Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Spermidine (SPD) is an endogenous polyamine with polycationic structure present in the central nervous system of mammals. SPD regulates biological processes, such as Ca2+ influx by glutamatergic N-methyl-D-aspartate receptor (NMDA receptor), which has been associated with nitric oxide synthase (NOS) and cGMP/PKG pathway activation and a decrease of Na+,K+-ATPase activity in rats cerebral córtex synaptossomes. Decreased Na+,K+-ATPase activity, as well as decreased enzyme expression, directly impairs neurotransmitter signaling with deleterious consequences on learning and memory. The enzyme Na+,K+-ATPase establishes Na+ and K+ gradients across membranes of excitable cells and by this means maintains membrane potential and controls intracellular pH and volume. However, it has not been defined whether SPD modulates Na+,K+-ATPase activity in the hippocampus. In this study we investigated whether SPD alters Na+,K+-ATPase activity in slices of hippocampus from rats, and possible underlying mechanisms. Hippocampal slices and homogenates were incubated with SPD (0.05-10 μM) for 30 minutes. SPD (0.5 and 1 μM) decreased Na+,K+-ATPase activity in slices, but not in homogenates. MK-801 (100 μM), a non-competitive antagonist of NMDA receptor, arcaine (0.5 μM), an antagonist of the polyamine binding site at the NMDA receptor, and L-NAME (100 μM), a nitric oxide synthase inhibitor, prevented the inhibitory effect of SPD (0.5 μM). ODQ (10 μM), a guanylate cyclase inhibitor, and KT5823 (2 μM), a protein kinase G inhibitor, also prevented the inhibitory effect of SPD on Na+,K+-ATPase activity. SPD (0.5 and 1.0 μM) increased NO2 plus NO3 (NOx) levels in slices, MK-801 (100 μM) and arcaine (0.5 μM) prevented the effect of SPD (0.5 μM) on the NOx content. These results suggest that SPD-induced decrease of Na+,K+-ATPase activity involves NMDA/NOS/cGMP/PKG pathway. / A espermidina (SPD) é uma poliamina endógena com estrutura policatiônica presente no sistema nervoso central (SNC) de mamíferos. A SPD regula muitos processos biológicos, como o influxo de cálcio através dos receptores glutamatérgicos N-metil-D-aspartato (NMDA), o qual tem sido associado com a ativação da enzima óxido nítrico sintase (NOS) e da via de sinalização da guanosina mono fosfato cíclica/proteína quinase dependente de GMPc (GMPc/PKG). Sabe-se que uma diminuição da atividade da Na+,K+-ATPase, bem como a sua expressão, prejudica diretamente a sinalização de neurotransmissores, comprometendo tanto aprendizado e a memória. A enzima Na+,K+-ATPase estabelece os gradientes de Na+ e K+ através da membrana de células excitáveis e desta forma mantém o potencial de membrana e contribui para o controle do volume e do pH celular. No entanto, não está bem definido se a SPD modula a atividade da Na+,K+-ATPase no hipocampo de ratos. Neste estudo foi investigado se SPD altera a atividade da Na+,K+-ATPase em fatias de hipocampo de ratos, e o possível mecanismo envolvido neste processo. As fatias e o homogeneizado de hipocampo foram incubados com SPD (0,05-10 M) por 30 minutos. SPD (0,5 e 1 M) diminuíram a atividade da Na+,K+-ATPase em fatias, mas não no homogeneizado de hipocampo. MK-801 (100 μM), um antagonista não competitivo do receptor NMDA, arcaína (0,5 M), um antagonista do sítio de ligação das poliaminas no receptor NMDA, e L-NAME (100 μM), um inibidor da NOS, preveniram o efeito inibitório da SPD (0,5 M). ODQ (10 μM), um inibidor da enzima guanilato ciclase, e KT5823 (2 μM), um inibidor da proteína quinase dependente de GMPc, também preveniram o efeito inibitório da SPD sobre a atividade da Na+,K+-ATPase. SPD (0,5 e 1,0 μM) aumentaram os níveis de NO2 plus NO3 (NOx) nas fatias de hipocampo. MK-801 (100 μM) e arcaína (0,5 μM) preveniram o efeito da SPD (0,5 μM) sobre conteúdo de NOx. Estes resultados sugerem que a diminuição da atividade da Na+,K+-ATPase induzida pela SPD envolve a via de sinalização NMDA/NOS/GMPc/PKG.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/11184 |
| Date | 02 December 2011 |
| Creators | Carvalho, Fabiano Barbosa |
| Contributors | Rubin, Maribel Antonello, Schetinger, Maria Rosa Chitolina, Furian, Ana Flávia |
| 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/masterThesis |
| 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, 17f72a93-232f-40b3-9c14-1b54b978789b, ac4748eb-95f1-4de0-b858-73d22540b3c7, cba4a833-b1c5-4608-8453-7a46f671faf1, ccd57a08-6ff7-4098-88ec-5cb936e92f93 |
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