Inibição do receptor de glutamato do tipo NMDA em um modelo de hipóxia-isquemia prenatal: avaliação morfofuncional do cerebelo

Lesões sistêmicas peri e pré-natais alteram o desenvolvimento do SNC, levando a problemas cognitivos e motores em crianças que podem perdurar por toda a vida. Um tipo particular de lesão é a hipóxia-isquemia (HI), caracterizada pela interrupção momentânea ou permanente do fluxo sanguíneo. Um dos mecanismos propostos para as lesões decorrentes da HI é a excitotoxicidade glutamatérgica. O uso de inibidores da neurotransmissão glutamatérgica tem sido estudados em diversos modelos de HI. Neste trabalho, avaliamos os efeitos morfofuncionais da administração de um antagonista não-competitivo do receptor de glutamato NMDA sobre o desenvolvimento do cerebelo. Ratas no 18 dia de gestação foram anestesiadas, os cornos uterinos expostos e as 4 artérias uterinas obstruídas por 45 minutos (Grupo H). Animais controle tiveram os úteros expostos, sem a obstrução (Grupo S). Após a cirurgia a gestação prosseguiu. Somente animais nascidos a termo foram utilizados. Um dia após o nascimento, metade de cada ninhada foi designada para receber MK801, 0,3mg/kg/dia, (grupos SM e HM) e a outra metade recebeu solução salina (grupos SS e HS), por 5 dias. Após anestesia e perfusão-fixação com paraformaldeído 4% aos 9, 23, 30 e 60 dias pós-natais, cortes parassagitais do cerebelo foram obtidos em criótomo e submetidos à imunohistoquímica para calbindina, GFAP, GLAST, PDGFRα e MBP. A partir de 45 dias de vida, os animais foram testados em vários de testes comportamentais: labirinto em cruz elevado (LCE), campo vazado (CV), ROTAROD, teste de caminhada sobre barras (ladder test) e teste do comprimento da passada (stride length). Aos 9 dias, a espessura da árvore dendrítica era menor nos animais SM, HS/HM, demonstrando efeitos deletérios tanto do MK801 quanto da HI. Menor número de células PDGFRα+ foi observado nos animais HS/HM, sem efeitos da administração de MK801. Aos 23 dias, maior número de células PDGFRα+ foi observado nos animais HM comparado aos outros 3 grupos, indicando efeito neuroprotetor do MK801. Nessa idade, menor número de fibras mielinizadas (MBP+) foi observada nos animais HS, e a administração de MK801 parece reverter estes efeitos. Aos 9 dias a distribuição de GLAST estava alterada nos animais HS, com os efeitos da HI parcialmente revertidos pelo MK801. Não foram observados efeitos da HI ou do MK801 sobre comportamentos relacionados a ansiedade pelo LCE, assim como na latência de queda no ROTAROD. HI piora a performance motora no ladder test. No teste do CV, não observamos efeitos da HI sobre a busca por novidade assim como sobre a atividade locomotora espontânea. No entanto, MK801 diminui comportamentos de autolimpeza e a atividade locomotora espontânea. Menor variação das passadas foi observada em decorrência da administração de MK801 no stride length, com nenhum efeito da HI. Nossos resultados demonstram que a inibição do receptor NMDA tem um efeito neuroprotetor sobre os progenitores de oligodendrócitos e mielinização, provavelmente pela manutenção da capacidade proliferativa por um período maior. A atividade do receptor NMDA exerce importante papel na diferenciação das células de Purkinje, assim como na distribuição do transportador GLAST, corroborando a importância deste receptor na gênese das lesões causadas pela HI.

"O núcleo supraquiasmático e o folheto intergeniculado do mocó (Kerodon rupestris): Projeções retinianas e caracterização imuno-histoquímica

In this study, two circadian related centres, the suprachiasmatic nucleus (SCN) and the intergeniculate leaflet (IGL) were evaluated in respect to their cytoarchitecture, retinal afferents and chemical content of major cells and axon terminals with a tract tracer and immunohistochemical techniques in the rock cavy (Kerodon rupestris), a Brazilian caviidae rodent species. The rock cavy SCN is innervated in its ventral portion by terminals from the predominantly contralateral retina. It also contains neurophisin and vasoactive intestinal polypeptide immunoreactive cell bodies and neuropeptide Y and enkephalin immunopositive fibres and terminals and is marked by intense GFAP immunoreactivity. The IGL receives a predominantly contralateral retinal projection, contains neuropeptide Y and nitric oxide synthase producing neurons and enkephalin immunopositive terminals and is characterized by dense GFAP immunoreactivity. This is the first report examining the neural circadian system in a crepuscular rodent species for which circadian properties have been described. The results are discussed comparing with what has been described for other species and in the context of the functional significance of these centres

Caracterização de subpopulações de interneurônios imunorreativos para proteínas ligantes de cálcio no córtex pré-frontal do Sagui (Callithrix jacchus): distribuição e morfologia

Cortical interneurons are characterized by their distinct morphological, physiological and biochemical properties, acting as modulators of the excitatory activity by pyramidal neurons, for example. Various studies have revealed differences in both distribution and density of this cell group throughout distinct cortical areas in several species. A particular class of interneuron closely related to cortical modulation is revealed by the immunohistochemistry for calcium binding proteins calbindin (CB), calretinina (CR) and parvalbumin (PV). Despite the growing amount of studies focusing on calcium binding proteins, the prefrontal cortex of primates remains relatively little explored, particularly in what concerns a better understanding of the organization of the inhibitory circuitry across its subdivisions. In the present study we characterized the morphology and distribution of neurons rich in calcium-binding proteins in the medial, orbital and dorsolateral areas of the prefrontal cortex of the marmoset (Callithrix jacchus). Using both morphometric and stereological techniques, we found that CR-reactive neurons (mainly double bouquet and bipolar cells) have a more complex dendritic arborization than CB-reactive (bitufted and basket cells) and PV-reactive neurons (chandelier cells). The neuronal densities of CR- and CB-reactive cells are higher in the supragranular layers (II/III) whilst PV-reactive neurons, conversely, are more concentrated in the infragranular layers (V/VI). CR-reactive neurons were the predominant group in the three regions evaluated, being most prevalent in dorsomedial region. Our findings point out to fundamental differences in the inhibitory circuitry of the different areas of the prefrontal cortex in marmoset

Efeitos da senescência no núcleo supraquiasmático do sagui (Callithrix Jacchus): plasticidade morfológica e neuroquímica

The circadian timing system (CTS) is responsible for the generation and synchronization and the suprachiasmatic nucleus (SCN) of the hypothalamus has been described as the major circadian pacemaker in many mammalian species. The internal temporal organization managed by SCN is disturbed with aging bringing many pathological disorders that range from loss of complex cognitive performance to simple physiological functions. Therefore, our aim was perform a comparative study of the morphological aspects and neurochemical composition in the SCN of marmosets (Callithrix jacchus) adults and older using immunohistochemical techniques. We found morphometric and neurochemical changes in th SCN o folder animals in comparison to adults, among these a possible decreased in retinal projection to the SCN of older animals, found through a decline in CTB immunostaining, which can occur due atrophy and/or decreasing of fibers from the retinohypothalamic tract (RHT). The Klüver-Barrera histological technique strongly suggests a decrease in those fibers from RHT. Also, by means of a morphometric study, it is found a atrophy and numerical decline of neurons in SCN of aged animals, investigated by Nissl technique, and immunostaining with NeuN and calbindin. Relative optical density (ROD) analysis were used to evaluate the expression of some neurochemical components in SCN, such as GFAP expression, which was increased in older, result that indirectly reinforces that morphological changes occurs due the aging; the vasoactive intestinal polipeptide (VIP) showed no expression alteration in SCN of older animals; the serotonin (5-HT) was descreased in the dorsomedial portion of the SCN, and neurpeptide Y (NPY) apparently also decrease due to the increase of age. Many of these modifications were seen in other animals, such as rodents, human primates and non-human primates. These data about marmoset comes to add new information of the effect of aging on structures responsibles for the circadian rhytmicity, and that some behavioral changes controlled by th SCN, and founded in aged animals, may be caused by these morphological and neurochemical changes. Although some results have been quantitatively negative, qualitatively all analysis show significant change comparing adult and older animals, perhaps due to a low sampling number. In conclusion, the marmoset presents several morphological and neurochemical changes in the SCN of aged animals compared to adults, which may result in behavioral changes that favor pathology aging related

Centros rombencefálicos de processamento auditivo do sagui (Callithrix jacchus): uma análise citoarquitetônica e neuroquímica

The auditory system is composed by a set of relays from the outer ear to the cerebral cortex. In mammals, the central auditory system is composed by cochlear nuclei, superior olivary complex, inferior colliculus and medial geniculate body. In this study, the auditory rombencephalic centers, the cochlear nuclear complex and the superior olivary complex were evaluated from the cytoarchitecture and neurochemical aspects, thorough Nissl staining and immunohistochemical techniques to reveal specific neuron nuclear protein (NeuN), glutamate (Glu), glutamic acid decarboxilase (GAD), enkephalin (ENK), serotonin (5-HT), choline acetyltransferase (ChAT) and calcium-binding proteins calbindin (CB), calretinin (CR), and parvalbumin (PV). The common marmoset (Callithrix jacchus), a little native primate of the Brazilian atlantic forest was used as an experimental animal. As results, it was noted that the cochlear nuclear complex is composed by anteroventral, posteroventral and dorsal nuclei, and the superior olivary complex is constituted by the lateral and medial superior olivary nuclei and the trapezoid body nucleus. Glu, GAD, ENK, ChAT, CB, CR, PV-immunoreactive cells, fibers and terminals besides besides only 5-HT terminals were found unhomogeneously in all nuclei, of both complex. The emerging data are discussed in a comparative and functional context, and represent an important contribution to knowledge of the central auditory pathways in the common marmoset, and then in primates

O Núcleo genuíno lateral dorsal do tálamo do sagüi (callithrix jacchus): Pprojeção retiniana, caracterização citoarquitetônica e neuroquimica da principal estação visual primária.

The thalamus plays an important role in the sensorial processing information, in this particular case, the visual information. Several neuronal groups have been characterized as conductors and processors of important sensorial information to the cerebral cortex. The lateral geniculate complex is one to them, and appears as a group very studied once it is responsible, in almost all totality, for the processing of visual information. Among the nuclei that constitute the lateral geniculate complex we highlight the dorsal lateral geniculate nucleus of the thalamus (DLG), the main thalamic relay for the visual information. This nucleus is located rostral and lateral to medial geniculate nucleus and ventral to thalamic pulvinar nucleus in most of the mammals. In the primates humans and non-humans, it presents as a laminate structure, arranged in layers, when observed in coronal sections. The objective of this work was to do a mapping of the retinal projections and a citoarchictetonic and neurochemical characterization of DLG in the marmoset (Callithrix jacchus), a New World primate. The retinal projections were traced by anterograde transport of subunit b of cholera toxin (CTb), the citoarchicteture was described by Nissl method, and to neurochemical characterization immunohistochemicals technical were used to examine the main neurotransmitters and neuroatives substances present in this neural center. In DGL of marmoset thalamus, in coronal sections labeled by Nissl method, was possible to visualize the division of this nucleus in four layers divided in two portions: magnocellular and parvocellular. The retinal projections were present being visualized fibers and terminals immunorreactives to CTb (IR-CTb) in the DLG ipsilateral and contralateral. And through the immunohistochemicals techniques was observed that DLG contain cells, fibers and/or terminals immunoreactives against neuronal nuclear protein, subunits of AMPA 15 glutamate receptors (GluR1, GluR2/3, GluR4), choline acetyltransferase, serotonin, glutamic acid decarboxylase, binding calcium proteins (calbindin, parvalbumin and calretinin), vasopressin, vasoactive intestinal polypeptide, and an astrocyte protein, glial fibrillary acidic protein.

Caracterização citoarquitetônica, neuroquímica e de aferência óptica do complexo parabraquial do sagui (Callithrix jacchus)

The parabrachial complex (PB) is an area of the brainstem responsible for the processing and transmission of essential physiologic information for the survival of the organisms. This region is subdivided in approximately nine subregions, considering morphology, cytoarchitectural and functional characteristic. Its neurons have an extensive network of connections with other regions of the nervous system. The objective in this work was to map the retinal projection to the PB and make a citoarchitectonic and neurochemical characterization of this region in the common marmoset (Callithrix jacchus), a primate of the New World. The retinal projections were mapped by anterograde transport of the choleric toxin subunit b (CTb). The citoarchitecture was described through the Nissl method, and the neurochemical characterization was made through immunohistochemical technique to the some neurotransmitters and neuroactives substances present in this neural center. In marmoset PB, in the coronal sections labeled by Nissl method, we found a similar pattern to that evidenced in other animal species. The immunoreactivity against CTb was verified in the PBMv in fibers/terminal, characterizing such as retinal innervations in this area. The immunohistochemical technique reveled that the PB contain cells, fibers and/or terminals immunoreactives to the neuronal nuclear protein, Choline acetyl transferase, nitric oxide synthase, serotonin, enkephalin, substance P, Calcium-binding proteins (calbindin, calretinin e parvalbumin), and glial fibrillary acidic protein. The histochemical technique reveled cells and fibers NADPH-diaphorase reactive. Each one of those substances presented a characteristic pattern of demarcation in PB, and some serve as specific markers of subregions

Sistema nervoso enterico e scrapie sperimentale in ovini di razza sarda con diversa suscettibilità genetica nei confronti della malattia

Sebbene il sistema nervoso enterico (“enteric nervous system”, ENS) svolga un ruolo cruciale nella patogenesi della Scrapie ovina, non esistono tuttavia in letteratura dati sulle popolazioni cellulari progressivamente coinvolte nel corso dell’infezione, né sugli eventuali danni morfo-funzionali da esse subiti. Il presente studio è stato condotto sui plessi mienterici e sottomucosi dell’ileo di 46 pecore di razza Sarda, recanti diversi polimorfismi del gene Prnp (ARQ/ARQ, ARQ/AHQ, ARQ/ARR, ARR/ARR). I suddetti animali, infettati per os all’età di 8 mesi con un ceppo di Scrapie precedentemente caratterizzato nel topo, sono stati sacrificati mediante eutanasia a determinati intervalli di tempo post-infezione (p.i.). E’ stata quindi valutata, tramite immunoistochimica ed immunofluorescenza indiretta su sezioni tissutali e su preparati “wholemount”, l’immunoreattività (IR) nei confronti della PrPSc, del “marker” panneuronale Hu C/D, dell’ossido-nitrico sintetasi (nNOS), della calbindina (CALB) e della proteina fibrillare acida gliale (GFAP). In 8 pecore con genotipo ARQ/ARQ, clinicamente sane e sacrificate a 12-24 mesi p.i., nonché in 5 ovini clinicamente affetti (2 con genotipo ARQ/ARQ, 3 con genotipo ARQ/AHQ), questi ultimi sacrificati rispettivamente a 24, 36 e 40 mesi p.i., le indagini immunoistochimiche hanno consentito di dimostrare la presenza di PrPSc a livello sia dell’encefalo (obex), sia dell’ENS, in particolar modo nei plessi mienterici. In tali distretti il deposito della PrPSc risultava pienamente compatibile con un interessamento delle cellule enterogliali (“enteroglial cells”, EGCs), mentre occasionalmente si notava un contestuale coinvolgimento della componente neuronale ivi residente. In conclusione, i dati della presente indagine consentono di ipotizzare un verosimile coinvolgimento delle EGCs e dei neuroni residenti a livello dei plessi dell’ENS nella patogenesi della Scrapie sperimentale realizzata per os in ovini di razza Sarda.

Caratteristiche anatomiche del corpo genicolato mediale nel tursiope (Tursiops truncatus).

La conoscenza del sistema nervoso centrale dei Cetacei si limita alla morfologia esterna, mentre la storia evolutiva, invece, è ben documentata. Il sistema nervoso centrale, che funziona da interfaccia tra il corpo dell’animale e l’ambiente circostante, integra le informazioni afferenti in una reazione adatta alla sopravvivenza dell’individuo. L’aumento o la diminuzione delle aree cerebrali dipende dall’implicazione funzionale che esse hanno per l’organismo e, nel tursiope, quelle particolarmente sviluppate sono connesse alla trasmissione ed elaborazione delle informazioni acustiche comprendendo le cortecce acustiche, il pulvinar, il nucleo genicolato mediale, il collicolo caudale ed alcuni nuclei pontini. Esse sono basilari per la sopravvivenza nell’ ambiente acquatico. Questo studio si è occupato di delineare le caratteristiche citoarchitettoniche (con riferimento alla morfologia ed alle dimensioni dei neuroni) e l'espressione della calbindina-D28k del corpo genicolato mediale, importante centro di integrazione delle informazioni acustiche. Le sue caratteristiche morfofunzionali sono state studiate soprattutto nei Roditori, nei Carnivori e nei Primati, ed è emersa la presenza di tre aree citoarchitettoniche: nucleo dorsale (MGd), nucleo ventrale (MGv) e nucleo mediale (MGm). Nel tursiope, in base alla densità di distribuzione dei neuroni, si possono evidenziare, invece, due nuclei principali: il ventro-laterale ed il dorso-mediale. Nel primo nucleo i neuroni presenti appaiono più densamente stipati che nel secondo. Nel corpo genicolato mediale di tursiope, come nei Chirotteri, le cellule calbindina-D28k-immunoreattive sono distribuite in maniera diffusa ed uniforme. Tali cellule ricevono informazioni modulatorie afferenti soprattutto dalla corteccia cerebrale; di conseguenza è possibile ipotizzare come le infomazioni modulatorie che dalla neocorteccia si portano al corpo genicolato mediale non terminino in aree specifiche, come accade in molti Mammiferi terrestri, ma si distribuiscano in maniera diffusa a tutto il corpo. Tale caratteristica anatomica potrebbe indicare la presenza di un maggior controllo modulatorio, eventualmente correlato al fenomeno dell’ecolocazione, operato dalla corteccia cerebrale sul corpo genicolato mediale.

Caratteristiche anatomiche e neurochimiche della formazione ippocampale di cane

Nei Roditori e nei Primati, studi di immunoistochimica condotti sulla formazione ippocampale hanno dimostrato che le proteine leganti il calcio (parvalbumina, calbindina-D28k e calretinina) sono dei marker che consentono di identificare differenti sottopopolazioni di neuroni. Nel presente studio è stata analizzata la distribuzione di queste proteine nella formazione ippocampale di cane. L’immunoreattività per la parvalbumina è stata localizzata in neuroni multipolari presenti nello strato polimorfo e nei campi CA3-CA1, così come in alcuni neuroni presumibilmente inibitori localizzati nel campo CA1 e nel subicolo. I granuli e le fibre muschiate presentavano una forte immunoreattività per la calbindina-D28k. Tale immunoreattività era evidente anche nei neuroni piramidali del campo CA1 e del subicolo ed in alcuni interneuroni, presumibilmente inibitori, distribuiti nella formazione ippocampale. L’immunoreatività per la calretinina era relativamente bassa in tutta la formazione ippocampale. Le analisi immunoistochimiche hanno evidenziato, nel giro dentato e nel campo CA1, una riduzione età-dipendente dell’immunoreattività per la parvalbumina e la calretinina. Le analisi condotte mediante risonanza magnetica hanno inoltre dimostrato una riduzione volumetrica età-dipendente della formazione ippocampale di cane.

Caratteristiche citoarchitettoniche e neurochimiche del nucleo centrale dell'amigdala di Tursiope (Tursiops truncatus)

Lo studio della sfera emozionale è stato da sempre oggetto d’interesse da parte di molti ambiti della Scienza, nonostante la sua perfetta mappatura costituisca ancora oggi un’ambizione non del tutto raggiunta. Comprendere quale sia il meccanismo specifico di genesi ed elaborazione delle emozioni e quali aree encefaliche ne siano responsabili, costituisce per gli scienziati una sfida di grande interesse. L’importanza dell’Amigdala nello studio e nella comprensione delle emozioni è conseguente alla scoperta di come questa struttura sia responsabile della genesi di un'emozione: la paura. Antica e ben radicata nel percorso evolutivo di ogni specie, la reazione di paura davanti ad un pericolo ha una funzione positiva: protegge da stimoli potenzialmente dannosi e, di base, non si apprende: tutti sono in grado di provare paura. L’Amigdala, denominata anche complesso nucleare amigdaloideo, è una struttura eterogenea, costituita da circa 13 nuclei e localizzata nella parte mediale del lobo temporale. I nuclei amigdaloidei vengono divisi in 3 gruppi: nuclei profondi, nuclei superficiali ed altre aree amigdaloidee. Le caratteristiche citoarchitettoniche e neurochimiche del complesso nucleare amigdaloideo sono state largamente studiate nei Mammiferi terrestri quali: ratto, scimmia, gatto ed Uomo. In letteratura non sono presenti particolari riferimenti ai Mammiferi marini. Per questo motivo la presente ricerca si propone di mostrare le caratteristiche citoarchitettoniche e neurochimiche del nucleo centrale dell’amigdala di tursiope (Tursiops truncatus), con particolare riferimento alle caratteristiche morfometriche dei neuroni esprimenti parvalbumina, calbindina-D28k e calretinina.