209 resultados para NEUROTRANSMITTERS
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Depression is a major medical and social problem. Here we review current body of knowledge on the benefits of exercise as an effective strategy for both the prevention and treatment of this condition. We also analyze the biological pathways involved in such potential benefits, which include changes in neurotrophic factors, oxidative stress and inflammation, telomere length, brain volume and microvessels, neurotransmitters or hormones. We also identify major caveats in this field of research: further studies are needed to identify which are the most appropriate types of exercise interventions (intensity, duration, or frequency) to treat and prevent depression.
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The actions of many hormones and neurotransmitters are mediated through stimulation of G protein-coupled receptors. A primary mechanism by which these receptors exert effects inside the cell is by association with heterotrimeric G proteins, which can activate a wide variety of cellular enzymes and ion channels. G protein-coupled receptors can also interact with a number of cytoplasmic scaffold proteins, which can link the receptors to various signaling intermediates and intracellular effectors. The multicomponent nature of G protein-coupled receptor signaling pathways makes them ideally suited for regulation by scaffold proteins. This review focuses on several specific examples of G protein-coupled receptor-associated scaffolds and the roles they may play in organizing receptor-initiated signaling pathways in the cardiovascular system and other tissues.
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The origin of neurons was a key event in evolution, allowing metazoans to evolve rapid behavioral responses to environmental cues. Reconstructing the origin of synaptic proteins promises to reveal their ancestral functions and might shed light on the evolution of the first neuron-like cells in metazoans. By analyzing the genomes of diverse metazoans and their closest relatives, the evolutionary history of diverse presynaptic and postsynaptic proteins has been reconstructed. These analyses revealed that choanoflagellates, the closest relatives of metazoans, possess diverse synaptic protein homologs. Recent studies have now begun to investigate their ancestral functions. A primordial neurosecretory apparatus in choanoflagellates was identified and it was found that the mechanism, by which presynaptic proteins required for secretion of neurotransmitters interact, is conserved in choanoflagellates and metazoans. Moreover, studies on the postsynaptic protein homolog Homer revealed unexpected localization patterns in choanoflagellates and new binding partners, both which are conserved in metazoans. These findings demonstrate that the study of choanoflagellates can uncover ancient and previously undescribed functions of synaptic proteins.
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Bursaphelenchus xylophilus is the nematode responsible for a devastating epidemic of pine wilt disease in Asia and Europe, and represents a recent, independent origin of plant parasitism in nematodes, ecologically and taxonomically distinct from other nematodes for which genomic data is available. As well as being an important pathogen, the B. xylophilus genome thus provides a unique opportunity to study the evolution and mechanism of plant parasitism. Here, we present a high-quality draft genome sequence from an inbred line of B. xylophilus, and use this to investigate the biological basis of its complex ecology which combines fungal feeding, plant parasitic and insect-associated stages. We focus particularly on putative parasitism genes as well as those linked to other key biological processes and demonstrate that B. xylophilus is well endowed with RNA interference effectors, peptidergic neurotransmitters (including the first description of ins genes in a parasite) stress response and developmental genes and has a contracted set of chemosensory receptors. B. xylophilus has the largest number of digestive proteases known for any nematode and displays expanded families of lysosome pathway genes, ABC transporters and cytochrome P450 pathway genes. This expansion in digestive and detoxification proteins may reflect the unusual diversity in foods it exploits and environments it encounters during its life cycle. In addition, B. xylophilus possesses a unique complement of plant cell wall modifying proteins acquired by horizontal gene transfer, underscoring the impact of this process on the evolution of plant parasitism by nematodes. Together with the lack of proteins homologous to effectors from other plant parasitic nematodes, this confirms the distinctive molecular basis of plant parasitism in the Bursaphelenchus lineage. The genome sequence of B. xylophilus adds to the diversity of genomic data for nematodes, and will be an important resource in understanding the biology of this unusual parasite.
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Platyhelminths are the most primitive metazoan phylum to possess a true central nervous system, comprising a brain and longitudinal nerve cords connected by commissures. Additional to the presence of classical neurotransmitters, the nervous systems of all major groups of flatworms examined have widespread and abundant peptidergic components, Decades of research on the major invertebrate phyla, Mollusca and Arthropoda, have revealed the primary structures and putative functions of several families of structurally related peptides, the best studied being the FMRFamide-related peptides (FaRPs). Recently, the first platyhelminth FaRP was isolated from the tapeworm, Moniezia expansa, and was found to be a hexapeptide amide, GNFFRFamide. Two additional PaRPs were isolated from species of turbellarians; these were pentapeptides, RYIRFamide (Artioposthia triangulata) and GYIRFamide (Dugesia tigrina). The primary structure of a monogenean or digenean FaRP has yet to be deduced. Preliminary physiological studies have shown that both of the turbellarian FaRPs elicit dose-dependent contractions of isolated digenean and turbellarian somatic muscle fibres. Unlike the high structural diversity of FaRPs found in molluscs, arthropods and nematodes, the complement of FaRPs in individual species of platyhelminths appears to be restricted to 1 or 2 related molecules. Much remains to be learnt about platyhelminth PaRPs, particularly from peptide isolation, molecular cloning of precursor proteins, receptor localization, and physiological studies. Copyright (C) 1996 Australian Society for Parasitology.
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The nervous systems of helminths are predominantly peptidergic in nature, although it is likely that the full range of regulatory peptides used by these organisms has yet to be elucidated. Attempts to identify novel helminth neuropeptides are being made using immunocytochemistry with antisera raised against peptides isolated originally from insects. One of these antisera was raised against allatostatin III, a peptide isolated originally from the cockroach, Diploptera punctata, and a member of a family of related peptides found in insects. Allatostatin immunoreactivity was found throughout the nervous systems of Mesocestoides corti tetrathyridia, and adult Moniezia expansa, Diclidophora merlangi, Fasciola hepatica, Schistosoma mansoni, Ascaris suum and Panagrellus redivivus. Immunostaining was observed in the nerve cords and anterior ganglia of all the helminths. It was also apparent in the subtegumental nerves and around the reproductive apparatus of the flatworms, in neurones in the pharynx of D. merlangi, F. hepatica, A. suum and P. redivivus, and in fibres innervating the anterior sense organs in the nematodes. Immunostaining in all species was both reproducible and specific in that it could be abolished by pre-absorption of the antiserum with allatostatins I-IV. These results suggest that molecules related to the D. punctata allatostatins are important components in the nervous systems of a number of helminth parasites, and a free-living nematode. Their distribution within the nervous system suggests they function as neurotransmitters/ neuromodulators with roles in locomotion, feeding, reproduction and sensory perception.
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The enzyme catechol-o-methyltransferase (COMT) transfers a methyl group from adenosylmethionine to catecholamines including the neurotransmitters dopamine, epinephrine and norepinephrine. This methylation results in the degradation of catecholamines. The involvement of the COMT gene in the metabolic pathway of these neurotransmitters has made it an attractive candidate gene for many psychiatric disorders. In this article, we reported our study of association of COMT with schizophrenia in Irish families with a high density of schizophrenia. Three single nucleotide polymorphisms (SNPs) were genotyped for the 274 such families and within-family transmission disequilibrium tests were performed. SNP rs4680, which is the functional Val/Met polymorphism, showed modest association with the disease by the TRANSMIT, FBAT and PDT programs, while the other two SNPs were negative. These SNPs showed lower level of LDs with each other in the Irish subjects than in Ashkenazi Jews. Haplotype analysis indicated that a haplotype, haplotype A-G-A for SNPs rs737865-rs4680-rs165599, was preferentially transmitted to the affected subjects. This was different from the reported G-G-G haplotype found in Ashkenazi Jews, but both haplotypes shared the Val allele. We concluded that COMT gene is associated with schizophrenia and carries a small but significant risk to the susceptibility in the Irish subjects.
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As global resistance to conventional antibiotics rises we need to develop new strategies to develop future novel therapeutics. In our quest to design novel anti-infectives and antimicrobials it is of interest to investigate host-pathogen interactions and learn from the complexity of host defense strategies that have evolved over millennia. A myriad of host defense molecules are now known to play a role in protection against human infection. However, the interaction between host and pathogen is recognized to be a multifaceted one, involving countless host proteins, including several families of peptides. The regulation of infection and inflammation by multiple peptide families may represent an evolutionary failsafe in terms of functional degeneracy and emphasizes the significance of host defense in survival. One such family is the neuropeptides (NPs), which are conventionally defined as peptide neurotransmitters but have recently been shown to be pleiotropic molecules that are integral components of the nervous and immune systems. In this review we address the antimicrobial and anti-infective effects of NPs both in vitro and in vivo and discuss their potential therapeutic usefulness in overcoming infectious diseases. With improved understanding of the efficacy of NPs, these molecules could become an important part of our arsenal of weapons in the treatment of infection and inflammation. It is envisaged that targeted therapy approaches that selectively exploit the anti-infective, antimicrobial and immunomodulatory properties of NPs could become useful adjuncts to our current therapeutic modalities. © 2012 Bentham Science Publishers.
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The rationale for identifying drug targets within helminth neuromuscular signalling systems is based on the premise that adequate nerve and muscle function is essential for many of the key behavioural determinants of helminth parasitism, including sensory perception/host location, invasion, locomotion/orientation, attachment, feeding and reproduction. This premise is validated by the tendency of current anthelmintics to act on classical neurotransmitter-gated ion channels present on helminth nerve and/or muscle, yielding therapeutic endpoints associated with paralysis and/or death. Supplementary to classical neurotransmitters, helminth nervous systems are peptide-rich and encompass associated biosynthetic and signal transduction components - putative drug targets that remain to be exploited by anthelmintic chemotherapy. At this time, no neuropeptide system-targeting lead compounds have been reported, and given that our basic knowledge of neuropeptide biology in parasitic helminths remains inadequate, the short-term prospects for such drugs remain poor. Here, we review current knowledge of neuropeptide signalling in Nematoda and Platyhelminthes, and highlight a suite of 19 protein families that yield deleterious phenotypes in helminth reverse genetics screens. We suggest that orthologues of some of these peptidergic signalling components represent appealing therapeutic targets in parasitic helminths.
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It is an exciting era for molecular computation because molecular logic gates are being pushed in new directions. The use of sulfur rather than the commonplace nitrogen as the key receptor atom in metal ion sensors is one of these directions; plant cells coming within the jurisdiction of fluorescent molecular thermometers is another, combining photochromism with voltammetry for molecular electronics is yet another. Two-input logic gates benefit from old ideas such as rectifying bilayer electrodes, cyclodextrin-enhanced room-temperature phosphorescence, steric hindrance, the polymerase chain reaction, charge transfer absorption of donor–acceptor complexes and lectin–glycocluster interactions. Furthermore, the concept of photo-uncaging enables rational ways of concatenating logic gates. Computational concepts are also applied to potential cancer theranostics and to the selective monitoring of neurotransmitters in situ. Higher numbers of inputs are also accommodated with the concept of functional integration of gates, where complex input–output patterns are sought out and analysed. Molecular emulation of computational components such as demultiplexers and parity generators/checkers are achieved in related ways. Complexity of another order is tackled with molecular edge detection routines.
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Opioid peptide neurotransmitters stimulate feeding and are involved in mediating the rewarding aspects of feeding, as well as in energy regulation in the brain. The effects of sucrose diets on opioid peptide gene expression were measured in the arcuate nucleus (ARC) and the paraventricular nucleus (PVN) of the rat. Rats were fed a cornstarch-based diet or a low (16.7%), medium (33.4%), or high (50%) sucrose containing diet for 7 days. Analyses of the ARC and PVN demonstrated that sucrose in the diet had no effect on mRNA levels of opioid peptides. The lack of an opioid response in the ARC and PVN suggests that opioids in the ARC and PVN are involved in energy regulation rather than in mediating hedonic aspects of feeding.
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Na performance de uma obra musical cantada, o cantor tem um papel determinante para a transmissão ao público, não só das suas componentes informativas, de natureza conceptual, a nível musical e literário, mas também na indução nos ouvintes dos estados emocionais intrínsecos a cada momento da obra através de indicadores vocais não verbais. Este estudo teve como objectivo central a análise dos parâmetros acústicos que constituem estes indicadores e a sua eficácia. Procurou-se estabelecer uma relação entre as alterações fisiológicas que caracterizam os processos somáticos que acompanham o despoletar dos estados emocionais e os perfis acústicos das vocalizações produzidas nessas condições, partindo de uma reflexão sobre o cantor e a sua função social, passando pela análise do fenómeno da emoção como parte integrante da biologia do indivíduo e da espécie. O grau de indução emocional no público depende da capacidade de o cantor integrar os processos de expressão da emoção na sua execução musical, reflectindo no perfil acústico daí resultante não só a qualidade da sua técnica e as suas características vocais, mas também as alterações fisiológicas que acompanham a libertação de neurotransmissores e neuromoduladores, as modificações na expressão facial, na forma e grau de tensão do tracto vocal, ou no perfil respiratório. Este mecanismo utiliza o relacionamento entre sinais sonoros e estados emocionais do emissor e do receptor processado através de um grupo específico de neurónios, os neurónios de espelho. Para caracterizar os indicadores acústicos dos estados emocionais mais simples, foi elaborado um conjunto de parâmetros, aplicados na análise de vocalizações recolhidas em situações emocionais induzidas. Os cantores que colaboraram no presente estudo passaram pelo mesmo processo, e os seus parâmetros foram comparados com os do paradigma estabelecido. O grau de compatibilidade com a norma foi medido por um índice onde se valorizaram os parâmetros mais significativos. Estes resultados foram posteriormente aferidos com os de testes onde se procurou determinar o grau de identificação pelo público dos sinais acústicos portadores de sentido emocional em exemplos musicais cantados. Destes, foram seleccionados aqueles que atingiram os níveis de identificação acima de 90% e os inferiores a 50%, procedendo-se à análise dos parâmetros acústicos de segmentos particularmente relevantes extraídos desses exemplos, para definir aqueles que se mostraram decisivos para a escolha do público.
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O objetivo deste estudo foi analisar os seguintes tópicos: a possibilidade de interpretação literal do artigo 798 do Código Civil brasileiro, a aplicação das súmulas 61 e 105 do STF, o cabimento de indenização à família do suicida, os entendimentos da neurociência sobre possibilidades que podem interferir na ideação suicida, a visão e, finalmente, posicionamentos do Superior Tribunal de Justiça (STJ) e do Supremo Tribunal Federal do Brasil e quanto ao pagamento da indenização estabelecido no contrato de seguro de vida em caso de suicídio do contratante antes dos dois anos da assinatura do contrato. Buscou-se, também, comparar a doutrina e jurisprudência do Brasil e de Portugal. Na estrutura, iniciou-se por considerações sobre a interpretação jurídica e, em seguida, foram desenvolvidos os capítulos acerca de negócio jurídico, dos contratos, dos contratos de seguro de vida e da boa fé presente e necessária. Como o foco principal eram os contratos de seguro de vida e baseando-se na doutrina e na jurisprudência, de modo geral, mesmo a legislação dos dois países diferindo em pequenos aspectos, concluiu-se que: (1) o seguro é a cobertura de evento futuro e incerto que poderá gerar o dever de indenizar por parte do segurador; (2) a boa-fé - que é presumida - constitui elemento intrínseco do seguro, e é caracterizada pela lealdade nas informações prestadas pelo segurado ao garantidor do risco pactuado; (3) o legislador procurou evitar fraudes contra as seguradoras na hipótese de contratação de seguro de vida por pessoas que já tinham a idéia de suicídio quando firmaram o instrumento contratual; (4) uma coisa é a contratação causada pela premeditação ao suicídio, que pode excluir a indenização. Outra, diferente, é a premeditação para o próprio ato suicida;(5) é possível a interpretação entre os enunciados das Súmulas 105 do STF e 61 da Corte Superior na vigência do Código Civil de 2002; e (6) as regras relativas aos contratos de seguro devem ser interpretadas sempre com base nos princípios da boa fé e da lealdade contratual. Essa premissa é extremamente importante para a hipótese de indenização securitária decorrente de suicídio, pois dela extraise que a presunção de boa fé deverá também prevalecer sobre a exegese literal do art. 798 do Código Civil 2002. O período de 02 anos contido na norma não deve ser examinado isoladamente, mas em conformidade com as demais circunstâncias que envolveram sua elaboração, pois seu objetivo certamente não foi substituir a prova da premeditação do suicídio pelo mero transcurso de um lapso temporal. Há de se distinguir a premeditação que diz respeito ao ato do suicídio daquela que se refere ao ato de contratar o seguro com afinalidade única de favorecer o beneficiário que receberá o capital segurado. Somente a última hipótese permite a exclusão da cobertura contratada, pois configura a má-fé contratual. Em Portugal, salvo em raras exceções, apenas o critério temporal tem sido considerado. Continuando com o objetivo deste estudo, pretendeu-se refletir sobre as pesquisas neurocientíficas acerca do suicídio e, nelas, constam aspectos efetivamente que merecem ser considerados pela ciência jurídica. Suicídio é tema complexo e digno de reflexões por parte de profissionais de várias áreas de atuação. Suas causas ainda são motivo de curiosidade e de investigação. A idéia de uma associação entre disfunção serotoninérgica e suicídio é antiga e bastante consistente, surgindo ainda nos anos 1970 com as primeiras pesquisas. Defende-se que a boa fé necessária nos contratos de seguro, especialmente nos de seguro de vida, prevalece mesmo nos casos em que o contratante se esquece ou deixa de informar algum detalhe que, mais tarde, possa vir a comprometer o recebimento do prêmio por seus beneficiários. Há fortes evidências de que determinantes neurobiológicos, independentes das doenças psiquiátricas, implicam em comportamento suicida, estudados especialmente nos últimos 20 anos. Assim, noções básicas sobre a neurobiologia do suicídio podem finalmente produzir ferramentas clínicas para tratar comportamento suicida e evitar mortes, além de poder nortear seguradoras na análise de propostas de seguros de vida. Textos legais não têm sido elaborados com fundamento na sedimentação existente nos repositórios da psicopatologia forense, psiquiatria, psicanálise e sociologia sobre o suicídio, disponíveis há décadas e de forma reiteradamente confirmados. Na mesma linha, os textos deixaram de lado incontáveis pesquisas sobre o tema, notadamente a respeito de sua etiologia, causas primárias, efeitos, e correlação com outras ciências, como neurociência, psiquiatria e psicanálise. Não buscaram informações sobre o comportamento singular do suicida, nem reconheceram o estado sui generis de desequilíbrio mental em que o ato final foi praticado. Sabe-se que os transtornos psiquiátricos são fundamentais para o entendimento do comportamento suicida, mas também já está comprovada a realidade de problemas comuns, como distúrbios do sono, e sono insuficiente é um problema da sociedade moderna. Dentre os neurotransmissores, a serotonina é considerada como a maior candidata a um vínculo etiológico entre distúrbios do sono e suicídio, pois suas alterações promovem estados de vigília e de início do sono. Como somente 14% de pessoas que tentaram suicídio tiveram pensamentos suicidaprévios à tentativa de suicídio de forma potencialmente impulsiva ou reativa, a insônia foi o fator importante visualizado antes de tentativas de suicídio graves e letais em relação a planosespecíficos de suicídio. Nas pesquisas neurocientíficas revisadas, constatou-se que: (1) a frequência de pesadelos está diretamente associada a maior risco de suicídios na população em geral; (2) sono de má qualidade está associado a suicídios na maturidade e velhice na população em geral; (3) sono curto (menos de cinco horas) está associado a maiores probabilidades de ideação suicida e tentativa de suicídio; (4) pesadelos frequentes são preditores de tentativas de suicídio; e (5) a presença de qualquer problema de sono está associada com maior risco de suicídio na população em geral. A associação entre redução da resposta de hormônio de crescimento e comportamento suicida nos pacientes com depressão só é encontrada quando há simultaneamente uma alteração serotoninérgica. Geneticamente analisados, determinantes neurobiológicos são independentes de transtorno psiquiátrico com o qual estão associados, pois muitos suicídios ocorrem de maneira inesperada. Além disso, quando se considera a depressão como único fator, percebe-se que muitas pessoas depressivas nunca se tornam suicidas e muitos suicídios são cometidos por pessoas consideradas normais.Quanto à colesterolemia, na maior categoria de concentração de colesterol total no soro, o risco relativo ajustado de suicídio violento é mais do que o dobro em comparação com a categoria mais baixa. Nas avaliações eletroencefalográficas em adolescentes suicidas pode-se dizer existir uma hipótese de ativação reduzida esquerda posterior, que não está relacionada à depressão, mas ao comportamento agressivo ou suicida. Essas abordagens da Neurociência servem, portanto, para indicar que um contratante de seguro de vida, mesmo saudável, pode estar vivenciando problemas da vida contemporânea e, mesmo sem jamais ter tido qualquer pensamento ou ideação suicida, vir a cometer esse ato extremo por alterações independentes de sua vontade. Entende-se que, neste foco, a ciência jurídica deve refletir para fazer inserir de maneira obrigatória nos pré-requisitos da apólice, informações sobre exames molecu-lares e sobre algum eventual distúrbio do sono, já que existem achados evidenciados sobre alguns fenômenos não antes considerados. Como abordado neste estudo, já existe uma seguradora portuguesa que solicitam exames moleculares, mas nenhuma no Brasil. Assim, isto indica já ser um início de mudança.
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Tese de doutoramento, Farmácia (Toxicologia), Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia, 2014
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Cognitive deficits are observed in a variety of domains in patients with bipolar disorder (BD). These deficits are attributed to neurobiological, functional and structural brain factors, particularly in prefrontal cortex. Furthermore, cortical alterations in each phase (mania/hypomania, euthymia and depression) are also present. A growing basis of evidence supports aerobic exercise as an alternative treatment method for BD symptoms. Its benefits for physical health in healthy subjects and some psychiatric disorders are fairly established; however evidence directly addressed to BD is scant. Lack of methodological consistency, mainly related to exercise, makes it difficult accuracy and extrapolation of the results. Nevertheless, mechanisms related to BD physiopathology, such as hormonal and neurotransmitters alterations and mainly related to brain-derived neurotrophic factors (BDNF) can be explored. BDNF, specially, have a large influence on brain ability and its gene expression is highly responsive to aerobic exercise. Moreover, aerobic exercise trough BDNF may induce chronic stress suppression, commonly observed in patients with BD, and reduce deleterious effects caused by allostatic loads. Therefore, it is prudent to propose that aerobic exercise plays an important role in BD physiopathological mechanisms and it is a new way for the treatment for this and others psychiatric disorders.