Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O Transtorno do Déficit de Atenção e Hiperatividade (TDAH) é uma desordem neurocomportamental caracterizada por graus variados de desatenção, atividade motora excessiva e impulsividade. Sua etiologia não é completamente conhecida, porém, um grande número de evidências sugere que, além de fatores de risco genéticos, a exposição gestacional ao etanol e a altas doses de cafeína contribuem para a manifestação deste transtorno. O etanol, presente na composição de bebidas alcoólicas, e a cafeína, presente na composição de diversas bebidas (refrigerantes, chás, café, e energéticos), alimentos derivados do cacau e medicamentos estão entre as substâncias neuroativas mais consumidas no mundo. Apesar das evidências epidemiológicas do uso combinado de cafeína e etanol por gestantes, as interações entre estas substâncias têm recebido pouca atenção em estudos experimentais. Este fato é particularmente importante visto que alguns estudos apontam que cafeína é capaz de ampliar alguns aspectos importantes da ação de outras substâncias com potencial neurotóxico. Nesse estudo avaliamos os efeitos da co-exposição à cafeína e ao etanol durante o desenvolvimento na atividade locomotora em camundongos adolescentes. Para tanto, camundongos Suíços foram expostos do primeiro dia gestacional até o vigésimo primeiro dia pós-natal (PN21), a solução de cafeína 0,1g/L (Grupo CAF1, 10 ninhadas), a solução de cafeína 0,3g/L (Grupo CAF3, 10 ninhadas) ou tiveram acesso à água potável (Grupo CAF0, 10 ninhadas). Em dias alternados de PN2 a PN8, os animais de cada ninhada receberam uma injeção intraperitoneal de 0,25 l/g de etanol (grupo ETOH25), 0,5 l/g de etanol (grupo ETOH50) ou de solução salina (grupo ETOH0). Em PN30, a atividade locomotora foi avaliada por 15 minutos no teste de Campo Aberto. A análise dos níveis de etanol sérico, realizada em uma amostra independente de animais em PN8, indicou que, para as duas doses de etanol, a alcoolemia dos animais do grupo CAF3 foi significativamente maior do que as dos grupos CAF0 e CAF1, que não diferiram entre si. No teste de campo aberto, apenas os animais expostos ao etanol apresentaram aumento da atividade locomotora. Tanto o grupo ETOH25 quanto o grupo ETOH50 tiveram a atividade maior que o grupo ETOH0. A exposição à cafeína, por si só, não afetou a atividade locomotora dos animais nem potencializou os efeitos do etanol. No grupo CAF3, a atividade locomotora não foi afetada pela exposição ao etanol. Nossos dados confirmam o papel da exposição precoce ao etanol na manifestação da hiperatividade locomotora. Além disso, a exposição à cafeína durante o desenvolvimento pode exercer um papel protetor para a manifestação da hiperatividade locomotora induzida pela exposição precoce ao etanol. / The attention deficit hyperactivity disorder (ADHD) is a neurobehavioral disorder characterized by varying degrees of inattention, excessive motor activity and impulsivity. This etiology is not fully known, but considerable evidence suggests that, in addition to genetic factors, exposure to ethanol and high doses of caffeine contribute to the manifestation of the disorder. Ethanol, which is present in all alcoholic beverages, and caffeine, which is present in many beverages (sodas, teas, coffee and energetic drinks), food derived from cacao and medications, are two of the most consumed neuroactive drugs in the world. In spite of the epidemiological evidence of the combined use of caffeine and ethanol by pregnant women, the interactions between these two drugs have received little attention in experimental studies. This fact is particularly important since some studies have shown that caffeine is capable of amplifying important aspects of the action of other substances that have neurotoxic potential. In the current study we analyzed the effects of co-exposure to caffeine and ethanol during development on the locomotor activity of pre-pubertal mice. In this sense, Swiss mice were exposed from the first gestational day to the 21st postnatal (PN21) day to one of three solutions: 1) a solution containing caffeine 0.1 g/L (group CAF1, 10 litters); 2) a solution containing caffeine 0.3g/L (group CAF3, 10 litters); 3) filtered tap water (group CAF0, 10 litters). Every other day, from PN2 to PN8, animals in each litter were i.p injected with one of the following solutions: 1) 0.25 l/g ethanol (group ETOH25); 2) 0.5 l/g ethanol (group ETOH50); 3) saline solution (group ETOH0). On PN30, locomotor activity was analyzed for 15 min in the open field. The analysis of the ethanol serum levels, which was carried out in an independent sample of animals at PN8, indicated that levels were significantly higher in the CAF3 group when compared to the other two groups, which did not differ between them. In the open field, the ethanol exposure caused a dose-dependent increase in the locomotor activity. The locomotor activity of the group ETOH0 was lower than that presented by the ETOH25 and the ETOH50 groups. The caffeine exposure was not capable of affecting the locomotor activity. In the group CAF3, the locomotor activity was not affected by the ethanol exposure. Our data corroborate previous studies in that it shows that precocious ethanol exposure results in locomotor hyperactivity. Furthermore, it is possible that caffeine exposure during development have a protective effect on deleterious effects of ethanol.

Diversos estudos relatam os efeitos da exposição à nicotina nos períodos pré e pós-natal, contudo, pouco se sabe a respeito dos efeitos da fumaça do cigarro na cascata de eventos que caracteriza o desenvolvimento do sistema nervoso central (SNC). Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi esclarecer se a exposição à fumaça do cigarro no início do período pós-natal induz prejuízo ao desenvolvimento do SNC na infância, e as possíveis consequências na adolescência e na fase adulta. Camundongos BALB/c foram expostos a uma mistura de fumaça central e lateral do cigarro referência 3R4F (Universidade de Kentucky, EUA), desde o 3° dia de vida pós-natal (P) até P14 por duas horas diárias. Nossos resultados indicam que a exposição à fumaça do cigarro no início do período pós-natal induz prejuízo ao processo de aprendizado e memória e aumento na ansiedade em todas as idades avaliadas, além de induzir diminuição da atividade locomotora na infância e na adolescência. Ainda, observamos diminuição dos níveis de BDNF e das proteínas sinápticas sinapsina e sinaptofisina no hipocampo, cerebelo, córtex pré-frontal e estriado. A fumaça do cigarro também induz diminuição na porcentagem de fibras mielinizadas no nervo óptico e aumento da proteína básica de mielina (PBM) no cerebelo na infância, além de diminuição da PBM no telencéfalo e tronco encefálico na adolescência e no cerebelo na fase adulta. Nossos resultados sugerem que a exposição à fumaça do cigarro no início do período pós-natal causa prejuízo ao desenvolvimento do SNC, sendo que não há reversão dos efeitos observados no aprendizado e memória ou mesmo nos níveis de proteína pré-sináptica na adolescência e na fase adulta. / Several studies show the effects of nicotine exposure during pre- and postnatal period. However, little is known about the effects of environmental tobacco smoke (ETS) in the cascade of events that characterizes the brain development. Thus, the aim of this study was to evaluate the effects of ETS in early brain development. BALB/c mice were exposed to a mixture of mainstream and sidestream of tobacco smoke of reference cigarettes 3R4F (University of Kentucky, EUA) from the 3rd (P3) to the 14th (P14) day of life, during 2h/day. Our results showed that ETS induced impairment in learning and memory and increased anxiety in all the ages evaluated. In addition, there was a decrease in locomotor activity during childhood and adolescence. ETS also induced impairment in synaptic transmission, by a decrease in synapsin, synaptophysin and BDNF in hippocampus, cerebellum and prefrontal cortex as compared to the control group. The percentage of myelinated fibers in the optic nerve in childhood and in myelin basic protein (MBP) in the telencephalon and brainstem were lower in adolescents mice exposed to ETS when compared to the control group. In cerebellum, there was an increase in MBP in infants and a decrease in adults compared to the control group. Taken all together, our results suggest that the exposure to ETS in the early postnatal period induces impairment to the brain development. It is noteworthy that the effects on learning and memory or even in the presynaptic protein levels were not reversed in adolescence and adulthood.

Diversos estudos relatam os efeitos da exposição à nicotina nos períodos pré e pós-natal, contudo, pouco se sabe a respeito dos efeitos da fumaça do cigarro na cascata de eventos que caracteriza o desenvolvimento do sistema nervoso central (SNC). Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi esclarecer se a exposição à fumaça do cigarro no início do período pós-natal induz prejuízo ao desenvolvimento do SNC na infância, e as possíveis consequências na adolescência e na fase adulta. Camundongos BALB/c foram expostos a uma mistura de fumaça central e lateral do cigarro referência 3R4F (Universidade de Kentucky, EUA), desde o 3° dia de vida pós-natal (P) até P14 por duas horas diárias. Nossos resultados indicam que a exposição à fumaça do cigarro no início do período pós-natal induz prejuízo ao processo de aprendizado e memória e aumento na ansiedade em todas as idades avaliadas, além de induzir diminuição da atividade locomotora na infância e na adolescência. Ainda, observamos diminuição dos níveis de BDNF e das proteínas sinápticas sinapsina e sinaptofisina no hipocampo, cerebelo, córtex pré-frontal e estriado. A fumaça do cigarro também induz diminuição na porcentagem de fibras mielinizadas no nervo óptico e aumento da proteína básica de mielina (PBM) no cerebelo na infância, além de diminuição da PBM no telencéfalo e tronco encefálico na adolescência e no cerebelo na fase adulta. Nossos resultados sugerem que a exposição à fumaça do cigarro no início do período pós-natal causa prejuízo ao desenvolvimento do SNC, sendo que não há reversão dos efeitos observados no aprendizado e memória ou mesmo nos níveis de proteína pré-sináptica na adolescência e na fase adulta. / Several studies show the effects of nicotine exposure during pre- and postnatal period. However, little is known about the effects of environmental tobacco smoke (ETS) in the cascade of events that characterizes the brain development. Thus, the aim of this study was to evaluate the effects of ETS in early brain development. BALB/c mice were exposed to a mixture of mainstream and sidestream of tobacco smoke of reference cigarettes 3R4F (University of Kentucky, EUA) from the 3rd (P3) to the 14th (P14) day of life, during 2h/day. Our results showed that ETS induced impairment in learning and memory and increased anxiety in all the ages evaluated. In addition, there was a decrease in locomotor activity during childhood and adolescence. ETS also induced impairment in synaptic transmission, by a decrease in synapsin, synaptophysin and BDNF in hippocampus, cerebellum and prefrontal cortex as compared to the control group. The percentage of myelinated fibers in the optic nerve in childhood and in myelin basic protein (MBP) in the telencephalon and brainstem were lower in adolescents mice exposed to ETS when compared to the control group. In cerebellum, there was an increase in MBP in infants and a decrease in adults compared to the control group. Taken all together, our results suggest that the exposure to ETS in the early postnatal period induces impairment to the brain development. It is noteworthy that the effects on learning and memory or even in the presynaptic protein levels were not reversed in adolescence and adulthood.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O Transtorno do Déficit de Atenção e Hiperatividade (TDAH) é uma desordem neurocomportamental caracterizada por graus variados de desatenção, atividade motora excessiva e impulsividade. Sua etiologia não é completamente conhecida, porém, um grande número de evidências sugere que, além de fatores de risco genéticos, a exposição gestacional ao etanol e a altas doses de cafeína contribuem para a manifestação deste transtorno. O etanol, presente na composição de bebidas alcoólicas, e a cafeína, presente na composição de diversas bebidas (refrigerantes, chás, café, e energéticos), alimentos derivados do cacau e medicamentos estão entre as substâncias neuroativas mais consumidas no mundo. Apesar das evidências epidemiológicas do uso combinado de cafeína e etanol por gestantes, as interações entre estas substâncias têm recebido pouca atenção em estudos experimentais. Este fato é particularmente importante visto que alguns estudos apontam que cafeína é capaz de ampliar alguns aspectos importantes da ação de outras substâncias com potencial neurotóxico. Nesse estudo avaliamos os efeitos da co-exposição à cafeína e ao etanol durante o desenvolvimento na atividade locomotora em camundongos adolescentes. Para tanto, camundongos Suíços foram expostos do primeiro dia gestacional até o vigésimo primeiro dia pós-natal (PN21), a solução de cafeína 0,1g/L (Grupo CAF1, 10 ninhadas), a solução de cafeína 0,3g/L (Grupo CAF3, 10 ninhadas) ou tiveram acesso à água potável (Grupo CAF0, 10 ninhadas). Em dias alternados de PN2 a PN8, os animais de cada ninhada receberam uma injeção intraperitoneal de 0,25 l/g de etanol (grupo ETOH25), 0,5 l/g de etanol (grupo ETOH50) ou de solução salina (grupo ETOH0). Em PN30, a atividade locomotora foi avaliada por 15 minutos no teste de Campo Aberto. A análise dos níveis de etanol sérico, realizada em uma amostra independente de animais em PN8, indicou que, para as duas doses de etanol, a alcoolemia dos animais do grupo CAF3 foi significativamente maior do que as dos grupos CAF0 e CAF1, que não diferiram entre si. No teste de campo aberto, apenas os animais expostos ao etanol apresentaram aumento da atividade locomotora. Tanto o grupo ETOH25 quanto o grupo ETOH50 tiveram a atividade maior que o grupo ETOH0. A exposição à cafeína, por si só, não afetou a atividade locomotora dos animais nem potencializou os efeitos do etanol. No grupo CAF3, a atividade locomotora não foi afetada pela exposição ao etanol. Nossos dados confirmam o papel da exposição precoce ao etanol na manifestação da hiperatividade locomotora. Além disso, a exposição à cafeína durante o desenvolvimento pode exercer um papel protetor para a manifestação da hiperatividade locomotora induzida pela exposição precoce ao etanol. / The attention deficit hyperactivity disorder (ADHD) is a neurobehavioral disorder characterized by varying degrees of inattention, excessive motor activity and impulsivity. This etiology is not fully known, but considerable evidence suggests that, in addition to genetic factors, exposure to ethanol and high doses of caffeine contribute to the manifestation of the disorder. Ethanol, which is present in all alcoholic beverages, and caffeine, which is present in many beverages (sodas, teas, coffee and energetic drinks), food derived from cacao and medications, are two of the most consumed neuroactive drugs in the world. In spite of the epidemiological evidence of the combined use of caffeine and ethanol by pregnant women, the interactions between these two drugs have received little attention in experimental studies. This fact is particularly important since some studies have shown that caffeine is capable of amplifying important aspects of the action of other substances that have neurotoxic potential. In the current study we analyzed the effects of co-exposure to caffeine and ethanol during development on the locomotor activity of pre-pubertal mice. In this sense, Swiss mice were exposed from the first gestational day to the 21st postnatal (PN21) day to one of three solutions: 1) a solution containing caffeine 0.1 g/L (group CAF1, 10 litters); 2) a solution containing caffeine 0.3g/L (group CAF3, 10 litters); 3) filtered tap water (group CAF0, 10 litters). Every other day, from PN2 to PN8, animals in each litter were i.p injected with one of the following solutions: 1) 0.25 l/g ethanol (group ETOH25); 2) 0.5 l/g ethanol (group ETOH50); 3) saline solution (group ETOH0). On PN30, locomotor activity was analyzed for 15 min in the open field. The analysis of the ethanol serum levels, which was carried out in an independent sample of animals at PN8, indicated that levels were significantly higher in the CAF3 group when compared to the other two groups, which did not differ between them. In the open field, the ethanol exposure caused a dose-dependent increase in the locomotor activity. The locomotor activity of the group ETOH0 was lower than that presented by the ETOH25 and the ETOH50 groups. The caffeine exposure was not capable of affecting the locomotor activity. In the group CAF3, the locomotor activity was not affected by the ethanol exposure. Our data corroborate previous studies in that it shows that precocious ethanol exposure results in locomotor hyperactivity. Furthermore, it is possible that caffeine exposure during development have a protective effect on deleterious effects of ethanol.