Glutamatergic receptors are targets for many L-glutamate structure analogues, which cause neurotoxicity. This study investigated the actions of two dicarboxylic compounds, the first had cyclic framework and rigid structure, and the other had an acyclic framework and flexible structure, on the glutamatergic neurotransmission, oxidative damage and behavior in mice. The first compound evaluated was D,L-cis-2,3-pyrrolidine dicarboxylate (D,L-cis-2,3-PDC), a new glutamate analogue. D,L-cis-2,3-PDC reduced sodium-independent [3H]-L-glutamate binding by 50% in lysed membrane preparations and had no effect on sodium-dependent glutamate binding. Intracerebroventricular administration (ICV) of D,L-cis-2,3-PDC (7.5 - 25 nmol/ 5μl) induced dose-dependent tonic-clonic convulsions. The co-administration of MK-801 (7 nmol/ 2.5 μl; ICV), a noncompetitive NMDA receptor antagonist, with D,L-cis-2,3-PDC (16.5 nmol/ 2.5 μl; ICV) fully protected the animals against D,L-cis-2,3-PDC-induced convulsions, while the co-administration of DNQX (10 nmol/ 2.5 μl; ICV), a AMPA and KA receptors antagonist, increased the latency to convulsion and did not alter the percentage of animals that had convulsions. These results suggest that D,L-cis-2,3-PDC-induced effects are mediated predominantly by NMDA receptors activation. The second compound studied was succinate, the accumulating substrate in succinate dehydrogenase (SDH) deficiencies and SDH inhibitor intoxication. Adult male mice received an ICV injection of succinate (0.7, 1.0 and 1.7 μmol/ 5 μl) or 0.9% NaCl (5 μl) and had their exploratory behavior assessed in an open field for 10 min. Succinate (0.7 and 1.0 μmol/ 5 μl) decreased locomotor activity behavior and increased thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) and protein carbonylation in the forebrain. Conversely, 1.7 μmol of succinate did not alter locomotor activity or oxidative damage parameters. The involvement of NMDA receptors in the succinate-induced increase of total protein carbonylation content and exploratory behavior inhibition was assessed by co-administrating MK-801 (7 nmol/ 2.5 μl, ICV) with succinate (1 μmol/ 2.5 μl, ICV). The co-administration of MK-801 protected against succinate-induced increase of total protein carbonylation and decrease of locomotor activity. These results suggest the involvement of NMDA receptors in these effects of succinate, which may of particular relevance for succinate-accumulating conditions, such as SDH inhibitors intoxication and inherited SDH deficiencies. / Os receptores glutamatérgicos são alvos da ação de muitas neurotoxinas análogas ao L-glutamato. Neste estudo foram investigadas as ações de dois compostos dicarboxílicos, um de cadeia cíclica e estrutura rígida e o outro de cadeia acíclica e estrutura flexível, sobre a neurotransmissão glutamatérgica, dano oxidativo e comportamento em roedores. No primeiro trabalho foi investigado se o D,L-cis-2,3-dicarboxilato de pirrolidina (D,L-cis-2,3-PDC) altera a ligação de [3H]-L-glutamato em membranas plasmáticas de córtex de ratos adultos e se os receptores N-metil-D-aspartato (NMDA) estão envolvidos nas convulsões induzidas por este composto. O D,L-cis-2,3-PDC reduziu a ligação de [3H]-L-glutamato Na+-independente em 50% nas preparações de membranas rompidas e não apresentou efeito sobre a ligação de [3H]-L-glutamato Na+-dependente. A administração intracerebroventricular (ICV) de D,L-cis-2,3-PDC (7,5; 25 nmol/ 5 μl) induziu convulsões generalizadas do tipo tônico-clônica nos camundongos, de uma maneira dose-dependente. A co-administração de MK-801 (7 nmol/ 2,5 μl; ICV), um antagonista não-competitivo dos receptores NMDA, com D,L-cis-2,3-PDC (16,5 nmol/ 2,5 μl; ICV), protegeu totalmente os animais das convulsões induzidas por D,L-cis-2,3-PDC, enquanto que a co-administração de DNQX (10 nmol/ 2,5 μl; ICV), um antagonista dos receptores AMPA e KA, aumentou a latência das convulsões, mas não alterou a percentagem de animais que tiveram convulsões. Estes resultados sugerem que os efeitos induzidos por D,L-cis-2,3-PDC são mediados principalmente pela ativação dos receptores NMDA. No segundo estudo, foi investigado se o sucinato, substrato que se acumula nas deficiências da enzima sucinato desidrogenase (SDH) e nas intoxicações por inibidores da SDH, causa lipoperoxidação e carbonilação protéica, e se os receptores NMDA estão envolvidos no dano oxidativo induzido por sucinato. Camundongos machos adultos receberam uma injeção ICV de sucinato (0,7; 1,0; 1,7 μmol/ 5 μl) ou 0,9 % de NaCl (5 μl) e seu comportamento foi analisado em um campo aberto por 10 minutos. Sucinato (0,7; 1,0 μmol/ 5 μl) diminuiu a atividade locomotora e aumentou as substâncias que reagem ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) e carbonilação protéica no cérebro. Por outro lado, 1,7 μmol de sucinato não alterou a atividade locomotora ou os parâmetros de dano oxidativo. O envolvimento dos receptores NMDA no aumento induzido por sucinato do conteúdo de carbonilação protéica e da inibição do comportamento exploratório foi avaliado pela co-administração de MK-801 (7nmol/ 2,5 μl, ICV) com sucinato (1 μmol/ 2,5 μl, ICV). A co-administração de MK801 protegeu contra o aumento induzido por sucinato da carbonilação protéica e na diminuição da atividade locomotora. Esses resultados sugerem o envolvimento dos receptores NMDA nesses efeitos do sucinato, os quais são de grande relevância nas condições em que acumula sucinato, tais como as intoxicações com inibidores da SDH e deficiências dessa enzima causadas por erros inatos do metabolismo.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/4436 |
| Date | 27 July 2005 |
| Creators | Sinhorin, Valeria Dornelles Gindri |
| Contributors | Mello, Carlos Fernando de, Bonacorso, Helio Gauze, Weiblen, Rudi, Wannmacher, Clovis Milton Duval |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica Toxicológica, UFSM, BR, Bioquímica |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 200800000002, 400, 500, 300, 500, 500, 300, 82e537b0-4a43-400e-9f82-0cd91952adea, f5f7d547-34eb-4614-9ee0-e0c46f51a69e, dbcce58b-96b0-4f45-a78d-ca6f339e038d, 37ea9445-0e57-453a-8f64-0498986410d8, aa0a7432-03d4-4bab-b1c9-09db95737a7b |
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