Efeito in vitro das substâncias acumuladas na doença de Lesch-Nyhan sobre a atividade da Na+,K+-ATPase em estriado de ratos

A doença de Lesch-Nyhan é um erro inato do metabolismo das purinas caracterizado pela deficiência na enzima hipoxantina- guanina fosforibosiltransferase. O bloqueio dessa reação resulta no acúmulo tecidual de hipoxantina, xantina e ácido úrico. A doença caracteriza-se por hiperuricemia, variado grau de retardo mental e motor, espasticidade e auto-mutilação. No sistema nervoso central, a Na+, K+ - ATPase é responsável pela manutenção da homeostase dos íons Na+ e K+, regulando o volume celular, a excitabilidade neuronal, o transporte de neurotransmissores e outras moléculas. Evidências na literatura demonstram que a redução na atividade da Na+, K+ - ATPase está relacionada com diversas doenças neurodegenerativas, tais como isquemia cerebral e doenças de Parkinson e de Alzheimer. No presente estudo, investigamos o efeito in vitro da hipoxantina, xantina e ácido úrico sobre a atividade da Na+, K+- ATPase em membrana plasmática sináptica de estriado de ratos. Estudamos, também, a cinética de inibição causada pela hipoxantina e de interação entre hipoxantina, xantina e ácido úrico. Nossos resultados demonstram que hipoxantina, xantina e ácido úrico inibem significativamente a atividade da Na+, K+- ATPase. O estudo dos mecanismos de inibição da atividade enzimática causados pela hipoxantina demonstrou um efeito inibitório não competitivo com o substrato ATP. Além disso, o estudo de interação cinética entre hipoxantina, xantina e ácido úrico sugere que esses compostos atuem em um mesmo sítio de ligação na enzima. Verificamos, também, o efeito da preincubação de homogeneizado de estriado de ratos na presença de hipoxantina (10 µM) sobre a atividade da Na+, K+- ATPase de membrana plasmática sináptica com a adição ou não de antioxidantes (glutationa e trolox), bem como alguns parâmetros de estresse oxidativo denominados TBARS (medida de lipoperoxidação) e TRAP (capacidade antioxidante tecidual não-enzimática) no intuito de verificar a participação do estresse oxidativo nos mecanismos de inibição enzimática provocados pela hipoxantina. Os resultados monstraram que a hipoxantina inibe significativamente a atividade da Na+, K+- ATPase. Adicionalmente, nossos resultados demonstraram que glutationa, mas não o trolox, na concentração de 1 mM, foi capaz de prevenir a inibição enzimática causada pela hipoxantina. Nossos resultados também mostraram que a hipoxantina, na mesma concentração, aumentou TBARS e diminuiu TRAP que essa substância induz o estresse oxidativo. É possível que a inibição na atividade da Na+, K+- ATPase possa estar envolvida nos mecanismos pelos quais as oxipurinas são neurotóxicas. Acreditamos que nossos resultados possam contribuir, pelo menos em parte, na compreensão da disfunção neurológica encontrada em pacientes portadores da doença de Lesch-Nyhan.

O filtro sensorial P50 em transtornos neuropsiquiátricos e a sua modulação por cafeína

O paradigma do P50 é uma técnica eletrofisiológica útil na investigação da neurobiologia básica subjacente aos defeitos de processamento sensorial que caracterizam algumas doenças mentais, mais tradicionalmente associados à esquizofrenia. Nessa tese replica-se e amplia-se o estudo do filtro sensorial P50 em algumas condições neurológicas e psiquiátricas. Foram replicados os achados de perda de supressão na esquizofrenia, na doença de Parkinson e no transtorno de estresse pós-traumático (avaliando pioneiramente vítimas de violência urbana). O filtro sensorial P50 em populações com transtorno de pânico, com transtorno obsessivo-compulsivo e na doença de Machado-Joseph, uma ataxia cerebelar, foi avaliado pela primeira vez. Em todas estas patologias documentou-se uma perda da supressão do P50. Também se investigou os efeitos da modulação do filtro sensorial por cafeína (a substância psicoativa mais consumida no mundo todo, um antagonista não-seletivo dos receptores de adenosina do tipo A1 e A2A), administrada por via oral a 24 voluntários saudáveis em diferentes doses (100, 200 e 400 mg e placebo). As doses de 200mg e 400 mg reduziram a supressão do P50. O efeito da cafeína foi independente do gênero e do uso habitual de cafeína. Usuários (n=15) mostraram valores basais diferentes quando comparados aos não usuários (n=9), com amplitudes S2 menores. Os resultados obtidos com a teofilina, num estudo prévio, e com a cafeína foram reanalizados, mostrando uma perda transitória de supressão do P50 mais pronunciada à direita, sugerindo uma alteração no padrão de lateralização do filtro sensorial P50 mediada pelo uso de metil-xantinas. Estes achados reforçam a participação da adenosina na modulação do filtro sensorial P50 e indicam que a ingestão de cafeína deva ser controlada neste tipo de estudo. Dessa forma, demonstra-se que uma supressão do P50 alterada é um achado pouco específico. Uma vez que a supressão do P50 pode ser alterada por uma situação habitual como o uso de bebidas que contém cafeína, é possível que a perda da supressão não seja necessáriariamente ruim, mesmo que ela esteja potencialmente associada a uma vulnerabilidade maior para doenças neuropsiquiátricas.

Toxicidade induzida pelos peptídeos AB42 e AB25-35 em modelo de cultura organotípica de hipocampo de ratos

O crescimento da expectativa de vida média da população mundial tem sido acompanhado do aumento na prevalência de doenças neurodegenerativas, como a doença de Parkinson, isquemia cerebral e, especialmente, a doença de Alzheimer. A doença de Alzheimer (DA) caracteriza-se por um crescente declínio na função mental e memória do paciente. Estes sintomas são explicados por uma profunda perda neuronal e pela presença de alterações estruturais no tecido cerebral: as placas senis, extracelulares e os emaranhados neurofibrilares, intracelulares. O passo que desencadeia a neurodegeneração na DA é ainda objeto de estudo, mas a hipótese mais aceita atualmente é a de que a secreção anormal do peptídeo β amilóide (Aβ), principal componente das placas senis, dê início ao processo. O presente trabalho teve como objetivos investigar a toxicidade induzida pelo peptídeo Aβ1-42 e seu fragmento, o peptídeo Aβ25-35 em culturas organotípicas de hipocampo de ratos. Na primeira parte do trabalho, investigamos a toxicidade induzida pela exposição de culturas organotípicas de hipocampo de ratos a 10 ou 20 μM do peptídeo Aβ1-42, por 24 ou 72 h. Além disso, investigamos o envolvimento das proteínas iNOS e GSK-3β no mecanismo de morte celular induzida pelo peptídeo Aβ1-42. Na segunda parte do trabalho, investigamos a toxicidade induzida pelo fragmento Aβ25-35 na concentração de 25 μM, nos tempos de 1, 3, 6, 12, 24 ou 48 h de exposição às culturas organotípicas, e seu efeito sobre as proteínas Akt, GSK-3β e PTEN. A morte celular foi quantificada pela incorporação do iodeto de propídeo, corante marcador excluído de células sadias, e as proteínas foram quantificadas por imunodetecção com o uso de anticorpos específicos. Nossos resultados mostraram que o peptídeo Aβ1-42 apresentou toxicidade nas concentrações de 10 e 20 μM, induzindo a uma considerável morte celular após 72 h de exposição. A análise do imunoconteúdo da proteína iNOS mostrou um aumento significativo em relação ao controle, após 72 h de exposição ao peptídeo e na concentração de 20 μM. Os resultados obtidos na segunda parte do trabalho mostraram uma morte celular significativa apenas após 48 h de exposição ao peptídeo Aβ25- 35 na concentração de 25 μM. O tratamento com peptídeo Aβ25-35 levou ao aumento no estado de fosforilação da proteína Akt após 6 h de exposição e também da proteína GSK-3β, um potencial substrato da Akt. Após 12 h de exposição ao peptídeo, observamos uma diminuição de ambas as proteínas (Akt e GSK-3β). Porém, após 24 h de exposição ao peptídeo, a proteína Akt continua menos fosforilada enquanto que a proteína GSK-3β apresenta um novo pico de fosforilação. O imunoconteúdo da proteína fosfatase PTEN apresentou um aumento significativo em 24 h e 48 h. Os resultados do presente estudo mostraram que o tratamento das culturas organotípicas de hipocampo de ratos com o peptídeo Aβ1-42 como com o fragmento Aβ25-35 apresentou toxicidade após um período de aproximadamente 48 h de tratamento, e mostrou ser um bom modelo para o estudo de sua toxicidade. Com relação ao mecanismo investigado, os dados sugerem que a proteína iNOS pode estar envolvida na toxicidade induzida pelo peptídeo Aβ1-42. Além disso, sugerem que o fragmento Aβ25-35 possa exercer sua toxicidade através da inibição da via de sobrevivência celular PI3-K, por diminuir a fosforilação/ativação da proteína Akt, parecendo envolver a proteína fosfatase PTEN, principal regulador negativo da via PI3-K/Akt.

Limiting glutamate transmission in a Vglut2-expressing subpopulation of the subthalamic nucleus is sufficient to cause hyperlocomotion

The subthalamic nucleus (STN) is a key area of the basal ganglia circuitry regulating movement. We identified a subpopulation of neurons within this structure that coexpresses Vglut2 and Pitx2, and by conditional targeting of this subpopulation we reduced Vglut2 expression levels in the STN by 40%, leaving Pitx2 expression intact. This reduction diminished, yet did not eliminate, glutamatergic transmission in the substantia nigra pars reticulata and entopeduncular nucleus, two major targets of the STN. The knock-out mice displayed hyperlocomotion and decreased latency in the initiation of movement while preserving normal gait and balance. Spatial cognition, social function, and level of impulsive choice also remained undisturbed. Furthermore, these mice showed reduced dopamine transporter binding and slower dopamine clearance in vivo, suggesting that Vglut2-expressing cells in the STN regulate dopaminergic transmission. Our results demonstrate that altering the contribution of a limited population within the STN is sufficient to achieve results similar to STN lesions and high-frequency stimulation, but with fewer side effects.

Análise da contribuição de fatores genéticos e ambientais na manutenção da hanseniase nos estados do Rio Grande do Norte e Pará

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Voltammetric determination of L-dopa using an electrode modified with trinuclear ruthenium ammine complex (Ru-red) supported on Y-type zeolite

The L-dopa is the immediate precursor of the neurotransmitter dopamine. Unlike dopamine, L-dopa easily enters the central nervous system and is used in the treatment of Parkinson's disease. A sensitive and selective method is presented for the voltammetric determination of L-dopa in pharmaceutical formulations using a carbon paste electrode modified with trinuclear ruthenium ammine complex [(NH3)(5)Ru-III-O-Ru-IV(NH3)(4)-O-Ru-III(NH3)(5)](6+) (Ru-red) incorporated in NaY zeolite. The parameters which influence on the electrode response (paste composition, potential scan rate, pH and interference) were also investigated. The optimum conditions were found to an electrode composition (m/m) of 25% zeolite containing 6.7% Ru, 50% graphite and 25% mineral oil in acetate buffer at pH 4.8. Voltammetric peak currents showed a linear response for L-dopa concentration in the range between 1.2 x 10(-4) and 1.0 x 10(-2) Mol l(-1) (r = 0.9988) with a detection limit of 8.5 x 10(-5) mol l(-1). The variation coefficient for a 1.0 x 10(-3) mol l(-1) L-dopa (n = 10) was 5.5%. The results obtained for L-dopa in pharmaceutical formulations (tablet) was in agreement with compared official method. In conclusion, this study has illustrated that the proposed electrode modified with Ru-red incorporated zeolite is suitable valuable for selective measurements of L-dopa. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Coenzyme Q(10) and its effects in the treatment of neurodegenerative diseases

According to clinical and pre-clinical studies, oxidative stress and its consequences may be the cause or, at least, a contributing factor, to a large number of neurodegenerative diseases. These diseases include common and debilitating disorders, characterized by progressive and irreversible loss of neurons in specific regions of the brain. The most common neurodegenerative diseases are Parkinson's disease, Huntington's disease, Alzheimer's disease and amyotrophic lateral sclerosis. Coenzyme Q(10) (CoQ(10)) has been extensively studied since its discovery in 1957. It is a component of the electron transportation chain and participates in aerobic cellular respiration, generating energy in the form of adenosine triphosphate (ATP). The property of CoQ(10) to act as an antioxidant or a pro-oxidant, suggests that it also plays an important role in the modulation of redox cellular status under physiological and pathological conditions, also performing a role in the ageing process. In several animal models of neurodegenerative diseases, CoQ(10) has shown beneficial effects in reducing disease progression. However, further studies are needed to assess the outcome and effectiveness of CoQ(10) before exposing patients to unnecessary health risks at significant costs.

Interferindo com oscilações de alta frequência no hipocampo epiléptico: consequências para as crises espontâneas

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

Os núcleos dopaminérgicos do mesencéfalo do mocó (kerodon rupestris): caracterização citoarquitetônica e por imunoistoquímica para tirosina-hidroxilase

The 3-hydroxytyramine/dopamine (DA) is a monoamine of catecholamineric group and consists in the progenitor substantia of synthesis of noradrenaline and adrenaline, having the enzyme tyrosine hydroxylase as a regulator of this process. Nuclei of midbrain expressing DA are the retrorubral field (RRF, A8 group), the substantia nigra pars compacta (SNc, A9 group) and the ventral tegmental area (VTA, A10 group). These nuclei are involved in three complex circuitry called mesostriatal, mesocortical and mesolimbic, which are related directly with various behavioral manifestations such as motor control, reward signaling in behavioural learning, motivation and pathological manifestations of Parkinson s disease and schizophrenia. The aim of this study was describe the morphology of midbrain dopaminergic neurons (A8, A9 and A10) of the rock cavy (Kerodon rupestris), a rodent belonging to the family Caviidae typical of the Brazilian Northeast, which is being adopted as a model for neuroanatomical studies in laboratory of neuroanatomy of the Federal University of Rio Grande do Norte. Coronal sections of brains of the rock cavies were submitted to staining by Nissl s method and immunohistochemistry against tyrosine hydroxylase. The nuclear organization of the midbrain dopaminergic nuclei of the rock cavy is very similar to that found in other animals of the order Rodentia, except by the presence of the tail of substantia nigra, which was found only in the studied species. We concluded that the midbrain dopaminergic nuclei are phylogenetically stable among species, but we think to be it necessary to expand the studies about the particularity found the rock cavy, investigating its occurrence in other species of rodents or investigating its functional relevance

Participação da neurotransmissão dopaminergica no efeito hiperlocomotor do neuropeptideo S

Neuropeptide S (NPS) is an endogenous 20-aminoacid peptide which binds a G protein-coupled receptor named NPSR. This peptidergic system is involved in the modulation of several biological functions, such as locomotion, anxiety, nociception, food intake and motivational behaviors. Studies have shown the participation of NPSR receptors in mediating the hyperlocomotor effects of NPS. A growing body of evidence suggests the participation of adenosinergic, dopaminergic and CRF systems on the hyperlocomotor effects of NPS. Considering that little is known about the role of dopaminergic system in mediating NPS-induced hyperlocomotion, the present study aims to investigate the locomotor actions of intracerebroventricular (icv) NPS in mice pretreated with α-metil-p-tirosine (AMPT, inhibitor of dopamine synthesis), reserpine (inhibitor of dopamine vesicle storage) or sulpiride (D2 receptor antagonist) in the open field test. A distinct group of animals received the same pretreatments described above (AMPT, reserpine or sulpiride) and the hyperlocomotor effects of methylphenidate (dopamine reuptake inhibitor) were investigated in the open field. NPS and methylphenidate increased the mouse locomotor activity. AMPT per se did not change the locomotion of the animals, but it partially reduced the hyperlocomotion of methylphenidate. The pretreatment with AMPT did not affect the psychostimulant effects of NPS. Both reserpine and sulpiride inhibited the stimulatory actions of NPS and methylphenidate. These findings show that the hyperlocomotor effects of methylphenidate, but not NPS, were affected by the pretreatment with AMPT. Furthermore, methylphenidate- and NPS-induced hyperlocomotion was impaired by reserpine and sulpiride pretreatments. Together, data suggests that NPS can increase locomotion even when the synthesis of catecholamines was impaired. Additionally, the hyperlocomotor effects of NPS and methylphenidate depend on monoamines vesicular storaged, mainly dopamine, and on the activation of D2 receptors. The psychostimulant effects of NPS via activation of dopaminergic system display clinical significance on the treatment of diseases which involves dopaminergic pathways, such as Parkinson s disease and drug addiction

Effects of exercise training on the cardiovascular system: Pharmacological approaches

Physical exercise promotes beneficial health effects by preventing or reducing the deleterious effects of pathological conditions, such as arterial hypertension, coronary artery disease, atherosclerosis, diabetes mellitus, osteoporosis, Parkinson's disease, and Alzheimer disease. Human movement studies are becoming an emerging science in the epidemiological area and public health. A great number of studies have shown that exercise training, in general, reduces sympathetic activity and/or increases parasympathetic tonus either in human or laboratory animals. Alterations in autonomic nervous system have been correlated with reduction in heart rate (resting bradycardia) and blood pressure, either in normotensive or hypertensive subjects. However, the underlying mechanisms by which physical exercise produce bradycardia and reduces blood pressure has not been fully understood. Pharmacological studies have particularly contributed to the comprehension of the role of receptor and transduction signaling pathways on the heart and blood vessels in response to exercise training. This review summarizes and examines the data from studies using animal models and human to determine the effect of exercise training on the cardiovascular system. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Efeitos tardios dos praguicidas organoclorados no homem

Procurou-se relacionar as informações disponíveis sobre os organoclorados e os efeitos crônicos provocados pela exposição. Os compostos organoclorados são os praguicidas mais persistentes já fabricados. Embora sejam geralmente eficientes no controle das pragas, são importantes poluentes ambientais e potenciais causas de problemas de saúde para o homem, tendo sido proibidos ou controlados na maioria dos países. Com poucas exceções, os efeitos tardios desses compostos sobre a saúde humana são difíceis de detectar, em função de dificuldades metodológicas e da extrapolação dos resultados. A genotoxicidade está entre os mais sérios dos possíveis danos causados por esses compostos e merece atenção especial, devido à natureza irreversível do processo. Outro ponto a ser considerado é o aumento na incidência de alterações no desenvolvimento do trato reprodutivo e na fertilidade masculina observada nas últimas décadas provavelmente decorrente do aumento da exposição intra-uterina a compostos estrogênicos e anti-androgênicos, como os organoclorados.

Case for diagnosis

Descreve-se caso clínico de paciente feminina adulta, portadora de doença de Parkinson em uso de amantadina que desenvolveu extenso quadro de livedo reticular nos membros e abdome após o início do medicamento. Discutem-se a semiotécnica diagnóstica do livedo reticular e seus diferenciais. Os autores salientam que a etiologia medicamentosa deva ser considerada no diagnóstico dos livedos reticulares.

Behavioural and neurochemical effects of phosphatidylserine in MPTP lesion of the substantia nigra of rats

The present study investigated the effects of intranigral MPTP (1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine) infusion on rats treated with phosphatidylserine and evaluated in two memory tasks and on striatal dopamine levels. The results indicated that MPTP produced a significant decrease in the avoidance number in comparison to sham-operated and non-operated rats submitted to a two-way avoidance task. MPTP-lesioned rats exhibited an increase in the latencies to find the platform in cued version of the water maze in comparison to sham-operated and non-operated animals. The tested toxin reduced striatal dopamine levels in comparison to sham-operated and non-operated groups. A final surprising result was that phosphatidylserine was unable to reverse the cognitive deficits produced by MPTP or the reduction of striatal dopamine levels. In conclusion, the data suggest that MPTP is a good model to study the early impairment associated with Parkinson's disease and phosphatidylserine did not improve the memory impairment induced by MPTP. (C) 2003 Elsevier B.V. All rights reserved.

A disposaable electrochemical sensor for the rapid determination of levodopa

Levodopa (L-dopa), the biological precursor of catecholamines, is the most widely prescribed drug in the treatment of Parkinson's disease. The present work presents a proposal for the application of a gold screen-printed electrode an electrochemical sensor for monitoring L-dopa in stationary solution and a flow system. Using the electrooxidation of L-dopa at +0.63 V in acetate buffer pH 3.0 on a gold screen-printed electrode it is possible to obtain a linear calibration curve from 9.9 x 10(-5) to 1.2 x 10(-3) mol L-1 and a detection limit of 6.8 x 10(-5) mol L-1. Under amperometric conditions (E-app = 0.8 V; flow rate = 14.1 ml, min(-1); pH 3.0), an analytical calibration graph for L-dopa was obtained from 1.0 x 10(-6) mol L-1 6.6 x 10(-4) mol L-1 with a detection limit of 9.9 x 10(-7) mol L-1. The method was successfully applied to the determination of L-dopa in commercial dosage forms without any pre-treatment. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.