Participação do sistema colinérgico muscarínico hipocampal no processo de evocação da memória em ratos

Introdução: O sistema colinérgico muscarínico apresenta uma função essencialmente modulatória, agindo, principalmente, sobre neurônios inibitórios e excitatórios. As aferências colinérgicas que atingem o sistema límbico, principalmente na formação hipocampal e na amígdala, evidenciam a participação desse sistema nos mecanismos de aprendizagem e memória. Agentes farmacológicos convencionais não são seletivos entre os diferentes subtipos de receptores colinérgicos muscarínicos (M1 – M5). As toxinas muscarínicas extraídas da peçonha da serpente mamba verde africana, têm-se mostrado ferramentas úteis na investigação do papel específico de cada tipo de receptor na memória. Os mecanismos modulatórios do sistema colinérgico muscarínico nos processos de aquisição e consolidação já foram extensivamente estudados, porém ainda são restritos dados referentes à participação desse sistema no processo de evocação. Objetivos: estudar a participação dos receptores colinérgicos muscarínicos na evocação da memória através da utilização pré-teste de fármacos pouco seletivos, como a escopolamina, pirenzepina (antagonistas) e oxotremorina (agonista); comparando com fármacos seletivos, como as toxinas muscarínicas MT3 (antagonista seletivo para o receptor M4) e MT2 (agonista seletivo para receptor M1 com atividade menos seletiva de antagonista M4) nas tarefas comportamentais de Esquiva Inibitória e Habituação ao Campo Aberto. Material e Métodos: ratos Wistar machos foram canulados bilateralmente no hipocampo dorsal. Após a recuperação da cirurgia, foram treinados na tarefa de Esquiva Inibitória (EI), com choque de 0,5 mA (3 s). Após 24 horas, receberam uma infusão intra-hipocamapal de escopolamina (0,5, 2,0 e 8,0 μg por lado), de oxotremorina (2,5 e 5 ng por lado), de pirenzepina (0,5 μg por lado), de MT3 (0,5, 1,0 e 2,0 μg por lado), de MT2 (0,75, 1,0 e 6,0 μg por lado) ou de TFS (grupo controle de todos os fármacos). Dez minutos após a infusão, os animais foram testados na EI. A latência de descida da plataforma no teste é o índice de memória da tarefa. Um procedimento semelhante foi aplicado no experimento com a tarefa comportamental de habituação ao campo aberto (menos aversiva que a esquiva inibitória), porém apenas foi utilizado a escopolamina e a MT3 (ambas 2,0 μg por lado); essa tarefa sérvio como um “controle motor” para a tarefa de esquiva inibitória Resultados: Os antagonistas colinérgicos muscarínicos escopolamina, pirenzepina e MT3 (doses, respectivamente, de 2,0 μg por lado, 0,5 μg por lado e 2,0 μg por lado), juntamente com a MT2 (agonista M1-seletivo, dose de 0,75 μg por lado) apresentaram um efeito facilitatório sobre a evocação da tarefa de Esquiva Inibitória. Além disso, o agonista pouco seletivo oxotremorina teve um efeito amnésico parcial nessa tarefa. A escopolamina e MT3 não tiveram qualquer efeito na evocação da tarefa de habituação ao campo aberto. Discussão: nossos resultados, obtidos com antagonistas, sugerem uma participação inibitória do sistema colinérgico muscarínico sobre o processo de evocação da memória aversiva da esquiva inibitória, porém, analisando a seletividade da MT3, podemos inferir uma atividade inibitória exclusiva do receptor M4. Esse resultado, entretanto, é contrário ao encontrado com a administração desses mesmos antagonistas no período pós-treino, demonstrando um papel oposto desse sistema entre os processos de consolidação e evocação. Além disso, o receptor M1 excitatório modula positivamente a evocação. A ausência de efeito dos fármacos na habituação ao campo aberto indica que o efeito na esquiva inibitória é cognitivo, e não motor ou exploratório.

Biodistribuição de samário -153- EDTMP em ratos TRATADOS com docetaxel

A dor óssea decorrente das metástases é um sintoma comum nos tumores avançados de mama e próstata. Nenhuma opção terapêutica isolada é completamente eficaz, e uma série de modalidades costuma ser empregada, entre eles a terapia com radiofármacos, como o samário153-etilenodiaminatetrametileno fosfonato (EDTMP-153Sm). O docetaxel, um taxano com ação sobre tumores avançados de mama e próstata, tem-se apresentado como uma nova opção de tratamento quimioterápico. Muitos pacientes fazem uso simultâneo de EDTMP-153Sm e docetaxel. Este estudo procurou avaliar a influência do docetaxel na biodisponibilidade de EDTMP-153Sm em ratos Wistar, aleatoriamente alocados em 2 grupos de 6 animais cada. O grupo DS (docetaxel/samário) recebeu docetaxel (15 mg/kg) intraperitoneal em dois ciclos com 11 dias de intervalo. Os ratos do grupo S (samário/controle) não foram tratados com docetaxel. Nove dias após a quimioterapia, todos os animais receberam 0.1ml de EDTMP-153Sm via plexo orbital (25μCi). Após 2 horas, os animais foram mortos, e realizaram-se análises de amostras de cérebro, tireóide, pulmão, coração, estômago, cólon, fígado, rim e fêmures. O percentual de radioatividade por grama (%ATI/g) de tecido de cada biópsia foi determinado em contador gama automático (Wizard-1470, Perkin-Elmer, Finland). No 9º dia após 2º ciclo de docetaxel, os ratos tiveram perda de peso significante, passando de 353.66± 22.8g (controle/pré-tratamento) para 314,50±22,09g (p<0.5). Os %ATI/g nos órgãos dos ratos tratados com EDTMP- 153Sm e docetaxel tiveram redução significante nos fêmures direito e esquerdo, rim, fígado e pulmão, quando comparados aos animais não tratados com docetaxel. Em conclusão, a combinação de docetaxel com EDTMP-153Sm foi associada à menor concentração do radiofármaco em órgãos alvo. Futuras investigações sobre o impacto do docetaxel na biodisponibilidade do EDTMP- 153Sm poderão complementar estes achados. Deve-se ressaltar o caráter multidisciplinar deste estudo, que contou com a participação ativa e com a troca constante de conhecimentos entre profissionais das áreas de Medicina Nuclear, Cirurgia, Oncologia, Biologia e Estatística

Biodistribuição do pertecnetato de sódio (Na99mTcO4) em ratos submetidos à ressecção extensa de intestino delgado

Massive resection of the small intestine results in short bowel syndrome with anti-absorptive effect and repercussions on the metabolism. Morphologic and functional evaluation may be necessary in order to control wrapped organs. Scintigraphy an examination with little invading and no biologic damage can be used. The purpose were to assess the biodistribution of sodium pertecnetate in organs of rats subjected to massive resection of the small intestine, the intestinal adaptation of the remnant intestinal mucosa and weight curve evaluation in the postoperative period. Twenty-one Wistar rats were randomly allocated into three groups (n = 7). The operated group named short bowel (SB) after anesthetized was subjected to massive resection of the small intestine; the control group (C), and sham group (SHAM). On the 30th postoperative day, 0.l mL of sodium pertechnetate was injected into the venous orbital plexus. After 30 minutes, the rats were killed with an overdose of anesthetic, and fragments of the liver, spleen, pancreas, stomach, duodenum, small intestine, thyroid, lung, heart, kidney, bladder, muscle, femur and brain were harvested. The percentage of radioactivity per gram of tissue (%ATI/g) was determined using Gama Counter WizardTM 1470, PerkinElmer to all samples. Biopsies of 3 cm remaining jejunum were removed to histological analyses. Analysis of variance (ANOVA) and the Tukey test for multiple comparisons were used, considering p<0.05 as significant. The study had the participation of some departments and laboratories, as Nucleus of Experimental Surgery, Department of Surgery, Laboratory of Radiobiology, Department of Pathology and Service of Nuclear Medicine, certifying the character of a multidisciplinary research. The results were no significant differences in %ATI/g of the sodium pertechnetate in the organs of the groups studied (p>0.05). An increase in the weight of the SB rats was observed after the second postoperative week. The jejunal mucosal thickness of the SB rats was significantly greater than that of C and sham rats (p<0.05. The biodistribution of sodium pertechnetate was not affected by massive intestinal resection in rats. An adaptive response by the intestinal mucosa probably contributed to the reversion of weight loss and the biodistribution of sodium pertechnetate was not affected by the surgery

Estudo do efeito dos metabólitos do benzeno e tolueno sobre as mitocôndris cerebrais e hepáticas de ratos

Aim: The aim of this work was to investigate the hypothesis that catechol and 3MC inhibit FADH2-linked basal respiration in mitochondria isolated from rat liver and brain homogenates. Moreover, catechol ability to induce DNA damage in rat brain cells through the comet assay (alkaline single-cell gel electrophoresis assay) was also observed. Methods: Two different catechols were evaluated: pirocatechol (derived from benzene) and 3-methylcatechol (derived from toluene); rat liver and brain homogenates were incubated with 1mM catechol at pH 7.4 for up to 30 minutes. After that, mitochondrial fractions were isolated by differential centrifugation. Basal oxygen uptake was measured using a Clark-type electrode after the addition of 10 mM sodium succinate for a period of 12 minutes. In additional experiments, rat brain cells were treated with 1, 5 and 10mM pirocatechol for up to 20 minutes at 37º C, and submitted to electrophoresis. Results: Catechols (pirocatechol and 3methylcatechol) induced a time-dependent partial inhibition of FADH2-linked basal mitochondrial respiration. Indeed, pirocatechol was able to produce a dosedependent DNA oxidative damage in rat brain cells by 2 and 4 injury levels. These results suggest that reactive oxygen species generated by the oxidation of catechols, induced an impairment on mitochondrial respiration and a DNA damage, which might be related to their citotoxicity. Conclusion: Catechols produced an inhibition of basal respiration associated to FADH2 in isolated liver and brain mitochondria; 3-methylcatechol, at the same concentration, produced similar toxicity in the mitochondrial model. Indeed, pirocatechol induced a DNA damage in rat brain cells, mainly observed in comets formation and consequent DNA degradation

A cafeína exerce efeitos positivos sobre a memória tipo episódica em ratos adultos sem influenciar a sobrevivência neural no giro dentado

The caffeine is a mild psychostimulant that has positive cognitive effects at low doses, while promotes detrimental effects on these processes at higher doses. The episodic-like memory can be evaluated in rodents through hippocampus-dependent tasks. The dentate gyrus is a hippocampal subregion in which neurogenesis occurs in adults, and it is believed that this process is related to the function of patterns separation, such as the identification of spatial and temporal patterns when discriminating events. Furthermore, neurogenesis is influenced spatial and contextual learning tasks. Our goal was to evaluate the performance of male Wistar rats in episodic-like tasks after acute or chronic caffeine treatment (15mg/kg or 30mg/kg). Moreover, we assessed the chronic effect of the caffeine treatment, as well as the influence of the hippocampus-dependent learning tasks, on the survival of new-born neurons at the beginning of treatment. For this purpose, we used BrdU to label the new cells generated in the dentate gyrus. Regarding the acute treatment, we found that the saline group presented a tendency to have better spatial and temporal discrimination than caffeine groups. The chronic caffeine group 15 mg/kg (low dose) showed the best discrimination of the temporal aspect of episodic-like memory, whereas the chronic caffeine group 30mg/kg (high dose) was able to discriminate temporal order, only in a condition of greater difficulty. Assessment of neurogenesis using immunohistochemistry for evaluating survival of new-born neurons generated in the dentate gyrus revealed no difference among groups of chronic treatment. Thus, the positive mnemonic effects of the chronic caffeine treatment were not related to neuronal survival. However, another plastic mechanism could explain the positive mnemonic effect, given that there was no improvement in the acute caffeine groups

Diferenças funcionais das regiões hipocampais na formação da memória do tipo o quê", "quando" e "onde" em ratos

Episodic memory refers to the recollection of what, where and when a specific event occurred. Hippocampus is a key structure in this type of memory. Computational models suggest that the dentate gyrus (DG) and the CA3 hippocampal subregions are involved in pattern separation and the rapid acquisition of episodic memories, while CA1 is involved in memory consolidation. However there are few studies with animal models that access simultaneously the aspects ‗what-where-when . Recently, an object recognition episodic-like memory task in rodents was proposed. This task consists of two sample trials and a test phase. In sample trial one, the rat is exposed to four copies of an object. In sample trial two, one hour later, the rat is exposed to four copies of a different object. In the test phase, 1 h later, two copies of each of the objects previously used are presented. One copy of the object used in sample trial one is located in a different place, and therefore it is expected to be the most explored object.However, the short retention delay of the task narrows its applications. This study verifies if this task can be evoked after 24h and whether the pharmacological inactivation of the DG/CA3 and CA1 subregions could differentially impair the acquisition of the task described. Validation of the task with a longer interval (24h) was accomplished (animals showed spatiotemporal object discrimination and scopolamine (1 mg/kg, ip) injected pos-training impaired performance). Afterwards, the GABA agonist muscimol, (0,250 μg/μl; volume = 0,5 μl) or saline were injected in the hippocampal subregions fifteen minutes before training. Pre-training inactivation of the DG/CA3 subregions impaired the spatial discrimination of the objects (‗where ), while the temporal discrimination (‗when ) was preserved. Rats treated with muscimol in the CA1 subregion explored all the objects equally well, irrespective of place or presentation time. Our results corroborate the computational models that postulate a role for DG/CA3 in spatial pattern separation, and a role for CA1 in the consolidation process of different mnemonic episodes

Expressão de zif268 no cérebro do lagarto Tropidurus Hispidus após exploração de um ambiente enriquecido.

In the present work, we investigated behavioral changes associated with the increase in Zif268 protein expression within telencephalic areas of the tropical lizard Tropidurus hispidus that correspond to the mammalian hippocampus (HC). We used 13 male individuals of this species, collected at the Federal Agrotechnical School of Rio Grande do Norte, under SISBIO license number 19561-1. Four animals had their brains removed and were submitted to a Western blot with antibodies for the Zif268 protein. The remaining animals were separated in two different groups: a control group (n=4) and an exploration group (n=5). Animals from the exploration group were exposed to an enriched environment with many sensory cues novel to them. Control group animals stayed in the environment they were already habituated to. After 90 min from the onset of exposure to the new environment, animals from both groups were submitted to intracardiac perfusion with fixative, and the brains were removed, cryoprotected and frozen. After that, brains were sectioned at 20 μm and the sections were subjected to immunohistochemistry for the Zif268 protein. We verified that the Zif268 protein is likely conserved in the brain of T. hispidus, which showed antigenicity for the antibody anti-Zif268 made in mammals. In animals from the exploration group, we detected an increase of the Zif268 protein in the Septum, Striatum, Dorsoventricular Area and in cortical areas corresponding to the HC. This increase was proportional to the amount of environmental exploration, with maximum positive correlation in the hippocampal subareas Medial Cortex (R = 0.94 and p = 0.004) and Dorsomedial Cortex (R = 0.92 and p = 0.006). The data corroborate the notion that the reptilian hippocampus, as well as the mammalian HC, plays an important role in spatial exploration.

Efeitos do tratamento com lítio na memória aversiva, comportamentos relacionados à ansiedade e depressão e na expressão de BDNF em ratos

Lithium (Li) is the first choice to treat bipolar disorder, a psychiatric illness characterized by mood oscillations between mania and depression. However, studies have demonstrated that this drug might influence mnemonic process due to its neuroprotector, antiapoptotic and neurogenic effects. The use of Li in the treatment of cognitive deficits caused by brain injury or neurodegenerative disorders have been widely studied, and this drug shows to be effective in preventing or even alleviating the memory impairment. The effects of Li on anxiety and depression are controversial and the relationship of the effects of lithium on memory, anxiety and depression remain unknown. In this context, this study aims to: evaluate the effects of acute and chronic administration of lithium carbonate in aversive memory and anxiety, simultaneously, using the plus maze discriminative avoidance task (PMDAT); test the antidepressant effect of the drug through the forced swimming test (FS) and analyze brainderived neurotrophic factor (BDNF) expression in structures related to memory and emotion. To evaluation of the acute effects, male Wistar rats were submitted to i.p. administration of lithium carbonate (50, 100 or 200 mg/kg) one hour before the training session (PMDAT) or lithium carbonate (50 or 100 mg/kg) one hour before the test session (FS). To evaluation of the chronic effects, the doses administered were 50 or 100 mg/kg or vehicle once a day for 21 days before the beginning of behavioral tasks (PMDAT and FS). Afterwards, the animals were euthanized and their brains removed and submitted to immunohistochemistry procedure to quantify BDNF. The animals that received acute treatment with 100 and 200 mg/kg of Li did not discriminated between the enclosed arms (aversive and non-aversive) in the training session of PMDAT, showing that these animal did not learned the task. This lack of discrimination was also observed in the test session, showing that the animals did not recall the aversive task. We also observed an increased exploration of the open arms of these same groups, indicating an anxiolytic effect. The same groups showed a reduction of locomotor activity, however, this effect does not seem to be related with the anxiolytic effect of the drug. Chronic treatment with Li did not promote alterations on learning or memory processes. Nevertheless, we observed a reduction of open arms exploration by animals treated with 50 mg/kg when compared to the other groups, showing an anxiogenic effect caused by this dose. This effect it is not related to locomotor alterations since there were no alterations in these parameters. Both acute and chronic treatment were ineffective in the FS. Chronic treatment with lithium was not able to modify BDNF expression in hippocampus, amygdala and pre-frontal cortex. These results suggest that acute administration of lithium promote impairments on learning in an aversive task, blocking the occurrence of memory consolidation and retrieval. The reduction of anxiety following acute treatment may have prevented the learning of the aversive task, as it has been found that optimum levels of anxiety are necessary for the occurrence of learning with emotional context. With continued, treatment the animals recover the ability to learn and recall the task. Indeed, they do not show differences in relation to control group, and the lack of alterations on BDNF expression corroborates this result. Possibly, the regimen of treatment used was not able to promote cognitive improvement. Li showed acute anxiolytic effect, however chronic administration 4 promoted the opposite effect. More studies are necessary to clarify the potential beneficial effect of Li on aversive memory

Neoangiogênese de retalhos cutâneos em ratos tratados com óleo de copaíba

O objetivo deste trabalho foi avaliar morfometricamente a neoangiogênese de retalhos cutâneos subdérmicos em ratos tratados com óleo de copaíba (Copaifera langsdorffii) em pomada a 10%. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, composto por três recursos farmacológicos. Foram utilizadas dez repetições para cada recurso, e cada animal foi considerado uma unidade experimental. Trinta ratos Wistar foram submetidos à elevação do retalho cutâneo dorsal subdérmico e distribuídos em três grupos: grupo controle absoluto, no qual os animais não receberam nenhum tratamento; grupo controle, no qual os animais receberam tratamento tópico diário com pomada com apenas veículo (glicerina e vaselina); e grupo tratado, no qual os animais foram tratados diariamente com óleo de copaíba em pomada a 10%. Os ratos foram tratados e observados por oito dias após o ato operatório. No oitavo dia de pós-operatório, realizou-se a análise macroscópica do retalho e foram coletados fragmentos das porções cranial, média e caudal do retalho cutâneo para análise histopatológica. A análise morfométrica mostrou diferença significativa para o número de novos vasos sanguíneos nas partes média e caudal do retalho cutâneo no grupo tratado. O óleo de copaíba mostra-se eficiente no aumento da neoangiogênese em retalhos cutâneos subdérmicos de ratos.

Ação do ácido trissódio-cálcio-dietileno-triaminopentaacético (CaNa3DTPA) nas lesões de isquemia-reperfusão em membro posterior de rato

OBJETIVO: Ação do ácido trissódio-cálcio-dietileno-triaminopentaacético (CaNa3DTPA), quelante de ferro com ação ainda anti-viral, antiinflamatória e imunológica, na atenuação de lesões de reperfusão em músculos esqueléticos de ratos. MÉTODOS: 52 ratos Wistar, pesando 188±22g, foram anestesiados e submetidos a semi-amputação de membro posterior direito (MPD), poupando-se o fêmur, artéria e veia femorais. Foram então randomizados e distribuídos: G1-CTAN - controle anestesia, sem cirurgia e sem isquemia; G2-CTCIR - controle cirurgia, sem isquemia; G3-IRCT e G3-IRDTPA - com isquemia (4 hora) e reperfusão ( 2 horas). O G3-IRCT foi tratado, ao final da isquemia, com cloreto de sódio 0,9% e G3-IRDTPA com (CaNa3DTPA).Parâmetros: Circunferência do pé direito e peso do rato, dosagem sérica de CPK, dosagem de malonaldeído e microscopia óptica de músculos soleus bilateral. RESULTADOS: Aumento da circunferência nos G3-IRCT e G3-IRDTPA (significante no G3-IRCT quando comparado ao G1-CTAN); CPK elevado nos G3-IRCT e G3-IRDTPA comparados aos controles; MDA mais alto no membro contralateral do G3-IRDTPA, comparado ao MPD do G3-IRDTPA e ao G1-CTAN; maior edema intersticial em G3-IRCT, maior infiltrado inflamatório em G3-IRDTPA e recuperação dos níveis de glicogênio semelhantes em G3-IRCT e G3-IRDTPA. CONCLUSÃO: Apesar do menor edema no G3-IRDTPA comparado ao G3-IRCT, o CaNa3DTPA não alterou CPK sérico, MDA muscular e morfologia muscular dos animais.

Compensatory rebound of body movements during sleep, after asphyxia in neonatal rats

OBJETIVO: A utilidade dos movimentos corporais (MC) que ocorrem durante o sono para diagnosticar e predizer as conseqüências, em longo prazo, da asfixia perinatal é contraditório. Este estudo investigou se ratos recém-nascidos (RN) manifestam MC em resposta compensatória à asfixia, e se estas alterações podem ter alguma importância na sua patogênese. MÉTODOS: Oito ratos RN (6-48h de vida) foram submetidos à implantação de pequenos eletrodos para registros da eletromiografia e eletrocardiografia. Os MC e a freqüência cardíaca (FC) foram registrados durante períodos de 30 min: fase controle (F1), fases de asfixia (F2; F3) e fase de recuperação pós-asfixia (F4). A asfixia foi promovida pelo envolvimento completo do animal com uma lâmina de polivinil. RESULTADOS: A FC diminuiu progressivamente durante F2 e F3 até a bradicardia. em F2 houve grande agitação dos animais e aumento dos períodos de vigília. em F3 houve redução significante dos MC de 12,5 ± 0,5 (Md ± SE/2min) para 9,0 ± 0,44 (P<0,05). A freqüência dos MC aumentou em F4 para 15,0 ± 0,49. CONCLUSÃO: Estes dados mostram que ratos RN com asfixia apresentam MC compensatórios durante o sono que podem ajudar no diagnóstico desta afecção e de outros problemas relacionados aos parâmetros do sono.

Exercício na prevenção do diabetes mellitus em modelo experimental com ratos

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Estresse oxidativo em ratos exercitados em diferentes intensidades

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Estudo da relação estrutura/atividade para as ações neurotóxica/neuroprotetora das acilpoliaminotoxinas NSTX-3 e JSTX-3 em sistema nervoso central de ratos

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Biologia Celular e Molecular) - IBRC

Avaliação do comportamento de agressividade em ratos expostos ao cádmio e submetidos ao estresse por imobilização

Pós-graduação em Biologia Geral e Aplicada - IBB