The role of arl13b in cilia length regulation and in zebrafish development

RESUMO: Arl13b é uma importante proteína ciliar, presente em cílios primários e cílios móveis. Ratinhos mutantes para Arl13b têm comprimento dos cílios reduzido e defeitos nos B-túbulos dos cílios. Como consequência destes fenótipos, deficiências na Arl13b originam, em modelos animais, várias doenças congénitas, incluindo problemas no estabelecimento do eixo esquerda-direita, malformações cerebrais e deformações corporais. Nos seres humanos, deficiências na Arl13b levam a uma doença crónica congénita chamada Síndrome de Joubert. Por outro lado, a sobreexpressão de Arl13b origina cílios mais longos, no entanto existe uma ausência da caracterização dos fenótipos celulares e durante o desenvolvimento embrionário. Neste trabalho, quisemos explorar o efeito da sobre-expressão de Arl13b em embriões de peixezebra. Descobrimos que, ao nível ciliar, a sobre-expressão de Arl13b nas células aumenta o comprimento ciliar em cílios primários e móveis, no entanto, a esses cílios falta adequada acetilação da alfa-tubulina no citoesqueleto feito por microtúbulos. Os nossos resultados mostraram que esse efeito é específico de Arl13b sobre-expressão e quando se manipularam as enzimas responsáveis pela acetilação (Mec17) e pela de-acetilação (HDAC6) encontrámos uma sinergia potencial com ambas. Testámos ainda, que o aumento no comprimento ciliar não estava causalmente relacionado com a falta de acetilação, ou seja, os cílios com menos acetilação não eram necessariamente os mais longos. Também mostrámos que a sobre-expressão de Arl13b é capaz de restaurar o comprimento dos cílios em mutantes com cílios curtos e como isso pode ser explorado para um futuro potencial papel terapêutico para Arl13b. Em seguida, foi avaliado o impacto do aumento da quantidade de Arl13b no desenvolvimento embrionário do peixe-zebra. Observou-se que a sobre-expressão de Arl13b apresentava fenótipos muito fracos, quando comparados com a perda de função dos mutantes de Arl13b. Focados no inesperado fenótipo leve no estabelecimento do eixo esquerda-direita abordámos a questão através do estabelecimento de uma colaboração com matemáticos, descobrimos que os cílios mais longos que potencialmente têm a capacidade de movimentar mais fluido são atenuados por amplitudes de batimento menores, e, como resultado, estes longos cílios não prejudicam o movimento do fluido e consequentemente não afetam o estabelecimento dos padrões de esquerda-direita. Sugerimos assim que a Arl13b é um regulador chave, do comprimento ciliar. Descobrimos uma nova interação com as enzimas de acetilação/de-acetilação e levantamos novas hipóteses quanto aos mecanismos moleculares da função da Arl13b. Propomos um novo modelo para o mecanismo molecular da Arl13b na regulação do comprimento dos cílios onde podemos integrar os nossos resultados com os relatados na literatura. Este trabalho adiciona mais conhecimento para o mecanismo de ação da Arl13b e, portanto, fornece uma importante contribuição para o campo da investigação em cílios.---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ABSTRACT: Arl13b is an important ciliary protein, present in primary and motile cilia. arl13b-/- mouse mutants have reduced cilia length and cilia B-tubule defects. As a consequence of these phenotypes, Arl13b loss of function animal models suffer from several congenital disorders including left-right problems, brain malformations and body deformations. In humans Arl13b depletion leads to a congenital chronic disease called Joubert Syndrome. On the other hand, overexpressing Arl13b leads to longer cilia but the characterization of the cellular and developmental phenotypes was missing. In this work we explore the effect of Arl13b overexpression in zebrafish embryos. We found that, at the ciliary level, Arl13b overexpression from 1 cell stage produces longer primary and motile cilia, but these cilia lack proper alpha tubulin acetylation of their microtubule cytoskeleton. Our results showed that this effect is specific from Arl13b overexpression and when we manipulated the enzymes responsible for acetylation, Mec17, and de-acetylation, HDAC6, we found a potential synergy of both mec17 knockdown and HDAC6 activity with Arl13b overexpression. We tested that the ciliary increase in length was not causally related to the lack of acetylation, meaning the more de-acetylated cilia were not necessarily the longer ones. We also showed that Arl13b overexpression is able to restore cilia length in short cilia mutants and how that may be explored to a potential future therapeutic role for Arl13b. Next, we evaluated the impact of increasing the amount of Arl13b in zebrafish embryonic development. We observed that Arl13b overexpression presented very mild phenotypes when compared to the loss of function mutants. We focused on the unexpected left-right mild phenotype and by establishing a mathematical modeling collaboration, we found out that the longer cilia generated force was attenuated by smaller beating amplitudes, and as a result, these long cilia were not impairing the cilia generated flow and the establishment of left-right patterning. We suggest that Arl13b is one key cilia length regulator. We disclosed a novel interaction with the acetylation / de-acetylation enzymes and raised new hypothesis as to the mechanisms of Arl13b function. We propose a new model for the Arl13b molecular mechanism of cilia length regulation where we integrate our findings with those reported in the literature. This work adds more knowledge to the Arl13b mechanism of action and therefore provides an important contribution to the cilia research field.

Neurobiology of expectancy effects and omission of reinforcement on behavior

The reinforcement omission effects have been traditionally interpreted in terms of: behavioral facilitation after reinforcement omission induced by primary frustration or behavioral suppression after reinforcement delivery induced by postconsummatory states. The studies reviewed here indicate that amygdala is involved in modulation of these effects. However, the fact that amygdala lesions, extensive or selective, can eliminate, reduce and enhance the omission effects makes it difficult to understand how it is the exact nature of their involvement. The amygdala is related to several functions that depend on its connections with other brain systems. Thus, it is necessary to consider the involvement of a more complex neural network in the modulation of the reinforcement omission effects. The connection of amygdala subareas to cortical and subcortical structures may be involved in this modulation since they also are linked to processes related to reward and expectancy.

Type 2 diabetes; elderly; cognitive deficit; cognitive flexibility; executive functions Resumen

Through meditation, people become aware of what happens in the body and mind, accepting the present experiences as they are and getting a better understanding of the true nature of things. Meditation practices and its inclusion as an intervention technique, have generated great interest in identifying the brain mechanisms through which these practices operate. Different studies suggest that the practice of meditation is associated with the use of different neural networks as well as changes in brain structure and function, represented in higher concentration of gray matter structures at the hippocampus, the right anterior insula, orbital frontal cortex (OFC) and greater involvement of the anterior cingulate cortex (ACC). These and other unrelated studies, shows the multiple implications of the regular practice of mindfulness in the structures and functions of the brain and its relation to certain observable and subjective states in people who practice it. Such evidence enabling the inclusion of mindfulness in psychological therapy where multiple applications have been developed to prove its effectiveness in treating affective and emotional problems, crisis management, social skills, verbal creativity, addiction and craving management, family and caregivers stress of dementia patients and others. However, neuropsychological rehabilitation has no formal proposals for intervention from these findings. The aim of this paper is to propose use of Mindfulness in neuropsychological rehabilitation process, taking the positions and theory of A.R. Luria.

Review about neuropsychological processing of tonal attributes of music in the Western context

Many discussions about the music processing have occurred over the years. It is stated, on one hand, the existence of a single joint for grasping the music or any of its attributes by the Central Nervous System. Furthermore, it is claimed also the existence of multiple and diverse systems to understand each aspect of music. In general, model-independent set, studies focusing on the processing of sound components, specifically the musical tones, can significantly clarify the basic functioning of the auditory system and other higher brain functions. In this sense, one of the most prominent approaches in the study of sensory and perceptual processes of hearing, or changed unharmed, has been Neuroscience, which is interested in the interaction between the brain areas corresponding to different cognitive processes. Thus, the purpose of this study was to review the studies that dealt processing models of the attributes of tonal Western music, based on the conception that neuropsychological neural structures are interdependent sensory pathways.

Indicadores del desempeño clínico fisioterapéutico en el manejo hospitalario temprano del accidente

Las oportunidades conocidas de intervenciones tempranas en los accidentes cardiocerebrovasculares (ACV) desde el punto de vista médico y de rehabilitación hacen necesario avanzar en la formulación de indicadores del desempeño clínico en el manejo fisioterapéutico hospitalario de una persona con ACV. Objetivo: identificar los indicadores de desempeño clínico fisioterapéutico en el manejo hospitalario temprano de personas sobrevivientes de ACV. Materiales y métodos: se trata de un estudio exploratorio descriptivo que indaga sobre las pruebas y prácticas fisioterapéuticas existentes, la evidencia científica sobre indicadores clínicos en ACV, los indicadores estándar y los posibles indicadores clínicos en el escenario. Se llevó a cabo una revisión sistemática de estudios descriptivos, guías de práctica clínica, revisiones sistemáticas, estudio de casos clínicos basados en la evidencia en bases de datos como Pubmed, Proquest, Pedro y en revistas electrónicas, además del análisis de datos epidemiológicos de la prevalencia del ACV en Colombia y en Chile, en páginas web de la Organización Mundial de la Salud, Ministerio de Salud y Departamento AdministrativoNacional de cada país. Resultados: la evidencia señala que la rehabilitación temprana del ACV debe iniciarse durante la hospitalización, tan pronto como el diagnóstico se establezca y los problemas que ponen en riesgo la vida del paciente estén controlados. Las prioridades en la intervención fisioterapéutica en ACV son prevenir las complicaciones (trombosis venosa, infecciones y dolor) y facilitar la movilización temprana. Actualizaciones recientes de estas directrices incluyen la rehabilitación temprana, en particular la movilidad luego de las veinticuatro horas posteriores al ACV.Las pruebas que sustentan los indicadores de desempeño en rehabilitación para la atención en la etapa subaguda del ACV son escasas. Conclusiones: se hace notoria la importancia de la atención temprana fisioterapéutica en el proceso agudo del paciente con ACV, puesto que la evidencia disponible resalta un mejor pronóstico para pacientes que son intervenidos por el área dentro de las primeras veinticuatro horas posteriores al evento y la importancia de los indicadores de atención del paciente, como la calidad y el tiempo de atención, la periodicidad y el aprovechamiento de la intervención dentro de la ventana temporal aguda de recuperación del paciente.

A aprendizagem da leitura e da escrita : factores pedagógicos e cognitivos

Actualmente, a aprendizagem da leitura e da escrita é considerada fundamental para a integração do indivíduo na sociedade. No entanto, esta tarefa característica nos primeiros anos de escolaridade, reveste-se de alguma complexidade, havendo mesmo um número significativo de crianças que não conseguem compreender a natureza da tarefa e, consequentemente, dar resposta às exigências que a Escola faz em termos de aprendizagem. É frequente quer no Ensino Regular quer na Educação Especial conhecermos alunos que revelam dificuldades de aprendizagem nesta área, condicionando todo o seu percurso académico e profissional. Verificamos, assim, que no decurso da prática pedagógica de docentes, a aprendizagem da leitura e da escrita é uma temática que desperta um enorme interesse e que suscita a necessidade de investigação contínua, num processo de permanente actualização científica e pedagógica. Esta Dissertação de Mestrado tem como objectivo geral: a investigação sobre as condições pedagógicas e os factores cognitivos optimizadores da aprendizagem da leitura e da escrita, atribuindo um especial enfoque ao contexto do Jardim-de-Infância. Decorre do seguinte problema: Será que o sucesso da aprendizagem da leitura e da escrita está relacionado com factores pedagógicos e cognitivos? Como objectivos específicos definimos a caracterização de ambientes favoráveis para a aprendizagem da leitura e da escrita, bem como a análise do papel da consciência fonológica e da decifração para o sucesso dessa aprendizagem. Em seguimento, estabelecemos as seguintes hipóteses: Geral 1: O sucesso da aprendizagem da leitura e da escrita das crianças depende de factores pedagógicos e cognitivos; Específica 1.1: Um ambiente estimulante na sala de aula promove a apropriação da leitura e da escrita; Específica 1.2: A estimulação da consciência fonológica e da decifração favorece o processo de aprendizagem da leitura e da escrita; Geral 2: O sucesso da aprendizagem da leitura e escrita não depende de factores pedagógicos nem cognitivos. Numa primeira fase, fazemos uma revisão da literatura relativa às condições pedagógicas e aos factores cognitivos optimizadores da aprendizagem da leitura e da escrita. Abordamos a temática do funcionamento do cérebro, relacionando-o com o conceito de aprendizagem. Procedemos a uma resenha histórica das perspectivas educacionais sobre a aprendizagem da leitura e da escrita, na qual são contemplados aspectos como: a precocidade dos conhecimentos infantis sobre a linguagem escrita, a descrição de ambientes favoráveis ao ensino da leitura e da escrita e a análise dos conceitos de decifração, consciência fonológica e compreensão no contexto de aprendizagem da leitura e da escrita. Posteriormente, apresentamos a metodologia que tem como suporte o questionário e que visa aferir se o sucesso da aprendizagem da leitura e da escrita depende de factores pedagógicos e cognitivos. A amostra do nosso estudo é constituída por educadores e professores do concelho de Castelo de Paiva. Segue-se a recolha, o tratamento dos dados e a discussão dos resultados. Decorrente desta investigação, assente nas componentes de revisão bibliográfica e metodológica, obtiveram-se algumas conclusões. A aprendizagem consiste num processo de mudança de comportamento resultante da experiência construída por factores emocionais, neurológicos, relacionais e ambientais. O acto de aprender decorre da interacção entre estruturas mentais e o meio ambiente. Neste contexto, o professor é encarado como mediador da aprendizagem e não como mero transmissor de conhecimentos. Por seu lado, o aluno é um sujeito activo que busca o saber. A relação que se estabelece entre professor e aluno baseia-se numa interacção de responsabilidade, confiança e diálogo, fazendo, de forma responsável, a auto-avaliação das suas funções. No processo de ensino-aprendizagem, assume especial relevância termos conhecimento de que o cérebro se modifica perante novas aprendizagens e que estas deverão ser integradas nos conhecimentos prévios para lhes ser atribuída significância. A criança, desde cedo, adquire conhecimentos sobre a linguagem escrita. É função do educador estar atento a essa situação, incentivá-la e apoiá-la. A motivação assume, neste campo, um papel fundamental. Pressupõe-se que os intervenientes no processo educativo pensem no desenvolvimento de tarefas de leitura e de escrita para que o sujeito-aprendente entre em actividade cognitiva efectiva e não se exercite apenas mecanicamente; pressupõe que os alunos não desempenhem o papel de meros figurantes, mas participem em situações de verdadeira interacção e sejam levados a implicar-se no trabalho com a linguagem, compreendendo a sua funcionalidade. A atitude do educador e do professor passa por escapar ao isomorfismo de práticas, optando pela diversificação metodológica, fazendo com que o trabalho cognitivo do sujeito-aluno não se esgote na descoberta de respostas fixas a pedidos escolarizados, mas seja investido na vivência de verdadeiras emoções. O desenvolvimento da linguagem oral, a consciência fonológica e os comportamentos emergentes da leitura e da escrita são três factores determinantes do sucesso da aprendizagem da leitura, pelo que devem ser trabalhados de forma clara, intencional e continuada. Quanto maior for o conhecimento oral da língua, em termos de vocabulário e complexidade frásica maior será a capacidade de compreensão da mensagem escrita. Sendo a organização e funcionamento cerebrais condições capitais na aquisição da linguagem, a língua ouvida no meio em que a criança cresce é determinante no sucesso ou insucesso da leitura: quanto mais rico e estimulante for o meio, mais rico será o uso e o conhecimento que a criança tem da sua língua. A educação pré-escolar e os primeiros anos de escolaridade são um período crucial para aquisições linguísticas de grande preponderância (nomeadamente a consciência fonológica), devendo estes modelos de educação formal incidir na promoção linguística, promovendo um contacto frutuoso com modelos linguísticos ricos, diversificados e estimulantes.

Aplicação do programa de neurociência : intervenção em leitura e escrita

Esta investigação permitirá conhecer detalhadamente a interligação entre Neurociência e aprendizagem. Este conhecimento pode potenciar os resultados do processo de ensino-aprendizagem usando a estimulação cerebral. A investigação dá conta do processo de investigação-ação que foi desenvolvido em torno da aplicação do “Programa de Neurociência Intervenção em Leitura e Escrita”. O programa foi aplicado junto de cinco crianças de primeiro ciclo, do 3º ano de escolaridade, que manifestaram dificuldades de leitura e escrita, necessitando de intervenção direta. Antes da aplicação do programa de Neurociência foram aplicados o Reversal Test, o Teste de Idade de Leitura e o Teste de Avaliação da Leitura e Escrita. Após aplicação do programa, recorreu-se aos mesmos testes para se estabelecer uma análise comparativa. Este programa pretende estimular áreas específicas do cérebro, presentes ao nível da leitura e escrita, de forma a auferir se é possível uma melhoria neste domínio. Também pretende melhorar a prática educativa do professor investigador através do aprofundamento de questões que interligam a Neurociência e a aprendizagem. Concluiu-se, assim, que através da aplicação do programa e da investigação em torno deste é possível melhorar a prática educativa e estimular as zonas cerebrais implicadas no processo de leitura e escrita melhorando estas áreas.

Seguimento clinoceletrográfico de criançcas e adolescentes com crise epiléptica única não-provocada

Os fenômenos convulsivos despertaram o interesse de estudiosos e pensadores já na Antigüidade, quando aspectos mágicos e sobrenaturais eram a eles associados. No século XIX foram lançadas as bases dos conceitos atuais sobre a desestruturação funcional cerebral na epilepsia, e Berger, em 1929, marcou definitivamente a história com a descoberta dos ritmos cerebrais. Crise epiléptica e epilepsia não são sinônimos, já que o último termo refere-se a crises recorrentes espontâneas. Ela costuma iniciar na infância, daí a preocupação com o risco de repetição do primeiro episódio e com a decisão de instituir tratamento medicamentoso. Fatores prognósticos são apontados, mas não há consenso. No Brasil existem poucas pesquisas nesta linha, tanto de prevalência da epilepsia como de fatores envolvidos na recorrência de crises. Este estudo teve como objetivo geral avaliar aspectos clinicoeletrográficos capazes de auxiliar no prognóstico e no manejo da epilepsia da criança e do adolescente. Foram objetivos específicos determinar a incidência de crise epiléptica não provocada recorrente; identificar fatores remotos implicados na ocorrência de crise epiléptica; relacionar tipo de crise com achados eletrencefalográficos; relacionar tipo de crise, duração da crise, estado vigília/sono no momento da crise e achados eletrencefalográficos com possibilidade de recorrência; e identificar os fatores de risco para epilepsia. Foram acompanhados 109 pacientes com idades entre 1 mês e 16 anos, com primeira crise não-provocada, em média por 24 meses, a intervalos trimestrais, no Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA). Foram realizados eletrencefalogramas (EEG) após a primeira crise; depois, solicitados anualmente. Não foram incluídos casos com epilepsia ou síndrome epiléptica bem definida, ou que fizeram uso prévio de drogas antiepilépticas. A média de idade foi 6 anos, com predomínio da faixa etária de 6 a 12 anos. Setenta eram meninos e 39, meninas. Os indivíduos brancos eram 92, e os não-brancos, 17. O nível de escolaridade dos casos esteve de acordo com a distribuição da idade e, entre os responsáveis, predominaram 8 anos de escolaridade. Foi possível concluir que as crises únicas não-provocadas mais freqüentes foram generalizadas, e sem predomínio significativo do tipo de EEG. A incidência de crise não-provocada recorrente foi 51,4%. História de intercorrências pré-natais maternas aumentou em 2 vezes o risco de repetição de crises. Via de nascimento, escore de Apgar no 5º minuto, relação peso ao nascer/idade gestacional, intercorrências no período pós-natal imediato e desenvolvimento neuropsicomotor não tiveram influência na recorrência. História familiar de crises mostrou tendência à significância estatística para repetição dos episódios, com risco de 1,7. Não foi encontrada associação entre tipo de crise e achado eletrencefalográfico. A maioria das crises foi de curta duração (até 5 minutos), mas este dado não esteve relacionado com a recorrência. Estado de vigília teve efeito protetor na recorrência. Se a primeira crise foi parcial, o risco de repetição foi 1,62, com tendência à significância. Quando o primeiro EEG foi alterado, houve relação significativa com primeira crise tanto generalizada como parcial. O primeiro EEG com alterações paroxísticas focais apontou risco de repetição de 2,90. Quando as variáveis envolvidas na repetição de crises foram ajustadas pelo modelo de regressão de Cox, EEG alterado mostrou risco de 2,48, com riscos acumulados de 50%, 60%, 62% e 68%; com EEG normal, os riscos foram 26%, 32%, 34% e 36% em 6, 12, 18 e 24 meses respectivamente.

Sistema purinérgico na memória da tarefa de esquiva inibitória em córtex cingulado e córtex pré-frontal de ratos

A memória pode ser definida como o armazenamento e a evocação de uma informação aprendida. Sendo um processo dinâmico, requer a ativação de diversos sistemas para que a informação adquirida seja consolidada. O ATP é um importante neurotransmissor que, após a sua liberação e conseqüente ativação de seus receptores específicos, precisa ser inativado. Esta remoção do ATP da fenda sináptica ocorre através de sua hidrólise promovida pelas ectonucleotidases. Como um dos produtos da hidrólise do ATP, a adenosina é considerada um potente neuromodulador e exerce suas ações através de receptores específicos com ações excitatórias (A2A e A2B ) ou inibitórias (A1 e A3). Vários trabalhos já demonstraram a participação do sistema purinérgico nos processos relacionados a memória da tarefa da esquiva inibitória. Estudos realizados em nosso laboratório mostraram a participação das ectonucleotidases sinaptossomais de hipocampo, córtex entorrinal e córtex parietal na consolidação da memória para esquiva inibitória. No entanto, existem poucos estudos a respeito do sistema purinérgico nos mecanismos de consolidação da memória em outras regiões cerebrais, tais como o córtex cingulado anterior (CA) e posterior (CP) e a área pré-central medial (FR2). Portanto, na primeira parte deste estudo, avaliamos as atividades ectonucleotidásicas em sinaptossomas de CA, CP e FR2 de ratos submetidos à tarefa de esquiva inibitória. Nossos resultados demonstraram um aumento na hidrólise de ATP em sinaptossomas de FR2 e CA; e na hidrólise de ADP em sinaptossomas de FR2 e CP. Este aumento na hidrólise de ATP e ADP ocorreu devido ao choque administrado na tarefa, já que o grupo de animais que não recebeu choque não apresentou alterações na hidrólise de ATP e ADP. Este efeito observado provavelmente não está associado à consolidação da memória, mas a mudanças neuroquímicas e neurohumorais induzidas pelo estresse após o choque. Além disso, foi observado um aumento relacionado ao aprendizado na atividade ATPásica e ADPásica em CP e CA, respectivamente. Estes resultados sugerem fortemente que estas enzimas participam da consolidação da memória em CP e CA. O aumento na hidrólise de ATP e ADP sugere um possível aumento na concentração de adenosina nestas regiões. Portanto, na segunda parte deste estudo, verificamos a influência de agonistas e antagonistas de receptores de adenosina nas memórias de curta (STM) e de longa (LTM) duração na tarefa de esquiva inibitória. Então, neste estudo administramos intrafusões de análogos de adenosina em CP, imediatamente após o treino em esquiva inibitória. Os resultados demonstraram que a intrafusão de DPCPX, um antagonista de receptores A1, em CP, na concentração de 50 nM, aumentou significativamente a retenção da tarefa em ambas STM e LTM. Além disso, a administração de CPA, um agonista de receptores A1 de adenosina, não alterou ambas STM e LTM nas concentrações testadas. Portanto, este estudo sugere que os receptores A1 exercem uma modulação inibitória em CP tanto na STM quanto na LTM para o aprendizado de esquiva inibitória. A regulação dos níveis de ATP e adenosina pelas ectonucleotidases em CP, CA e FR2 controlaria a ativação dos receptores A1 nestas estruturas, podendo exercer efeitos modulatórios na consolidação da memória nestas estruturas.

Imunorreatividade à FMRF-amida no sistema nervoso central e na musculatura pediosa de Megalobulimus oblongus

O mapeamento da imunorreatividade ao neuropeptídio FMRF-amida no SNC e na musculatura pediosa de Megalobulimus oblongus foi realizado com o objetivo de dar continuidade aos estudos que vem sendo realizados nesta espécie, com o interesse em estabelecê-lo como modelo experimental em estudos neurobiológicos. O neuropeptídio FMRF-amida foi o primeiro peptídio nativo de invertebrados a ser purificado e seqüenciado, a partir do extrato de gânglios cardioativos do molusco Macrocallista nimbosa. Ele atuaria sobre os receptores metabotrópicos, induzindo a abertura dos canais iônicos de K+ tipo S (sensíveis à serotonina (5HT)), hiperpolarizando a membrana celular e assim, aumentando o limiar para o desencadeamento do potencial de ação. A distribuição da imunorreatividade à FMRF-amida em M. oblongus foi investigada empregando-se a técnica imunohistoquímica com anticorpo não-marcado de Sternberger (1979). Todos os gânglios nervosos centrais apresentaram neurônios e fibras FLI (FMRF-amide-like immunoreactivity), assim como suas comissuras, conetivos e a maioria dos nervos emergentes destes gânglios. Nos cortes da musculatura pediosa observou-se também uma intensa imunorreatividade a FMRF-amida. O maior número de neurônios FLI foi encontrado nos gânglios cerebrais com seus tamanhos variando de pequeno a grande. O corpo dorsal apresentou grande quantidade de fibras viii imunomarcadas. No mesocérebro foram detectados alguns agrupamentos FLI junto ao neuropilo e à comissura cerebral e neurônios dispersos na sua porção ântero-medial. O pró-cérebro mostrou-se repleto de neurônios globulosos FLI. Vários agrupamentos foram observados nos lobos pedal, pleural e comissural do pós-cérebro. Nos gânglios pedais houve intensa imunomarcação em agrupamentos neuronais localizados principalmente nas regiões posterior e lateral dos gânglios. Na região anterior foi observado um par de neurônios gigantes FLI. Uma distribuição homogênea de neurônios FLI foi observada por toda a extensão dos gânglios pleurais, com a exceção de apenas um neurônio grande localizado no gânglio pleural esquerdo. A diferença no tamanho dos dois gânglios parietais foi constatada também em M. oblongus. No hemigânglio esquerdo, o menor, foi identificado um neurônio gigante (300 µm). O gânglio direito apresentou um número maior de neurônios FLI, de tamanhos variados. O gânglio visceral foi a estrutura que mais apresentou neurônios grandes e gigantes por toda a sua extensão, com imunorreatividades variáveis. O par de gânglios bucais possuía agrupamentos neuronais FLI médios e grandes. Os neurônios gigantes não se mostraram imunorreativos, ou foram apenas levemente imunomarcados no trofospôngio. Na musculatura pediosa foram observadas fibras nervosas de diferentes calibres nas regiões dorsal, medial e ventral e sobre as células musculares. Identificaram-se gânglios nervosos nos pontos de intersecção dos ramos nervosos e malhas nervosas que formavam plexos nervosos nas regiões ventral e dorsal da musculatura pediosa de M. oblongus.

Efeito da fenilalanina sobre a atividade da creatina quinase em córtex cerebral, cerebelo e cérebro médio de ratos

A fenilcetonúria (PKU) é um erro inato do metabolismo de aminoácidos causada pela deficiência da enzima fenilalanina hidroxilase hepática (PAH) que converte fenilalanina (Phe) em tirosina. Caracteriza-se clinicamente por retardo mental severo e, em alguns pacientes, por convulsões e eczema cutâneo. Bioquimicamente os pacientes afetados por esta doença apresentam acúmulo de Phe e seus metabólitos no sangue e nos tecidos. Phe é considerada o principal agente neurotóxico nesta doença, cujos mecanismos de neurotoxicidade são pouco conhecidos. O metabolismo energético cerebral é caracterizado por níveis altos e variáveis de síntese e de utilização de ATP. O cérebro contém altos níveis de creatinaquinase (CK), uma enzima que transferere reversivelmente um grupo fosforil entre ATP e creatina e entre ADP e fosfocreatina (PCr). Considerando que a CK parece estar envolvida em certas condições patológicas relacionadas com deficiência de energia cerebral e sabendo que a PKU está associada à redução de produção e de utilização de energia pelo cérebro, no presente trabalho verificamos a atividade da CK em homogeneizado total de córtex cerebral, cerebelo e cérebro médio de ratos Wistar submetidos aos modelos experimentais agudo e crônico de hiperfenilalaninemia (HPA) quimicamente induzida. Também investigamos o efeito in vitro da Phe e da α-metil-DL-fenilalanina (MePhe), um inibidor da PAH, nas mesmas estruturas de ratos Wistar de 22 dias de idade não tratados. Nossos resultados mostraram uma redução significativa na atividade da CK nas estruturas cerebrais estudadas de ratos sujeitos a HPA. Também verificamos que Phe e MePhe inibiram in vitro a atividade da CK nas mesmas estruturas. O estudo da interação cinética entre Phe e MePhe, sugere a existência de um único sítio de ligação na CK para os dois compostos. Considerando a importância da CK para a manutenção do metabolismo energético cerebral, nossos resultados sugerem que a alteração da homeostasia energética pode contribuir para a neurotoxicidade da Phe na PKU.

Identificação das características cinéticas, expressão e localização das ecto-nucleotidases em cultura de astrócitos e linhagens de gliomas

Nucleotídeos extracelulares são envolvidos em diversos processos patofisiológicos no sistema nervoso central. Astrócitos são a maior fonte de nucleotídeos extracelulares da adenina no cérebro e também importantes alvos para as ações desses nucleotídeos via receptores purinérgicos P2. As ações induzidas pela sinalização purinérgica são reguladas pelas ecto-nucleotidases, que incluem membros da família das ecto-nucleosídeo trifosfato difosfoidrolase (E-NTPDase), ecto-5’-nucleotidase (ecto- 5’N) e ecto-adenosina deaminase (ADA). Culturas de astrócitos preparadas de hipocampo, córtex e cerebelo de ratos foram capazes de rapidamente converter ATP extracelular a ADP, que foi então hidrolizado a AMP. Os nucleosídeos tri-fosfatados foram hidrolisados preferencialmente aos difosfatados em todas as estruturas cerebrais. A análise cinética sugere que varias ecto-nucleotidases estão envolvidas nessa cascata enzimática. Análises preliminares de mRNA por PCR indicaram que astrócitos expressam múltiplos membros da família das NTPDases (NTPDase1 a NTPDase3 e NTPDase5/6). Por RT-PCR quantitativo (Real-time PCR), nós identificamos a NTPDase2 (CD39L1) como a NTPDase predominante expressa por astrócitos de hipocampo, córtex e cerebelo de ratos. Astrócitos do cerebelo apresentaram um padrão diferente para a hidrólise do AMP, com uma atividade específica 7 vezes maior, quando comparada com astrócitos de hipocampo e córtex. Uma maior expressão da ecto-5’N por RT-PCR foi identificada nessa estrutura. Não houve acúmulo de adenosina extracelular em todas as estruturas estudadas, indicando a presença de uma alta atividade ecto-adenosina deaminase em astrócitos. Dipiridamol aumentou significativamente os níveis de inosina no meio extracelular de astrócitos de hipocampo e córtex, mas não em astrócitos de cerebelo. Essas diferenças observadas podem indicar heterogeneidade funcional dos nucleotídeos no cérebro. Com o objetivo de investigar as enzimas envolvidas no catabolismo dos nucleotídeos como indicadoras da invasividade e agressividade dos gliomas malignos, nós avaliamos a degradação dos nucleotídeos extracelulares em cinco linhagens de gliomas diferentes e comparamos com astrócitos. Todas as linhagens de gliomas examinadas apresentaram baixas razões de hidrólise quando comparadas com astrócitos. Resultados preliminares sugerem que a falta de expressão da NTPDase1 e 2 possam ser responsáveis pela baixa hidrólise de ATP nas linhagens de gliomas. Considerando que o ATP é reconhecido como um fator mitogênico que induz a proliferação em células de gliomas, a substancial diminuição na hidrólise de ATP e ADP observadas em gliomas, sugere que alterações na via das ecto-nucleotidases pode representar um importante mecanismo associado com a transformação maligna desse tipo de tumor.

Distribuição dos nervos dos gânglios pedais e marcação da inervação da região posterior do pé de Megalobulimus oblongus

O conhecimento referente à inervação da musculatura pediosa do caracol pulmonado Megalobulimus oblongus, é um subsídio importante na complementação de estudos morfológicos, neuroquímicos e comportamentais já realizados e, no fornecimento de informações básicas para trabalhos sobre os repertórios comportamentais básicos deste animal. O presente trabalho teve como objetivos descrever a distribuição anatômica dos nervos provenientes dos gânglios pedais de Megalobulimus oblongus, mapear os neurônios localizados nos gânglios nervosos centrais que enviam projeções para nervos do tronco posterior pedal deste animal, através de marcação retrógrada com cloreto de cobalto e verificar quais áreas periféricas são inervadas pelos ramos dos troncos nervosos posteriores, através de marcação anterógrada com cloreto de cobalto. A descrição dos nervos pedais foi baseada em dissecações dos nervos pedais de animais e secções histológicas da região de projeção dos nervos dos gânglios pedais. Foram descritos dez troncos nervosos, cinco dorsais e cinco ventrais, emergindo de cada gânglio pedal, que se ramificam em 41 nervos pedais, originados próximos ao gânglio. Destes, seis suprem a musculatura retratora do pé, um supre a glândula suprapediosa e 34 suprem a musculatura pediosa e integumento do pé. Neurônios marcados através dos nervos pedais NP7-NP10 foram encontrados em todos os gânglios do complexo ganglionar subesofageal, principalmente nos gânglios ipsilaterais à marcação. Foi possível verificar que as fibras marcadas que penetram através dos nervos ventralmente no gânglio pedal, mostram-se em grande quantidade no neuropilo, comissuras pedais (principalmente a comissura anterior) e conetivos. Algumas fibras que cruzam para o gânglio pedal contralateral seguem através do conetivo pedal-pleural para o gânglio pleural também contralateral à marcação. O maior número de neurônios foi marcado no gânglio pedal ipsilateral à marcação. Os gânglios cerebrais não apresentaram somas neuronais marcados, somente fibras terminando no mesocérebro, pós-cérebro, comissura e neuropilo entre o pró-cérebro e o mesocérebro. As fibras nervosas marcadas foram vistas percorrendo a região póstero-medial da musculatura pediosa e enviando ramificações direcionadas lateralmente e para a superfície dorsal e ventral da porção pediosa. Nestas regiões foram encontradas terminações nervosas diretamente em fibras musculares e entre as células epiteliais da região ventral do pé.

Efeito dos ácidos D-2-hidroxiglutárico e L-2-hidroxiglutárico sobre vários parâmetros do metabolismo energético em cérebro, músculo esquelético e músculo cardíaco de ratos

As acidúrias L-2-hidroxiglutárica (LHGA) e D-2-hidroxiglutárica (DHGA) são distúrbios neurometabólicos hereditários caracterizados por extenso e severo dano cerebral, ocasionando predominantemente convulsões, coma e atrofia cerebral. Na LHGA, as lesões cerebrais ocorrem principalmente no cerebelo enquanto a maior parte do cérebro é afetada na DHGA. Além disso, hipotonia, fraqueza e hipotrofia muscular, bem como cardiomiopatia têm sido observadas nos pacientes afetados por essas acidemias orgânicas, com maior freqüência na DHGA. Bioquimicamente, ocorre acúmulo tecidual dos ácidos L- 2-hidroxiglutárico (LGA) e D-2-hidróxiglutárico (DGA), respectivamente, na LHGA e na DHGA. Além disso, elevadas concentrações urinárias de lactato, 2-cetoglutarato e outros metabólitos do ciclo de Krebs têm sido descritas em pacientes acometidos por essas patologias, sugerindo uma disfunção mitocondrial. mitocondrial. Tendo em vista que a etiopatogenia da disfunção tecidual nesses pacientes é desconhecida, o presente trabalho investigou o efeito in vitro dos ácidos LGA e DGA sobre diversos parâmetros do metabolismo energético celular. Inicialmente, avaliamos o efeito dos ácidos DGA e LGA sobre a utilização de glicose e produção de CO2 em homogeneizados e fatias de córtex cerebral. Verificamos que o DGA reduziu significativamente tanto o consumo de glicose quanto a produção de CO2 pelo córtex cerebral, enquanto o LGA não demonstrou efeito sobre esses parâmetros. Além disso, o DGA inibiu significativamente a atividade da citocromo c oxidase em homogeneizado de córtex cerebral de ratos (35-95%), de forma dose-dependente, sem alterar a atividade dos demais complexos da cadeia respiratória. A inibição verificada foi do tipo acompetitiva. Por outro lado, o LGA não alterou a atividade de nenhum dos complexos enzimático estudados. Posteriormente, avaliamos o efeito in vitro dos ácidos DGA e LGA sobre a atividade da creatina quinase (CK) em homogeneizado total e nas frações citosólica e mitocondrial de tecido cerebral, muscular esquelético e cardíaco de ratos. Os resultados mostraram que o DGA inibiu significativamente a atividade das isoformas mitocondrial e citosólica da CK em preparações de córtex cerebral, músculo esquelético de cardíaco. Por outro lado, tanto DGA quanto LGA inibiram seletivamente a isoforma mitocondrial em preparações de cerebelo. Estudos cinéticos mostraram um perfil não competitivo de inibição com relação à fosfocreatina para ambos os ácidos nos tecidos estudados. Além IV disso, observamos também que o efeito inibitório de ambos os ácidos foi totalmente revertido por glutationa reduzida, sugerindo uma modificação causada pelos metabólitos sobre os grupos sulfidrila, essenciais para a atividade da enzima. Nossos resultados sugerem que a inibição significativa causada pelo DGA sobre as atividades da citocromo c oxidase e da creatina quinase no córtex cerebral, assim como nos músculos cardíaco e esquelético poderiam explicar, ao menos em parte, a fisiopatogenia da disfunção neurológica e anormalidades estruturais no sistema nervoso central, bem como a mitocondriopatia esquelética e a cardiomiopatia presente nos pacientes afetados por DHGA. Por outro lado, é possível que a inibição seletiva da creatina quinase mitocondrial provocada pelo LGA em cerebelo possa estar associada à degeneração cerebelar característica dos pacientes com LHGA.

Avaliação do erro das coordenadas de localização estereotáctica guiada por tomografia computadorizada do encéfalo

São analisados 106 pacientes submetidos a localização estereotáctica. Os procedimentos variaram de biópsias cerebrais, orientação de craniotomias, colocação de cateter em cavidade tumoral, drenagem de hematoma intracerebral e drenagem de abscesso cerebral. As orientações de craniotomias foram para MAVs, tumores e processos inflamatórios, em 21 pacientes. As biópsias cerebrais estereotácticas para diagnóstico anatomopatológico apresentaram um índice de positividade de 87,50 % com complicações em 1,20 %, em 82 casos. São analisadas estatisticamente as variáveis como: idade, sexo, procedimento realizado, diagnóstico anatomopatológico e volume das lesões. É discutida a imprecisão na aquisição e cálculo das coordenadas estereotácticas com a TC do encéfalo e verificada a precisão do método estereotomográfico com a utilização de um phanton. O maior erro das coordenadas foi de 6,8 mm.