Nos mamíferos os núcleos supraquiasmáticos regulam os ritmos circadianos do organismo. A melatonina, hormônio da glândula pineal, é um importante regulador dos ritmos de atividade motora (AM) e temperatura corporal (TC), sendo a sua produção influenciada pelo diabetes mellitus tipo I (DM1). Foram avaliados os efeitos do DM1 sobre os ritmos de TC e AM, seus parâmetros rítmicos, peso e glicemia, assim como as modificações pelos tratamentos tardios e precoces com insulina, melatonina ou ambos. O diabetes rompeu o ritmo de TC, alterou o ritmo de AM, e reduziu a TC e AM. Os tratamentos INS e INS+MEL reverteram o quadro. MEL restaurou apenas alguns parâmetros rítmicos, sendo mais eficiente sobre a AM. Esses resultados mostram que o DM1 altera os ritmos de TC e AM. Os tratamentos INS e INS+MEL revertem o quadro, sendo INS+MEL mais eficiente. A MEL atenua os efeitos deletérios, sendo mais evidente na AM. A insulina é mais rápida, mais duradoura e mais eficiente que a melatonina, que age melhor sobre a AM, e essas melhoras dependem da continuidade dos tratamentos. / In mammals the suprachiasmatic nuclei regulate the circadian rhythms of the body. Melatonin, the pineal gland hormone, is a major regulator of the body temperature (BT) and home cage activity (HCA) rhythms. Its production is influenced by type 1 diabetes mellitus (T1DM). The present work studied the effects of T1DM on BT and HCA rhythms, its rhythmic parameters, glycaemia and body weight and the modifications resulting from early and late treatment with insulin, melatonin or both, in rats. Diabetes disrupted the BT rhythm, altered HCA rhythm, and led to hypothermia and reduced HCA. Late INS and INS+MEL reverted to normal. MEL restored some rhythmic parameters, being more evident on HCA. Taken together, T1DM alters BT and HCA rhythms. INS and INS+MEL treatments revert to normal, being INS+MEL more efficient. MEL attenuates the diabetic state, being more evident on HCA. Insulin effects are faster, last longer and are more efficient than melatonins, which are more evident on HCA, and these beneficial effects depend on the maintenance of the treatments.

O metabolismo energético é dependente, dentre outros fatores, de uma temporização circadiana entre os tecidos participantes da regulação metabólica. O processo de sincronização parece depender da expressão dos genes relógio e de mediadores como a melatonina, que associam o oscilador central e os osciladores periféricos. Investigamos o papel da melatonina na expressão dos genes relógio em tecidos periféricos, onde ratos Wistar foram divididos em dois grupos: pinealectomizados e controle. Após 45 dias os animais foram sacrificados circadianamente e seus tecidos de interesse extraídos para análise através do PCR convencional. A pinealectomia ocasionou significativa desorganização temporal na expressão de quase todos os genes relógios dos tecidos muscular e do adiposo periepididimal. O tecido hepático foi o que menos sofreu alterações pela pinealectomia. Em conclusão, esses dados mostram que a melatonina é necessária para manutenção da ritmicidade dos genes relógio no tecido muscular estriado esquelético, no tecido adiposo periepididimal e no tecido hepático. / The energy metabolism is dependent, between other factors, of a circadian timing among the tissues participants of the metabolic regulation. The synchronization process appears to depend on the expression of clock genes and mediators such as melatonin, involving the central oscillator and peripheral oscillators. We have investigated the role of melatonin in the expression of clock genes in peripheral tissues. Rats have been divided into two groups: pinealectomized and control rats. After 45 days the animals were sacrificed and their tissues of interest have been extracted for analysis by conventional PCR. Pinealectomy caused a significant disruption in the temporal expression of almost all genes of muscle tissue and fat tissue. The liver tissue was the least affected by changes of pinealectomy. In conclusion, these data show that melatonin is necessary for maintaining the rhythmicity of clock genes in skeletal muscle, adipose tissue and liver tissue.

O núcleo supraquiasmático (NSQ), principal relógio biológico circadiano em mamíferos, contem população variada de neurônios produtores de diferentes substâncias neuroativas. Em roedores, as pesquisas avançaram na investigação dos mecanismos moleculares e substâncias neuroativas, que em conjunto determinam a função do relógio biológico. Entretanto, há poucas informações em espécies diurnas, especialmente primatas sobre esta organização intrínseca que não raramente apresenta diferenças nas espécies estudadas. O presente estudo busca identificar a natureza química dos principais grupamentos neuronais do NSQ no primata diurno Cebus apella, relacionando a localização destes grupamentos com as três principais projeções aferentes deste núcleo. Os resultados obtidos evidenciam organização complexa do NSQ, caracterizada por grupos celulares contendo vasopressina, polipeptídeo intestinal vasoativo e marcador de diferenciação neural com localização semelhante a de roedores e células que contém calbindina e calretinina com localização diferente da de roedores. / The suprachiasmatic nucleus (SCN), the main circadian clock in mammals, contains diverse population of neurons of different neuroactive substances. In rodents, there has been extensive research in the recent past looking into the molecular basis and mechanisms of the biological clock. However, there is little information in diurnal species, especially primates about this organization seldom has no intrinsic differences in the species studied. This study seeks to identify the chemical nature of the main groups of SCN neurons in diurnal primate Cebus apella, relating the location of these groups with the three major afferent projections from this nucleus. The results show complex organization of the SCN, characterized by cell groups containing vasopressin, vasoactive intestinal polypeptide and neuronal differentiation marker in the same location and rodent cells that contain calbindin and calretinin with location different from that of rodents.

O núcleo supraquiasmático (NSQ), principal relógio biológico circadiano em mamíferos, contem população variada de neurônios produtores de diferentes substâncias neuroativas. Em roedores, as pesquisas avançaram na investigação dos mecanismos moleculares e substâncias neuroativas, que em conjunto determinam a função do relógio biológico. Entretanto, há poucas informações em espécies diurnas, especialmente primatas sobre esta organização intrínseca que não raramente apresenta diferenças nas espécies estudadas. O presente estudo busca identificar a natureza química dos principais grupamentos neuronais do NSQ no primata diurno Cebus apella, relacionando a localização destes grupamentos com as três principais projeções aferentes deste núcleo. Os resultados obtidos evidenciam organização complexa do NSQ, caracterizada por grupos celulares contendo vasopressina, polipeptídeo intestinal vasoativo e marcador de diferenciação neural com localização semelhante a de roedores e células que contém calbindina e calretinina com localização diferente da de roedores. / The suprachiasmatic nucleus (SCN), the main circadian clock in mammals, contains diverse population of neurons of different neuroactive substances. In rodents, there has been extensive research in the recent past looking into the molecular basis and mechanisms of the biological clock. However, there is little information in diurnal species, especially primates about this organization seldom has no intrinsic differences in the species studied. This study seeks to identify the chemical nature of the main groups of SCN neurons in diurnal primate Cebus apella, relating the location of these groups with the three major afferent projections from this nucleus. The results show complex organization of the SCN, characterized by cell groups containing vasopressin, vasoactive intestinal polypeptide and neuronal differentiation marker in the same location and rodent cells that contain calbindin and calretinin with location different from that of rodents.

Nos mamíferos os núcleos supraquiasmáticos regulam os ritmos circadianos do organismo. A melatonina, hormônio da glândula pineal, é um importante regulador dos ritmos de atividade motora (AM) e temperatura corporal (TC), sendo a sua produção influenciada pelo diabetes mellitus tipo I (DM1). Foram avaliados os efeitos do DM1 sobre os ritmos de TC e AM, seus parâmetros rítmicos, peso e glicemia, assim como as modificações pelos tratamentos tardios e precoces com insulina, melatonina ou ambos. O diabetes rompeu o ritmo de TC, alterou o ritmo de AM, e reduziu a TC e AM. Os tratamentos INS e INS+MEL reverteram o quadro. MEL restaurou apenas alguns parâmetros rítmicos, sendo mais eficiente sobre a AM. Esses resultados mostram que o DM1 altera os ritmos de TC e AM. Os tratamentos INS e INS+MEL revertem o quadro, sendo INS+MEL mais eficiente. A MEL atenua os efeitos deletérios, sendo mais evidente na AM. A insulina é mais rápida, mais duradoura e mais eficiente que a melatonina, que age melhor sobre a AM, e essas melhoras dependem da continuidade dos tratamentos. / In mammals the suprachiasmatic nuclei regulate the circadian rhythms of the body. Melatonin, the pineal gland hormone, is a major regulator of the body temperature (BT) and home cage activity (HCA) rhythms. Its production is influenced by type 1 diabetes mellitus (T1DM). The present work studied the effects of T1DM on BT and HCA rhythms, its rhythmic parameters, glycaemia and body weight and the modifications resulting from early and late treatment with insulin, melatonin or both, in rats. Diabetes disrupted the BT rhythm, altered HCA rhythm, and led to hypothermia and reduced HCA. Late INS and INS+MEL reverted to normal. MEL restored some rhythmic parameters, being more evident on HCA. Taken together, T1DM alters BT and HCA rhythms. INS and INS+MEL treatments revert to normal, being INS+MEL more efficient. MEL attenuates the diabetic state, being more evident on HCA. Insulin effects are faster, last longer and are more efficient than melatonins, which are more evident on HCA, and these beneficial effects depend on the maintenance of the treatments.

O metabolismo energético é dependente, dentre outros fatores, de uma temporização circadiana entre os tecidos participantes da regulação metabólica. O processo de sincronização parece depender da expressão dos genes relógio e de mediadores como a melatonina, que associam o oscilador central e os osciladores periféricos. Investigamos o papel da melatonina na expressão dos genes relógio em tecidos periféricos, onde ratos Wistar foram divididos em dois grupos: pinealectomizados e controle. Após 45 dias os animais foram sacrificados circadianamente e seus tecidos de interesse extraídos para análise através do PCR convencional. A pinealectomia ocasionou significativa desorganização temporal na expressão de quase todos os genes relógios dos tecidos muscular e do adiposo periepididimal. O tecido hepático foi o que menos sofreu alterações pela pinealectomia. Em conclusão, esses dados mostram que a melatonina é necessária para manutenção da ritmicidade dos genes relógio no tecido muscular estriado esquelético, no tecido adiposo periepididimal e no tecido hepático. / The energy metabolism is dependent, between other factors, of a circadian timing among the tissues participants of the metabolic regulation. The synchronization process appears to depend on the expression of clock genes and mediators such as melatonin, involving the central oscillator and peripheral oscillators. We have investigated the role of melatonin in the expression of clock genes in peripheral tissues. Rats have been divided into two groups: pinealectomized and control rats. After 45 days the animals were sacrificed and their tissues of interest have been extracted for analysis by conventional PCR. Pinealectomy caused a significant disruption in the temporal expression of almost all genes of muscle tissue and fat tissue. The liver tissue was the least affected by changes of pinealectomy. In conclusion, these data show that melatonin is necessary for maintaining the rhythmicity of clock genes in skeletal muscle, adipose tissue and liver tissue.

Fatores ambientais podem modificar o desenvolvimento dos ritmos biológicos em neonatos, como já demonstrado em ratos. Neste contexto insere-se o estudo de recém-nascidos pré-termo mantidos em unidades de cuidado neonatal. Descrevemos neste trabalho a evolução da ritmicidade no ciclo vigília/sono, atividade/repouso, temperatura do punho e alimentação na fase neonatal. Paralelamente, caracterizamos o desenvolvimento dos ritmos biológicos em ratos mantidos sob luz constante durante a lactação e a atuação da melatonina e do exercício físico nessa evolução. Em um estudo longitudinal utilizando actímetros e termistores com memória, identificamos precocemente ritmo circadiano na temperatura do punho, enquanto na atividade motora há predomínio de ritmos ultradianos, bem como no ciclo vigília/sono e no comportamento alimentar, padrão este que se modifica logo após a alta hospitalar. Em ratos sob o paradigma de luz constante, oferecemos melatonina e uma roda durante a lactação e após o desmame, encontrando modificações na emergência do ritmo circadiano em ambos os grupos. / Environmental factors can change the development of biological rhythms in neonates, as has already been demonstrated in rats. In this context is the study of preterm newborns maintained in neonatal care units. We describe in the present work the evolution of rhythmicity in sleep/wake cycle, activity/rest, wrist temperature and feeding behavior along the neonatal phase. Simultaneously, we characterize the development of biological rhythms in rats maintained under constant light during lactation and the action of melatonin and physical exercise in this evolution. Through a longitudinal study using actimeters and thermistors with memory we identified precociously a circadian rhythm in wrist temperature, while in motor activity we found a dominant ultradian rhythm, as well as, in sleep/wake cycle and feeding behavior, with changes in this pattern just after hospital discharge. In rats reared under constant light, we offered melatonin and a wheel during lactation and after weaning, finding differences in the emergency of the circadian rhythm for both groups.

Os ratos-de-espinho são abundantes nas florestas úmidas Neotropicais. Trinomys yonenagae (ROCHA, 1995) constitui uma exceção entre as espécies do gênero por habitar o campo de dunas fixas da Caatinga, ser colonial e fossorial. Tanto o ambiente seco, como a socialidade e o hábito fossorial podem alterar o padrão reprodutivo das espécies. Diante do fato desses roedores serem coloniais, por exemplo, espera-se a influência de co-específicos (fêmeas ou machos) no ciclo estral. Estudos-piloto na natureza e em cativeiro mostraram que a fase de diestro pode ocorrer com a vagina aberta, um fato que merece ser mais investigado, já que se considera que a abertura vaginal ocorra somente durante a transição da fase proestro-estro. O objetivo deste trabalho é, portanto, o de estudar aspectos dos ritmos reprodutivos infradianos (ciclo estral e gestação) e circadiano (temperatura corporal) em rabos-de-facho, mantidos em cativeiro, alojados individualmente, e pareados com fêmeas e com machos. Nesses grupos são caracterizados os esfregaços e o estado de abertura da vagina, buscando conhecer aspectos da fisiologia reprodutiva, tais como, a idade de maturidade sexual (cap. 1), a relação entre a fase do ciclo estral e o estado vaginal (cap. 2), e as características da citologia esfoliativa durante a gravidez (cap. 3). Os dados da citologia são correlacionados com o padrão comportamental durante o acasalamento, caracterizando a existência de estro pós-parto (cap. 3). Analisa-se ainda a distribuição de todos os nascimentos ocorridos ao longo de dez anos. O ritmo de temperatura corporal das fêmeas é aferido a partir de acompanhamento da temperatura retal com uso de termômetro digital durante 72h (cap. 4). Embora de maneira geral Trinomys yonenagae siga os padrões reprodutivos de outros membros da família Echimyidae, tais como, gestação longa (90d), ninhadas pequenas (média de 2 filhotes) e maturidade sexual tardia (ao redor dos 90d) é possível identificar a influência de co-específicos (dominância entre fêmeas) no ciclo estral. Este ciclo parece ser espontâneo, do tipo poliéstrico, com fases muito curtas de proestro e estro (< 24h). A condição vaginal não é um bom indicativo de atividade reprodutiva (ocorre abertura no diestro e na gravidez); a presença do macho não garante fecundação; também se confirma a ocorrência de estro pós-parto, igualmente breve. O comportamento de acasalamento é elaborado, o que é esperado de espécies com estro curto ou de vida social e subterrânea. A distribuição dos nascimentos não é sazonal, confirmando dados de campo. Quanto ao ritmo de temperatura corporal, ele é circadiano com picos noturnos e com relação positiva de fase com o ritmo de atividade/repouso, o que segue o padrão geral de roedores / Spiny rats are among the most numerous group of mammals in Neotropical rainforests. Trinomys yonenagae (ROCHA, 1995) is an exception because it is colonial, fossorial and inhabits the semiarid Caatinga. The dry environment and the underground and colonial life styles are known to affect reproductive patterns. So it is expected, for example, that social life may influence the estrous cycle especially through the presence of conspecific (females and males). It is considered that vaginal opening occurs only during the estrus. Previous field studies or in captivity have shown the unexpected occurrence of vaginal opening and diestrus, a fact that deserves further investigation. The aim of this work is verify the reproductive infradian rhythms (estrous cycle and pregnancy) and the circadian body temperature rhythm, in T. yonenagae kept individually or in pairs (male-female and female-female) in captivity. In these groups vaginal smears and the presence of the vaginal membrane is studied aiming to characterize aspects of its reproductive life, such as, the age of sexual maturity (chapter 1), the relationship between the vaginal opening and the phase of the estrous cycle (chapter 2), and the smear cytology during pregnancy (chapter 3). The cytological data are correlated with the mating behavioral, characterizing the post-partum estrus (chapter 3). All birth that occurrence during 10 years are analyzed. The body temperature rhythm is measured during 72h by rectal temperature with a digital thermometer (chapter 4). Although Trinomys yonenagae follows the reproductive patterns of other members of Echimyidae, such as prolonged gestation( 90d), small sized litter (mean of 2) and delayed sexual maturity (around 90d), it is possible to identify the influence of conspecifics (female dominance) upon the estrous cycle. This cycle seems to be spontaneous, poliestric, having very short proestrus and estrus phases (< 24h). The vaginal condition is not a good indicative of the reproductive status (vaginal opening may occur during the diestrus phase and the pregnancy); the presence of males does not guarantee pregnancy. We also confirm the occurrence of post-partum estrus, which is also short-lived. The mating behavior is complex, which is expected in species were the duration of estrus is short, or in species of social and subterranean life. The birth distribution is non seasonal, which is in agreement with field data. The body temperature rhythmicity is circadian with peaks at night; and shows a positive phase relationship with the rest/activity rhythm, both cycles follow the pattern known for other nocturnal rodents

Os ratos-de-espinho são abundantes nas florestas úmidas Neotropicais. Trinomys yonenagae (ROCHA, 1995) constitui uma exceção entre as espécies do gênero por habitar o campo de dunas fixas da Caatinga, ser colonial e fossorial. Tanto o ambiente seco, como a socialidade e o hábito fossorial podem alterar o padrão reprodutivo das espécies. Diante do fato desses roedores serem coloniais, por exemplo, espera-se a influência de co-específicos (fêmeas ou machos) no ciclo estral. Estudos-piloto na natureza e em cativeiro mostraram que a fase de diestro pode ocorrer com a vagina aberta, um fato que merece ser mais investigado, já que se considera que a abertura vaginal ocorra somente durante a transição da fase proestro-estro. O objetivo deste trabalho é, portanto, o de estudar aspectos dos ritmos reprodutivos infradianos (ciclo estral e gestação) e circadiano (temperatura corporal) em rabos-de-facho, mantidos em cativeiro, alojados individualmente, e pareados com fêmeas e com machos. Nesses grupos são caracterizados os esfregaços e o estado de abertura da vagina, buscando conhecer aspectos da fisiologia reprodutiva, tais como, a idade de maturidade sexual (cap. 1), a relação entre a fase do ciclo estral e o estado vaginal (cap. 2), e as características da citologia esfoliativa durante a gravidez (cap. 3). Os dados da citologia são correlacionados com o padrão comportamental durante o acasalamento, caracterizando a existência de estro pós-parto (cap. 3). Analisa-se ainda a distribuição de todos os nascimentos ocorridos ao longo de dez anos. O ritmo de temperatura corporal das fêmeas é aferido a partir de acompanhamento da temperatura retal com uso de termômetro digital durante 72h (cap. 4). Embora de maneira geral Trinomys yonenagae siga os padrões reprodutivos de outros membros da família Echimyidae, tais como, gestação longa (90d), ninhadas pequenas (média de 2 filhotes) e maturidade sexual tardia (ao redor dos 90d) é possível identificar a influência de co-específicos (dominância entre fêmeas) no ciclo estral. Este ciclo parece ser espontâneo, do tipo poliéstrico, com fases muito curtas de proestro e estro (< 24h). A condição vaginal não é um bom indicativo de atividade reprodutiva (ocorre abertura no diestro e na gravidez); a presença do macho não garante fecundação; também se confirma a ocorrência de estro pós-parto, igualmente breve. O comportamento de acasalamento é elaborado, o que é esperado de espécies com estro curto ou de vida social e subterrânea. A distribuição dos nascimentos não é sazonal, confirmando dados de campo. Quanto ao ritmo de temperatura corporal, ele é circadiano com picos noturnos e com relação positiva de fase com o ritmo de atividade/repouso, o que segue o padrão geral de roedores / Spiny rats are among the most numerous group of mammals in Neotropical rainforests. Trinomys yonenagae (ROCHA, 1995) is an exception because it is colonial, fossorial and inhabits the semiarid Caatinga. The dry environment and the underground and colonial life styles are known to affect reproductive patterns. So it is expected, for example, that social life may influence the estrous cycle especially through the presence of conspecific (females and males). It is considered that vaginal opening occurs only during the estrus. Previous field studies or in captivity have shown the unexpected occurrence of vaginal opening and diestrus, a fact that deserves further investigation. The aim of this work is verify the reproductive infradian rhythms (estrous cycle and pregnancy) and the circadian body temperature rhythm, in T. yonenagae kept individually or in pairs (male-female and female-female) in captivity. In these groups vaginal smears and the presence of the vaginal membrane is studied aiming to characterize aspects of its reproductive life, such as, the age of sexual maturity (chapter 1), the relationship between the vaginal opening and the phase of the estrous cycle (chapter 2), and the smear cytology during pregnancy (chapter 3). The cytological data are correlated with the mating behavioral, characterizing the post-partum estrus (chapter 3). All birth that occurrence during 10 years are analyzed. The body temperature rhythm is measured during 72h by rectal temperature with a digital thermometer (chapter 4). Although Trinomys yonenagae follows the reproductive patterns of other members of Echimyidae, such as prolonged gestation( 90d), small sized litter (mean of 2) and delayed sexual maturity (around 90d), it is possible to identify the influence of conspecifics (female dominance) upon the estrous cycle. This cycle seems to be spontaneous, poliestric, having very short proestrus and estrus phases (< 24h). The vaginal condition is not a good indicative of the reproductive status (vaginal opening may occur during the diestrus phase and the pregnancy); the presence of males does not guarantee pregnancy. We also confirm the occurrence of post-partum estrus, which is also short-lived. The mating behavior is complex, which is expected in species were the duration of estrus is short, or in species of social and subterranean life. The birth distribution is non seasonal, which is in agreement with field data. The body temperature rhythmicity is circadian with peaks at night; and shows a positive phase relationship with the rest/activity rhythm, both cycles follow the pattern known for other nocturnal rodents

Fatores ambientais podem modificar o desenvolvimento dos ritmos biológicos em neonatos, como já demonstrado em ratos. Neste contexto insere-se o estudo de recém-nascidos pré-termo mantidos em unidades de cuidado neonatal. Descrevemos neste trabalho a evolução da ritmicidade no ciclo vigília/sono, atividade/repouso, temperatura do punho e alimentação na fase neonatal. Paralelamente, caracterizamos o desenvolvimento dos ritmos biológicos em ratos mantidos sob luz constante durante a lactação e a atuação da melatonina e do exercício físico nessa evolução. Em um estudo longitudinal utilizando actímetros e termistores com memória, identificamos precocemente ritmo circadiano na temperatura do punho, enquanto na atividade motora há predomínio de ritmos ultradianos, bem como no ciclo vigília/sono e no comportamento alimentar, padrão este que se modifica logo após a alta hospitalar. Em ratos sob o paradigma de luz constante, oferecemos melatonina e uma roda durante a lactação e após o desmame, encontrando modificações na emergência do ritmo circadiano em ambos os grupos. / Environmental factors can change the development of biological rhythms in neonates, as has already been demonstrated in rats. In this context is the study of preterm newborns maintained in neonatal care units. We describe in the present work the evolution of rhythmicity in sleep/wake cycle, activity/rest, wrist temperature and feeding behavior along the neonatal phase. Simultaneously, we characterize the development of biological rhythms in rats maintained under constant light during lactation and the action of melatonin and physical exercise in this evolution. Through a longitudinal study using actimeters and thermistors with memory we identified precociously a circadian rhythm in wrist temperature, while in motor activity we found a dominant ultradian rhythm, as well as, in sleep/wake cycle and feeding behavior, with changes in this pattern just after hospital discharge. In rats reared under constant light, we offered melatonin and a wheel during lactation and after weaning, finding differences in the emergency of the circadian rhythm for both groups.