Alterações do ciclo sono-vigília moduladas por Dopamina e suas consequências Mnemônicas

Neuroscience is on a rise of discoveries. Its wide interdisciplinary approach facilitates a more complex understanding of the brain, covering various areas in depth. However, many phenomena that fascinate human kind are far from being fully elucidated, such as the formation of memories and sleep. In this study we investigated the role of the dopaminergic system in the process of memory consolidation and modulation of the phases of sleep-wake cycle. We used two groups of animals: wildtype mice and hiperdopaminergic mice, heterozygous for the gene encoding the dopamine transporter protein. We observed in wild-type mice that the partial blockade of the D2 dopamine receptor by the drug haloperidol caused deficits in memory consolidation for object recognition, as well as a significant reduction in the duration of rapid eye movement sleep (REM). We also found a mnemonic deficit without pharmacological intervention in hiperdopaminergic animals; this deficit was reversed with haloperidol. The results suggest that dopamine plays a key role in memory consolidation for object recognition. The data also support a functional relationship between the dopaminergic system and the modulation of REM sleep

Estudo dos efeitos comportamentais do neuropeptídeos em camundongos submetidos a modelos animais de Parkinson

Neuropeptide S (NPS) is the endogenous ligand of a G-protein coupled receptor. Preclinical studies have shown that NPSR receptor activation can promote arousal, anxiolytic-like behavioral, decrease in food intake, besides hyperlocomotion, which is a robust but not well understood phenomenon. Previous findings suggest that dopamine transmission plays a crucial role in NPS hyperactivity. Considering the close relationship between dopamine and Parkinson Disease (PD), and also that NPSR receptors are expressed on dopaminergic nuclei in the brain, the current study attempted to investigate the effects of NPS in motor deficits induced by intracerebroventricular (icv) administration of 6-OHDA and systemic administration of haloperidol. Motor deficits induced by 6-OHDA and haloperidol were evaluated on Swiss mice in the rota-rod and catalepsy test. Time on the rotating rod and time spent immobile in the elevated bar were measured respectively in each test. L-Dopa, a classic antiparkinsonian drug, and NPS were administrated in mice submitted to one of the animal models of PD related above. 6-OHDA injection evoked severe motor impairments in rota-rod test, while the cataleptic behavior of 6-OHDA injected mice was largely variable. The administration of L-Dopa (25 mg/kg) and NPS (0,1 and 1 nmol) reversed motor impairments induced by 6-OHDA in the rota-rod. Haloperidolinduced motor deficits on rota-rod and catalepsy tests which were reversed by L-Dopa (100 e 400 mg/kg), but not by NPS (0,1 and 1 nmol) administration. The association of L-Dopa 10 mg/kg and NPS 1 nmol was also unable to counteract haloperidol-induced motor deficits. To summarize, 6-OHDA-, but not haloperidol-, induced motor deficits were reversed by the central administration of NPS. These data suggest that NPS possibly facilitates dopamine release in basal ganglia, what would explain the overcome of motor performance promoted by NPS administration in animals pretreated with 6-OHDA, but not haloperidol. Finally, the presented findings point, for the first time, to the potential of NPSR agonist as an innovative treatment for PD.

Efeitos da estimulação ambiental sobre os aspectos motores, cognitivos e neuronais em um modelo farmacológico progressivo da doença de Parkinson

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Mecanismos da intoxicação do fígado de rato causada pelo gossipol

O fígado desempenha uma função central no metabolismo devido à sua interposição entre o trato digestivo e a circulação geral do organismo. Ele é também o principal órgão envolvido na biotransformação de substâncias exógenas (xenobióticos), com capacidade de converter compostos hidrofóbicos em hidrossolúveis, mais facilmente eliminados pelo organismo. O gossipol é uma substância fenólica tóxica presente na semente de algodão (Gossypium sp). Com o objetivo de estudar os mecanismos envolvidos na hepatotoxicidade do gossipol avaliou-se os seus efeitos no sistema antioxidante do fígado de ratos no que diz respeito ao estresse oxidativo e aspectos histopatológicos. Foram utilizados ratos machos da linhagem Wistar, separados em dois grupos, sendo que um recebeu óleo de canola (veículo, grupo Controle) e o outro recebeu gossipol na dosagem de 40 mg/kg de peso vivo do animal por 15 dias (grupo Tratado). O tratamento com gossipol promoveu alterações na atividade sérica das enzimas marcadoras de dano hepático e um significativo estresse oxidativo caracterizado pela diminuição nos níveis da glutationa reduzida (GSH) e consequente aumento da glutationa oxidada (GSSG), incluindo, ainda, danos à membrana plasmática e de organelas demonstrados pela peroxidação lipídica. O resultado da avaliação histopatológica demonstrou degeneração dos hepatócitos.

Acupuncture as therapeutic resource in patient with bruxism

Bruxism is the harmful habit of clenching or grinding the teeth during the day and / or night, with unconscious pattern, with particular intensity and frequency, outside the functional movements of chewing and swallowing. It is accepted that bruxism is a response controlled by the neurotransmitters dopamine system associated with emotional component. The proposed of treatment of bruxism with acupuncture aims to stimulate sensory fibers of the peripheral nervous system leading to electrical transmission by neurons sufficient to produce changes in the central nervous system. As a consequence there is the release of substances (cortisol, endorphins, dopamine, noradrenaline and serotonin) that promote wellness and restoration of harmony, be it psychological, biological and / or behavioral.

Ventral premammillary nucleus as a critical sensory relay to the maternal aggression network

Maternal aggression is under the control of a wide variety of factors that prime the females for aggression or trigger the aggressive event. Maternal attacks are triggered by the perception of sensory cues from the intruder, and here we have identified a site in the hypothalamus of lactating rats that is highly responsive to the male intruder—the ventral premammillary nucleus (PMv). The PMv is heavily targeted by the medial amygdalar nucleus, and we used lesion and immediate-early gene studies to test our working hypothesis that the PMv signals the presence of a male intruder and transfers this information to the network organizing maternal aggression. PMv-lesioned dams exhibit significantly reduced maternal aggression, without affecting maternal care. The Fos analysis revealed that PMv influences the activation of hypothalamic and septal sites shown to be mobilized during maternal aggression, including the medial preoptic nucleus (likely to represent an important locus to integrate priming stimuli critical for maternal aggression), the caudal two-thirds of the hypothalamic attack area (comprising the ventrolateral part of the ventromedial hypothalamic nucleus and the adjacent tuberal region of the lateral hypothalamic area, critical for the expression of maternal aggression), and the ventral part of the anterior bed nuclei of the stria terminalis (presently discussed as being involved in controlling neuroendocrine and autonomic responses accompanying maternal aggression). These findings reveal an important role for the PMv in detecting the male intruder and how this nucleus modulates the network controlling maternal aggression.

Estudo de associação entre disfunção neurocognitiva, estresse oxidativa e polimorfismos em pacientes jovens com Transtornos Bipolar tipo I

O Transtorno Bipolar (TB) tipo I é uma doença caracterizada por episódios de mania e depressão recorrentes com importante prejuízo do funcionamento global e comprometimento das funções cognitivas. Além disso, sabe-se que o número de episódios de humor patológico ao longo da vida pode também influenciar o funcionamento cognitivo destes sujeitos. Neste cenário, ocorreu a necessidade de se investigar marcadores genéticos para disfunção cognitiva no TB com o objetivo de estudar este fenômeno. Dentre os potenciais genes responsáveis por influenciar a cognição destacam-se os polimorfismos funcionais do fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF), da catecol-O-metiltransferase (COMT), da apolipoproteína-E (APOE) e do canal de cálcio de baixa voltagem subunidade 1-C (CACNA1C). Sabe-se, também, que no TB os marcadores de estresse oxidativo estão aumentados durante todas as fases da doença, entretanto, não é claro qual impacto destes na disfunção cognitiva de indivíduos com TB. O objetivo dessa tese foi avaliar o desempenho cognitivo de pacientes jovens com bipolaridade tipo I e sua associação com o genótipo de BDNF, COMT, APOE e CACNA1C e também com os níveis plasmáticos de oxidação da guanosina (8-OHdG) e citosina (5-Mec) durante os episódios de humor, eutimia e em controles. Para investigar essa associação foram incluídos 116 pacientes (79 em episódio de humor patológico e 37 eutímicos) com diagnóstico de TB tipo I (DSMIV-TR); 97 controles saudáveis foram submetidos à avaliação neuropsicológica e coleta de sangue para extração de DNA visando genotipagem para BDNF (rs6265), COMT (rs4680; rs165599), APOE (rs429358 e rs7412), CACNA1C (rs1006737), 8-OhdG e 5-Mec. A análise dos dados obtidos revelou que pacientes portadores do genótipo Met/Met rs4680/rs165599 do COMT apresentam comprometimento cognitivo mais grave (função executiva, fluência verbal, memória e inteligência) comparado ao genótipo Val/Met ou Val/Val durante episódios maníacos ou mistos. Na mesma direção destes resultados, verificou-se que pacientes portadores do alelo Met rs4680 do COMT apresentam comprometimento do reconhecimento de emoções faciais em episódios de mania e depressão. Nenhum efeito do COMT foi observado em controles. O alelo de risco Met do CACNA1C se associou a um pior comprometimento executivo independente dos sintomas maníacos ou depressivos no TB, porém nenhum efeito se observou nos controles. O alelo Met do BDNF rs6265 ou a presença do alelo 4 da APOE não representa um fator que identifique um grupo com desempenho cognitivo diferenciado durante as fases do TB ou em controles. Sujeitos com TB apresentaram níveis mais elevados de 8-OHdG e tais níveis eram diretamente proporcionais ao número de episódios maníacos ao longo da vida, sugerindo um papel dos episódios hiperdopaminérgicos na oxidação das bases de DNA. Concluiu-se que a genotipagem para COMT e CACNA1C em pacientes com TB pode identificar um grupo de pacientes associados a pior disfunção cognitiva durante as fases maníacas e mistas do TB. Tal dado pode ser um indicador do envolvimento do sistema dopaminérgico e dos canais de cálcio de baixa voltagem na fisiopatologia da disfunção cognitiva no TB e deve ser explorado em outros estudos

Avaliação dos efeitos do extrato de Passiflora cincinnata Masters em camundongos: efeito na ansiedade e potencial neuroprotetor

Anxiety disorders and Parkinson’s disease (PD) affect a large portion of the world population. Indeed, therapeutic alternatives available do not contribute to improve most clinical conditions and/or are linked with undesirable side effects. Thus, there is a great demand for the development of new drugs to treatment of these diseases. Passiflora cincinnata Mast. is a native species present in several Brazilian states, popularly known as “maracujá do mato”, “maracujá tubarão” or “maracujá mochila”. Additionally, species of Passiflora genus are traditionally known for their exotic flowers, edible fruits with pronounced flavor and for their sedative, tranquilizer and anxiolytic properties reported by folk medicine. These plants possess important organic compounds such as phenols, cyanogenic glycosides, flavonoids and alkaloids, which are responsible for the anxiolytic, antioxidant, anti-inflammatory, antihyperglycemic, among others activities when tested in mammals. Despite this fact, only a few studies have been conducted to investigate the possible in vivo biological effects of Passiflora cincinnata Mast extracts. Thereby, in this study we evaluated the effects of the alcoholic extract of this plant in anxiety and PD animal model. Mice acutely or chronically administered with ethanolic extract of P. cincinnata do not showed any anxiogenic- or anxyolitic-like effect in elevated plus maze (EPM). In order to reproduce PD symptom’s in mice, we administered repeated injections of reserpine which progressively induced motor impairments such as increase in catalepsy, oral movements, and reduction of the average speed of the animals in the open field, as well as depleted dopamine prodution in SNpc cells. Furthermore, this treatment resulted in the loss of aversive memory recall in mice when undergoing PMDAT. Yet, passiflora group also show this amnesic profile. However, animals treated concomitantly with the alcoholic extract of Passiflora cincinnata Mast. showed higher latency for the onset of motor impairment evaluated by catalepsy. Thus, our results shows that the alcoholic extract of the plant P. cincinnata was able to delay the onset of the catalepsy induced by reserpine administration, plus reverted the depletion of dopamine production in SNpc cells.

Citoarquitetura e imunoistoquímica para tirosinahidroxilase dos núcleos dopaminérgicos mesencefálicos do morcego (Artibeus planirostris)

The 3-Hidroxytyramine/dopamine (DA) is a monoamine of catecholamine family and isthe precursor substance synthesis of noradrenaline and adrenaline, having the enzymeTyrosine Hydroxylase (TH) as this regulatory process. In addition, the DA has theability to act as a neurotransmitter in the Central Nervous System - SNC, being themain neurotransmitter of brain nuclei, namely of A8 to A16. The nuclei of the midbrainthat express DA are the Retrorubral Field (RRF, A8), the Substantia Nigra parsCompacta (SNc, A9) and the Ventral Tegmental Area (VTA, A10). Such nuclei areinvolved in complex three circuitry that are the mesostriatal, mesolimbic andmesocotical and are directly related with several behavioral manifestations as motricitycontrol, reward signaling in behavioral learning, motivation and pathologicalconditions, such as Parkinson's Disease and schizophrenia. Interestingly, many of themorphological bases of these neural disturbance remain unknown. Considering therelevance of mesencephalic dopaminergic nuclei, the aim of this research is tocharacterize morphologically the dopaminergic nuclei (clusters A8, A9 and A10) of themidbrain of the bat (Artibeus planirostris). The Artibeus planirostris is a common bat inRio Grande do Norte. Ten animals were used in this research. The animals wereanesthetized, perfused, and the brain was removed from the skull. After dehydration insucrose, the brain was underwent microtomy. Saggital and coronal sections wereobtained and collected in six separate series. The series were Nissl-stained to identifythe cytoarchitectonic boundaries and the other series were subjected toimmunohistochemistry for TH. After cytoarchitectonic analysis and TH+ cellsidentification was possible to establish the anatomical boundaries of the nuclei, as wellas the subdivisions of three of the midbrain dopaminergic nuclei. The SNc is the mostrostral nucleus observed in the midbrain and is identified throughout the rostrocaudalextension of the midbrain. The VTA neurons were seen immediately caudal to the SNcappearance. The RRF neurons were observed just in the caudal levels of the midbrain.The SNc in Artibeus planirostris shows a particular feature, the tail of the SNc. The tailhave been described just in two other studied species. The present work shows aparticular variation in the organizational morphology of the SNc in the artibeus andcontribute to understand the phylogenetic routes by which the dopaminergic system hasevolved.

Efeito de aminoácidos acumulados na felilcetonúria, hipertriptofanemia e cistinose sobre a atividade da piruvatoquinase em córtex cerebral de ratos

A cistinose é uma desordem sistêmica de estocagem autossômica recessiva hereditária rara, causada pelo transporte deficiente de cistina através da membrana lisossomal.. O acúmulo excessivo de cistina dentro dos lisossomos leva à destruição tecidual por mecanismos ainda não totalmente compreendidos. O acúmulo de cistina no sistema nervoso central pode provocar sintomas neurológicos tais como: convulsões, tremores e retardo mental. A hipertriptofanemia é uma desordem metabólica rara, provavelmente causada por um bloqueio na conversão do triptofano a quinurenina, acumulando triptofano e alguns de seus metabólitos no plasma e tecidos dos pacientes. Os pacientes apresentam retardo mental leve a moderado com respostas afetivas exageradas, mudanças periódicas de humor, comportamento hipersexual, e ataxia, além de erosões cutâneas de hipersensibilidade e retardo no crescimento. A fenilcetonúria é um erro inato do metabolismo causado pela deficiência severa na atividade da enzima fenilalanina hidroxilase hepática que converte fenilalanina em tirosina. Esta doença é bioquimicamente caracterizada pelo acúmulo de fenilalanina e seus metabólitos, fenilpiruvato, fenillactato, fenilacetato, feniletilamina e O-hidroxifenilacetato no sangue e outros tecidos. Pacientes não tratados podem apresentar severo retardo mental e psicomotor e, em alguns pacientes, irritabilidade, movimentos despropositados, reflexos diminuídos dos tendões, convulsões, formação deficiente de mielina e microcefalia. Apesar de haver um consenso sobre o papel da fenilalanina no dano cerebral, os mecanismos pelos quais a fenilalanina é neurotóxica parece serem múltiplos e ainda pouco conhecidos. Estas 3 doenças: fenilcetonúria, hipertriptofanemia e cistinose são caracterizadas como Erros Inatos do Metabolismo. Os pacientes afetados por qualquer uma destas patologias apresentam uma característica clínica comum: o dano cerebral. Considerando que o metabolismo energético parece estar alterado nas três doenças e que a piruvatoquinase é uma enzima crucial para o metabolismo da glicose e liberação/armazenamento de energia para o cérebro, decidimos estudar o efeito dos três aminoácidos acumulados nestas doenças (fenilalanina, triptofano e cistina) sobre a atividade desta enzima em córtex cerebral de ratos, já que a alteração da atividade dessa enzima poderia contribuir para o dano cerebral característico nestes pacientes. Os estudos in vitro e in vivo mostraram que a o fenilalanina e o triptofano inibem a atividade da piruvtoquinase e que esta inibição pode pode ser prevenida por alanina. Quanto à cistina, os estudos in vitro mostraram que este aminoácido inibe a atividade da piruvatoquinase por dois mecanismos distintos, um dos quais parece envolver os grupos tiólicos da enzima e que pode ser prevenido e revertido pela cisteamina. Os estudos cinéticos sugeriram que a piruvatoquinase possui um sítio de ligação para aminoácidos (e talvez para alguns derivados de aminoácidos, como o fenilpiruvato) regulando a atividade da enzima. Se a inibição da atividade da piruvatoquinase também ocorrer nos pacientes afetados pelas doenças estudadas, é possível que medidas tais como a suplementação dietética de alanina e de glicose para os pacientes com fenilcetonúria e hipertriptofanemia e de cisteamina para os pacientes com cistinose, sejam benéficas. Entretanto, mais estudos são necessários antes de considerar o uso de tais medidas para os pacientes.

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

Efeitos da expansão de volume extracelular sobre o conteúdo de catecolaminas e a ativação neuronal de estruturas do hipotálamo e do tronco cerebral de ratos

A regulação fina do volume e osmolaridade dos líquidos corporais é fundamental para a sobrevivência. Qualquer variação na composição do meio interno ativa mecanismos comportamentais, neurais e hormonais compensatórios que controlam a ingestão e excreção de água e eletrólitos a fim de manter a homeostase hidroeletrolítica. Alterações na faixa de 1-2% na osmolaridade sanguínea estimulam a liberação de arginina vasopressina (AVP) que resulta em antidiurese além de ocitocina (OT) e peptídeo natriurético atrial (ANP) que promovem a natriurese. Trabalhos realizados em nosso laboratório utilizando o modelo experimental de expansão do volume extracelular (EVEC) mostraram ativação de neurônios magnocelulares ocitocinérgicos localizados no núcleo paraventricular (PVN) e núcleo supra-óptico (SON) responsáveis pela secreção de OT e AVP, igualmente alteradas em resposta a este estímulo. A participação do sistema nervoso simpático nestas condições tem sido levantada. Projeções medulares e tronco-encefálicas (simpáticas) para o hipotálamo poderiam atuar de forma seletiva inibindo sinalizações para a ingestão e estimulando sinalizações para excreção de água e eletrólitos. O papel de vias noradrenérgicas tronco-encefálicas nesta regulação ainda precisa ser mais bem estabelecido. Assim sendo, objetivamos neste estudo esclarecer o papel do sistema nervoso simpático (via noradrenérgicas) na regulação das alterações induzidas pelo modelo de EVEC, analisando por cromatografia líquida de alta eficácia o conteúdo de noradrenalina (NA), adrenalina (AD) e serotonina (5-HT) em estruturas do tronco cerebral como núcleo do trato solitário (NTS), bulbo rostro-ventro lateral (RVLM), locus coeruleus (LC) e núcleo dorsal da rafe (NDR) e estruturas hipotalâmicas como SON e PVN. Procuramos ainda, através de estudos imunocitoquímicos determinar alterações no padrão de ativação neuronal pela análise de Fos-TH ou Fos-5HT nas estruturas acima mencionadas em condições experimentais nas quais são induzidas alterações do volume do líquido extracelular.

Conteúdo de noradrenalina do hipotálamo e tronco-encefálico de ratos inoculados com Trypanosoma Cruzi

O conteúdo de noradrenalina do hipotálamo e do tronco encefálico de ratos controle e inoculados com a cepa Y (300.000 tripomastigotas, i.p.) de Trypanosoma cruzi foi medido pela técnica fluorimétrica de Anton e Sayre. Os animais foram sacrificados 20 e 32 dias depois da inoculação. Para avaliação do grau de desnervação simpática do coração dos animais infectados, a aurícula direita foi observada com microscópio de fluorescência após tratamento histoquímieo pela técnica do ácido glioxílico. O conteúdo de noradrenalina do hipotálamo e do tronco encefálico dos animais infectados não diferiu do medido nos animais controle. Contudo, um quase completo desaparecimento das fibras adrenérgicas foi observado no coração dos animais chagásicos, sugerindo que o mechanismo envolvido na lesão discrimina neurônios adrenérgicos centrais e periféricos.

Esquistossomose mansoni experimental: carga parasitária e distribuição de vermes adultos no sistema porta de ratos albinos tratados com Azatioprina

Estudou-se o curso da infecção esquistossomótica experimental no rato albino, um hospedeiro singular para o Schistosoma mansoni, e quatro semanas após a infecção houve uma rápida diminuição na carga parasitária, fato esse denominado por alguns pesquisadores como ' fenômeno de autocura Contudo, após a administração de um imunossupressor - a Azatioprina - observou-se uma maior susceptibilidade dos ratos à infecção, com os animais apresentando um significativo retardamento no chamado "fenômeno de autocura A grande maioria dos vermes é recuperada nos vasos intra-hepáticos do sistema porta, sem que haja migração para as veias mesentéricas. Quando os ratos foram tratados com Azatioprina observou-se uma significativa localização mesentérica dos vermes adultos neste hospedeiro.

Remodelação miocárdica após infarto agudo do miocárdio experimental em ratos: efeito do bloqueio do sistema renina angiotensina aldosterona

OBJETIVO: Verificar a ação do lisinopril e do losartan sobre a remodelação miocárdica no infarto experimental em ratos. MÉTODOS: Ratos machos Wistar foram submetidos a infarto e tratados com lisinopril 20 mg/kg/dia (LIS, n=13) ou losartan 20 mg/kg/dia (LOS, n=11), ou mantidos sem tratamento (NT, n=11), por três meses e os resultados comparados com grupo controle (CONT, n=11) de ratos sem infarto. Após a eutanásia, o ventrículo esquerdo foi separado e pesado. Foram medidas a área seccional dos miócitos (AC), fração de colágeno intersticial (CVF) e a hidroxiprolina (HOP) miocárdica. As variáveis foram comparadas pela ANOVA de uma via, para nível de significância de p<0,05. RESULTADOS: O infarto agudo promoveu a hipertrofia do ventrículo esquerdo e os tratamentos com lisinopril e losartam preveniram a hipertrofia quantificada pelo peso do ventrículo esquerdo (LOS=1,06± 0,12g, LIS=0,97±0,18g, NT=1,26±0,17g, CONT=1,02± 0,09g; p<0,05), pelo peso de ventrículo esquerdo corrigido pelo peso corporal VE/PC (LOS=2,37±0,21mg/g, LIS=2,41± 0,38mg/g,NT=2,82±0,37mg/g, CONT=2,27± 0,15mg/g) e pela medida da AC do ventrículo esquerdo (LOS=210±39µ², LIS=217±35µ², NT=256±35µ², CONT= 158±06 µ²; p<0,05). O CVF foi significantemente maior no ventrículo esquerdo do grupo infartado e houve prevenção do aumento com os tratamentos (LOS=1,16±0,4%, LIS=1,27± 0,5%, NT=1,8± 0,4%, CONT=0,7±0,5%). A HOP foi maior no grupo infartado (NT=6,91±2,98mg/g vs. CONT=2,81±1,21mg/g) e não alterou com o tratamento. CONCLUSÃO: A remodelação miocárdica pós-infarto é caracterizada por aumento da massa ventricular remanescente e aumento de colágeno intersticial. O bloqueador da enzima conversora da angiotensina e o antagonista seletivo AT1 da angiotensina II previnem a hipertrofia do miócito e a fibrose intersticial.