Efeitos in vitro de metabólitos acumulados na deficiência da acil-CoA desidrogenase de cadeia média (MCAD) sobre parâmetros do metabolismo energético em córtex cerebral de ratos jovens

A deficiência da desidrogenase de acilas de cadeia média (MCAD) é o mais freqüente erro inato da oxidação de ácidos graxos. Os indivíduos afetados por esse distúrbio apresentam-se sintomáticos durante períodos de descompensação metabólica, caracterizado pelo acúmulo de ácidos graxos de cadeia média (AGCM), particularmente os ácidos octanóico (AO), decanóico (AD) e cis-4-decenóico (AcD). Durante as crises, os pacientes apresentam hipoglicemia hipocetótica, hipotonia, rabdomiólise, edema cerebral e, finalmente, entram em coma, podendo ter um desenlace fatal. O tratamento de urgência é baseado na infusão de glicose nos pacientes durante as crises, enquanto uma dieta rica em carboidratos e pobre em gorduras é recomendada nos períodos fora das crises. Uma parte considerável dos pacientes que sobrevivem às crises apresenta um grau variável de manifestações neurológicas. Entretanto, os mecanismos responsáveis pelos sintomas neurológicos da deficiência de MCAD são praticamente desconhecidos. No presente estudo avaliamos a influência dos principais metabólitos acumulados na deficiência de MCAD, os ácidos AO, AD e AcD, e , em alguns casos, também de seus derivados de carnitina e glicina, sobre as atividades de enzimas importantes do metabolismo energético em córtex cerebral de ratos Wistar de 30 dias de vida. AO, AD, AcD e octanoilcarnitina inibiram a atividade da Na+, K+-ATPase, com ênfase ao AcD, o inibidor mais potente da atividade da enzima. Além disso, verificamos que a co-incubação do AO com glutationa (GSH) ou trolox (vitamina E solúvel) evitou seu efeito inibitório sobre a atividade da enzima. A inibição da enzima pelo AcD foi também prevenida quando o mesmo foi co-incubado com as enzimas catalase (CAT) e superóxido dismutase (SOD) juntas, mas não com GSH. Além disso, AO, AD e AcD aumentaram a lipoperoxidação em homogeneizados de córtex cerebral de ratos, medidos por quimioluminescência e TBA-RS. Tais resultados sugerem que esses metabólitos inibiram a atividade da Na+, K+-ATPase via radicais livres. Observamos ainda que somente AD e AcD inibiram atividades dos complexos da cadeia respiratória, ao contrário do AO que não teve qualquer ação sobre essas atividades. Enquanto o AD diminuiu somente a atividade do complexo IV a uma concentração muito alta (3 mM), o AcD diminuiu as atividades dos complexos II, II-III e IV dentro da faixa de concentrações encontrada na deficiência de MCAD (0,25-0,5 mM). Além disso, AO, AD e AcD inibiram a produção de CO2 a aprtir de glicose e acetato radiativos como substratos, indicando uma inibição do ciclo de Krebs. No entanto, somente AD e AcD reduziram a produção de CO2 a partir de citrato, enquanto AO não alterou a mesma. Além disso, nenhum dos três metabólitos testados alterou a atividade da citrato sintase. Demonstramos ainda que o AcD reduziu as atividades da creatinaquinase mitocondrial e citosólica, mas em uma concentração muito alta não encontrada na deficiência de MCAD. Este efeito não foi evitado por GSH, vitamina C+E ou L-NAME, sugerindo que o mesmo deve ter ocorrido via mecanismo distinto do estresse oxidativo. AcD foi o inibidor mais potente das atividades enzimáticas testadas neste trabalho, indicando que deve ser o metabólito de maior toxicidade nesta doença, ao menos no que se refere ao comprometimento do metabolismo energético. Espera-se que nossos resultados possam contribuir para um melhor entendimento dos mecanismos responsáveis pelos sintomas neurológicos envolvidos na deficiência de MCAD.

Efeito neuroprotetor do resveratrol em modelo in vitro de isquemia cerebral : envolvimento das vias PI3-K e MAPK

O cérebro é altamente dependente de um fluxo sanguíneo contínuo para suprimento de oxigênio e glicose, e por esta razão, eventos isquêmicos resultam em grande degeneração celular. O resveratrol é um antioxidante natural encontrado nas uvas e no vinho tinto que possui efeitos antitumoral e antiinflamatório, bem como propriedades cardioprotetoras. Neste trabalho, nós avaliamos o efeito neuroprotetor do resveratrol em um modelo in vitro de isquemia cerebral. Além disso, nós investigamos se este efeito estava correlacionado com as vias de sinalização da fosfoinositol3-quinase (PI3-k) e da proteína quinase ativada por mitógenos (mitogen-activated protein kinase-MAPK), ambas envolvidas na regulação da proliferação e sobrevivência celular. Para isto, nós usamos cultura organotípica de hipocampo exposta à privação de oxigênio e glicose (POG) como modelo de isquemia cerebral. A morte celular foi quantificada pela medida da incorporação de iodeto de propídeo (IP), um marcador de células mortas. Nas culturas expostas à POG na presença do veículo, aproximadamente 46% do hipocampo foi marcado com IP, indicando uma alta porcentagem de morte celular. Quando as culturas foram tratadas com resveratrol 10, 25 e 50µM, a morte celular foi reduzida para 22, 20 e 13%, respectivamente. Para elucidar o mecanismo pelo qual o resveratrol exerce seu efeito neuroprotetor nós investigamos a via PI3-k usando o inibidor LY294002 (5µM) e a via MAPK usando o inibidor PD98059 (20µM). A neuroproteção mediada pelo resveratrol (50µM) foi prevenida pelo LY294002, mas não pelo PD98059. A análise por immunoblotting revelou que o resveratrol 50µM induziu a fosforilação/ativação da Akt, a fosforilação/inativação da glicogênio sintase quinase-3β (GSK-3β) 1, 6 e 24 h após a POG e a fosforilação/ativação da quinase regulada por sinais extracelulares (extracellular signal-regulated kinase-1 and -2-ERK1/2) 6 e 24 h após a POG. Juntos, o aumento da fosforilação da Akt e GSK-3β induzida pelo resveratrol após a POG e o efeito da inibição da PI3-k pelo LY294002 levando a diminuição da neuroproteção mediada pelo resveratrol, sugerem que a via PI3-k/Akt, associada à GSK-3β , estão envolvidas no mecanismo pelo qual o resveratrol protege as culturas organotípicas da morte celular.

Efeito in vitro de quinureninas sobre vários parâmetros de estresse oxidativo em córtex cerebral de ratos jovens

A via das quinureninas é a principal rota de degradação do aminoácido triptofano. Os metabólitos dessa via, comumente chamados de quinureninas, estão envolvidos em vários processos fisiológicos e patológicos e, recentemente, algumas quinureninas foram relacionadas à fisiopatologia de várias doenças neurodegenerativas. Tendo em vista que dados da literatura são contraditórios no que se refere à geração de espécies reativas a partir de algumas quinureninas e considerando que as concentrações de alguns desses metabólitos estão elevadas em várias doenças neurodegenerativas, este trabalho teve por objetivo investigar os efeitos in vitro de alguns intermediários da via das quinureninas, particularmente a 3-hidroxiquinurenina (3HKyn), a quinurenina (Kyn), o ácido 3-hidroxiantranílico (3HAA), o ácido antranílico (AA) e o ácido quinolínico (QA) sobre alguns parâmetros de estresse oxidativo em córtex cerebral de ratos de 30 dias de idade. Verificamos que a 3HKyn e o 3HAA diminuíram as substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBA-RS) e a quimiluminescência em córtex cerebral de ratos jovens, o que indica um efeito antioxidante desses compostos, ao passo que a Kyn e o AA não alteraram os parâmetros de lipoperoxidação. Por outro lado, o QA aumentou a peroxidação lipídica nesta estrutura cerebral por aumentar significativamente as medidas de TBA-RS e quimiluminescência. Além disso, se pode verificar uma prevenção significativa da oxidação da GSH causada pelo 3HAA, enquanto o QA, na presença de íon ferroso e ácido ascórbico, diminuiu significativamente as concentrações de glutationa reduzida, o que indica que esse efeito seja mediado por radicais hidroxila gerados através da reação de Fenton. Já a 3HKyn, a Kyn e o AA não alteraram significativamente as concentrações de GSH. Também se verificou que a 3HKyn diminuiu a oxidação do diacetato de 2, 7-diclorofluoresceína, além de mostrar a propriedade de seqüestrar radicais peroxila e hidroxila. Por outro lado, o 3HAA somente seqüestrou radicais peroxila, sugerindo que a estrutura orto-aminofenólica é essencial para o composto possuir propriedades antioxidantes. Com o objetivo de verificar se o tempo de exposição à 3HKyn alterava a sua atividade antioxidante, determinamos a reatividade antioxidante total (TAR) e os valores de TBA-RS em células C6 cultivadas de glioma de ratos ao longo de 48 h na ausência (controle) ou presença de 3HKyn. Os resultados demonstraram um aumento da TAR e uma diminuição das TBA-RS pela 3HKyn em tempos curtos de exposição (1-6 horas), sendo que o metabólito não alterou significativamente esses parâmetros em tempos maiores de exposição, sugerindo uma diminuição da capacidade antioxidante da 3HKyn ao longo do tempo. Também verificamos uma diminuição do potencial antioxidante total (TRAP) e da TAR pelo QA em homogeneizado de córtex cerebral Finalmente, foi evidenciado qua a 3HKyn, na concentração de 100 µM, foi capaz de prevenir os efeitos tóxicos causados pelo QA e pelo ácido glutárico (GA). O GA é a principal neurotoxina que se encontra acumulada na acidemia glutárica tipo I. Em resumo, nossos resultados sugerem um efeito antioxidante da 3HKyn e do 3HAA e um efeito pró-oxidante do QA in vitro em córtex cerebral de ratos jovens. As alterações provocadas pelas várias quinureninas foram obtidas nas concentrações de 10, 100 e 500 µM. Embora não saibamos as concentrações dessas substâncias em doenças neurodegenerativas em que eles se acumulam, é possível que, em uma situação in vivo, a produção de substâncias antioxidantes através da rota das quinureninas poderia contrabalançar os efeitos tóxicos causados por outros metabólitos como o QA.

Lateralização cerebral de funções e sua implicação para a cognição humana: do paradigma do duplo sistema funcional de processamento a um enfoque de sistema complexo

Este trabalho examina a lateralização cerebral de funções e sua implicação para a cognição humana ao nível da intersecção entre a neuropsicologia clinica e a psicologia cognitiva de base informacional. A primeira parte do trabalho e dedicada a descrição e análise critica da conformação contemporânea desta área de investigação neuropsicológica, com a ênfase posta na metateoria e teorias predominantes, a par do sistema conceitual utilizado nas atividades de pesquisa desenvolvidas na área. Inicialmente, a abordagem neuropsicológica do problema da lateralização cerebral examinada no que concerne às suas articulações com os métodos e técnicas que se mostraram mais importantes para a configuração atual desta área de investigação, sob um enfoque histórico. Em continuidade, a análise dirigida às questões mais fundamentais nas quais se tem desdobrado o problema da assimetria funcional inter-hemisférica, representadas pelas especializações funcionais dos hemisférios cerebrais, pela atividade conjunta dos hemisférios e pelas relações entre diferenças individuais na lateralização cerebral e desempenho cognitivo. Neste contexto são sublinhadas as dificuldades e inconsistências relacionadas à restritividade do enfoque prevalente, avaliado como expressão de uma concepção neuropsicológica excessivamente simplificadora do problema compreendido pelas relações entre o cérebro e a cognição humanos. O trabalho apresenta, em sua segunda parte, uma tentativa de desenvolvimento de um enfoque sistêmico, na direção da complexidade, para o problema da lateralização cerebral de funções. Trata-se de um desenvolvimento que parte de uma descentração da dimensão lateral do sistema nervoso e resulta em uma subsunção deste problema à uma perspectiva mais global concernente à organização cerebral de funções e aos fundamentos para a construção teórica na neuropsicologia. Segue-se um exame das implicações deste enfoque para a questão das relações entre variações inter-individuais na lateralização cerebral de funções e habilidades cognitivas que se direciona para uma minimização do significado que tem sido atribuído a lateralizarão para o funcionamento cerebral e a cognição humanos. O trabalho apresenta, finalmente, um estudo empírico referente às relações entre variações inter-individuais normais de lateralizarão cerebral ,preferência manipulatória e sua história familiar e desempenho cognitivo, onde são comparados os desempenhos de destros com história familiar de sinistralidade negativa e de canhotos com esta história positiva no Teste WAIS. Os resultados obtidos mostram uma inequívoca semelhança nos desempenhos dos dois grupos em todas as escalas do WAIS. Estes resultados são discutidos principalmente no que tange à existência ou não de correspondências diretas entre variações normais nas representações das funções ao longo da dimensão lateral do sistema nervoso, preferência manipulatória e habilidades cognitivas. A conclusão final conforma-se como um sumário integrativo dos principais aspectos das conclusões atingidas no curso do trabalho.

Alterações na ressonância magnética cerebral nos pacientes com lúpus neuropsiquiátrico

Resumo não disponível.

Efeitos dos ácidos propiônico e metilmalônico sobre o imunoconteúdo da subunidade de alto peso molecular dos neurofilamentos em fatias de córtex cerebral de ratos

As acidemias orgânicas são desordens metabólicas caracterizadas, bioquimicamente, pelo acúmulo de um ou mais ácidos orgânicos e, clinicamente, por disfunções neurológicas graves. Os ácidos propiônico (PA) e metilmalônico (MMA) são metabólitos presentes, em altas concentrações, nos tecidos e fluídos biológicos de pacientes afetados pelas acidemias propiônica e metilmalônica, respectivamente. Os neurofilamentos (NFs) são proteínas do citoesqueleto neuronal formados pela polimerização de três subunidades, denominadas: NF de alto peso molecular (NFH), NF de médio peso molecular (NF-M) e NF de baixo peso molecular (NF-L), com pesos moleculares aparentes de 200, 150 e 68 kDa, respectivamente. Essas proteínas são amplamente fosforiladas, sendo que seu nível de fosforilação está relacionado com a polimerização dos NFs e com a regulação das interações entre os constituintes do citoesqueleto. Neste trabalho fizemos um estudo ontogenético dos efeitos in vitro do PA e do MMA 2,5 mM sobre a imunorreatividade da subunidade NF-H em fatias de córtex cerebral de ratos de 9, 12, 17, 21 e 60 dias de idade. Para tanto utilizamos uma abordagem metodológica baseada na imunodetecção da NF-H com dois anticorpos diferentes: o anticorpo monoclonal anti NF-200 clone NE14 que se liga somente a epítopos fosforilados da NF-H e, portanto, reconhece a NF-H fosforilada; e o anticorpo monoclonal anti NF-200 clone N52 que reconhece a NF-H total, independentemente do nível de fosforilação. Nossos resultados mostraram que os metabólitos induzem alterações na imunorreatividade da NF-H presente na fração citoesquelética de maneira dependente do estágio de desenvolvimento do animal Considerando o conjunto de dados obtidos com os anticorpos NE14 e N52 na fração citoesquelética, podemos dizer que o tratamento das fatias de córtex cerebral de ratos de 9 dias aumentou o nível de fosforilação sem alterar o imunoconteúdo total; em ratos de 12 e 17 dias de vida levou a um acúmulo da subunidade NF-H na fração citoesquelética e que esta proteína está na forma fosforilada; e finalmente, em ratos de 21 e 60 dias de vida os metabólitos não alteraram os parâmetros estudados. Mostramos, também, que o acúmulo da NF-H provocado pelos metabólitos em ratos de 12 e 17 dias de vida não decorreu de um aumento na síntese da proteína, mas, provalvelmente devido a um desequilíbrio na relação NF-H solúvel/NF-H polimerizada, que favoreceu a forma polimerizada. Finalmente, mostramos um possível envolvimento de mecanismos de neurotransmissão GABAérgica e glutamatérgica para os efeitos observados em ratos de 12 e 17 dias de idade, respectivamente. Considerando que a fosforilação é um mecanismo importante para a regulação da dinâmica de polimerização dos NFs e das interações com outros componentes do citoesqueleto, sugerimos que uma desorganização na sua homeostase possa causar uma neurodegeneração, que é característica dos pacientes portadores das acidemias propiônica e metilmalônica.

Resposta ao atendimento fonoaudiológico a crianças com paralisia cerebral em uso de sondas para alimentação

A diversidade de alterações fonoaudiológicas em crianças paralisadas cerebrais que utilizam sondas para alimentação torna necessário um estudo que avalie a relação das alterações antes e após intervenção fonoaudiológica. O Objetivo deste trabalho foi analisar a resposta ao atendimento fonoaudiológico em crianças com paralisia cerebral em uso de sondas para alimentação. Trata-se de ensaio clínico randomizado duplo cego, com 37 crianças, entre três meses e quatro anos, com paralisia cerebral, utilizando sondas enterais para a alimentação, sem via oral, divididas em dois grupos. O Grupo Intervenção – atendimento fonoaudiológico terapêutico, e o Grupo Controle – tratamento fonoaudiológico placebo. Nos órgãos fonoarticulatórios, foram avaliados lábios, língua, dentes, bochechas e palato e nas funções estomatognáticas, observou-se respiração, sucção, mastigação, deglutição e fala. Após um mês, as crianças foram reavaliadas. Os resultados mais relevantes foram: Grupo intervenção: 50% iniciou alimentação pela via oral. Sensibilidade de língua, palato, lábios e bochechas, mais de 50% normalizaram. Sucção não-nutritiva, 50% organizaram o padrão de sucção, e mais de 70% melhoraram ritmo, pressão intra-oral, vedamento labial e freqüência. Deglutição, 50% passaram a deglutir normalmente. Grupo controle: não houve melhora em relação ao início da via oral, vedamentolabial e sucção não nutritiva. Sensibilidade de língua, bochechas, palato e gengivas – mais de 80% permaneceram iguais. Deglutição, 15,7% pioraram quanto ao ruído. Não foi identificado outro estudo nacional para avaliar a atuação fonoaudiológica em crianças paralisadas cerebrais comparadas quanto ao atendimento. Houve melhora no grupo intervenção, enquanto o outro permaneceu sem modificação na maioria das variáveis. Os resultados obtidos podem contribuir para o trabalho fonoaudiológico junto às crianças que utilizam sondas para alimentação e também contém informações importantes, podendo despertar o interesse para o início de novas e mais completas pesquisas que visem ampliar os conhecimentos sobre o tema proposto.

Effect of sildenafil in renal ischemia/reperfusion injury in rats

To evaluate the effect of sildenafil, administered prior to renal ischemia/reperfusion (I/R), by scintigraphy and histopathological evaluation in rats. Methods: Twenty-four rats were divided randomly into two groups. They received 0.1 ml of 99mTechnetium-etilenodicisteine intravenous, and a baseline (initial) renal scintigraphy was performed. The rats underwent 60 minutes of ischemia by left renal artery clamping. The right kidney was not manipulated. The sildenafil group (n=12) received orally 1 mg/kg of sildenafil suspension 60 minutes before ischemia. Treatment with saline 0.9% in the control group (n=12). Half of the rats was assessed after 24 hours and half after seven days I/R, with new renal scintigraphy to study differential function. After euthanasia, kidneys were removed and subjected to histopathological examination. For statistical evaluation, Student t and Mann-Whitney tests were used. Results: In the control group rats, the left kidneys had significant functional deficit, seven days after I/R, whose scintigraphic pattern was consistent with acute tubular necrosis, compared with the initial scintigraphy (p<0.05). Sildenafil treatment resulted in better differential function of the left kidneys 24h after reperfusion, compared with controls. Histopathologically, the left kidney of control rats (24 hours after I/R) showed a higher degree of cellular necrosis when compared with the sildenafil treated rats (p<0.05). Conclusion: Sildenafil had a protective effect in rat kidneys subjected to normothermic I/R, demonstrated by scintigraphy and histomorphometry

Prevention of bacterial translocation using β-(1-3)-D-glucan in small bowel ischemia and reperfusion in rats

To investigate the role of β-(1-3)-D-glucan on 99mTc labelled Escherichia coli translocation and cytokines secretion in rats submitted to small bowel ischemia/reperfusion injury. Methods: Five groups (n=10 each) of Wistar rats were subjected to control(C), sham(S), group IR subjected to 45 min of bowel ischemia/60 min of reperfusion(I/R), and group I/R+glucan subjected to 45 min of bowel ischemia/60 min of reperfusion(I/R) and injected with 2mg/Kg intramuscular. Translocation of labelled bacteria to mesenteric lymph nodes, liver, spleen, lung and serum was determined using radioactivity/count and colony forming units/g(CFU/g). Serum TNFα, IL-1β, IL-6, IL-10 were measured by ELISA. Results: CFU/g and radioactivity/count were higher in I/R than in I/R+glucan rats. In C, S and S+glucan groups, bacteria and radioactivity/count were rarely detected. The I/R+glucan rats had enhancement of IL-10 and suppressed production of serum TNFα, IL-1β and, IL-6, compared to I/R untreated animals. Conclusion: The β-(1-3)-D-glucan modulated the production of pro-inflammatory and anti-inflammatory cytokines during bowel ischemia/reperfusion, and attenuated translocation of labelled bacteria

Translocation of 99mTc labelled bacteria after intestinal ischemia and reperfusion

Ischemia and reperfusion of the small intestine disrupts gut barrier, causes bacterial translocation and activates inflammatory responses. An experimental study was planned to evaluate if 99mTc labelled Escherichia coli translocates to mesenteric lymph nodes, liver, spleen, lung and serum of rats submitted to mesenteric ischemia/reperfusion. Additionally, it was observed if the time of reperfusion influences the level of translocation. METHODS: Forty male Wistar rats underwent 45 minutes of gut ischemia by occlusion of the superior mesenteric artery. The translocation of labelled bacteria to different organs and portal serum was determined in rats reperfused for 30 minutes, 24 hours, sham(S) and controls(C), using radioactivity count and colony forming units/g (CFU). RESULTS: All the organs from rats observed for 24 hours after reperfusion had higher levels of radioactivity and positive cultures (CFU) than did the organs of rats reperfused for 30 minutes, C and S, except in the spleen (p<0,01). CONCLUSION: The results of this study indicated that intestinal ischemia/reperfusion led to bacterial translocation, mostly after 24 hours of reperfusion

Prevention of bacterial translocation using β-(1-3)-D-glucan in small bowel ischemia and reperfusion in rats

To investigate the role of β-(1-3)-D-glucan on 99mTc labelled Escherichia coli translocation and cytokines secretion in rats submitted to small bowel ischemia/reperfusion injury. Methods: Five groups (n=10 each) of Wistar rats were subjected to control(C), sham(S), group IR subjected to 45 min of bowel ischemia/60 min of reperfusion(I/R), and group I/R+glucan subjected to 45 min of bowel ischemia/60 min of reperfusion(I/R) and injected with 2mg/Kg intramuscular. Translocation of labelled bacteria to mesenteric lymph nodes, liver, spleen, lung and serum was determined using radioactivity/count and colony forming units/g(CFU/g). Serum TNFα, IL-1β, IL-6, IL-10 were measured by ELISA. Results: CFU/g and radioactivity/count were higher in I/R than in I/R+glucan rats. In C, S and S+glucan groups, bacteria and radioactivity/count were rarely detected. The I/R+glucan rats had enhancement of IL-10 and suppressed production of serum TNFα, IL-1β and, IL-6, compared to I/R untreated animals. Conclusion: The β-(1-3)-D-glucan modulated the production of pro-inflammatory and anti-inflammatory cytokines during bowel ischemia/reperfusion, and attenuated translocation of labelled bacteria