Dopamine transporter genotype predicts behavioural and neural measures of response inhibition

The ability to inhibit unwanted actions is a heritable executive function that may confer risk to disorders such as attention deficit hyperactivity disorder (ADHD). Converging evidence from pharmacology and cognitive neuroscience suggests that response inhibition is instantiated within frontostriatal circuits of the brain with patterns of activity that are modulated by the catecholamines dopamine and noradrenaline. A total of 405 healthy adult participants performed the stop-signal task, a paradigmatic measure of response inhibition that yields an index of the latency of inhibition, termed the stop-signal reaction time (SSRT). Using this phenotype, we tested for genetic association, performing high-density single-nucleotide polymorphism mapping across the full range of autosomal catecholamine genes. Fifty participants also underwent functional magnetic resonance imaging to establish the impact of associated alleles on brain and behaviour. Allelic variation in polymorphisms of the dopamine transporter gene (SLC6A3: rs37020; rs460000) predicted individual differences in SSRT, after corrections for multiple comparisons. Furthermore, activity in frontal regions (anterior frontal, superior frontal and superior medial gyri) and caudate varied additively with the T-allele of rs37020. The influence of genetic variation in SLC6A3 on the development of frontostriatal inhibition networks may represent a key risk mechanism for disorders of behavioural inhibition.

Ethnic differences in lipid metabolism in two groups of obese South African women

There is a higher prevalence of ischemic heart disease (IHD) in South African white than black women. The objective of this study was to determine biochemical explanations for this prevalence. The study group contained 15 obese black women (OBW) and 14 obese white women (OWW), ah premenopausal, who were examined after an overnight fast. Anthropometric measurements and blood concentrations of glucose, non-esterified fatty acids (NEFAs), catecholamines, plasminogen activator inhibitor-1, C-peptide, proinsulin, lipograms, cortisol, growth hormone, and post-heparin Lipoprotein Lipase activity were measured during an oral glucose tolerance test (OGTT), Body composition was measured using bioelectrical impedance analysis, and subcutaneous and visceral fat mass were assessed with CT-scans. Visceral fat area was higher in OWW (139.7 +/- 10.7 cm(2)) than in OBW (72.3 +/- 3.9 cm(2)) (P < 0.01), as were fasting and 3 h triglyceride concentrations (P < 0.05 for all). OWW also had higher NEFA levels than OBW at 3 and 4 h compared, with OBW (P < 0.05 for both). Fasting cortisol (266 +/- 24 vs. 197 +/- 19 nmol/l; P < 0.05) was higher in OWW than in OBW. These data demonstrate that OWW have higher visceral fat mass than OBW, which may lead to a more atherogenic fasting and postprandial Lipid profile. The higher cortisol levels of the OWW may promote visceral fat deposition. - Punyadeera, C., M-T. van der Merwe, N.J. Crowther, M. Toman, C. P. Schlaphoff, and I. P. Gray. Ethnic differences in lipid metabolism in two groups of obese South African women.

Carvedilol induces greater control of β2- than β1-adrenoceptor-mediated inotropic and lusitropic effects by PDE3, while PDE4 has no effect in human failing myocardium

The beta-blockers carvedilol and metoprolol provide important therapeutic strategies for heart failure treatment. Therapy with metoprolol facilitates the control by phosphodiesterase PDE3, but not PDE4, of inotropic effects of catecholamines in human failing ventricle. However, it is not known whether carvedilol has the same effect. We investigated whether the PDE3-selective inhibitor cilostamide (0.3 mu M) or PDE4-selective inhibitor rolipram (1 mu M) modified the positive inotropic and lusitropic effects of catecholamines in ventricular myocardium of heart failure patients treated with carvedilol. Right ventricular trabeculae from explanted hearts of nine carvedilol-treated patients with terminal heart failure were paced to contract at 1 Hz. The effects of (-)-noradrenaline, mediated through beta(1)-adrenoceptors (beta(2)-adrenoceptors blocked with ICI118551), and (-)-adrenaline, mediated through beta(2)-adrenoceptors (beta(1)-adrenoceptors blocked with CGP20712A), were assessed in the absence and presence of the PDE inhibitors. The inotropic potency, estimated from -logEC(50)s, was unchanged for (-)-noradrenaline but decreased 16-fold for (-)-adrenaline in carvedilol-treated compared to non-beta-blocker-treated patients, consistent with the previously reported beta(2)-adrenoceptor-selectivity of carvedilol. Cilostamide caused 2- to 3-fold and 10- to 35-fold potentiations of the inotropic and lusitropic effects of (-)-noradrenaline and (-)-adrenaline, respectively, in trabeculae from carvedilol-treated patients. Rolipram did not affect the inotropic and lusitropic potencies of (-)-noradrenaline or (-)-adrenaline. Treatment of heart failure patients with carvedilol induces PDE3 to selectively control the positive inotropic and lusitropic effects mediated through ventricular beta(2)-adrenoceptors compared to beta(1)-adrenoceptors. The beta(2)-adrenoceptor-selectivity of carvedilol may provide protection against beta(2)-adrenoceptor-mediated ventricular overstimulation in PDE3 inhibitor-treated patients. PDE4 does not control beta(1)- and beta(2)-adrenoceptor-mediated inotropic and lusitropic effects in carvedilol-treated patients.

The role of catechol-O-methyltransferase (COMT) and the effects of COMT inhibition in brain and in cardiovascular and renal pathophysiology

Catechol-O-methyltransferase (COMT) metabolizes catecholamines such as dopamine (DA), noradrenaline (NA) and adrenaline, which are vital neurotransmitters and hormones that play important roles in the regulation of physiological processes. COMT enzyme has a functional Val158Met polymorphism in humans, which affects the subjects COMT activity. Increasing evidence suggests that this functional polymorphism may play a role in the etiology of various diseases from schizophrenia to cancers. The aim of this project was to provide novel biochemical information on the physiological and especially pathophysiological roles of COMT enzyme as well as the effects of COMT inhibition in the brain and in the cardiovascular and renal system. To assess the roles of COMT and COMT inhibition in pathophysiology, we used four different study designs. The possible beneficial effects of COMT inhibition were studied in double-transgenic rats (dTGRs) harbouring human angiotensinogen and renin genes. Due to angiotensin II (Ang II) overexpression, these animals exhibit severe hypetension, cardiovascular and renal end-organ damage and mortality of approximately 25-40% at the age of 7-weeks. The dTGRs and their Sprague-Dawley controls tissue samples were assessed with light microscopy, immunohistochemistry, reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-PCR) and high-pressure liquid chromatography (HPLC) to evaluate the tissue damages and the possible protective effects pharmacological intervention with COMT inhibitors. In a second study, the consequence of genetic and pharmacological COMT blockade in blood pressure regulation during normal and high-sodium was elucidated using COMT-deficient mice. The blood pressure and the heart rate were measured using direct radiotelemetric blood pressure surveillance. In a third study, the effects of acute and subchronic COMT inhibition during combined levodopa (L-DOPA) + dopa decarboxylase inhibitor treatment in homocysteine formation was evaluated. Finally, we assessed the COMT enzyme expression, activity and cellular localization in the CNS during inflammation-induced neurodegeneration using Western blotting, HPLC and various enzymatic assays. The effects of pharmacological COMT inhibition on neurodegeneration were also studied. The COMT inhibitor entacapone protected against the Ang II-induced perivascular inflammation, renal damage and cardiovascular mortality in dTGRs. COMT inhibitors reduced the albuminuria by 85% and prevented the cardiovascular mortality completely. Entacapone treatment was shown to ameliorate oxidative stress and inflammation. Furthermore, we established that the genetic and pharmacological COMT enzyme blockade protects against the blood pressure-elevating effects of high sodium intake in mice. These effects were mediated via enhanced renal dopaminergic tone and suggest an important role of COMT enzyme, especially in salt-sensitive hypertension. Entacapone also ameliorated the L-DOPA-induced hyperhomocysteinemia in rats. This is important, since decreased homocysteine levels may decrease the risk of cardiovascular diseases in Parkinson´s disease (PD) patients using L-DOPA. The Lipopolysaccharide (LPS)-induced inflammation and subsequent delayed dopaminergic neurodegeneration were accompanied by up-regulation of COMT expression and activity in microglial cells as well as in perivascular cells. Interestingly, similar perivascular up-regulation of COMT expression in inflamed renal tissue was previously noted in dTGRs. These results suggest that inflammation reactions may up-regulate COMT expression. Furthermore, this increased glial and perivascular COMT activity in the central nervous system (CNS) may decrease the bioavailability of L-DOPA and be related to the motor fluctuation noted during L-DOPA therapy in PD patients.

Genotype-Phenotype Relationships in Long QT Syndrome: Role of Mental Stress, Adrenergic Activity and a Common KCNH2 Polymorphism

Long QT syndrome is a congenital or acquired arrhythmic disorder which manifests as a prolonged QT-interval on the electrocardiogram and as a tendency to develop ventricular arrhythmias which can lead to sudden death. Arrhythmias often occur during intense exercise and/or emotional stress. The two most common subtypes of LQTS are LQT1, caused by mutations in the KCNQ1 gene and LQT2, caused by mutations in the KCNH2 gene. LQT1 and LQT2 patients exhibit arrhythmias in different types of situations: in LQT1 the trigger is usually vigorous exercise whereas in LQT2 arrhythmia results from the patient being startled from rest. It is not clear why trigger factors and clinical outcome differ from each other in the different LQTS subtypes. It is possible that stress hormones such as catecholamines may show different effects depending on the exact nature of the genetic defect, or sensitivity to catecholamines varies from subject to subject. Furthermore, it is possible that subtle genetic variants of putative modifier genes, including those coding for ion channels and hormone receptors, play a role as determinants of individual sensitivity to life-threatening arrhythmias. The present study was designed to identify some of these risk modifiers. It was found that LQT1 and LQT2 patients show an abnormal QT-adaptation to both mental and physical stress. Furthermore, as studied with epinephrine infusion experiments while the heart was paced and action potentials were measured from the right ventricular septum, LQT1 patients showed repolarization abnormalities which were related to their propensity to develop arrhythmia during intense, prolonged sympathetic tone, such as exercise. In LQT2 patients, this repolarization abnormality was noted already at rest corresponding to their arrhythmic episodes as a result of intense, sudden surges in adrenergic tone, such as fright or rage. A common KCNH2 polymorphism was found to affect KCNH2 channel function as demonstrated by in vitro experiments utilizing mammalian cells transfected with the KCNH2 potassium channel as well as QT-dynamics in vivo. Finally, the present study identified a common β-1-adrenergic receptor genotype that is related a shorter QT-interval in LQT1 patients. Also, it was discovered that compound homozygosity for two common β-adrenergic polymorphisms was related to the occurrence of symptoms in the LQT1 type of long QT syndrome. The studies demonstrate important genotype-phenotype differences between different LQTS subtypes and suggest that common modifier gene polymorphisms may affect cardiac repolarization in LQTS. It will be important in the future to prospectively study whether variant gene polymorphisms will assist in clinical risk profiling of LQTS patients.

The effects of entacapone on cardiorespiratory, autonomic, and clinical responses in L-dopa-treated patients with Parkinson's disease

Rest tremor, rigidity, and slowness of movements-considered to be mainly due to markedly reduced levels of dopamine (DA) in the basal ganglia-are characteristic motor symptoms of Parkinson's disease (PD). Although there is yet no cure for this illness, several drugs can alleviate the motor symptoms. Among these symptomatic therapies, L-dopa is the most effective. As a precursor to DA, it is able to replace the loss of DA in the basal ganglia. In the long run L-dopa has, however, disadvantages. Motor response complications, such as shortening of the duration of drug effect ("wearing-off"), develop in many patients. In addition, extensive peripheral metabolism of L-dopa by aromatic amino acid decarboxylase and catechol-O-methyltransferase (COMT) results in its short half-life, low bioavailability, and reduced efficacy. Entacapone, a nitrocatechol-structured compound, is a highly selective, reversible, and orally active inhibitor of COMT. It increases the bioavailability of L-dopa by reducing its peripheral elimination rate. Entacapone extends the duration of clinical response to each L-dopa dose in PD patients with wearing-off fluctuations. COMT is important in the metabolism of catecholamines. Its inhibition could, therefore, theoretically lead to adverse cardiovascular reactions, especially in circumstances of enhanced sympathetic activity (physical exercise). PD patients may be particularly vulnerable to such effects due to high prevalence of cardiovascular autonomic dysfunction, and the common use of monoamine oxidase B inhibitor selegiline, another drug with effects on catecholamine metabolism. Both entacapone and selegiline enhance L-dopa's clinical effect. Their co-administration may therefore lead to pharmacodynamic interactions, either beneficial (improved L-dopa efficacy) or harmful (increased dyskinesia). We investigated the effects of repeated dosing (3-5 daily doses for 1-2 weeks) of entacapone 200 mg administered either with or without selegiline (10 mg once daily), on several safety and efficacy parameters in 39 L-dopa-treated patients with mild to moderate PD in three double-blind placebo-controlled, crossover studies. In the first two, the cardiovascular, clinical, and biochemical responses were assessed repeatedly for 6 hours after drug intake, first with L-dopa only (control), and then after a 2 weeks on study drugs (entacapone vs. entacapone plus selegiline in one; entacapone vs. selegiline vs. entacapone plus selegiline in the other). The third study included cardiovascular reflex and spiroergometric exercise testing, first after overnight L-dopa withdrawal (control), and then after 1 week on entacapone plus selegiline as adjuncts to L-dopa. Ambulatory ECG was recorded in two of the studies. Blood pressure, heart rate, ECG, cardiovascular autonomic function, cardiorespiratory exercise responses, and the resting/exercise levels of circulating catecholamines remained unaffected by entacapone, irrespective of selegiline. Entacapone significantly enhanced both L-dopa bioavailability and its clinical response, the latter being more pronounced with the co-administration of selegiline. Dyskinesias were also increased during simultaneous use of both entacapone and selegiline as L-dopa adjuncts. Entacapone had no effect on either work capacity or work efficiency. The drug was well tolerated, both with and without selegiline. Conclusions: the use of entacapone-either alone or combined with selegiline-seems to be hemodynamically safe in L-dopa-treated PD patients, also during maximal physical effort. This is in line with the safety experience from larger phase III studies. Entacapone had no effect on cardiovascular autonomic function. Concomitant administration of entacapone and selegiline may enhance L-dopa's clinical efficacy but may also lead to increased dyskinesia.

Role of G protein coupled inwardly rectifier K+ channels (GIRK) on the neurobiology depression

353 págs.

Estudo dos efeitos da exposição materna à nicotina na lactação sobre a função da medula adrenal e dos adipócitos de ratos machos e fêmeas

Alterações nutricionais, hormonais e ambientais nos períodos críticos do desenvolvimento como a gestação e/ou lactação podem influenciar a estrutura e a fisiologia de órgãos e tecidos, predispondo ao aparecimento de doenças na vida adulta. Esse fenômeno é conhecido como programação metabólica. O fumo materno na gestação/lactação tem sido associado ao sobrepeso/obesidade na infância e na vida adulta em ambos os sexos. Porém, estudos evidenciam diferenças entre os gêneros em resposta a exposição à nicotina. Já foi demonstrado que muitas mulheres param de fumar na gestação, mas a maioria destas volta a fumar na lactação. Anteriormente, mostramos que machos adultos cujas mães foram expostas à nicotina na lactação, desenvolveram obesidade central, hiperleptinemia e hipotireoidismo. Como a nicotina afeta a função adrenal e como catecolaminas e glicocorticóides têm efeitos bem conhecidos sobre o tecido adiposo, avaliamos a função da medula adrenal e o conteúdo de leptina no tecido adiposo e músculo de machos e fêmeas cujas mães foram expostas à nicotina na lactação. Dois dias pós-parto, implantamos minibombas osmóticas nas ratas lactantes dividas em: NIC infusão de nicotina (6mg/Kg/dia s.c.) por 14 dias, e C infusão de salina pelo mesmo período. Estas lactantes foram divididas de acordo com o sexo das proles. O sacrifício das proles de ambos os sexos ocorreu aos 15 (fim da exposição à nicotina) e 180 dias de vida. Aos 15 dias, os machos da prole NIC apresentaram aumento de MGV absoluta e relativa ao peso corporal (+72% e +73% respectivamente), hiperleptinemia (+35%), hipercorticosteronemia (+67%), maior peso adrenal (+39%), conteúdo de catecolaminas totais (absoluto: +69% e relativo: +41%), embora diminuição da enzima TH (-33%). Quando adultos, os machos programados exibiram maior massa corporal (+10%), MGV absoluta (+47%) e relativa (+33%), além de hiperleptinemia (+41%) e maior conteúdo de leptina no TAV (+23%). Esses animais também apresentaram hipercorticosteronemia (+77%), maior conteúdo de catecolaminas totais absoluto e relativo (+79% e +89% respectivamente) e de TH (+38%) embora tenham menor secreção de catecolaminas in vitro estimulada por cafeína (-19%) e maior expressão do ADRB3 no TAV (+59%). Em relação as fêmeas da prole NIC aos 15 dias de vida, estas apresentaram menor massa corporal (-6%) e hiperleptinemia (+41%) embora sem alteração da MGV. Aos 180 dias, as fêmeas da prole NIC apresentaram menor conteúdo de leptina no TAS (-46%) e maior conteúdo de leptina no músculo solear (+22%) e diminuição da expressão do ADRB3 no TAV (-39%). Concluímos que a nicotina materna afeta ambos, medula adrenal e tecido adiposo de forma gênero dependente, tanto em curto prazo (quando a nicotina está presente no leite materno), quanto em longo prazo (repercussões na vida adulta). De forma geral, as fêmeas da prole NIC apresentam alterações mais discretas do que os machos em ambos os períodos estudados.

Dobutamine in Paediatric Population: A Systematic Review in Juvenile Animal Models

Objective: Although dobutamine is widely used in neonatal clinical practice, the evidence for its use in this specific population is not clear. We conducted a systematic review of the use of dobutamine in juvenile animals to determine whether the evidence from juvenile animal experiments with dobutamine supported the design of clinical trials in neonatal/ paediatric population. Methods: Studies were identified by searching MEDLINE (1946-2012) and EMBASE (1974-2012). Articles retrieved were independently reviewed by three authors and only those concerning efficacy and safety of the drug in juvenile animals were included. Only original articles published in English and Spanish were included. Results: Following our literature search, 265 articles were retrieved and 24 studies were included in the review: 17 focused on neonatal models and 7 on young animal models. Although the aims and design of these studies, as well as the doses and ages analysed, were quite heterogeneous, the majority of authors agree that dobutamine infusion improves cardiac output in a dose dependent manner. Moreover, the cardiovascular effects of dobutamine are influenced by postnatal age, as well as by the dose used and the duration of the therapy. There is inadequate information about the effects of dobutamine on cerebral perfusion to draw conclusions. Conclusion: There is enough preclinical evidence to ensure that dobutamine improves cardiac output, however to better understand its effects in peripheral organs, such as the brain, more specific and well designed studies are required to provide additional data to support the design of clinical trials in a paediatric population.

Disfunções endócrinas no modelo de programação pela exposição à fumaça de cigarro na lactação

Eventos ou estímulos no início da vida podem afetar o desenvolvimento do indivíduo; dentre esses o tabagismo materno. A exposição materna isolada à nicotina, principal componente do cigarro, causa na prole alterações metabólicas, em curto e longo prazo, como aumento da adiposidade, resistência à leptina, e disfunção tireoideana e adrenal. Entretanto é sabido que na fumaça de cigarro estão presentes outros componentes com potenciais efeitos tóxicos. Assim propomos comparar o efeito de duas formas de exposição neonatal à fumaça do cigarro sobre o perfil endócrino-metabólico da prole em curto e longo prazo. Para isso, no 3 dia após o nascimento, ratos lactentes foram submetidos a dois modelos: Modelo I (exposição pelo leite materno), ninhadas separadas em: exposição à fumaça (EF; n=8) lactantes expostas à fumaça de cigarros 2R1F (1,7 mg de nicotina/cigarro por 1h, 4 vezes ao dia), separadas de suas proles e grupo controle (C; n=8), onde as mães foram separadas de suas proles e expostas ao ar filtrado; Modelo II (exposição direta à fumaça), ninhadas separadas em: exposição à fumaça (EF; n=8) mães e proles expostas à fumaça de cigarros 2R1F e controle (C; n=8) mães e proles expostas ao ar filtrado. A exposição ao tabaco ocorreu até o desmame. Mães sacrificadas aos desmame e proles aos desmame e aos 180 dias de idade. As mães lactantes expostas à fumaça (EF) apresentaram hipoleptinemia (-46%), hiperprolactinemia (+50%), hipoinsulinemia (-40%) e diminuição de triglicérides (-53%). Quanto a composição bioquímica do leite, as lactantes EF mostraram aumento de lactose (+52%) e triglicérides (+78%). No modelo I, as proles EF apresentaram ao desmame: diminuição da gordura corporal total (-24%), aumento de proteína corporal total (+17%), diminuição da glicemia (-11%), hiperinsulinemia (+28%), hipocorticosteronemia (-40%) e aumento de triglicérides (+34%). Quando adultas, as proles EF apresentaram somente alteração da função adrenal onde observou-se menor conteúdo de catecolaminas (-50%) e da expressão de tirosina hidroxilase na medula adrenal (-56%). No modelo II, as proles EF aos 21 dias exibiram diminuição da MC (-7%), do comprimento nasoanal (-5%), da gordura retroperitoneal (-59%), da área dos adipócitos viscerais (-60%) com maior área dos adipócitos subcutâneos (+95%), aumento do T4 (+59), da corticosterona (+60%), do conteúdo adrenal de catecolaminas (+58%) e hipoinsulinemia (-29%). Aos 180 dias, as proles EF apresentaram aumento da ingestão alimentar (+10%), dos depósitos de gordura visceral (~60%) e conteúdo de gordura corporal total (+50%), menor área dos adipócitos subcutâneos (-24%), aumento da leptina (+85%), glicemia (+11%), adiponectina (+1.4x), T3 (+71%), T4 (+57%) e TSH (+36,5%) com menor corticosterona (-41%) e catecolaminas adrenais (-57%) e aumento dos triglicerídeos (+65%). Somados nossos dados evidenciam o impacto negativo que a exposição à fumaça do cigarro tem sobre o desenvolvimento do neonato com o surgimento de desordens endócrinas futuras, que ocorrem pelo menos em parte devido às alterações observadas nas mães. Portanto, independente da forma de exposição, seja via aleitamento materno ou por inalação direta, é de grande importância alertar a sociedade sobre as possíveis complicações metabólicas em longo prazo decorrente da exposição involuntária do neonato ao tabagismo.

Efeitos da restrição energética sobre a apneia do sono, atividade simpática, estresse oxidativo, biomarcadores inflamatórios, função endotelial, adiposidade corporal, perfil metabólico e pressão arterial em pacientes obesos com apneia obstrutiva do sono

A intervenção nutricional para perda ponderal é uma das opções terapêuticas para a apneia obstrutiva do sono (AOS) em pacientes com excesso de adiposidade corporal. No entanto, os efeitos da restrição energética moderada, recomendada pelas diretrizes atuais para o tratamento da obesidade, sobre a AOS ainda não são conhecidos. Avaliar em indivíduos obesos com diagnóstico de AOS os efeitos da restrição energética moderada sobre a adiposidade corporal; gravidade da AOS; pressão arterial; atividade simpática; estresse oxidativo; biomarcadores inflamatórios; perfil metabólico e função endotelial. Ensaio clínico randomizado, com duração de 16 semanas, envolvendo 21 indivíduos obesos grau I ou II, apresentando idade entre 20-55 anos e índice de apneia/hipopneia (IAH) > 5 eventos/h. Os participantes foram randomizados em 2 grupos: 11 no grupo restrição energética (GRE) e 10 no grupo controle (GC). O GRE foi orientado a realizar restrição energética (-800 Kcal/dia) e o GC não modificou sua ingestão alimentar. No início e ao final do estudo, os participantes foram submetidos à avaliação do (a): AOS com o equipamento Watch-PAT 200 incluindo a determinação dos seguintes parâmetros de gravidade da AOS: IAH, saturação mínima de O2, número de dessaturações de O2>4%; adiposidade corporal (peso, % gordura corporal e circunferências da cintura, quadril e pescoço); pressão arterial (PA); atividade do sistema nervoso simpático (concentrações plasmáticas de catecolaminas); biomarcadores inflamatórios (proteína C reativa e adiponectina); estresse oxidativo (malondialdeído); metabolismo glicídico (glicose, insulina e HOMA-IR) e lipídico (colesterol total e frações e triglicerídeos); e função endotelial (índice de hiperemia reativa avaliado com o equipamento Endo-PAT 2000 e moléculas de adesão). A análise estatística foi realizada com o software STATA v. 10. O nível de significância estatística adotado foi p<0,05. Resultados: O GRE, em comparação com o GC, apresentou redução significativamente maior no peso corporal (-5,571,81 vs. 0,431,21kg, p<0,001) e nos demais parâmetros de adiposidade corporal; no IAH (-7,222,79 vs. 0,131,88 eventos/h, p=0,04); no número de dessaturações de O2>4% (-33,7015,57 vs. 1,807,85, p=0,04); nas concentrações plasmáticas de adrenalina (-12,703,00 vs. -1,303,90pg/mL, p=0,04); além de aumento significativamente maior na saturação mínima de O2 (4,601,55 vs. -0,601,42%,p=0,03). O GRE, em comparação com o GC, apresentou maior redução, porém sem alcançar significância estatística, na PA sistólica (-4,231,95 vs. 2,341,39mmHg, p=0,05), na concentração de insulina (-5,111,93 vs. -0,651,28U/mL, p=0,07) e no HOMA-IR (-1,150,49 vs. -0,080,33, p=0,09). Durante o período do estudo, as modificações na adiposidade corporal total e central apresentaram correlação significativa com as variações nos parâmetros de gravidade da AOS; na PA sistólica e diastólica; nas concentrações de insulina e no HOMA-IR, mesmo após ajuste para fatores de confundimento. As modificações na adiposidade corporal central apresentaram associação significativa com as variações nas concentrações de noradrenalina e adiponectina. As modificações nos parâmetros de gravidade da AOS apresentaram associação significativa com as variações nas concentrações séricas da proteína C reativa. Este estudo sugere que em pacientes obesos com AOS a restrição energética moderada é capaz de reduzir a adiposidade corporal total e central, os parâmetros de avaliação da gravidade da AOS e a atividade do sistema nervoso simpático.

Relação da apneia obstrutiva do sono com a função endotelial, estresse oxidativo, biomarcadores inflamatórios, perfil metabólico e atividade simpática em indivíduos obesos

Introdução: a apneia obstrutiva do sono (AOS) é considerada um fator de risco para as doenças cardiovasculares. Os mecanismos responsáveis pelo desenvolvimento da aterosclerose potencializados pela AOS não são completamente conhecidos. Entretanto, existem evidências de que a AOS está associada com aumento no estresse oxidativo, elevação nos mediadores inflamatórios, resistência à insulina, ativação do sistema nervoso simpático, elevação da pressão arterial (PA) e a disfunção endotelial. Objetivo: avaliar a relação da AOS com a função endotelial, o estresse oxidativo, os biomarcadores inflamatórios, o perfil metabólico, a adiposidade corporal, a atividade simpática e a PA em indivíduos obesos. Métodos: estudo transversal envolvendo 53 pacientes obesos, com índice de massa corporal (IMC) ≥ 30 e < 40 Kg/m2, sem distinção de raça e gênero, apresentando idade entre 20 e 55 anos. O estudo do sono foi realizado com o equipamento Watch-PAT 200, sendo feito o diagnóstico de AOS quando índice apneia-hipopneia (IAH) ≥ 5 eventos/h. Todos os participantes foram submetidos à avaliação do (a): adiposidade corporal (peso, % gordura corporal e circunferências da cintura, quadril e pescoço); PA; atividade do sistema nervoso simpático (concentrações plasmáticas de catecolaminas); biomarcadores inflamatórios (proteína C reativa ultrassensível (PCR-us) e adiponectina); estresse oxidativo (malondialdeído); metabolismo glicídico (glicose, insulina e HOMA-IR) e lipídico (colesterol total e frações e triglicerídeos); e função endotelial (índice de hiperemia reativa (RHI) avaliado com o equipamento Endo-PAT 2000 e moléculas de adesão celular). A análise estatística foi realizada com o software STATA versão 10. Resultados: dos 53 pacientes avaliados 20 foram alocados no grupo sem AOS (grupo controle; GC) (IAH: 2,550,35 eventos/h) e 33 no grupo com AOS (GAOS) (IAH: 20,163,57 eventos/h). A faixa etária (39,61,48 vs. 32,52,09 anos) e o percentual de participantes do gênero masculino (61% vs. 25%) foram significativamente maiores no GAOS do que no GC (p=0,01). O GAOS em comparação o GC apresentou valores significativamente mais elevados de circunferência do pescoço (CP) (40,980,63 vs. 38,650,75 cm; p=0,02), glicemia (92,541,97 vs. 80,21,92 mg/dL; p=0,0001), PA sistólica (126,051,61 vs.118,16 1,86 mmHg; p=0,003) e noradrenalina (0,160,02 vs. 0,120,03 ng/mL; p=0,02). Após ajustes para fatores de confundimento, a glicose e a PCR-us foram significativamente mais elevadas no GAOS. Os 2 grupos apresentaram valores semelhantes de IMC, insulina, HOMA-IR, perfil lipídico, adiponectina, PA diastólica, adrenalina, dopamina, moléculas de adesão celular e malondialdeído. A função endotelial avaliada pelo RHI também foi semelhante nos 2 grupos (GAOS:1,850,2 vs. GC:1,980,1; p=0,31). Nas análises de correlação, considerando todos os participantes do estudo, o IAH apresentou associação positiva e significativa com CP e PCR-us após ajustes para fatores de confundimento. A saturação mínima de O2 se associou de forma negativa e significativa com a CP, os níveis séricos de insulina e o HOMA-IR, mesmo após ajustes para fatores de confundimento. Conclusões: o presente estudo sugere que em obesos a AOS está associada com valores mais elevados de glicemia e inflamação; o aumento do IAH apresenta associação significativa com a obesidade central e com a inflamação; e a queda na saturação de oxigênio se associa com resistência à insulina.

Análise comportamental de ratos Wistar machos em diferentes idades em um modelo de programação metabólica pela restrição protéica materna durante a lactação

A desnutrição neonatal em ratos resulta em alterações metabólicas e endócrinas nas proles a curto e a longo prazo. Sabe-se que algumas destas alterações, como o conteúdo aumentado de catecolaminas adrenais e a hipercorticosteronemia nos animais adultos estão associadas a alterações comportamentais. Não se sabe, no entanto, se as alterações comportamentais observadas estão presentes desde o insulto original, a desnutrição, ou se estas se desenvolvem ao longo do tempo. Neste sentido, avaliamos em ratos Wistar os efeitos da programação pela restrição protéica materna durante a lactação sobre os parâmetros comportamentais relacionados à ansiedade, à atividade locomotora e à memória/aprendizado em diferentes idades ao longo do desenvolvimento. Ao nascimento das suas proles as progenitoras foram separadas em: Grupo restrição protéica (RP) - que recebeu ração hipoprotéica (8% de proteína) do nascimento ao desmame [dia pós-natal (P) 21], e Grupo CONT (controle) - que recebeu ração normoprotéica neste período. Os seguintes testes comportamentais foram realizados com a prole (21 animais / grupo / idade) em P21, P45, P90 e P180: 1) labirinto em cruz elevado (LCE) - avalia comportamentos associados à ansiedade; 2) campo aberto (CA) - avalia atividade locomotora; 3) labirinto aquático radial de oito braços (LAROB) - avalia memória e aprendizado. Após os testes comportamentais, os animais foram sacrificados por decapitação, o sangue foi coletado para dosagem da corticosterona sérica e a glândula adrenal para quantificação das catecolaminas adrenais. No LCE, os animais RP apresentaram aumentos significativos nas variáveis associadas à ansiedade quando comparado ao grupo CONT somente em P21. No CA foi observada uma redução significativa no número de retângulos percorridos pelo grupo RP somente na idade de P90. No LAROB não identificamos diferenças significativas entre os grupos durante os quatro primeiros dias de teste, independente da idade. No quinto dia de testes (probe trial), o grupo RP mostrou uma diminuição na latência para encontrar a plataforma, em P21 e P180. Quanto à função adrenal, o grupo RP apresentou uma diminuição nos valores de corticosterona sérica em P90, e um aumento no conteúdo de catecolaminas adrenais quando comparado ao grupo CONT em P21 e P180. Nas demais idades analisadas não foram encontradas diferenças significativas entre os grupos. Nossos dados indicam que os animais do grupo RP apresentam: 1) redução do comportamento associado à ansiedade no final do período de lactação; 2) redução da atividade locomotora em adultos jovens; 3) melhora do desempenho de memória e aprendizado no final da lactação e na idade adulta (P180). Adicionalmente, os dados indicam que há uma associação entre alterações nos parâmetros comportamentais e da função adrenal. Podemos concluir que a restrição protéica durante o período de lactação em ratos afeta o comportamento apresentado ao longo da vida e que o padrão temporal dos efeitos varia em função do comportamento estudado.

DOPAMINE D-1 RECEPTOR MECHANISMS IN THE COGNITIVE PERFORMANCE OF YOUNG-ADULT AND AGED MONKEYS

Dopamine (DA) D-1 receptor compounds were examined in monkeys for effects on the working memory functions of the prefrontal cortex and on the fine motor abilities of the primary motor cortex. The D-1 antagonist, SCH23390, the partial D-1 agonist, SKF38393, and the full D-1 agonist, dihydrexidine, were characterized in young control monkeys, and in aged monkeys with naturally occurring catecholamine depletion. In addition, SKF38393 was tested in young monkeys experimentally depleted of catecholamines with chronic reserpine treatment. Injections of SCH23390 significantly impaired the memory performance of young control monkeys, but did not impair aged monkeys with presumed catecholamine depletion. Conversely, the partial agonist, SKF38393, improved the depleted monkeys (aged or reserpine-treated) but did not improve young control animals. The full agonist, dihydrexidine, did improve memory performance in young control monkeys, as well as in a subset of aged monkeys. Consistent with D, receptor mechanisms, agonist-induced improvements were blocked by SCH23390. Drug effects on memory performance occurred independently of effects on fine motor performance. These results underscore the importance of DA D-1 mechanisms in cognitive function, and provide functional evidence of DA system degeneration in aged monkeys. Finally, high doses of D-1 agonists impaired memory performance in aged monkeys, suggesting that excessive D-1 stimulation may be deleterious to cognitive function.

Extract of Ginkgo biloba leaves reverses yohimbine-induced spatial working memory deficit in rats

Extract of Ginkgo biloba is used to alleviate age-related decline in cognitive function, which may be associated with the loss of catecholamines in the prefrontal cortex. The purpose of this study was to verify whether alpha-2 adrenergic activity is involved in the facilitative effects of extract of Ginkgo biloba on prefrontal cognitive function. Male Wistar rats were trained to reach criterion in the delayed alternation task (0, 25, and 50-s delay intervals). A pilot study found that 3 or 4 mg/kg of yohimbine (intraperitoneal) reduced the choice accuracy of the delayed alternation task in a dose and delay-dependent manner, without influencing motor ability or perseverative behaviour. Acute oral pre-treatment with doses of 50, 100, or 200 mg/kg (but not 25 mg/kg) of extract of Ginkgo biloba prevented the reduction in choice accuracy induced by 4 mg/kg yohimbine. These data suggest that the prefrontal cognition-enhancing effects of extract of Ginkgo biloba are related to its actions on alpha-2-adrenoceptors.