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Previous issue date: 2015 / Fundação Oswaldo Cruz, Centro de Pesquisas Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / Universidade Federal da Bahia, Faculdade de Medicina. Salvador, BA, Brasil / Os astrócitos são o tipo celular mais numeroso no sistema nervoso central (SNC). Eles exercem suporte estrutural, trófico, e metabólico para neurônios e modulam a atividade sináptica. Então, o prejuízo nestas funções dos astrócitos pode influenciar na sobrevivência dos neurônios. De fato, numerosas evidências têm descrito a influência dos astrócitos no desenvolvimento de uma variedade de doenças neurodegenerativas. Neurotoxinas ambientais como rotenona, um inibidor específico do complexo I mitocondrial, provêem modelos de doenças neurodegenerativas tanto in vivo quanto in vitro. Sendo assim, a busca de novas substâncias com atividade neuroprotetora é atualmente o foco de estudos, e uma tendência crescente tem sido direcionada para plantas medicinais. Neste trabalho investigou-se a influência do extrato aquoso de Valeriana officinalis (V. officinalis) e da rotenona sobre os aspectos eletrofisiológicos do funcionamento cerebral, e o efeito citoprotetor dos extratos com éter de petróleo (PE) e metanol (MeOH) de V. Officinalis contra a toxicidade induzida pela rotenona. O estudo adotou uma abordagem que associa técnicas químicas, celulares e eletrofisiológicas. Ratos machos albinos, Wistar, adultos, em condições normais de nutrição, foram divididos em: grupo valeriana, tratados, por gavagem, com extrato aquoso de valeriana (250 mg/kg/dias) durante 15 dias; grupo rotenona, tratados, por via subcutânea, com rotenona (10 mg/kg) durante 7 dias; grupo valeriana + rotenona, submetidos a ambos tratamentos. Os respectivos controles foram igualmente tratados com solução salina ou solução de 1% de Tween-80 em água. Após o período de tratamento, os animais foram anestesiados, submetidos à trepanação seguida do registro da depressão alastrante cortical (DAC), na superfície do córtex cerebral, por 4 horas. Para avaliação da citoxicidade da rotenona e da atividade citoprotetora dos extratos de V. officinalis foram realizadas análises de viabilidade celular através da redução do brometo de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazolium (MTT) e visualização por microscopia de contraste de fase em células de glioma murino (C6) e humano (GL-15), além de astrócitos de rato como controle de células normais. Os animais tratados com rotenona apresentaram redução da velocidade de propagação DAC enquanto que os animais tratados com valeriana apresentaram um aumento da velocidade de propagação. No entanto, os animais tratados com rotenona e valeriana não apresentaram diferença estatística na velocidade de propagação da DAC quando comparado aos grupos controles. Os resultados demonstraram que a rotenona foi citotóxica nas linhagens testadas, reduzindo a viabilidade e alterando a morfologia celular de maneira dose-dependente. Os extratos de PE e MeOH de V. officinalis foram efetivos em aumentar a viabilidade celular, bem como reduzir as alterações morfológicas induzidas pela rotenona nas linhagens celulares testadas. A análise do RMN 1H dos extratos de V. Officinalis demonstrou a presença de substâncias terpenoides; esse resultado relaciona os efeitos de V. Officinalis a ação antioxidante. O extrato aquoso de V. Officinalis preveniu as alterações eletrofisiológicas induzidas pela rotenona. Os resultados corroboram com estudos pregressos que descrevem os extratos de V. officinalis com função citoprotetora, deixando esse composto muito mais próximo de testes que venham a confirmar sua efetividade em diversas modalidades terapêuticas. / Astrocytes are the most numerous cell type in the central nervous system (CNS). They provide structural, trophic and metabolic support to neurons, and they modulate synaptic activity. Accordingly, impairment in these astrocyte functions can critically influence neuron survival. Indeed, several evidences have presented the influence of astrocytes for the development of a variety of neurodegenerative disorders. Environmental neurotoxins such as rotenone, a specific inhibitor of mitochondrial complex I that generates reactive oxygen species (ROS), provide models of neurodegenerative disorders both in vivo and in vitro. Thus, the search for new substances with neuroprotective activity is currently the focus of studies, and a growing trend has been directed at medicinal plants. In this study, we investigated the influence of of Valeriana officinalis (V. officinalis) and rotenone in the brain function through neurophysiological aspects, and the citoprotective effect of petroleum ether (PE) and methanol (MeOH) extracts of V. officinalis against rotenone-induced toxicity. The study adopted an approach that combines chemical, cellular and eletrophisiological techniques. Wistar male rats (adults), in normal conditions of nutrition, were divided in: valerian group, treated by gavage, for 15 days, with 250 mg/kg/day of the aqueous extract of V. officinalis; rotenone group, treated with s.c. injections at the daily dose of 10 mg/kg for 7 days; rotenone + valerian group treated with both substances. The control groups were treated equally with saline solution or 1% Tween-80 solution in water. After the treatment period, the cortical spreading depression (CSD) was recorded for 4 h at 2 cortical points in the parietal region. In order to investigate the rotenone-induced citotoxicity and the antioxidant activity of V. officinalis extracts, cell viability assays were performed through the reduction of 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT), and visualization by phase contrast microscopy in rat glioma C6 cells and human glioblastoma GL-15 cells, as well as in rat astrocytes for comparison. The rotenone treated-animals presented lower mean CSD velocities, whereas CSD velocities were higher in the valerian-treated animals. When compared to the control animals, the treatment with rotenone plus valerian revealed no significant difference. The results demonstrated that rotenone was cytotoxic in the cell lines tested, reducing the cell viability and changing the cell morphology in a dose-dependent manner. The PE and MeOH extracts of V. officinalis were effective in increase cell ciability and reduce the rotenone-induced morphological changes in the tested cell lines. The 1H NMR analysis of V. Officinalis extracts showed the presence of terpenoid substances; this result relates the effects of V. Officinalis antioxidant action. The results corroborate previous studies describing the V. officinalis extracts with cytoprotective function, leaving the compound much closer to tests that will confirm their effectiveness in various therapeutic modalities
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.arca.fiocruz.br:icict/12702 |
| Date | January 2015 |
| Creators | Brito, Ana Paula Amaral de |
| Contributors | Guedes, Rubem Carlos Araújo, Andrade, Bruno Silva, Menezes, Siego Silva, Velozo, Eudes da Silva, Moreira, Diogo Rodrigo de Magalhães, El-Bachá, Ramon dos Santos, El-Bachá, Ramon dos Santos |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da FIOCRUZ, instname:Fundação Oswaldo Cruz, instacron:FIOCRUZ |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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