Interaction between the 5-HT system and the basal ganglia: functional implication and therapeutic perspective in Parkinson's disease

The neurotransmitter serotonin (5-HT) has a multifaceted function in the modulation of information processing through the activation of multiple receptor families, including G-protein-coupled receptor subtypes (5-HT1, 5-HT2, 5-HT4-7) and ligand-gated ion channels (5-HT3). The largest population of serotonergic neurons is located in the midbrain, specifically in the raphe nuclei. Although the medial and dorsal raphe nucleus (DRN) share common projecting areas, in the basal ganglia (BG) nuclei serotonergic innervations come mainly from the DRN. The BG are a highly organized network of subcortical nuclei composed of the striatum (caudate and putamen), subthalamic nucleus (STN), internal and external globus pallidus (or entopeduncular nucleus in rodents, GPi/EP and GPe) and substantia nigra (pars compacta, SNc, and pars reticulata, SNr). The BG are part of the cortico-BG-thalamic circuits, which play a role in many functions like motor control, emotion, and cognition and are critically involved in diseases such as Parkinson's disease (PD). This review provides an overview of serotonergic modulation of the BG at the functional level and a discussion of how this interaction may be relevant to treating PD and the motor complications induced by chronic treatment with L-DOPA.

The effect of organotin and copper sulfate on the late development and presettlement behavior of the hard clam Mercenaria mercenaria

The effect of organotin compounds and copper, commonly used as antifouling agent, were studied on Mercenaria mercernaria larvae. They were reared under usual hatchery conditions until they reached 190 um in diameter. The larvae were subjected to four compounds, tributylin chloride (TBT), monobutyltin chloride (MBT), trimethyltin chloride (TMT), cupric sulfate (CuSo4) plus control. Mortality was measured at 24, 48 h, and 96h. Behavioral and/or metamorphic changes were recorded in triplicate at 24-48 and 96 h. The appearance in swimming larvae of a functional foot was considered a sign of competence to set and was recorded as a "pediveliger". Swimming larvae were considered as larvae that have not yet reached their total development and they were recorded as "swimming". Larvae that did not show foot or swimming activity and were static but alive on the bottom were recorded as "bottom". TBT was found to completely inhibit swimming activity at sublethal concentrations throughout the period of observation. Copper and MBT inhibited swimming from 48 h, TMT did not inhibit swimming activity at any of the times recorded. The four compounds ranked in order of decreasing toxicity were TBT>TMT>CU>MBT.

Avaliação da intervenção terapêutica com produto natural na cicatrização de ferida cutânea: o uso de óleo de capivara

A cicatrização de feridas cutâneas visa restaurar a integridade da pele, objetivando um fechamento rápido da lesão e a formação de uma cicatriz funcional e esteticamente satisfatória. Diversos modelos in vivo têm sido estudados a fim de caracterizar diversos componentes e mecanismos envolvidos no reparo tecidual e avaliar os efeitos de potenciais compostos terapêuticos que aceleram o processo de cicatrização. O óleo extraído da gordura subcutânea de capivara possui certas propriedades, entre elas está o seu uso em ferimentos externos com o intuito de acelerar o processo cicatricial, embora tal evento não seja confirmado em pesquisas experimentais. O presente estudo teve como objetivo investigar os possíveis efeitos da aplicação tópica de óleo de capivara em feridas cutâneas induzidas em camundongos Swiss, avaliando sua interferência macro e microscópica no processo de cicatrização das lesões. A lesão foi realizada no dorso dos animais, que receberam aplicação tópica do óleo de capivara (0,1 ml) durante 3, 7, 14 e 21 dias de pós-operatório (PO), conforme protocolo estabelecido. Ao final dos dias, foi realizada eutanásia dos animais e fragmentos de lesão e pele adjacente foram coletados e processados para a microscopia de luz. Cortes histológicos da amostra foram corados com hematoxilina e eosina, azul de toluidina, picro sirius red, resorcina fucsina de Weigert, e imunomarcadas para detecção de antígeno nuclear de proliferação celular. Foram analisados macroscopicamente o aspecto geral da lesão, contração da lesão e reepitelização, e microscopicamente a espessura da neoepiderme, quantidade de leucócitos polimorfonucleares (PMN) e mastócitos, proliferação celular na epiderme e derme, e avaliação das fibras de colágeno e do sistema elástico-microfibrilar na matriz extracelular da derme cicatricial. Os animais tratados topicamente com o óleo de capivara mostraram, comparados ao grupo controle que não recebeu tratamento, melhor desenvolvimento da crosta de fibrina nas fases iniciais da cicatrização e desaparecimento da mesma antes do 14 dia PO; maior contração e reepitelização da área da lesão, bem como neoepiderme mais espessa em 7 dias PO; aumento do número de leucócitos PMN em 3 dias PO e sua gradativa redução nos dias subsequentes e diminuição do número de mastócitos em 21 dias PO. Além disso, no grupo tratado com óleo de capivara foi observada uma benéfica modulação das fibras colágenas e elásticas presentes na matriz extracelular da derme, apresentando aceleração da deposição de fibras de colágeno do tipo I e melhor organização dessas fibras no tecido, bem como aceleração da elastogênese com o aparecimento das fibras do sistema elástico-microfibrilar a partir do 7 dia PO. O presente trabalho demonstrou que o emprego tópico do óleo de capivara em feridas cutâneas de camundongos interfere favoravelmente no processo de cicatrização, acelerando o fechamento da ferida e a reparação da epiderme e derme

Energetics and Structural Characterization of the large-scale Functional Motion of Adenylate Kinase

Adenylate Kinase (AK) is a signal transducing protein that regulates cellular energy homeostasis balancing between different conformations. An alteration of its activity can lead to severe pathologies such as heart failure, cancer and neurodegenerative diseases. A comprehensive elucidation of the large-scale conformational motions that rule the functional mechanism of this enzyme is of great value to guide rationally the development of new medications. Here using a metadynamics-based computational protocol we elucidate the thermodynamics and structural properties underlying the AK functional transitions. The free energy estimation of the conformational motions of the enzyme allows characterizing the sequence of events that regulate its action. We reveal the atomistic details of the most relevant enzyme states, identifying residues such as Arg119 and Lys13, which play a key role during the conformational transitions and represent druggable spots to design enzyme inhibitors. Our study offers tools that open new areas of investigation on large-scale motion in proteins.