Differential regulation of the renin-angiotensin system by nicotine in WKY and SHR glia

Given that (1) the renin-angiotensin system (RAS) is compartmentalized within the central nervous system in neurons and glia (2) the major source of brain angiotensinogen is the glial cells, (3) the importance of RAS in the central control of blood pressure, and (4) nicotine increases the probability of development of hypertension associated to genetic predisposition; the objective of the present study was to evaluate the effects of nicotine on the RAS in cultured glial cells from the brainstem and hypothalamus of Wistar Kyoto (WKY) and spontaneously hypertensive (SHR) rats. Ligand binding, real-time PCR and western blotting assays were used to compare the expression of angiotensinogen, angiotensin converting enzyme, angiotensin converting enzyme 2 and angiotensin II type1 receptors. We demonstrate, for the first time, that there are significant differences in the basal levels of RAS components between WKY and SHR rats in glia from 1-day-old rats. We also observed that nicotine is able to modulate the renin-angiotensin system in glial cells from the brainstem and hypothalamus and that the SHR responses were more pronounced than WKY ones. The present data suggest that nicotine effects on the RAS might collaborate to the development of neurogenic hypertension in SHR through modulation of glial cells.

Leptin Targets in the Mouse Brain

The central actions of leptin are essential for homeostatic control of adipose tissue mass, glucose metabolism, and many autonomic and neuroendocrine systems. In the brain, leptin acts on numerous different cell types via the long-form leptin receptor (LepRb) to elicit its effects. The precise identification of leptin`s cellular targets is fundamental to understanding the mechanism of its pleiotropic central actions. We have systematically characterized LepRb distribution in the mouse brain using in situ hybridization in wildtype mice as well as by EYFP immunoreactivity in a novel LepRb-IRES-Cre EYFP reporter mouse line showing high levels of LepRb mRNA/EYFP coexpression. We found substantial LepRb mRNA and EYFP expression in hypothalamic and extrahypothalamic sites described before, including the dorsomedial nucleus of the hypothalamus, ventral premammillary nucleus, ventral tegmental area, parabrachial nucleus, and the dorsal vagal complex. Expression in insular cortex, lateral septal nucleus, medial preoptic area, rostral linear nucleus, and in the Edinger-Westphal nucleus was also observed and had been previously unreported. The LepRb-IRES-Cre reporter line was used to chemically characterize a population of leptin receptor-expressing neurons in the midbrain. Tyrosine hydroxylase and Cre reporter were found to be coexpressed in the ventral tegmental area and in other midbrain dopaminergic neurons. Lastly, the LepRbI-RES-Cre reporter line was used to map the extent of peripheral leptin sensing by central nervous system (CNS) LepRb neurons. Thus, we provide data supporting the use of the LepRb-IRES-Cre line for the assessment of the anatomic and functional characteristics of neurons expressing leptin receptor. J. Comp. Neurol. 514:518-532, 2009. (C) 2009 Wiley-Liss, Inc.

Morphological and quantitative study of ganglionated plexus of Calomys callosus trachea

Calomys callosus is a wild, native forest rodent found in South America. In Brazil, this species has been reported to harbour the parasitic protozoan Trypanosoma cruzi. The ganglionated plexus of this species was studied using whole-mount preparations of trachea that were stained using histological and histochemical methods. The histological methods were used to determine the position of the ganglia with respect to the trachea muscle and to determine the presence of elastic and collagen fibers. The histochemical method of NADH-diaphorase was used for morphometric evaluations of the plexus. The tracheal plexus lies exclusively over the muscular part of the organ, dorsal to the muscle itself. It varies in pattern and extent between animals. The average number of neurons was 279 and the cellular profile area ranged from 38.37 mu m(2) to 805.89 mu m(2). Acetylcholinesterase (AChE) histochemistry verified that both ganglia and single neurons lie along nerve trunks and are reciprocally interconnected with the plexus. Intensely AChE-reactive neurons were found to be intermingled with poorly reactive ones. Two longitudinal AChE-positive nerve trunks were also observed and there was a diverse number of ganglia along the intricate network of nerves interconnecting the trunks. A ganglion capsule of collagen and elastic fibers surrounding the neurons was observed. Under polarized light, the capsule appeared to be formed by Type I collagen fibers. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Patterns of fos activation in rat raphe nuclei during feeding behavior

To analyze the differential recruitment of the raphe nuclei during different phases of feeding behavior, rats were subjected to a food restriction schedule (food for 2 h/day, during 15 days). The animals were submitted to different feeding conditions, constituting the experimental groups: search for food (MFS), food ingestion (MFI), satiety (MFSa) and food restriction control (MFC). A baseline condition (BC) group was included as further control. The MFI and MFC groups, which presented greater autonomic and somatic activation, had more FOS-immunoreactive (FOS-IR) neurons. The MFI group presented more labeled cells in the linear (LRN) and dorsal (DRN) nuclei; the MFC group showed more labeling in the median (MRN), pontine (PRN), magnus (NRM) and obscurus (NRO) nuclei; and the MFSa group had more labeled cells in the pallidus (NRP). The BC exhibited the lowest number of reactive cells. The PRN presented the highest percentage of activation in the raphe while the DRN the lowest. Additional experiments revealed few double-labeled (FOS-IR+ 5-HT-IR) cells within the raphe nuclei in the MFI group, suggesting little serotonergic activation in the raphe during food ingestion. These findings suggest a differential recruitment of raphe nuclei during various phases of feeding behavior. Such findings may reflect changes in behavioral state (e.g., food-induced arousal versus sleep) that lead to greater motor activation, and consequently increased FOS expression. While these data are consistent with the idea that the raphe system acts as gain setter for autonomic and somatic activities, the functional complexity of the raphe is not completely understood. (c) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Sympathetic hyperactivity differentially affects skeletal muscle mass in developing heart failure: role of exercise training

Bacurau AV, Jardim MA, Ferreira JC, Bechara LR, Bueno CR Jr, Alba-Loureiro TC, Negrao CE, Casarini DE, Curi R, Ramires PR, Moriscot AS, Brum PC. Sympathetic hyperactivity differentially affects skeletal muscle mass in developing heart failure: role of exercise training. J Appl Physiol 106: 1631-1640, 2009. First published January 29, 2009; doi:10.1152/japplphysiol.91067.2008.-Sympathetic hyperactivity (SH) is a hallmark of heart failure (HF), and several lines of evidence suggest that SH contributes to HF-induced skeletal myopathy. However, little is known about the influence of SH on skeletal muscle morphology and metabolism in a setting of developing HF, taking into consideration muscles with different fiber compositions. The contribution of SH on exercise tolerance and skeletal muscle morphology and biochemistry was investigated in 3- and 7-mo-old mice lacking both alpha(2A)- and alpha(2C)-adrenergic receptor subtypes (alpha(2A)/alpha(2C)ARKO mice) that present SH with evidence of HF by 7 mo. To verify whether exercise training (ET) would prevent skeletal muscle myopathy in advanced-stage HF, alpha(2A)/alpha(2C)ARKO mice were exercised from 5 to 7 mo of age. At 3 mo, alpha(2A)/alpha(2C)ARKO mice showed no signs of HF and preserved exercise tolerance and muscular norepinephrine with no changes in soleus morphology. In contrast, plantaris muscle of alpha(2A)/alpha(2C)ARKO mice displayed hypertrophy and fiber type shift (IIA -> IIX) paralleled by capillary rarefaction, increased hexokinase activity, and oxidative stress. At 7 mo, alpha(2A)/alpha(2C)ARKO mice displayed exercise intolerance and increased muscular norepinephrine, muscular atrophy, capillary rarefaction, and increased oxidative stress. ET reestablished alpha(2A)/alpha(2C)ARKO mouse exercise tolerance to 7-mo-old wild-type levels and prevented muscular atrophy and capillary rarefaction associated with reduced oxidative stress. Collectively, these data provide direct evidence that SH is a major factor contributing to skeletal muscle morphological changes in a setting of developing HF. ET prevented skeletal muscle myopathy in alpha(2A)/alpha(2C)ARKO mice, which highlights its importance as a therapeutic tool for HF.

Role of glutamate NMDA receptors and nitric oxide located within the periaqueductal gray on defensive behaviors in mice confronted by predator

The midbrain periaqueductal gray (PAG) is part of the brain system involved in active defense reactions to threatening stimuli. Glutamate N-methyl-d-aspartate (NMDA) receptor activation within the dorsal column of the PAG (dPAG) leads to autonomic and behavioral responses characterized as the fear reaction. Nitric oxide (NO) has been proposed to be a mediator of the aversive action of glutamate, since the activation of NMDA receptors in the brain increases NO synthesis. We investigated the effects of intra-dPAG infusions of NMDA on defensive behaviors in mice pretreated with a neuronal nitric oxide synthase (nNOS) inhibitor [N omega-propyl-l-arginine (NPLA)], in the same midbrain site, during a confrontation with a predator in the rat exposure test (RET). Male Swiss mice received intra-dPAG injections of NPLA (0.1 or 0.4 nmol/0.1 mu l), and 10 min later, they were infused with NMDA (0.04 nmol/0.1 mu l) into the dPAG. After 10 min, each mouse was placed in the RET. NMDA treatment enhanced avoidance behavior from the predator and markedly increased freezing behavior. These proaversive effects of NMDA were prevented by prior injection of NPLA. Furthermore, defensive behaviors (e.g., avoidance, risk assessment, freezing) were consistently reduced by the highest dose of NPLA alone, suggesting an intrinsic effect of nitric oxide on defensive behavior in mice exposed to the RET. These findings suggest a potential role of glutamate NMDA receptors and NO in the dPAG in the regulation of defensive behaviors in mice during a confrontation with a predator in the RET.

O trauma raquimedular

A medula espinhal dos mamíferos adultos não permite a regeneração de axônios. Por razões ainda desconhecidas, as fibras neurais falham em cruzar o sítio da lesão, como se não houvesse crescimento, desde a primeira tentativa. Quais mecanismos poderiam explicar a perda da capacidade de regeneração? As cicatrizes formadas pelas células da glia seriam uma consequência da falha na regeneração ou a causa? Diversas linhas de evidência sugerem que a regeneração da medula espinhal seria impedida no sistema nervoso central pela ação de fatores locais no sítio da lesão, e que o sistema nervoso central não-lesado é um meio permissivo para o crescimento axonal, na direção de alvos específicos. Uma vez que os axônios são induzidos adequadamente a cruzar a lesão com o auxílio de implantes, fármacos ou células indiferenciadas, as fibras em regeneração podem encontrar a via específica e estabelecer conexões corretas. O que ainda não se sabe é que combinação de moléculas induz/inibe o potencial de regeneração do tecido e que mecanismos permitem aos neurônios formarem conexões específicas com os alvos com os quais são programados a fazer.

Motor and functional evaluation of patients with spastic paraplegia, optic atrophy, and neuropathy (SPOAN)

Spastic paraplegia, optic atrophy, and neuropathy (SPOAN) is an autosomal recessive complicated form of hereditary spastic paraplegia, which is clinically defined by congenital optic atrophy, infancy-onset progressive spastic paraplegia and peripheral neuropathy. In this study, which included 61 individuals (age 5-72 years, 42 females) affected by SPOAN, a comprehensive motor and functional evaluation was performed, using modified Barthel index, modified Ashworth scale, hand grip strength measured with a hydraulic dynamometer and two hereditary spastic paraplegia scales. Modified Barthel index, which evaluate several functional aspects, was more sensitive to disclose disease progression than the spastic paraplegia scales. Spasticity showed a bimodal distribution, with both grades 1 (minimum) and 4 (maximum). Hand grip strength showed a moderate inverse correlation with age. Combination of early onset spastic paraplegia and progressive polyneuropathy make SPOAN disability overwhelming.

Histomorfometria das meninges encefálicas de ratos Wistar em diferentes faixas etárias

O desenvolvimento do sistema nervoso é bastante complexo, existindo poucos estudos sobre a organização dos envoltórios cerebrais relacionados ao crescimento encefálico. Utilizando como modelo experimental o rato, analisaram-se os diferentes aspectos estruturais e morfométricos da paquimeninge e leptomeninge durante o processo de envelhecimento. Foram utilizados quatro grupos de ratos em diferentes faixas etárias e analisadas as meninges em microscopias de luz e eletrônica. Verificamos que o grupo de ratos adultos apresentou uma maior área de fibras colágenas tanto do tipo I e quanto do tipo III, em relação aos outros grupos. Encontramos também que as fibras colágenas do tipo III em todos os grupos analisados ocupam uma maior área quando comparados com as fibras do tipo I. Os resultados revelam que a coloração de Weigert Oxona, que mostra fibras elásticas, elaunínicas e oxitalânicas, apresentou uma diferença estatisticamente maior de fibras quando comparados com as colorações de Weigert e Verhoeff, que mostra fíbras elaunínicas e elásticas, respectivamente. Os resultados ultra-estruturais demonstraram a presença de muitos fibroblastos e mitocôndrias tanto na paquimeninge como nas leptomeninges dos grupos de ratos neonatos e adultos, indicativo de alta atividade celular e conseqüentemente, intensa formação de tecido conjuntivo. Como as fibras colágenas do tipo III atuam na manutenção da estrutura de tecidos delicados e expansíveis, o estudo mostra que as funções das meninges encefálicas não estão relacionadas apenas com a resistência a trações e tensões a que estão sujeitas o encéfalo. Mas também a função relacionada com a distensibilidade dos vasos meníngeos e cerebrais de acordo com a necessidade do aporte sanguíneo em diversas funções específicas regionais do tecido nervoso.

Um retrato da área de Neurociência e comportamento no Brasil

A neurociência compreende o estudo do controle neural das funções vegetativas, sensoriais e motoras; dos comportamentos de locomoção, reprodução e alimentação; e dos mecanismos da atenção, memória, aprendizagem, emoção, linguagem e comunicação. Tem, portanto, uma importante área de interface com a Psicologia. Dentre seus objetivos, a neurociência busca esclarecer os mecanismos das doenças neurológicas e mentais por meio do estudo do sistema nervoso normal e patológico. Sua evolução no Brasil tem ocorrido desde meados do século passado, e seu desenvolvimento foi incentivado pela criação de sociedades científicas específicas. O presente artigo relata esse desenvolvimento e descreve os principais grupos atuantes na neurociência brasileira.

Automedicação em adultos de baixa renda no município de São Paulo

OBJETIVO: Estimar a proporção de automedicação em adultos de baixa renda e identificar fatores associados. MÉTODOS: Foram utilizados dados de inquérito populacional realizado no município de São Paulo em 2005, cujo plano amostral incluiu dois domínios, favela e não favela, com amostragem por conglomerados em dois estágios, totalizando 3.226 indivíduos elegíveis. Além de características sociodemográficas e econômicas, foram analisados: uso de medicamentos nos 15 dias anteriores à entrevista, tipo de acesso (gratuito, comprado ou outra) aos medicamentos e os tipos de morbidades (crônicas ou agudas) tratadas, em análise de regressão logística múltipla. RESULTADOS: A proporção de automedicação foi de 27% a 32%. Automedicação esteve fortemente associada à morbidade aguda, ao acesso ao medicamento por compra, à idade menor que 47 anos e medicamentos do grupo terapêutico que atuam no sistema nervoso central. O grupo que atua no sistema nervoso central foi o mais utilizado na automedicação. CONCLUSÕES: O acesso gratuito aos medicamentos mostrou-se fator de proteção para a automedicação. A distribuição de medicamentos e o atendimento adequado devem ser considerados para orientação e redução dos riscos que o uso irracional de medicamentos pode gerar à saúde.

Avaliação das declarações de nascido vivo como fonte de informação sobre defeitos congênitos

OBJETIVO: Estimar a prevalência de defeitos congênitos (DC) em uma coorte de nascidos vivos (NV) vinculando-se os bancos de dados do Sistema de Informação de Mortalidade (SIM) e do Sistema de Informação sobre Nascidos Vivos (SINASC). MÉTODOS: Estudo descritivo para avaliar as declarações de nascido vivo como fonte de informação sobre DC. A população de estudo é uma coorte de NV hospitalares do 1º semestre de 2006 de mães residentes e ocorridos no Município de São Paulo no período de 01/01/2006 a 30/06/2006, obtida por meio da vinculação dos bancos de dados das declarações de nascido vivo e óbitos neonatais provenientes da coorte. RESULTADOS: Os DC mais prevalentes segundo o SINASC foram: malformações congênitas (MC) e deformidades do aparelho osteomuscular (44,7%), MC do sistema nervoso (10,0%) e anomalias cromossômicas (8,6%). Após a vinculação, houve uma recuperação de 80,0% de indivíduos portadores de DC do aparelho circulatório, 73,3% de DC do aparelho respiratório e 62,5% de DC do aparelho digestivo. O SINASC fez 55,2% das notificações de DC e o SIM notificou 44,8%, mostrando-se importante para a recuperação de informações de DC. Segundo o SINASC, a taxa de prevalência de DC na coorte foi de 75,4%00 NV; com os dados vinculados com o SIM, essa taxa passou para 86,2%00 NV. CONCLUSÕES: A complementação de dados obtida pela vinculação SIM/SINASC fornece um perfil mais real da prevalência de DC do que aquele registrado pelo SINASC, que identifica os DC mais visíveis, enquanto o SIM identifica os mais letais, mostrando a importância do uso conjunto das duas fontes de dados.

Imagem por ressonância magnética na investigação da cabeça de cães

A imagem por ressonância magnética (IRM) é o método de diagnóstico por imagem não invasivo mais sensível para avaliar as partes moles, particularmente o encéfalo, porém trata-se de uma técnica onerosa. O método fundamenta-se no fenômeno da ressonância magnética nuclear que ocorre quando núcleos atômicos com propriedades magnéticas presentes no corpo são submetidos a um campo magnético intenso, sendo posteriormente excitados por energia de radiofrequência e gerando, por sua vez, um sinal de onda de radiofrequência capaz de ser captado por uma antena receptora, passando por um processo matemático, chamado Transformada de Fourier, para posterior formação da imagem. Esse estudo objetivou realizar 10 exames completos da cabeça em cadáveres de cães normais à IRM e confeccionar um Atlas com as estruturas identificadas. As imagens foram adquiridas em um aparelho de ressonância magnética Gyroscan S15/HP Philips com campo magnético de 1,5Tesla. Os cadáveres foram posicionados com a cabeça no interior de uma bobina de cabeça humana e foram submetidos a cortes iniciais sagitais a partir de onde se planejou os cortes transversais e dorsais nas sequências de pulso spin-eco T1, T2 e DP. Em T1 utilizou-se TR=400ms e TE=30ms, T2 utilizou-se TR=2000ms e TE=80ms e na DP utilizou-se TR=2000ms e TE=30ms. A espessura do corte foi de 4mm, o número de médias foi igual a 2, a matriz foi de 256x256, o fator foi igual a 1,0 e o campo de visão foi de 14cm. A duração do exame completo da cabeça foi de 74,5minutos. As imagens obtidas com as sequências utilizadas e com a bobina de cabeça humana foram de boa qualidade. Em T1 a gordura tornou-se hiperintensa e o líquido hipointenso. Em T2 a gordura ficou menos hiperintensa e o líquido hiperintenso. A cortical óssea e o ar foram hipointensos em todas as sequências utilizadas devido a baixa densidade de prótons. A sequência DP mostrou o melhor contraste entre a substância branca e cinzenta quando comparada a T2 e a T1. T2 evidenciou o líquido cefalorraquidiano tornando possível a distinção dos sulcos e giros cerebrais. Através do exame de IRM foi possível, pelo contraste, identificar as estruturas ósseas componentes da arquitetura da região, músculos, grandes vasos venosos e arteriais e estruturas do sistema nervoso central, além de elementos do sistema digestório, respiratório e estruturas dos olhos entre outras. Nesse estudo as IRM adquiridas nas sequências T1, DP e T2 foram complementares para o estudo dos aspectos anatômicos da cabeça de cães demonstrando-os com riqueza de detalhes. O tempo requerido para o exame completo da cabeça é compátivel para uso em animais vivos desde que devidamente anestesiados e controlados. Os resultados obtidos por esse trabalho abrem caminho em nosso meio, para o estudo de animais vivos e para o início da investigação de doenças, principalmente as de origem neurológica, visto ser esta técnica excelente para a visibilização do encéfalo.

Meningoencefalite necrotizante de cão Maltês

A Meningoencefalite Necrotizante (MEN) é uma encefalopatia causada por uma disfunção inflamatória de característica necrotizante. O objetivo deste relato é descrever os aspectos clínicos e anatomopatológicos da Meningoencefalite Necrotizante (MEN) em um cão Maltês. A doença tem um caráter necrótico único e está relacionada intimamente à Encefalite do Cão Pug (ECP) devido a suas semelhanças, bem como à Leucoencefalite Necrotizante (LEN). Embora o primeiro relato de caso de ECP tenha mais de 15 anos e o primeiro relato de caso de MEN em Maltês tenha 11 anos, há muito a ser revelado sobre a etiologia e os mecanismos imunopatológicos da doença. Neste trabalho, relata-se o caso de um cão Maltês com sinais que foram compatíveis com a MEN. Foram detectadas nas imagens macroscópicas, cavitação cerebral, e na microscopia, perda de células do parênquima em certas regiões do córtex cerebral. A partir dessas descobertas descreve-se o primeiro caso de MEN em cão Maltês no Brasil.

Remyelination in experimentally demyelinated connexin 32 KnockOut mice

The aim of this study was to evaluate the role of connexin 32 (Cx 32) during remyelination of the peripheral nervous system, through a local injection of either 0,1% ethidium bromide solution or saline in the sciatic nerve of Cx 32 knockout mice. Euthanasia was performed ranging from 1, 2, 3, 7, 15, 21 to 30 days after injection. Histochemical, immunohistochemical, immunofluorescence and transmission electron microscopical techniques were used to analyze the development of the lesions. Within the sciatic nerves, Schwann cells initially showed signs of intoxication and rejected their sheaths; after seven days, some thin newly formed myelin sheaths with uneven compactness and redundant loops (tomacula) were conspicuous. We concluded that the regeneration of lost myelin sheaths within the PNS followed the pattern already reported for this model in other laboratory species. Therefore, these results suggest that absence of Cx 32 did not interfere with the normal pattern of remyelination in this model in young mice.