Sensing danger through the olfactory system: The role of the hypothalamic dorsal premammillary nucleus

The dorsal premammillary nucleus (PMd) has a critical role on the expression of defensive responses to predator odor. Anatomical evidence suggests that the PMd should also modulate memory processing through a projecting branch to the anterior thalamus. By using a pharmacological blockade of the PMd with the NMDA-receptor antagonist 2-amino-5-phosphonopentanoic acid (AP5), we were able to confirm its role in the expression of unconditioned defensive responses, and further revealed that the nucleus is also involved in influencing associative mechanisms linking predatory threats to the related context. We have also tested whether olfactory fear conditioning, using coffee odor as CS, would be useful to model predator odor. Similar to cat odor, shock-paired coffee odor produced robust defensive behavior during exposure to the odor and to the associated context. Shock-paired coffee odor also up-regulated Fos expression in the PMd, and, as with cat odor, we showed that this nucleus is involved in the conditioned defensive responses to the shock-paired coffee odor and the contextual responses to the associated environment. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Morphometric analysis of the AMPA-type neurons in the Deiters vestibular complex of the chick brain

Chicken (Gallus gallus) brains were used to investigate the typology and the immunolabel pattern for the subunits composing the AMPA-type glutamate receptors (GluR) of hindbrain neurons of the dorsal (dND) and ventral nuclei (vND) of the Deiter`s vestibular complex (CD), which is the avian correspondent of the lateral vestibular nucleus (LVN) of mammals. Our results revealed that neurons of both divisions were poor in GluR1. The vND, the GluR2/3+ and GluR4+ label presented no area or neuronal size preference, although most neurons were around 75%. The dND neurons expressing GluR2/3 are primarily around 85%, medium to large-sized 85%, and predominantly 60% located in the medial portion of the rostral pole and in the lateral portion of the caudal pole. The majority of dND neurons containing GluR4 are also around 75%, larger (70% are large and giant), exhibiting a distribution that seems to be complementary to that of GluR2/3+ neurons. This distinct arrangement indicates functional differences into and between the DC nuclei, also signaling that such variation could be attributed to the diverse nature of the subunit composition of the GluRs. Discussion addresses the morphological and functional correlation of the avian DC with the LVN of mammals in addition to the high morphological correspondence, To include these data into the modern comparative approach we propose to adopt a similar nomenclature for the avian divisions dND and vND that could be referred as dLVN and vLVN. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Distinct subsets of hypothalamic genes are modulated by two different thermogenesis-inducing stimuli

Obesity results from an imbalance between food intake and energy expenditure, two vital functions that are tightly controlled by specialized neurons of the hypothalamus. The complex mechanisms that integrate these two functions are only beginning to be deciphered. The objective of this study was to determine the effect of two thermogenesis-inducing conditions, i.e., ingestion of a high-fat (HF) diet and exposure to cold environment, on the expression of 1,176 genes in the hypothalamus of Wistar rats. Hypothalamic gene expression was evaluated using a cDNA macroarray approach. mRNA and protein expressions were determined by reverse-transcription PCR (RT-PCR) and immunoblot. Cold exposure led to an increased expression of 43 genes and to a reduced expression of four genes. HF diet promoted an increased expression of 90 genes and a reduced expression of 78 genes. Only two genes (N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptor 2B and guanosine triphosphate (GTP)-binding protein G-alpha-i1) were similarly affected by both thermogenesis-inducing conditions, undergoing an increment of expression. RT-PCR and immunoblot evaluations confirmed the modulation of NMDA receptor 2B and GTP-binding protein G-alpha-i1, only. This corresponds to 0.93% of all the responsive genes and 0.17% of the analyzed genes. These results indicate that distinct environmental thermogenic stimuli can modulate predominantly distinct profiles of genes reinforcing the complexity and multiplicity of the hypothalamic mechanisms that regulate energy conservation and expenditure.

Amyloid beta-peptide activates nuclear factor-kappa B through an N-methyl-D-aspartate signaling pathway in cultured cerebellar cells

Amyloid P-peptide (A beta) likely causes functional alterations in neurons well prior to their death. Nuclear factor-kappa B (NF-kappa B), a transcription factor that is known to play important roles in cell survival and apoptosis, has been shown to be modulated by A beta in neurons and glia, but the mechanism is unknown. Because A beta has also been shown to enhance activation of N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptors, we investigated the role of NMDA receptor-mediated intracellular signaling pathways in A beta-induced NF-kappa B activation in primary cultured rat cerebellar cells. Cells were treated with different concentrations of A beta 1-40 (1 or 2 mu M) for different periods (6, 12, or 24 hr). MK-801 (NMDA antagonist), manumycin A and FTase inhibitor 1 (farnesyltransferase inhibitors), PP1 (Src-family tyrosine kinase inhibitor), PD98059 [mitogen-activated protein kinase (MAPK) inhibitor], and LY294002 [phosphatidylinositol 3-kinase (PI3-k) inhibitor] were added 20 min before A beta treatment of the cells. A beta induced a time- and concentration-dependent activation of NF-kappa B (1 mu M, 12 hr); both p50/p65 and p50/p50 NF-kappa B dimers were involved. This activation was abolished by MK-801 and attenuated by manumycin A, FTase inhibitor 1, PP1, PD98059, and LY294002. AP at 1 mu M increased the expression of inhibitory protein I kappa B, brain-derived neurotrophic factor, inducible nitric oxide synthase, tumor necrosis factor-alpha, and interleukin-1 beta as shown by RTPCR assays. Collectively, these findings suggest that AP activates NF-kappa B by an NMDA-Src-Ras-like protein through MAPK and PI3-k pathways in cultured cerebellar cells. This pathway may mediate an adaptive, neuroprotective response to A beta. (c) 2007 Wiley-Liss, Inc.

Ventrolateral medulla mechanisms involved in cardiorespiratory responses to central chemoreceptor activation in rats

A rise in arterial PCO(2) stimulates breathing and sympathetic activity to the heart and blood vessels. In the present study, we investigated the involvement of the retrotrapezoid nucleus (RTN) and glutamatergic mechanisms in the Botzinger/C1 region (Botz/C1) in these responses. Splanchnic sympathetic nerve discharge (sSND) and phrenic nerve discharge (PND) were recorded in urethane-anesthetized, sino-aortic-denervated, vagotomized, and artificially ventilated rats subjected to hypercapnia (end-expiratory CO(2) from 5% to 10%). Phrenic activity was absent at end-expiratory CO(2) of 4%, and strongly increased when end-expiratory CO(2) reached 10%. Hypercapnia also increased sSND by 103 +/- 7%. Bilateral injections of the GABA-A agonist muscimol (2 mM) into the RTN eliminated the PND and blunted the sSND activation (Delta = +56 +8%) elicited by hypercapnia. Injections of NMDA receptor antagonist AP-5 (100 mM), non-NMDA receptor antagonist 6,7-dinitro-quinoxaline-2,3-dione (DNQX; 100 mM) or metabotropic glutamate receptor antagonist (+/-)-alpha-methyl-4-carboxyphenylglycine (MCPG; 100 mM) bilaterally into the Botz/C1 reduced PND (Delta = +43 +/- 7%, +52 +/- 6% or +56 +/- 11%, respectively). MCPG also reduced sSND (Delta = +41 +/- 7%), whereas AP-5 and DNQX had no effect. In conclusion, the increase in sSND caused by hypercapnia depends on increased activity of the RTN and on metabotropic receptors in the Botz/C1, whereas PND depends on increased RTN activity and both ionotropic and metabotropic receptors in the Botz/C1.

Contribution of excitatory amino acid receptors of the retrotrapezoid nucleus to the sympathetic chemoreflex in rats

In the present study, we evaluated the role of glutamatergic mechanisms in the retrotrapezoid nucleus (RTN) in changes of splanchnic sympathetic nerve discharge (sSND) and phrenic nerve discharge (PND) elicited by central and peripheral chemoreceptor activation. Mean arterial pressure (MAP), sSND and PND were recorded in urethane-anaesthetized, vagotomized, sino-aortic denervated and artificially ventilated male Wistar rats. Hypercapnia (10% CO(2)) increased MAP by 32 +/- 4 mmHg, sSND by 104 +/- 4% and PND amplitude by 101 +/- 5%. Responses to hypercapnia were reduced after bilateral injection of the NMDA receptor antagonist D,L-2-amino-5-phosphonovalerate (AP-5; 100mm in 50 nl) in the RTN (MAP increased by 16 +/- 3 mmHg, sSNDby 82 +/- 3% and PND amplitudeby 63 +/- 7%). Bilateral injection of the non-NMDA receptor antagonist 6,7-dinitro-quinoxaline-2,3-dione(DNQX; 100 mm in 50 nl) and the metabotropic receptor antagonist (+/-)-alpha-methyl-4-carboxyphenylglycine (MCPG; 100mm in 50 nl) in the RTN did not affect sympathoexcitatory responses induced by hypercapnia. Injection of DNQX reduced hypercapnia-induced phrenic activation, whereas MCPG did not. In animals with intact carotid chemoreceptors, bilateral injections of AP-5 and DNQX in the RTN reduced increases in MAP, sSND and PND amplitude produced by intravenous injection of NaCN (50 mu g kg(-1)). Injection of MCPG in the RTN did not change responses produced by NaCN. These data indicate that RTN ionotropic glutamatergic receptors are involved in the sympathetic and respiratory responses produced by central and peripheral chemoreceptor activation.

The periaqueductal gray and its potential role in maternal behavior inhibition in response to predatory threats

Animals faced with conflicting cues, such as predatory threat and a given rewarding stimulus, must make rapid decisions to engage in defensive versus other appetitive behaviors. The brain mechanisms mediating such responses are poorly understood. However, the periaqueductal gray (PAG) seems particularly suitable for accomplishing this task. The PAG is thought to have, at least, two distinct general roles on the organization of motivated responses, i.e., one on the execution of defensive and reproductive behaviors, and the other on the motivational drive underlying adaptive responses. We have presently examined how the PAG would be involved in mediating the behavioral choice between mutually incompatible behaviors, such as reproduction or defense, when dams are exposed to pups and cat odor. First, we established the behavioral protocol and observed that lactating rats, simultaneously exposed to pups and cat odor, inhibited maternal behavior and expressed clear defensive responses. We have further revealed that cat odor exposure up-regulated Fos expression in the dorsal PAG, and that NMDA cytotoxic lesions therein were able to restore maternal responses, and, at the same time, block defensive responsiveness to cat odor. Potential paths mediating the dorsal PAG influences on the inhibition of appetitive (i.e., retrieving behavior) and consummatory (i.e., nursing) maternal responses are discussed. Overall, we were able to confirm the dual role of the PAG, where, in the present case, the dorsal PAG, apart from organizing defensive responses, also appears to account for the behavioral inhibition of non-defensive responses. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

THE ROLE OF THE SUPERIOR COLLICULUS IN PREDATORY HUNTING

Combining the results of behavioral, neuronal immediate early gene activation, lesion and neuroanatomical experiments, we have presently investigated the role of the superior colliculus (SC) in predatory hunting. First, we have shown that insect hunting is associated with a characteristic large increase in Fos expression in the lateral part of the intermediate gray layer of the SC (Wig). Next, we have shown that animals with bilateral NMDA lesions of the lateral parts of the SC presented a significant delay in starting to chase the prey and longer periods engaged in other activities than predatory hunting. They also showed a clear deficit to orient themselves toward the moving prey and lost the stereotyped sequence of actions seen for capturing, holding and killing the prey. Our Phaseolus vulgaris-leucoagglutinin analysis revealed that the lateral SCig, besides providing the well-documented descending crossed pathway to premotor sites in brainstem and spinal cord, projects to a number of midbrain and diencephalic sites likely to influence key functions in the context of the predatory behavior, such as general levels of arousal, motivational level to hunt or forage, behavioral planning, appropriate selection of the basal ganglia motor plan to hunt, and motor output of the primary motor cortex. In contrast to the lateral SC lesions, medial SC lesions produced a small deficit in predatory hunting, and compared to what we have seen for the lateral SCig, the medial SCig has a very limited set of projections to thalamic sites related to the control of motor planning or motor output, and provides conspicuous inputs to brainstem sites involved in organizing a wide range of anti-predatory defensive responses. Overall, the present results served to clarify how the different functional domains in the SC may mediate the decision to pursue and hunt a prey or escape from a predator. (C) 2010 IBRO. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

Regulation of Radial Glial Motility by Visual Experience

Radial glia in the developing optic tectum express the key guidance molecules responsible for topographic targeting of retinal axons. However, the extent to which the radial glia are themselves influenced by retinal inputs and visual experience remains unknown. Using multiphoton live imaging of radial glia in the optic tectum of intact Xenopus laevis tadpoles in conjunction with manipulations of neural activity and sensory stimuli, radial glia were observed to exhibit spontaneous calcium transients that were modulated by visual stimulation. Structurally, radial glia extended and retracted many filopodial processes within the tectal neuropil over minutes. These processes interacted with retinotectal synapses and their motility was modulated by nitric oxide (NO) signaling downstream of neuronal NMDA receptor (NMDAR) activation and visual stimulation. These findings provide the first in vivo demonstration that radial glia actively respond both structurally and functionally to neural activity, via NMDAR-dependent NO release during the period of retinal axon ingrowth.

Stereoselective synthesis of azetidine-derived glutamate and aspartate analogues from chiral azetidin-3-ones

The stereoselective syntheses of cis conformationally constrained glutamate and aspartate analogues, containing an azetidine framework were accomplished from (S)-N-tosyl-2-phenylglycine in moderate overall yields. The key steps in these syntheses involved an efficient Wittig olefination of an azetidin-3-one, followed by a highly stereoselective rhodium catalyzed hydrogenation. The route could also be applied to the synthesis of a trans glutamate analogue, since epimerization of cis to trans isomer could be performed using DBU in toluene at reflux. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Estudo sobre o papel da HSP27 na tolerância à isquemia cerebral em um modelo in vivo e em culturas organotípicas de hipocampo de ratos

A HSP27 é um membro da família das proteínas de choque térmico que protege as células contra diversos tipo de estresse, sendo expressa principalmente em astrócitos depois da isquemia. Neste trabalho, nós estudamos o papel da HSP27 na tolerância à isquemia cerebral, usando um modelo in vivo e culturas organotípicas. Foram estudados diferentes tempos de reperfusão in vivo (1, 4, 7, 14, 21, 30 dias) usando 2 min, 10 min ou 2+10 min de isquemia global transitória pela oclusão dos 4 vasos (4VO). Foi observado um aumento no imunoconteúdo no DG depois de todos os tratamentos, com uma diminuição na porcentagem de HSP27 fosforilada. Em CA1, região vulnerável, observou-se um aumento no imunoconteúdo depois de 10 ou 2+10 min de isquemia; em 10 min o aumento de fosforilação foi paralelo ao imunoconteúdo, enquanto com 2+10min de isquemia, quando a região CA1 se tornou resistente, houve uma diminuição na porcentagem de HSP27 fosforilada. Os resultados sugerem que a HSP27 pode estar atuando como chaperona, protegendo outras proteínas da desnaturação nos astrócitos, os quais podem auxiliar os neurônios a sobreviverem por manter a homeostase do tecido. Em culturas organotípicas, foram usados 5 ou 10 min de privação de glicose e oxigênio (OGD) ou 1µM de NMDA para induzir tolerância ao tempo letal, 40 min, de privação de glicose e oxigênio (OGD). Nesse caso, foi observado um aumento no imunoconteúdo de HSP27 depois de todos os tratamentos, mas a porcentagem de HSP27 fosforilada se manteve constante ou aumentou quando o pré-condicionamento ocorreu. A HSP27 pode estar modulando os filamentos de actina ou bloqueando o processo apoptótico, facilitando a sobrevivência das células. Em conjunto, os resultados sugerem que o mecanismo que leva à morte de células pode ser diferente nos dois modelos, exigindo atuações distintas da proteína.

Estudo ontogenético dos efeitos do ácido alfa-cetoisocapróico na fosforilação in vitro de filamentos intermediários de córtex cerebral de ratos

A disfunção neurológica é um sintoma comum em pacientes com Doença do Xarope do Bordo. Entretanto, os mecanismos que levam à neuropatologia dessa doença são pouco conhecidos. Neste trabalho, nós investigamos os efeitos do ácido α-cetoisocapróico (CIC) na incorporação in vitro de proteínas do tipo filamento intermediário de córtex cerebral de ratos durante o desenvolvimento. Fatias de tecido de ratos de 09, 12, 15, 17, 21 e 60 dias foram incubadas com 32P-ortofosfato na presença ou na ausência de CIC. A fração citoesquelética foi isolada e a radioatividade incorporada nas proteínas de filamento intermediário foi medida. Nós observamos que o CIC diminui a incorporação in vitro de 32P nas proteínas estudadas até 12 dias, entretanto, a fosforilação aumentou nas fatias de tecido de ratos de 17, 21 e 60 dias e nenhuma alteração ocorreu nas fatias cerebrais dos animais de 15 dias. Nós também testamos a influência do sistema glutamatérgico na incorporação in vitro de 32P nas proteínas estudadas, incubando fatias de córtex cerebral na presença de glutamato, agonistas e antagonistas glutamatérgicos. O glutamato apresentou um efeito similar ao observado para o CIC na fosforilação das proteínas de filamento intermediário durante o desenvolvimento, mas não afetou a incorporação in vitro de 32P nas proteínas estudadas nos ratos de 60 dias, sugerindo que nos animais adultos o CIC aumenta a incorporação in vitro nas proteínas estudadas por outros mecanismos. Além disso, nós observamos que os agonistas glutamatérgicos ionotrópicos NMDA, AMPA e cainato mimetizam o efeito inibitório do CIC, enquanto os agonistas metabotrópicos 1S, 3R ACPD e L-AP4 não induziram alterações na incorporação in vitro de 32P nas proteínas de filamento intermediário estudadas nos animais de 09 dias. Nos ratos de 21 dias, somente os agonistas ionotrópicos NMDA e AMPA mimetizaram o efeito estimulatório do CIC. Também observamos que quando fatias de córtex cerebral de ratos de 09 e 21 dias foram incubadas com 1mM CIC seguidas de incubação com o DL-AP5, um antagonista específico para receptores NMDA, ou com CNQX, antagonista de receptores ionotrópicos AMPA e cainato, o efeito inibitório ou estimulatório do ácido na fosforilação in vitro de ratos de 09 e 21 dias foi revertido. Estes resultados demonstram que o CIC, nas mesmas concentrações encontradas no sangue de crianças afetadas por DXB, altera o sistema de fosforilação associado com as proteínas do citoesqueleto, via sistema glutamatérgico, de maneira regulada pelo desenvolvimento. Portanto, é provável que a alteração de fosforilação das proteínas de citoesqueleto cerebral seja importante para o entendimento da patofisiologia da disfunção neuronal e das alterações estruturais observadas do SNC dos pacientes com DXB.

Estudo do papel do estresse oxidativo em córtex cerebral de ratos submetidos ao modelo experimental de hiperprolinemia tipo II

A hiperprolinemia tipo II é uma doença autossômica recessiva causada pela deficiência severa na atividade da enzima ∆1 – pirrolino-5-carboxilato desidrogenase, o que resulta em acúmulo tecidual de prolina. Muitos pacientes apresentam manifestações neurológicas como epilepsia e retardo mental. Embora as manifestações neurológicas sejam encontradas em um considerável número de pacientes hiperprolinêmicos, os mecanismos pelos quais estas ocorrem são pouco compreendidos. O estresse oxidativo é um importante processo que vem sendo relatado na patogênese de algumas condições que afetam o sistema nervoso central (SNC), como é o caso das doenças neurodegenerativas, epilepsia e demência. Este fato torna-se facilmente compreensível, visto que o SNC é altamente sensível ao estresse oxidativo, em face do alto consumo de oxigênio; do alto conteúdo lipídico, principalmente de ácidos graxos poliinsaturados, dos altos níveis de ferro e da baixa defesa antioxidante. Considerando que: a) pouco se sabe a respeito dos altos níveis de prolina no SNC, b) a prolina ativa receptores NMDA e é epileptogênica e c) o estresse oxidativo está associado com doenças que afetam o SNC, no presente estudo investigamos os efeitos in vivo e in vitro da prolina sobre alguns parâmetros de estresse oxidativo, como a quimiluminescência, o potencial antioxidante total (TRAP), e sobre as atividades das enzimas antioxidantes catalase (CAT), glutationa peroxidase (GSH-Px) e superóxido dismutase (SOD) em córtex cerebral de ratos Wistar. Os resultados mostraram que a administração aguda de prolina aumentou significativamente a quimiluminescência e reduziu o TRAP em córtex cerebral de ratos de 10 e 29 dias. Em contraste, a administração crônica de prolina não alterou estes parâmetros. Todavia, a presença de prolina no homogeneizado de córtex cerebral de ratos de 10 e 29 dias aumentou significativamente a quimiluminescência e reduziu o TRAP em concentrações de prolina semelhantes àquelas encontradas nos tecidos de pacientes hiperprolinêmicos (0,5 – 1,0 mM). Nossos resultados também mostraram que a administração aguda de prolina não alterou as atividades das enzimas GSH-Px e SOD em córtex cerebral de ratos de 10 e 29 dias, mas diminuiu significativamente a atividade da CAT em ratos de 29 dias. Por outro lado, a administração crônica de prolina não alterou a atividade da enzima SOD, mas significativamente aumentou a atividade da CAT e reduziu a atividade da GSH-Px. Em adição, a presença de prolina no homogeneizado de córtex cerebral reduziu significativamente a atividade da SOD em ratos de 10 dias, permanecendo as atividades da CAT e GSH-Px inalteradas. Todavia, as atividades das enzimas antioxidantes não foram alteradas na presença de prolina no homogeneizado de córtex cerebral de ratos de 29 dias. Os resultados obtidos em nosso trabalho sugerem que o estresse oxidativo induzido pela prolina pode estar envolvido na disfunção cerebral observada na hiperprolinemia tipo II.

Influência do tratamento crônico com cafeína em modelos animais de esquizofrenia : parâmetros cognitivos e comportamentais

A esquizofrenia envolve um conjunto de sintomas de sensopercepção, cognição e afeto que compromete significativamente a vida do sujeito. O mais aceito modelo para se entender essa doença é o modelo de hiperatividade dopaminérgica, pois drogas como anfetamina e cocaína, que aumentam a atividade dopaminérgica, mimetizam alguns sintomas dessa patologia, e os fármacos usados para o tratamento são os que bloqueiam os receptores de dopamina. Além da dopamina, o sistema glutamatérgico também tem sido relacionado à esquizofrenia, pelo fato de antagonistas de receptores glutamatérgicos do tipo NMDA, tais como PCP, MK-801 e cetamina, provocarem alguns sintomas dessa doença, como desorganização cognitiva e delírios em pessoas saudáveis. adenosina, por sua vez, desempenha um papel neuromodulatório tanto da atividade dopaminérgica quanto da atividade glutamatérgica, inibindo o tônus de ambos neurotransmissores por diferentes vias. Assim, sugerimos que antagonistas de receptores adenosinérgicos, como a cafeína, também seriam um modelo farmacológico para a doença. Com base nisso, demonstramos previamente que camundongos tratados cronicamente com cafeína desenvolvem tolerância cruzada ao efeito do antagonista NMDA MK-801 em provocar hiperlocomoção, mas não em seu déficit cognitivo na esquiva inibitória. Buscando ampliar e melhor caracterizar essa interação, os seguintes parâmetros foram avaliados em camundongos: atividade locomotora realizando-se as curvas de dose e de tempo; memória de trabalho, avaliada na tarefa de alternação tardia; memória de longa duração, avaliada na tarefa de esquiva inibitória e a avaliação de ataxia. Os resultados nos mostraram que camundongos subcronicamente tratados com cafeína na bebida (1 mg/mL, por 1, 3, ou 7 dias) apresentaram habituação semelhante entre os grupos e que MK-801 (0,25 mg/kg, i.p.) produziu hiperlocomoção nos animais tratados com água e 1 dia de cafeína, com efeito diminuído depois de 3 dias e praticamente abolido depois de 7 dias. Depois de 7 dias, o efeito também foi dose-dependente, sem tolerância cruzada na dose de 0,1 mg/mL, intermediária na dose de 0,3 mg/mL e total a 1,0 mg/mL. Os escores de ataxia induzidos por 0,5 mg/kg de MK-801 não foram afetados pelo tratamento com cafeína por 7 dias a 1 mg/mL, mas uma hiperlocomoção transitória foi observada. O tratamento com cafeína por 7 dias a 1 mg/mL preveniu os déficits induzidos por 0,01 mg/kg de MK-801 na tarefa de esquiva inibitória e os atenuou, a 0,4 mg/kg de MK-801, na tarefa de alternação tardia, no labirinto em T. Conclui-se, então, que a hiperlocomoção e os déficits cognitivos – mas não a ataxia – induzidos por MK-801 podem estar influenciados pela atividade reduzida da adenosina. Assim, os estudos sobre a ação da adenosina podem se fazer relevantes para a melhor compreensão da neurobiologia da esquizofrenia. Estes resultados são concordantes com o novo modelo proposto, que é o de hipofunção adenosinérgica na esquizofrenia.

Avaliação do perfil psicofarmacológico de psicolatina isolada de psychotria umbellata (rubiaceae)

Estudos prévios mostraram que psicolatina (o alcalóide indolmonoterpênico, isolado de Psychotria umbellata (Vell.)) possui moderada atividade analgésica em modelos experimentais de dor que envolvem a participação de receptores opióides e glutamatérgicos do tipo NMDA. Visto que a psicolatina encontra-se em grande quantidade nesta espécie, e que receptores NMDA estão envolvidos em uma grande variedade de processos, incluindo memória, plasticidade neural, ansiedade e depressão, este estudo buscou avaliar o perfil psicofarmacológico de psicolatina, bem como seus efeitos centrais ou interações com alguns sistemas neurotransmissores como receptores glutamatérgicos NMDA, serotonérgico (5-HT), dopaminérgico (DA), gabaérgico (GABA) e colinérgico (Ach). Em dois modelos comportamentais de ansiedade, a psicolatina mostrou atividade ansiolítica revertida pela administração prévia de ritanserina (antagonista serotonérgico 5-HT2A/C), sendo, portanto, esta ação relacionada à modulação destes receptores. A psicolatina não parece interferir com receptores GABAérgicos, já que a atividade ansiolítica não foi revertida por picrotoxina e também porque a psicolatina não mostrou atividade anticonvulsivante no modelo das convulsões induzidas por pentilenotetrazol. A psicolatina também apresentou atividade antidepressiva e amnésica, atividades que também estão relacionadas à modulação de receptores serotonérgicos. Além disso, a psicolatina protege animais das convulsões induzidas por NMDA, além de reverter a hiperlocomoção induzida por dizocilpina, sugerindo que o mecanismo de ação de psicolatina também envolve o glutamato. A inibição do comportamento de escalada induzida por apomorfina e a proteção à letalidade induzida por anfetamina podem ser resultantes da modulação indireta de receptores dopaminérgicos exercida pelo glutamato e pela serotonina. A psicolatina modifica diferentemente o estado oxidativo basal em distintas áreas cerebrais de camundongos; aumentando a capacidade antioxidante total no hipocampo e no córtex, mas a formação de radicais livres sendo reduzida apenas no córtex. Esses resultados são consistentes com o relato de atividade antioxidante de derivados indólicos. A psicolatina administrada agudamente por via oral não apresentou nenhum sinal de toxicidade até 1g/kg; por via intraperitoneal, sinais de toxicidade só estão presentes em doses bem maiores do que as que apresentam os efeitos acima mencionados. Conclui-se que a psicolatina apresenta um padrão psicofarmacológico semelhante a drogas que modulam receptores NMDA e 5-HT, os quais tem papel proeminente em diversos distúrbios psiquiátricos e neurológicos. Assim, o presente estudo reforça a idéia de que este alcalóide indol-monoterpênico pode ser explorado como modelo estrutural para o desenvolvimento de drogas que atuem nestes subtipos de receptores.