PGC-1 alfa como regulador inflamatório na esteato-hepatite não-alcoólica

A doença hepática gordurosa não-alcoólica (NAFLD, do inglês) é a manifestação clínica hepática da síndrome metabólica, cuja incidência aumenta consideravelmente em todo o mundo. A NAFLD pode progredir para um estado de esteatohepatite não-alcoólica (NASH, do inglês), caracterizado por inflamação hepatocelular, com ou sem fibrose. Dados na literatura mostram que o coativador-1 alfa do receptor ativado por proliferadores de peroxissoma gama (PGC-1alfa), além de estar envolvido em diversos processos metabólicos, representa uma estratégia terapêutica promissora na modulação da inflamação. Neste projeto investigamos as alterações inflamatórias no fígado induzida por dieta hiperlipídica e o papel do PGC-1alfa nesse processo. Camundongos C57black/6 receberam dieta hiperlipídica contendo 30% de gordura por 10 semanas. O peso dos animais foi avaliado semanalmente. Após a eutanásia, o tecido adiposo intra-abdominal (retroperitoneal e periepididimal) foi coletado e pesado. Analisamos o perfil glicêmico e lipídico sérico e expressão de genes envolvidos no metabolismo glicêmico e lipídico. Avaliou-se também o aspecto histológico e a inflamação do tecido hepático por quantificação das citocinas IL-6, TNF-alfa e IL-1beta. A dieta rica em gordura conduziu a um aumento dos depósitos de gordura intra-abdominal, hiperglicemia e hiperlipidemia. Os animais também apresentavam esteatohepatite, com aumento de citocinas pró-inflamatórias e diminuição na expressão de PGC-1alfa no tecido hepático. O envolvimento do PGC-1alfa na produção de mediadores inflamatórios por hepatócitos foi avaliado em células HepG2 utilizando RNA de interferência (RNAi). O knockdown da expressão de PGC-1alfa causou aumento na expressão e liberação de IL-6 em hepatócitos via aumento na fosforilação de IkBalfa e consequente ativação do NFkB. Portanto, nossos dados mostram que o PGC-1alfa inibe a produção de mediadores inflamatórios (IL-6) em hepatócitos, e fornecem novas evidências das conexões existentes entre as vias metabólicas e imunes

Alterações na resposta imune inata e adaptativa induzidas por Escherichia coli enteroinvasora em modelo murino

Durante uma infecção, uma complexa seqüência de eventos é inkiada após a invasão do hospedeiro por microrganismos patogênicos. Escherichia coli enteroinvasora (EIEC), assim como Shigella, causa disenteria através da invasão da mucosa do cólon, levando à destruição tecidual e inflamação. Para que ocorra um processo infeccioso, porém, são necessários inóculos de 102 Shigella e 106 EIEC. Foram avaliados aspectos da resposta inflamatória desencadeada pela infecção por EIEC em modelo murino, comparativamente a Shigella. A infecção de macrófagos J774 por EIEC resultou em fagocitose bacteriana, comprometimento da viabilidade do macrófago e produção de citocinas. Macrófagos de camundongos C57BU6 infectados com EIEC produziram NO, que parece ser importante no controle da infecção. Foi observado que camundongos INOS nocaute apresentaram maior produção de citocinas pró-inflamatórias e maior letalidade após infecção do que os selvagens. EIEC induziu a migração de granulócitos e monócitos para o peritônio, e a secreção de citocinas por estas células. Houve proliferação de linfócitos em resposta aos antígenos solúveis de EIEC, mas não foi detectada produção de citocinas por estes linfócitos.Comparativamente a Shigella, EIEC escapou mais lentamente do macrófago, induziu menor produção de citocinas pró-inflamatórias e NO, e menor ativação dos linfócitos T. Estes dados sugerem o desafio com EIEC desencadeia uma resposta menos severa no hospedeiro do que Shigella, o que explicaria a forma mais branda de disenteria e resolução mais rápida do processo infeccioso causado por EIEC.

Efeitos do consumo materno e/ou paterno de extrato de amora-preta (Rubus spp.) na suscetibilidade da prole feminina à carcinogênese mamária quimicamente induzida

O câncer de mama é o segundo tipo de neoplasia mais prevalente no mundo e o mais comum entre as mulheres. É descrito que o padrão de consumo alimentar materno e paterno está relacionado à suscetibilidade da prole ao desenvolvimento de doenças crônicas não transmissíveis, inclusive o câncer. A amora-preta é uma das frutas com maior conteúdo antioxidante e seus compostos bioativos possuem atividade antioxidante, anticarcinogênica e anti-inflamatória. Sendo assim, o presente trabalho propõe avaliar os efeitos do consumo materno e/ou paterno de extrato de amora-preta (Rubus spp.) na suscetibilidade da prole feminina ao desenvolvimento de neoplasias mamárias quimicamente induzidas. Para tanto, camundongos da linhagem C57BL/6 foram divididos aleatoriamente em 4 grupos: pai amora (PA), mãe amora (MA), pai e mãe amora (PMA) e controle (CTRL). Os pais receberam extrato de amora-preta logo após o desmame durante 8 semanas e as mães receberam o extrato durante a gestação e lactação. O extrato de amora-preta foi administrado na água de beber (0.84g de antocianinas/L) ad libitum. Os pais tratados com extrato de amora apresentaram redução na atividade enzimática da superóxido dismutase (SOD) e da catalase (CAT) no testículo (p<0.05 e p<0.001, respectivamente), aumento na capacidade antioxidante plasmática, na porcentagem de espermatozoides normais e na produção diária de espermatozóides em relação ao grupo controle (p<0.001 para todos). Além disso, os grupos PA, MA e PMA apresentaram aumento na taxa de prenhez (p<0.05) e redução da mortalidade perinatal (p<0.01, p<0.05 e p<0.001, respectivamente). Em relação à prole feminina não submetida à carcinogênese foi observada redução na capacidade antioxidante plasmática nos grupos PA (p<0.001) e MA (p<0.01), enquanto o grupo PMA apresentou aumento nesse parâmetro (p<0.001). No desenvolvimento da glândula mamária, houve aumento do desenvolvimento epitelial nos grupos PA, MA e PMA (p<0.001 para todos), de diferenciação nos grupos MA e PMA (p<0.01 para ambos) e da taxa de apoptose nos grupos MA e PMA (p<0.05), além de redução no número de TEBs nos grupos PA, MA e PMA (p<0.01, p<0.001 e p<0.001, respectivamente). Não foram observadas alterações significativas nas filhas submetidas à indução química da carcinogênese mamária por DMBA. Assim, é possível concluir que apesar de ter alterado o desenvolvimento da glândula mamária, o consumo materno e/ou paterno de extrato de amora-preta não foi capaz de impactar sobre a suscetibilidade da prole feminina à carcinogênese mamária quimicamente induzida.

Avaliação do tratamento com um inibidor para serinoprotease em modelo experimental de enfisema induzido por exposição à fumaça de cigarro

Introdução: Demonstramos previamente que em modelo experimental de enfisema pulmonar induzido por instilação de elastase, o inibidor de serinoprotease rBmTI-A promoveu a melhora da destruição tecidual em camundongos. Considerando que o tabagismo é o principal fator de risco para o desenvolvimento da Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica (DPOC) e que o modelo de exposição à fumaça de cigarro é considerado o que melhor mimetiza esta doença em humanos, este estudo teve por objetivo verificar a ação do inibidor para serinoproteases rBmTI-A sobre os processos fisiopatológicos envolvidos no desenvolvimento do enfisema pulmonar, em modelo de exposição ao tabaco. Métodos: Para a indução do enfisema pulmonar, os animais foram expostos à fumaça de cigarro (duas vezes ao dia/ 30 minutos/ 5 dias por semana/ durante 12 semanas), e os animais controle permaneceram expostos ao ar ambiente. Dois protocolos de tratamento com o inibidor rBmTI-A foram realizados. No primeiro, os animais receberam duas administrações do inibidor rBmTI-A ou de seu veículo (Solução Salina 0,9%) por via intranasal, sendo a primeira após 24h do término das exposições ao cigarro e outra, 7 dias após à primeira instilação do inibidor. No segundo protocolo, os animais receberam 3 administrações do inibidor rBmTI-A, durante o tempo de exposição (1ª dose: 24h antes do início da exposição à fumaça de cigarro; 2ª dose: um mês após o início da exposição; 3ª dose: dois meses após o início). Após o término dos protocolos de exposição e tratamento, os animais foram submetidos aos procedimentos para coleta dos dados de mecânica respiratória e avaliação do Intercepto Linear Médio (Lm). Para o segundo protocolo, realizamos também as medidas para quantificação de fibras de colágeno e elástica, da densidade de células positivas para MAC-2, MMP-12 e 9, TIMP-1, Gp91phox e TNFalfa; no parênquima através de imunohistoquímica, contagem de células polimorfonucleares além da expressão gênica de MMP-12 e 9 no pulmão através de RT-qPCR. Resultados e Discussão: O tratamento com o inibidor para serinoprotease rBmTI-A atenuou o desenvolvimento do enfisema pulmonar apenas no segundo protocolo, quando foi administrado durante a exposição à fumaça de cigarro. Embora os grupos Fumo-rBmTIA e Fumo-VE apresentem aumento de Lm comparados aos grupos controles, houve uma redução deste índice no grupo Fumo-rBmTIA comparado ao grupo Fumo-VE. O mesmo comportamento foi observado para as análises de proporção em volume de fibras de elástica e colágeno no parênquima. Além disto, observamos aumento de macrófagos, MMP-12, MMP-9 e TNFalfa; nos grupos expostos à fumaça de cigarro, mas o tratamento com o inibidor rBmTI-A diminuiu apenas a quantidade de células positivas para MMP-12. Na avaliação da expressão gênica para MMP-12 e 9, não observamos diferença entre os grupos experimentais e o mesmo comportamento foi observado para a quantidade de células polimorfonucleares no parênquima. Além disso, observamos aumento de GP91phox e TIMP-1 nos grupos tratados com rBmTIA. Conclusões: Tais resultados sugerem que o inibidor rBmTI-A não foi efetivo como tratamento da lesão após a doença instalada. Entretanto, atenuou o desenvolvimento da doença quando administrado durante a indução do enfisema, possivelmente através do aumento de GP91phox e TIMP-1, acompanhados pela diminuição de MMP-12.

Ação sinérgica entre terapia fotodinâmica e terapia hipertérmica utilizando nanobarras de ouro

Estudos com tratamento hipertérmico de tumores utilizando nanopartículas metálicas têm sido realizados durante as últimas décadas e mostram resultados bons quanto à remissão de tumores, por vezes chegando à cura completa. O mesmo acontece em relação aos tratamentos baseados em ação fotodinâmica de fotossensibilizadores. Tratamentos aliando a terapia hipertérmica com nanopartículas de ouro e a terapia fotodinâmica com diversos fotossensibilizadores tem efeito sinérgico e apresenta excelente potencial terapêutico, em que pese serem necessários mais estudos para que uma nova terapia conjunta possa ser implementada. A proposta deste trabalho foi investigar esse efeito sinérgico utilizando nanobastões de ouro complexados com fotossensibilizadores. Após a síntese dos nanobastões pelo método de seeding, a eficácia do tratamento fotodinâmico e da terapia hipertérmica, separadamente, foi investigada. A metodologia do recobrimento dos nanobastões por fotossensibilizador, em um primeiro momento, não logrou êxito com a porfirina, porém com a ftalocianina tetracarboxilada se mostrou mais eficaz. A taxa de fotodegradação da ftalocianina em solução foi investigada como parâmetro para a eficiência em geração de oxigênio singlete. Após centrifugação e lavagem das nanopartículas, no entanto, evidenciou-se por espectrofotometria que o fotossensibilizador não permaneceu aderido aos nanobastões. Em um segundo momento, optamos por recobrir os nanobastões por porfirinas tetrassulfonadas, com ou sem grupamentos metil-glucamina. Após o processo de recobrimento, essas ftalocianinas formaram complexos iônicos com o CTAB que recobre os nanobastões. Os complexos nanobastões-ftalocianinas foram analisados por microscopia eletrônica de transmissão e as taxas de geração de oxigênio singlete e de radical hidroxil foram investigadas. Além disso, foram utilizadas para testes in vivo e in vitro com células de melanoma melanótico (B16F10) ou amelanótico (B16G4F). As células tumorais em cultura ou os tumores em camundongos C57BL6 foram irradiados com luz em 635 nm e os tumores foram observados por 15 dias após o tratamento. Houve evidente aumento na geração de oxigênio singlete por ambos fotossensibilizadores, e maior geração de radicais livres por parte do fotossensibilizador metilglucaminado. O oposto ocorre com o fotossensibilizador sem metilglucamina. Houve, também, moderada citotoxicidade no escuro quando células foram incubadas com nanopartículas recobertas por ftalocianinas ou não. Quando ativados pela luz, os complexos ftalocianinas-nanobastões desencadearam um aumento de 5ºC no meio de cultura das células, e a morte celular observada foi extensa (91% para a linhagem B16G4F e 95% para a linhagem B16F10). Tanto os resultados in vitro quanto os in vivo indicam que as propriedades das ftalocianinas testadas são melhoradas significativamente quando elas estão complexadas aos nanobastões. Este é um estudo pioneiro por utilizar duas porfirinas tetrassulfonadas específicas e por utilizar o mesmo comprimento de onda para a ativação dos fotossensibilizadores e nanobastões.

Isolamento de vibrios potencialmente patogênicos em moluscos bivalves

Neste estudo, 26 amostras de ostras (Crassostrea gigas) comercializadas na cidade de São Paulo e em alguns pontos do litoral de São Paulo, e 36 amostras de mexilhões (Perna perna) colhidas mensalmente em 3 pontos do litoral de Ubatuba - SP, foram submetidas à pesquisa de vibrios potencialmente patogênicos. As amostras desses moluscos eram submetidas a enriquecimento em água peptonada alcalina sem cloreto de sódio e com 1 por cento de cloreto de sódio, e GSTB. O isolamento foi realizado em ágar TCBS. Colônias sacarose positivas e negativas, sugestivas de espécies de Vibrio foram identificadas presuntivamente em meio de ágar ferro de Kligler, sendo confirmadas através de provas bioqufmicas complementares. Uma parte das amostras de vibrios potencialmente patogênicos isoladas foi submetida ao teste de Dean e teste de alça ligada em íleo de coelhos. Os vibrios potencialmente patogênicos encontrados em amostras de ostras foram V. alginolyticus (81 por cento ), V.parahaemolyticus (77 por cento ), V. cholerae não 0:1 (31 por cento ), V. fluvialis (27 por cento ), V. furnissii (19 por cento ), V. mimicus (12 por cento ) e V. vulnificus (12 por cento ) e em amostras de mexilhões foram V. alginolyticus(97 por cento ), V. parahaemolyticus(75 por cento ), V. fluvialis (47 por cento ), V. vulnificus (11 por cento ), V. cholerae não 0:1 (6 por cento ), V. furnissii (6 por cento ) e V. mimicus (6 por cento ). Observou-se acúmulo de fluido em alça ligada de íleo de coelho entre 0,25 e 0,49 ml/cm em 6,9 por cento das amostras, entre 0,5 e 0,99 ml/cm em 15,6 por cento e maior ou igual a 1 ml/cm em 15,1 por cento , e/ou intestino de camundongos lactentes (Teste de Dean) em 26,6 por cento das amostras testadas, confirmando o elevado potencial desses microrganismos em causar gastrenterite. Verificou-se ausência de variação sazonal e também, de correlação entre os vibrios potencialmente patogênicos isolados e os indicadores de contaminação fecal, confirmando que a presença desses microrganismos ocorre de forma autóctone e que, as condições climáticas foram favoráveis à sobrevivência dessas espécies em todas as épocas do ano. Considerando-se os resultados obtidos no presente estudo e o fato de que ostras e mexilhões são habitualmente ingeridos crus ou insuficientemente cozidos, pode-se concluir que sua ingestão constitui-se em um determinado grau de risco para a saúde do consumidor.

Efeito de ligantes do receptor NOP no modelo animal de mania induzido por metilfenidato

Bipolar disorder is a chronic psychopathology that reaches from 1 to 4% of the world population. This mood disorder is characterized by cyclical mood changes, in which an individual alternates between states of depression and mania. Mania is described in the literature as an abnormal state of exacerbation of humor, in which the subject presents an expansive, euphoric behavior, but with increased irritability, psychomotor agitation and a feeling of invincibility, which will contribute to risks exposure. The treatment of this psychopathology is complex and it is not effective in all cases, and it evokes many side effects. In this respect, the system of Nociceptin/Orphanin FQ (N/OFQ) can be studied as a possible therapeutic target for the treatment of bipolar disorder, due to its modulatory role on monoaminergic systems and on mood. This study aims to investigate the effect of NOP receptor ligands in an animal model of mania induced by methylphenidate. To this aim, locomotor activity was assessed in an open field, in mice treated with methylphenidate (10 mg/kg, sc, 15 min). Valproate (300 mg / kg, ip, 30 min), standard treatment of mania, prevented methylphenidate-induced hyperlocomotion. The acute treatment with the antagonist of NOP receptor UFP-101 (1-10 nmol, icv, 5 min) per se did not affect the spontaneous locomotion of mice, but it was able of attenuating hyperlocomotion induced by methylphenidate. The acute treatment with N/OFQ (1 and 0.1 nmol, icv, 5 min) did not alter the distance moved, but when tested at a dose of 1 ηmol, N/OFQ slightly reduced methylphenidate-induced hiperlocomotion. In conclusion, the administration of UFP-101 and N/OFQ produced antimanic-like actions. Furthermore, these data suggest that the system of N/OFQ performs a complex modulation of voluntary movement, and consequently on dopaminergic neurotransmission.

Análise estrutural e avaliação do efeito condroitim sulfato extraído de tilápia (Oreochromis niloticus) em modelo de peritonite aguda

Chondroitin sulfate (CS) is a naturally glycosaminoglycan found in the extracellular matrix of connective tissues and it may be extracted and purified those tissues. CS is involved in various biological functions, which may be related to the having structural variability, despite the simplicity of the linear chain structure from this molecule. Researches in biotechnology and pharmaceutical field with wastes from aquaculture has been developed in Brazil. In recent decades, tilapia (Oreochromis niloticus), native fish from Africa, has been one of the most cultivated species in various regions of the world, including Brazil. The tilapia farming is a cost-effective activity, however, it generates large amount of wastes that are discarded by producers. It is understood that waste from tilapia can be used in research as a source of molecules with important biotechnological applications, which also helps in reducing environmental impacts and promote the development of an ecofriendly activity. Thus, nile tilapia viscera were subjected to proteolysis, then the glycosaminoglycans were complexed with ion exchange resin (Lewatit), it was fractionated with increasing volumes of acetone and purified by ion exchange chromatography DEAE-Sephacel. Further, the fraction was analyzed by agarose gel electrophoresis and nuclear magnetic resonance (NMR). The electrophoretic profile of the compound together the analysis of 1H NMR spectra and the HSQC correlation allow to affirm that the compound corresponds to a molecule like chondroitin sulfate. MTT assay was used to assess cell viability in the presence of CS tilapia isolated and showed that the compound is not cytotoxic to normal cells such as cells from the mouse embryo fibroblast (3T3). Then, this compound was tested for the ability to reduce the influx of leukocytes in model of acute peritonitis (in vivo) induced by sodium thioglycolate. In this context, it was done total and differential leukocytes counting in the blood and peritoneal fluid collected respectively from vena cava and the peritoneal cavity of the animals subjected to the experiment. The chondroitin sulfate for the first time isolated from tilapia (CST ) was able to reduce the migration of leukocytes to the peritoneal cavity of inflamed mice until 80.4 per cent at a dose 10µg/kg. The results also show that there was a significant reduction (p<0.001) of the population of polymorphonuclear leukocytes from peritoneal cavity in the three tested doses (0.1µg/kg; 1µg/kg and 10µg/kg) when it was compared to the positive control (just thioglycolate). Therefore, since the CST structure and mechanism of action has been completely elucidated, this compound may have potential for therapeutic use in inflammatory diseases

Padronização de testes para avaliação do estado de mania e potencial anti-maníaco de um agonista do receptor NOP

Bipolar disorder is characterized by mood impairment, alternating between mania/hypomania and depression, and its exact pathophysiology is already unknown. The treatment of bipolar disorder is based on prevention of the manic and depressive episodes using mood stabilizers. Nociceptin/orfanin FQ (N/OFQ) is an endogenous heptadecapeptide which binds as an agonist to NOP receptor, which is a G-coupled inhibitory receptor. N/OFQ and its receptor modulate a lot of functions in the organism, including emotional processes. It is known that the plasmatic concentration of N/OFQ is altered in patients in both phases depressive and manic of bipolar disorder and it is assumed that this system has a role on the etiology of this disorder. Concerning mania, the animal models used in research tend to focus in an unique aspect of the manic behavior, as hyperactivity or agressivity. In the 60’s, the hole board test was proposed, and it consists of an apparatus with holes where a behavior known as head-dippings is measured. High levels of head-dippings are suggestive of neophilia, while low levels can be characteristic of an anxious-like behavior. As the increase of exploratory and goal-directed behavior are characteristics of manic behavior, this test could help in mania research. Thus, this work was organized in 3 steps and aims to: (1) investigate the induction of a manic-like state promoted by ouabain, a Na+/K+-ATPase inhibitor, in the mouse open field test; (2) set up the hole board as a test to measure manic-like behaviors; and (3) investigate the N/OFQ effects in prevention of this kind of behavior on hole board. Male Swiss mice were used in this study, and they take part of only one of the described steps. Depending on the step performed, mice received one or more of the following treatments: (1) ouabain 10-6 , 10-5 , 10-4 , 10-3 or 10-2 M, intracerebroventricular (icv); (2) sodium valproate 300 mg/kg, intraperitoneal (ip); (3) sodium valproate 400 mg/kg, ip; (4) diazepam 1 mg/kg, ip; (5) methylphenidate 10 mg/kg, ip; and (6) N/OFQ 0,1 or 1 nmol, icv. The results suggest that hole board can be used to evaluate a manic state, through analysis of different animal behaviors. However, it was not possible to standard the model of Na+ /K+ -ATPase dysfunction through ouabain administration in mice. Moreover, the data suggest that N/OFQ, at the doses tested, has not affected the methylphenidate-induced mania-like behavior. Taken together, the results point to a new approach of manic research, through the hole board using. However, more studies are necessary in order to verify the role of N/OFQ system on bipolar disorder.

Reprogramação de células-tronco mesenquimais em neurônios utilizando genes pró-neurais

A possibilidade de repor células perdidas em doenças neurodegenerativas através de transplantes com células-troncos das mais diversas fontes vem sendo amplamente estudada. As células-tronco adultas (CTA) podem ser facilmente isoladas e sua utilização na pesquisa não envolve questões éticas e religiosas. Além disso, estas células são menos propícias à transformação tumoral do que células-tronco embrionárias, outra importante fonte de células para terapias celulares. No entanto, as CTA são, em estados fisiológicos, restritas a geração de células dos seus tecidos de origem, o que poderia limitar a sua utilização. Porém, nos últimos anos, uma série de técnicas vem sendo descritas com o objetivo de reverter tais limitações. Neste trabalho, nós investigamos a capacidade das células-tronco mesenquimais adultas, isoladas de camundongos ou do cordão umbilical humano, serem induzidas a adquirir um fenótipo neuronal de forma direta, sem passar por um estágio de célula progenitora ou pluripotente, através da reprogramação genética com genes pró-neurais. Nossos resultados indicam que tanto células-tronco mesenquimais adultas murinas quanto humanas podem ser reprogramadas em neurônios após a expressão combinada de Sox2 e Ascl1 ou Sox2 e Neurog2. As células reprogramadas exibem morfologias compatíveis com o fenótipo neuronal, expressam proteínas típicas de neurônios maduros, apresentam a capacidade de gerar potenciais de ação repetitivos e formam conexões sinápticas com outros neurônios presentes no cultivo. Portanto, nosso trabalho apresenta a primeira evidência de reprogramação direta de células-tronco mesenquimais humanas em neurônios funcionais.

Caracterização de células de lugar no hipocampo e de suas relações com oscilações do potencial de campo local

The main inputs to the hippocampus arise from the entorhinal cortex (EC) and form a loop involving the dentate gyrus, CA3 and CA1 hippocampal subfields and then back to EC. Since the discovery that the hippocampus is involved in memory formation in the 50's, this region and its circuitry have been extensively studied. Beyond memory, the hippocampus has also been found to play an important role in spatial navigation. In rats and mice, place cells show a close relation between firing rate and the animal position in a restricted area of the environment, the so-called place field. The firing of place cells peaks at the center of the place field and decreases when the animal moves away from it, suggesting the existence of a rate code for space. Nevertheless, many have described the emergence of hippocampal network oscillations of multiple frequencies depending on behavioral state, which are believed to be important for temporal coding. In particular, theta oscillations (5-12 Hz) exhibit a spatio-temporal relation with place cells known as phase precession, in which place cells consistently change the theta phase of spiking as the animal traverses the place field. Moreover, current theories state that CA1, the main output stream of the hippocampus, would interplay inputs from EC and CA3 through network oscillations of different frequencies, namely high gamma (60-100 Hz; HG) and low gamma (30-50 Hz; LG), respectively, which tend to be nested in different phases of the theta cycle. In the present dissertation we use a freely available online dataset to make extensive computational analyses aimed at reproducing classical and recent results about the activity of place cells in the hippocampus of freely moving rats. In particular, we revisit the debate of whether phase precession is due to changes in firing frequency or space alone, and conclude that the phenomenon cannot be explained by either factor independently but by their joint influence. We also perform novel analyses investigating further characteristics of place cells in relation to network oscillations. We show that the strength of theta modulation of spikes only marginally affects the spatial information content of place cells, while the mean spiking theta phase has no influence on spatial information. Further analyses reveal that place cells are also modulated by theta when they fire outside the place field. Moreover, we find that the firing of place cells within the theta cycle is modulated by HG and LG amplitude in both CA1 and EC, matching cross-frequency coupling results found at the local field potential level. Additionally, the phase-amplitude coupling in CA1 associated with spikes inside the place field is characterized by amplitude modulation in the 40-80 Hz range. We conclude that place cell firing is embedded in large network states reflected in local field potential oscillations and suggest that their activity might be seen as a dynamic state rather than a fixed property of the cell.

Avaliação anti-inflamatória e antipeçonhenta das espécies Hancornia speciosa e Mimosa tenuiflora em modelos experimentais de inflamação e envenenamento induzidos por Bothrops jararaca e Tityus serrulatus

Accidents caused by venomous animals represents a significant and serious public health problem in certain regions of Brazil, as well as in other parts of the world by the frequency with which they occur and the mortality they cause. The use of plant extracts as an antidote for poisoning cases is an ancient practice used in many communities that have no access to antivenom. Medicinal plants represent an important source of obtaining bioactive compounds able to assist directly in the treatment of poisoning or indirectly supplementing serum therapy currently used. The aim of this study was to evaluate the effect of extracts, fractions and isolated compounds from M. tenuiflora and H. speciosa in the inflammatory process induced by carrageenan and the venom of B. jararaca and T. serrulatus. The results showed that both M. tenuiflora and H. speciosa were capable of inhibiting cell migration and cytokines levels in peritonitis induced by carrageenin and venom of T. serrulatus. In poisoning by B. jararaca model, mice treated with the plants in studies decreased the leukocyte influx into the peritoneal cavity. Finally the M. tenuiflora and H. speciosa had antiphlogistic activity, reducing edema formation and exerted inhibitory action of leukocyte migration in local inflammation induced by the venom of B. jararaca. Through of Thin Layer Chromatography (TLC) analysis was possible identified the presence of flavonoids ,saponins and/or terpenes in aqueous extract of M. tenuiflora. By High Performance Liquid Chromatography analysis, it was possible to identify the presence of rutin and chlorogenic acid in aqueous extract of H. speciosa. We conclude that the administration of extracts, fractions and isolated compounds of H. speciosa and M. tenuiflora resulted in inhibition of the inflammatory process in different experimental models. This study demonstrates for the first time the effect of M. tenuiflora and H. speciosa in inhibition of the inflammation caused by B. jararaca and T. serrulatus venom.

Spondias tuberosa Arr. (UMBU): estudo fitoquímico e avaliação do potencial anti-inflamatório

Spondias tuberosa Arruda (Anacardiaceae) is a fruitful tree popularly known as umbuzeiro, tapereba or umbu. It is a native and endemic species from Brazil, widespread in Brazilian Northeast. The species is important in folk medicine of the semi-arid Northeast, where it is mainly used to treat various inflammatory conditions, digestive problems as well as viral and bacterial infections. However, despite the common use in folk medicine, there are scarce pharmacological and phytochemicals studies that afford scientific evidence to its popular use. Therefore, this study aimed to characterize the chemical markers in S. tuberosa leaves extract, obtained by maceration ethanol:water (70:30, [v/v]), and evaluate its anti-inflammatory potential in vivo. The phytochemical profile in TLC analysis suggested the occurence of the flavonoids rutin and isoquercitrin. HPLC analysis enabled us to confirm the presence of flavonoids and also, were detected the phenolic acids, chlorogenic acid and caffeic acid. In addition was developed and validated a HPLC method to evaluate the content of the identified compounds in S. tuberosa leaves extract according to RDC 899/2003 of ANVISA and ICH Guidelines 2005. In order to evaluate the anti-inflammatory potential of S. tuberosa leaves extract, the peritonitis and paw edema models induced by carrageenan were used, administration i.p. in mice. The results highlighted the anti-inflammatory property in vivo at 125, 250 and 500 mg/kg since a decrease in leukocyte influx to the site of inflammation, diameter of the edema and the level of myeloperoxidase were observed when compared to the drug control dexamethasone (2 mg/kg, i.p. route). Taken together, the results pointed out S. tuberosa as a potential species for developing phytotherapic derivatives in according to its popular use. With regard to the characterization markers, chlorogenic acid, caffeic acid, rutin and isoquercitrin were identified and quantified in Spondias tuberosa leaves extract so they could be used in quality control analyses of the raw material and extracts of this species.

On the use of transgenic mice and optogenetics to characterize genetically defined subpopulations of neurons

Neuroscientists have a variety of perspectives with which to classify different parts of the brain. With the rise of genetic-based techniques such as optogenetics, it is increasingly important to identify whether a group of cells, defined by morphology, function or anatomical location possesses a distinct pattern of expression of one or more genetic promoters. This would allow for better ways to study of these genetically defined subpopulations of neurons. In this work, I present a theoretical discussion and threeexperimental studies in which this was the main question being addressed. Paper I discusses the issues involved in selecting a promoter to study structures and subpopulations in the Ventral Tegmental Area. Paper II characterizes a subpopulation of cells in the Ventral Tegmental Area that shares the expression of a promoter and is anatomically very restricted, and induces aversion when stimulated. Paper III utilizes a similar strategy to investigate a subpopulation in the subthalamic nucleus that expresses PITX2 and VGLUT2 which, when inactivated, causes hyperlocomotion. Paper IV exploits the fact that a previously identified group of cells in the ventral hippocampus expresses CHRNA2, and indicates that this population may be necessary and sufficient for the establishment of the theta rhythm (2-8 Hz) in the Local Field Potential of anesthetized mice. All of these studies were guided by the same strategy of characterizing and studying the role of a genetically defined subpopulation of cells, and they demonstrate the different ways in which this approach can generate new discoveries.

Efeito anticonvulsivante de frações isoladas da peçonha da formiga Dinoponera quadriceps (Formicidae: Ponerinae)

A epilepsia é uma patologia crônica do sistema nervoso central que afeta cerca de 65 milhões de indivíduos no mundo. Aproximadamente 30% desses indivíduos desenvolvem crises convulsivas que persistem apesar do tratamento monitorado com drogas antiepiléptica s. Assim, há uma evidente necessidade do desenvolvimento de novos fármacos antiepilépticos e as peçonhas podem ser uma excelente fonte de modelos. Nesse contexto, enquanto já vários estudos sobre peçonhas de serpentes, escorpiões e aranhas, pouco se sabe s obre as peçonhas de formigas. Estudos prévios do nosso laboratório demonstraram que a peçonha desnaturada da formiga Dinoponera quadríceps protegeu camundongos de crises convulsivas e morte induzidas por bicuculina (BIC). Nesse contexto, o objetivo desse t rabalho foi investigar o potencial anticonvulsivante de frações isoladas da peçonha de D. quadríceps em crises convulsivas induzidas pela BIC, bem como uma análise dos efeitos dessas frações no comportamento natural dos camundongos no campo aberto. Os anim ais foram divididos em grupos, os quais receberam injeções (1 mg/ml i.c.v.) de seis frações distintas e tiveram seu comportamento geral observado no campo aberto durante 3 0 min. No segundo experimento, o s animais receberam as mesmas frações 20 min antes da administração de bicuculina (10 mg/ml). Em seguida, foi analisado o comportamento motor convulsivo desses animais durante 30 minutos no campo aberto. No primeiro experimento, não foram observadas alterações comportamentais. Já no segundo experimento, a ad ministração prévia de DqTx1, DqTx3, DqTx4 e DqTx6 aumentou a latência para o desenvolvimento de crises tônico - clônicas. Além disso, todas as frações, exceto DqTx5, aumentaram a latência para a morte dos animais. Ainda, os melhores resultados foram obtidos com a fração DqTx6, que protegeu 62,5% dos animais testados contra o desenvolvimento de crises tônico - clônicas e 100% dos animais contra a morte.