6 and mRS ≤ 3) at hospital discharge were significantly related to the S100ß protein and IL-6 levels at all of the measured time points. Among the analyzed blood markers, S100ß, IL-6 and PCR levels significanttly correlated with the stroke scales and prognostic value. Conclusion: Blood biomarkers may be useful in acute stroke either by suggesting stroke severity or providing a prognostic value. The addition of the S100ß protein, IL-6 and CRP to previously validated stroke scales slightly improves the ability of these scales to predict outcome.

Orientador: Carlos Amilcar Parada / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-17T09:12:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sartori_CesarRenato_D.pdf: 2294209 bytes, checksum: 66e3c46b10c5f7fc7340e20469fb16aa (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A depressão é uma doença devastadora, com diagnóstico crescente nos tempos atuais e que tem importante impacto na qualidade de vida do indivíduo acometido e de seus familiares, além de conseqüências econômicas e sociais. Acredita-se que seja causada pela interação entre predisposição genética e fatores ambientais, tais como o estresse crônico. Embora o controle da depressão tenha um grande interesse clínico e farmacológico, os mecanismos moleculares envolvidos nesta doença ainda não estão esclarecidos. Foi proposta a "Hipótese Neurotrófica da Depressão" que postula que a redução dos níveis cerebrais do Fator Neurotrófico Derivado do Cérebro (BDNF) pode contribuir para alterações plásticas cerebrais subjacentes à fisiopatologia da depressão. Suportando esta hipótese, diversos estudos relatam que o estresse diminui a expressão hipocampal de BDNF enquanto drogas antidepressivas revertem tal diminuição. No entanto, recentemente surgiram evidências de que o BDNF promove diferentes efeitos em diferentes regiões encefálicas envolvidas com os distúrbios do humor. O BDNF é sintetizado na sua isoforma precursora (pró-BDNF) que sofre clivagem proteolítica para gerar a isoforma madura (mad-BDNF) ou ainda uma isoforma truncada. Tem sido postulado que as isoformas precursora e madura exerçam efeitos biológicos opostos sobre a plasticidade neuronal. Paralelamente, estudos clínicos revelam evidente efeito antidepressivo do exercício físico. Embora não se conheça completamente os mecanismos neurobiológicos deste efeito, sabe-se que o exercício físico promove aumentos na expressão hipocampal do BDNF. Entretanto, são raros os estudos que abordam o efeito do exercício físico sobre a clivagem proteolíca do pró-BDNF. Portanto, este estudo teve como objetivo investigar os efeitos da atividade física voluntária sobre a expressão das isoformas precursora, truncada e madura do BDNF e relacioná-las com o efeito antidepressivo e cognitivo em camundongos. Camundongos C57Bl/6 com 8-9 semanas de idade tiveram acesso a uma roda de atividade, com livre curso ou travada, por 28 dias e foram submetidos ao Teste do Nado Forçado e ao Teste de Suspensão pela Cauda, para avaliação do comportamento tipo-depressivo; e ao Teste do Labirinto Aquático de Morris, para avaliação da capacidade de aprendizagem e memória. Seus hipocampos foram dissecados e analisados por Western blot para avaliação das isoformas da proteína BDNF, e por RT-PCR em tempo real para análise da expressão dos genes da p11 e tPA, moléculas envolvidas na clivagem do pró-BDNF. Atividade física voluntária realizada pelos camundongos, mas não a simples exposição a uma roda de atividade travada, induziu um robusto aumento nos níveis hipocampais de mad-BDNF e de RNA mensageiro para p11 e tPA, associado com efeito tipo-antidepressivo e melhor desempenho de aprendizado e memória, quando comparado com a condição sedentária. Por outro lado, nenhuma diferença foi observada na expressão das isoformas pró-BDNF e truncada entre todas as condições experimentais. Os dados deste trabalho indicam que o exercício físico exerce efeito antidepressivo em parte por modular o processamento proteolítico póstraducional do precursor do BDNF, através do sistema p11/tPA, aumentando os níveis hipocampais da sua isoforma madura. Desta forma, o exercício pode estimular processos moleculares de neuroplasticidade subjacentes à maior resiliência a transtornos do humor induzidos por estresse, tais como a depressão, bem como, ao melhor desempenho de aprendizagem e memória / Abstract: Depression is a devastating disease with diagnosis increasing and that has important impact on quality of life of individuals affected and their relatives, as well as economic and social consequences. Depression is believed to be caused by the interaction between genetic predisposition and environmental factors, such as chronic stress. The "Neurotrophic Hypothesis of Depression" states that the reduction of the Brain-Derived Neurotrophic Factor (BDNF) levels may contribute to brain plastic changes underlying depression physiopathology. Supporting this hypothesis, several studies have reported that stress decreases the expression of hippocampal BDNF while antidepressant drugs reverse that decrease. However, new evidence emerged recently that BDNF promotes different effects in different brain regions involved with mood disorders. BDNF is synthesized as a precursor molecule (proBDNF) that undergoes proteolytic cleavage to generate a mature isoform (matBDNF) and a truncated isoform. Precursor and mature isoforms are assumed to elicit opposite biological effects on neuroplasticity. Besides these data, clinical studies have demonstrated an evident antidepressant effect of physical exercise. Although the neurobiological mechanisms underlying the antidepressive effect of physical exercise are not completely known, it is demonstrated that, similarly to antidepressant drugs, physical exercise increases BDNF expression in the hippocampus. However, few studies were addressed to verify the effect of physical exercise on post-translational proteolytic processing of pro-BDNF. Therefore, the present was addressed to investigate the effect of voluntary physical activity on precursor, truncated and mature BDNF isoforms expression in hippocampus, as well as whether the post-translational proteolytic processing of proBDNF is associated with an antidepressive and cognitive effect in mice. C57BL/6 mice, 8-9 weeks of age, had access to running wheel, freely mobile or locked, for 28 days and were subjected to the Forced Swimming Test and the Tail Suspension Test for evaluation of depressive behavior, and to the Morris Water Maze Test to assess learning and memory. Their hippocampi were dissected and analyzed by Western blot for evaluation of BDNF protein isoforms, and by real-time RT-PCR for expression of p11 and tPA, molecules involved in the cleavage of pro-BDNF. Voluntary physical activity performed by mice, but not the exposure to a locked running wheel, induced a robust increase in hippocampal levels of matBDNF and of p11 and tPA mRNA, associated with antidepressant effect and better cognitive performance compared with the sedentary condition. Furthermore, no difference was observed in the expression of proBDNF and truncated isoforms between all experimental conditions. In conclusion, data from this study suggests that exercise has antidepressant effects in part by modulating post-translational proteolytic processing of the precursor of BDNF, through the p11/tPA the system, increasing the levels of their mature isoform. Thus, exercise may stimulate molecular processes of neuroplasticity underlying the resilience to mood disorders induced by stress, such as depression, and the Best performance of learning and memory / Doutorado / Fisiologia / Doutor em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Antonio Carlos Boschero / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-17T15:59:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_GustavoJorge_M.pdf: 2550633 bytes, checksum: 914361a57f5efd5794bcee99ff8ce2a4 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Diabetes Mellitus (DM) é uma síndrome metabólica, de etiologia múltipla, caracterizada por hiperglicemia crônica, decorrente da falta de insulina, às vezes, associado à resistência dos tecidos periféricos a esse hormônio. O DM1 é caracterizado pela infiltração de macrófagos e linfócitos do tipo T-CD4+ e T-CD8+ no pâncreas, devido a uma falha do reconhecimento no sistema autoimune, que desencadeiam processos inflamatórios com liberação de óxido nítrico (NO), de radicais livres e de citocinas tais como: interleucina-1? (IL-1 ?) e Interferon- ? (IFN- ?). Essas citocinas pró-inflamatórias ativam mecanismos que levam a morte celular por apoptose, com perda da massa funcional das células beta. Esses mecanismos podem ser reproduzidos in-vitro pela exposição de células beta a essas citocinas ou à Aloxana. O CNTF é uma citocina de sobrevivência neuronal, e em células beta age sobre o controle glicêmico inibindo secreção de insulina e promovendo sobrevivência de ilhotas. A AMPK é uma proteína quinase que em células beta atua como um sensor do estado energético celular e, quando as concentrações intracelulares de ATP diminuem, a AMPK é ativada estimulando geração de ATP e inibindo o consumo desse nucleotídeo. Em ilhotas, a AMPK desempenha função importante na regulação da secreção de insulina sendo que a inibição de AMPK protege as células beta da apoptose mediada por citosinas (IL-1? e IFN-?) ou induzidas por células T do tipo CD8+ e CD4+. Diante do exposto, conclui-se que CNTF e AMPK desempenham funções importantes e correlatas nas células beta pancreáticas e, podem ser considerados alvos terapêuticos para o tratamento do DM tipo I. Contudo, a interação entre esses dois fatores (CNTF e AMPK) em células secretoras de insulina permanece desconhecida. Assim, o objetivo deste trabalho foi investigar a possível papel da interação entre CNTF e AMPK na morte celular induzida pelos agentes diabetogênicos IL-1? e Aloxana. Nossos resultados indicaram que: A Aloxana e a IL-1? dependem da via da AMPK para induzir apoptose em células MIN6; O CNTF modula a via da AMPK em células MIN6 e ilhotas de camundongos Swiss neonato. O CNTF foi capaz de impedir a morte celular induzida por Aloxana e por IL-1? através da downregulation da via da AMPK em células MIN6. / Abstract: Diabetes Mellitus (DM) is a metabolic syndrome of multiple etiologies, resulting from the lack of insulin sometime associated with an increase in the resistance to the hormone by insulin-target tissues. DM1 is characterized by the infiltration of macrophages and T-type CD4 + and T-CD8 + cells in the pancreas, due to a failure of the autoimmune system, causing inflammation and leading to the release of nitric oxide (NO), free radicals, and cytokines such as interleukin-1? (IL-1?) and interferon-? (IFN-?). These pro-inflammatory cytokines activate pro-apoptotic mechanisms, triggering beta cell death apoptosis, leading to a loss in functional beta cell mass. These mechanisms may be reproduced in vitro with exposure of beta cells to pro-inflammatory cytokines such as IL-1? or to Alloxan. The cytokine CNTF is a neuronal survival factor. Besides, CNTF modulates glycemia, inhibiting insulin secretion and promoting islet cells survival. AMPK is a protein kinase that acts on pancreatic beta cells as a sensor of the cellular energy state, and is activated when the cellular ATP concentrations decrease, stimulating ATP generation and inhibiting ATP consumption. In islets, AMPK plays an important role in regulating insulin secretion and inhibition of AMPK protects beta cells from apoptosis mediated by either cytokines (IL-1? and IFN-?) and/or induced T cell CD8 + and CD4 +. AIMS: Given that, both CNTF and AMPK play important role in beta cells and may be used as therapeutic targets for the treatment of DM1. However, the interaction between these two factors (CNTF and AMPK) in pancreatic beta cells remains unknown. Thus, the objective of this work was to investigate the relationship between interaction of AMPK and CNTF on pancreatic beta cell death, induced by Alloxan or IL-1?. Our results indicated that both Alloxan and IL-1? are dependent of AMPK pathway to induce apoptosis in MIN6 cells; CNTF inhibits AMPK pathway in MIN6 cells as well as in islets of newborn Swiss mice; CNTF prevents beta cell death, induced by Alloxan and IL-1?, through downregulation of AMPK pathway in MIN6 cells. / Mestrado / Fisiologia / Mestre em Biologia Funcional e Molecular

O Transtorno Bipolar (TB) tipo I é uma doença caracterizada por episódios de mania e depressão recorrentes com importante prejuízo do funcionamento global e comprometimento das funções cognitivas. Além disso, sabe-se que o número de episódios de humor patológico ao longo da vida pode também influenciar o funcionamento cognitivo destes sujeitos. Neste cenário, ocorreu a necessidade de se investigar marcadores genéticos para disfunção cognitiva no TB com o objetivo de estudar este fenômeno. Dentre os potenciais genes responsáveis por influenciar a cognição destacam-se os polimorfismos funcionais do fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF), da catecol-O-metiltransferase (COMT), da apolipoproteína-E (APOE) e do canal de cálcio de baixa voltagem subunidade 1-C (CACNA1C). Sabe-se, também, que no TB os marcadores de estresse oxidativo estão aumentados durante todas as fases da doença, entretanto, não é claro qual impacto destes na disfunção cognitiva de indivíduos com TB. O objetivo dessa tese foi avaliar o desempenho cognitivo de pacientes jovens com bipolaridade tipo I e sua associação com o genótipo de BDNF, COMT, APOE e CACNA1C e também com os níveis plasmáticos de oxidação da guanosina (8-OHdG) e citosina (5-Mec) durante os episódios de humor, eutimia e em controles. Para investigar essa associação foram incluídos 116 pacientes (79 em episódio de humor patológico e 37 eutímicos) com diagnóstico de TB tipo I (DSMIV-TR); 97 controles saudáveis foram submetidos à avaliação neuropsicológica e coleta de sangue para extração de DNA visando genotipagem para BDNF (rs6265), COMT (rs4680; rs165599), APOE (rs429358 e rs7412), CACNA1C (rs1006737), 8-OhdG e 5-Mec. A análise dos dados obtidos revelou que pacientes portadores do genótipo Met/Met rs4680/rs165599 do COMT apresentam comprometimento cognitivo mais grave (função executiva, fluência verbal, memória e inteligência) comparado ao genótipo Val/Met ou Val/Val durante episódios maníacos ou mistos. Na mesma direção destes resultados, verificou-se que pacientes portadores do alelo Met rs4680 do COMT apresentam comprometimento do reconhecimento de emoções faciais em episódios de mania e depressão. Nenhum efeito do COMT foi observado em controles. O alelo de risco Met do CACNA1C se associou a um pior comprometimento executivo independente dos sintomas maníacos ou depressivos no TB, porém nenhum efeito se observou nos controles. O alelo Met do BDNF rs6265 ou a presença do alelo 4 da APOE não representa um fator que identifique um grupo com desempenho cognitivo diferenciado durante as fases do TB ou em controles. Sujeitos com TB apresentaram níveis mais elevados de 8-OHdG e tais níveis eram diretamente proporcionais ao número de episódios maníacos ao longo da vida, sugerindo um papel dos episódios hiperdopaminérgicos na oxidação das bases de DNA. Concluiu-se que a genotipagem para COMT e CACNA1C em pacientes com TB pode identificar um grupo de pacientes associados a pior disfunção cognitiva durante as fases maníacas e mistas do TB. Tal dado pode ser um indicador do envolvimento do sistema dopaminérgico e dos canais de cálcio de baixa voltagem na fisiopatologia da disfunção cognitiva no TB e deve ser explorado em outros estudos / Bipolar I disorder (BD) is a disease whose main features include severe mood swings that cause severe impairment in global functioning and cognitive domains. Moreover, the number of mood episodes throughout patients life is also associated with deterioration in cognitive functions. In this context, it is important to study genetic markers for the cognitive dysfunction observed in BD to elucidate the physiopathology of this phenomenon. The main candidates for genetic modulation of cognition are the genes brain derived neurotrophic factor (BDNF), catechol-o-methyltransferase (COMT), apolipoprotein E (APOE) and 1-C subunit of the L-type voltage-gated calcium channel (CACNA1C). Furthermore, elevated levels of oxidative stress have been reported in BD for all types of mood episodes but no data is available on their impact on cognitive functioning of BD patients. The aim of this thesis was to investigate whether cognitive functioning of BD patients is influenced by BDNF, COMT, APOE, CACNA1C genotypes or by levels of oxidative damage to the DNA base guanosine (8-OHdG) and cytosine (5-Mec). One hundred sixteen patients (79 during mood episode and 37 euthymic) with BD type I (mania, depression or euthymia) and 97 healthy controls were submitted to neuropsychological evaluation and blood collection for DNA analysis. All subjects were genotyped for BDNF (rs6265), COMT (rs4680; rs165599), APOE (rs429358 and rs7412), CACNA1C (rs1006737), DNA levels of 8-OHdG and 5-Mec were also measured. Our results revealed that BD subjects that carried the rs4680/rs165599 Met/Met genotype had more severe cognitive dysfunction (executive function, verbal fluency, memory and intelligence) than carriers of other genotypes during manic or mixed episodes. Moreover, patients carrying the COMT rs4680 Met allele had worse performance on facial emotion recognition tests during manic and depressive episodes. BD carriers of the Met allele of CACNA1C had more severe executive dysfunction than non-carriers, regardless of manic or depressive symptoms. No effect of CACNA1C or COMT genotypes was observed in controls. The genotypes of BDNF or APOE were not associated with cognitive dysfunction in BD patients or controls. The BD group exhibited higher levels of 8-OHdG than the control group and these levels were influenced by the lifetime number of manic episodes, suggesting that hyperdopaminergic episodes may influence the oxidation of DNA bases. In summary, the genotype of COMT and CACNA1C may represent a useful tool for identifying BD subjects at risk of developing more severe cognitive dysfunction in all mood states of the disease. This evidence associating dopamine catabolism and calcium channels to degree of cognitive dysfunction in BD should be further explored by future research