Efeito do ácido glutárico sobre parâmetros do sistema glutamatérgico em cérebro de ratos ao longo do desenvolvimento

A acidemia glutárica do tipo I (AG I) é um erro inato do metabolismo causado pela deficiência da glutaril-CoA desidrogenase (GCDH), uma enzima responsável pelo catabolismo da lisina, hidroxilisina e triptofano. A deficiência da atividade da GCDH leva ao acúmulo nos fluidos corporais e no cérebro predominantemente de ácido glutárico (AG) e em menor grau do ácido 3- hidroxiglutárico e do ácido glutacônico. Clinicamente, os pacientes apresentam macrocefalia ao nascimento e uma hipomielinização ou desmielinização progressiva do córtex cerebral. Crises de descompensação metabólica ocorrem usualmente entre 6 e 24 meses de vida, resultando numa destruição irreversível de regiões cerebrais suscetíveis, em particular o estriado, e subseqüentemente alterações severas dos movimentos, como distonia e discinesia. Apesar dos sintomas neurológicos severos e alterações neuropatológicas cerebrais importantes (atrofia cerebral), os mecanismos que levam ao dano cerebral na AG I são pouco conhecidos. No presente estudo, investigamos o efeito in vitro do AG sobre vários parâmetros do sistema glutamatérgico, tais como a união de glutamato a membranas plasmáticas sinápticas na presença e ausência de sódio, a captação de glutamato por fatias cerebrais e a liberação de glutamato induzida por potássio por preparações sinaptossomais de córtex cerebral e estriado ou cérebro médio de ratos ao longo do desenvolvimento. Primeiro, observamos que o AG diminui a união de glutamato Na+-independente a membranas sinápticas de córtex cerebral e cérebro médio de ratos de 7 e 15 dias de vida, evidenciando uma possível competição entre o glutamato e o AG por sítios de receptores glutamatérgicos. Visto que uma diminuição da união de glutamato Na+- independente pode representar uma interação do AG com receptores glutamatérgicos, investigamos se AG interage com receptores glutamatérgicos pela adição de antagonistas de receptores NMDA e não-NMDA. Verificamos que, em córtex cerebral de ratos de 15 dias de vida, o AG e o CNQX (antagonista de receptores não-NMDA) diminuem a união de glutamato em 20 e 40 %, respectivamente, e que a co-incubação desses compostos não provoca um efeito aditivo, sugerindo que a união do AG e do CNQX ao receptor não-NMDA ocorre provavelmente através do mesmo sítio. Resultados semelhantes foram encontrados em cérebro médio de ratos de 15 dias de vida. Por outro lado, o AG não alterou a união de glutamato na presença de sódio tanto em córtex cerebral como em cérebro médio e/ou estriado, sugerindo que o AG não compete pelos transportadores de glutamato. Também observamos que o AG diminui a captação de glutamato por fatias de córtex cerebral de ratos de 7 dias de vida, o que pode provavelmente resultar num excesso de glutamato na fenda sináptica levando à excitotoxicidade, o que pode ser relacionado com o dano cerebral característico dos pacientes com AG I. A inibição da captação de glutamato por fatias não foi prevenida pela pré-incubação com creatina e N-acetilcisteína, sugerindo que essa ação do AG provavelmente não se deva a um efeito indireto reduzindo o metabolismo energético ou aumentando a produção de radicais livres. Finalmente, verificamos que o AG não alterou a liberação de glutamato estimulada por potássio por sinaptossomas. Assim, concluímos que o AG pode alterar o sistema glutamatérgico durante o desenvolvimento cerebral, resultando em possíveis ações deletérias sobre o SNC que podem explicar ao menos em parte a neuropatogenia da AG I.

Administração repetida de baixas doses de reserpina: um possível modelo para o estudo de déficits cognitivos e motores associados à Doença de Parkinson

Parkinson's disease (PD) is one of the most common neurodegenerative brain disorders and is characterized primarily by a progressive degeneration of dopaminergic neurons nigroestriatais. The main symptoms of this disease are motor alterations (bradykinesia, rigidity, tremor at rest), which can be highly disabling in advanced stages of the condition. However, there are symptomatic manifestations other than motor impairment, such as changes in cognition, mood and sensory systems. Animal models that attempt to mimic clinical features of PD have been used to understand the behavioral and neural mechanisms underlying neurophysiological disturbance of this disease. However, most models promote an intense and immediate motor impairment, consistent with advanced stages of the disease, invalidating these studies for the evaluation of its progressive nature. The administration of reserpine (a monoamine depletor) in rodents has been considered an animal model for studying PD. Recently we found that reserpine (in doses lower than those usually employed to produce the motor symptoms) promotes a memory deficit in an aversive discrimination task, without changing the motor activity. It was suggested that the administration of this drug in low doses can be useful for the study of memory deficits found in PD. Corroborating this data, in another study, acute subcutaneous administration of reserpine, while preserving motor function, led to changes in emotional context-related (but not neutral) memory tasks. The goal of this research was to study the cognitive and motor deficits in rats repeatedly treated with low doses of reserpine, as a possible model that simulates the progressive nature of the PD. For this purpose, 5-month-old male Wistar rats were submitted to a repeated treatment with vehicle or different doses of reserpine on alternate days. Cognitive and motor parameters and possible changes in neuronal function were evaluated during treatment. The main findings were: repeated administration of 0.1 mg / kg of reserpine in rats is able to induce the gradual appearance of motor signs compatible with progressive features found in patients with PD; an increase in striatal levels of oxidative stress and changes in the concentrations of glutamate in the striatum were observed five days after the end of treatment; in animals repeatedly-treated with 0. 1 mg/kg, cognitive deficits were observed only after the onset of motor symptoms, but not prior to the onset of these symptoms; 0.2 mg / kg reserpine repeated treatment has jeopardized the cognitive assessment due to the presence of severe motor deficits. Thus, we suggest that the protocol of treatment with reserpine used in this work is a viable alternative for studies of the progressive appearance of parkinsonian signs in rats, especially concerning motor symptoms. As for the cognitive symptoms, we suggest that more studies are needed, possibly using other behavioral models, and / or changing the treatment regimen

Expressão de zif268 no cérebro do lagarto Tropidurus Hispidus após exploração de um ambiente enriquecido.

In the present work, we investigated behavioral changes associated with the increase in Zif268 protein expression within telencephalic areas of the tropical lizard Tropidurus hispidus that correspond to the mammalian hippocampus (HC). We used 13 male individuals of this species, collected at the Federal Agrotechnical School of Rio Grande do Norte, under SISBIO license number 19561-1. Four animals had their brains removed and were submitted to a Western blot with antibodies for the Zif268 protein. The remaining animals were separated in two different groups: a control group (n=4) and an exploration group (n=5). Animals from the exploration group were exposed to an enriched environment with many sensory cues novel to them. Control group animals stayed in the environment they were already habituated to. After 90 min from the onset of exposure to the new environment, animals from both groups were submitted to intracardiac perfusion with fixative, and the brains were removed, cryoprotected and frozen. After that, brains were sectioned at 20 μm and the sections were subjected to immunohistochemistry for the Zif268 protein. We verified that the Zif268 protein is likely conserved in the brain of T. hispidus, which showed antigenicity for the antibody anti-Zif268 made in mammals. In animals from the exploration group, we detected an increase of the Zif268 protein in the Septum, Striatum, Dorsoventricular Area and in cortical areas corresponding to the HC. This increase was proportional to the amount of environmental exploration, with maximum positive correlation in the hippocampal subareas Medial Cortex (R = 0.94 and p = 0.004) and Dorsomedial Cortex (R = 0.92 and p = 0.006). The data corroborate the notion that the reptilian hippocampus, as well as the mammalian HC, plays an important role in spatial exploration.

Efeitos da estimulação ambiental sobre os aspectos motores, cognitivos e neuronais em um modelo farmacológico progressivo da doença de Parkinson

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Toxicidade de sementes de fedegoso (Cassia occidentalis L.) para frangos de corte

Foram realizados três ensaios com o objetivo de se determinar o nível de toxicidade da contaminação de sementes de Cassia occidentalis na alimentação de frangos de corte. Nos dois primeiros ensaios foram utilizadas 640 aves de 1 dia de idade. Os níveis de adição da semente no primeiro ensaio foram, 0; 2; 4 e 6%, obtendo-se 5,77; 84,62; 100 e 100% de mortalidade, respectivamente. No segundo ensaio, os níveis utilizados foram 0; 0,5; 1 e 2%, obtendo-se 0; 3,29; 15,73 e 89,47% de mortalidade, respectivamente. No terceiro ensaio, utilizou-se 960 aves de 3 dias de idade. Adicionou-se a ração inicial (4-31 dias de idade) e final (32-52 dias) sementes moídas de fedegoso aos níveis de 0; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4 e 0,5%. O peso médio final das aves foi 2,01; 1,95; 1,95; 1,90; 1,77 e 1,58 kg, respectivamente, observando-se diferença significativa (P < 0,05%) em relação ao controle para 0,3; 0,4 e 0,5% de adição. Os valores médios de consumo (4,33; 4,32; 4,32; 4,28; 4,08 e 3,80 kg, respectivamente) e da conversão alimentar (2,15; 2,21; 2,22; 2,25; 2,31 e 2,41, respectivamente) foram significativamente diferentes (P < 0,05%) para 0,4 e 0,5% de adição das sementes em relação ao grupo controle. O aspecto histológico de órgãos e tecidos das aves que receberam C.occidentalis, sacrificadas no término das fases inicial e final, foi característico de um processo degenerativo observado no coração, fígado, pâncreas, rins, músculo estriado esquelético e intestinos. Os percentuais de mortalidade foram 2,77; 2,08; 2,08; 0,69; 0,69 e 0%, respectivamente.

Amastigotes forms of Trypanosoma cruzi detected in a renal allograft

Detecção de formas amastigotas do Trypanosoma cruziem enxerto renalA doença de Chagas é zoonose transmitida pelo Trypanosoma cruzi, o qual apresenta duas formas distintas no hospedeiro vertebrado, a tripomastigota circulante e a amastigota tecidual. Esta última parasita freqüentemente os tecidos musculares cardíaco, liso e estriado, e o tecido nervoso. Até o presente momento nunca foram detectados formas amastigotas em parênquima renal. O presente relato descreve, pela primeira vez, a detecção de formas amastigotas do T. cruzi em parênquima renal em receptor de enxerto de rim, com testes sorológicos negativos para a doença de Chagas e ausência de transfusões prévias, observado 1 mês após o transplante renal com doador cadáver proveniente de região endêmica. O paciente desenvolveu doença de Chagas aguda com detecção de formas tripomastigotas circulantes. Como a única forma de transmissão desta zoonose pelo enxerto é através de órgão parasitado com formas amastigotas, sugere-se fortemente que o rim transplantado foi o responsável pela transmissão da doença de Chagas, no presente caso. Esta é a via de infecção que deve ser levada em consideração em transplantes nas áreas endêmicas

Mecanismos celulares e moleculares que controlam o desenvolvimento e o crescimento muscular

O músculo estriado esquelético é formado pela associação de fibras musculares com a matriz extracelular. Esse tecido possui alta plasticidade e o conhecimento das características morfológicas, da miogênese, e da dinâmica do crescimento é importante para o entendimento da morfofisiologia bem como para a seleção de animais visando a melhoria na produção de carne. A maioria dos músculos estriados originam-se de células precursoras do mesoderma a partir dos somitos do embrião e o controle da diferenciação ocorre pela ação de fatores indutores ou inibidores. Um grupo de fatores transcricionais, pertencentes à família MyoD tem um papel central na diferenciação muscular. Coletivamente chamados de Fatores de Regulação Miogênica (MRFs), são conhecidos quatro tipos: MyoD, myf-5, miogenina e MRF4. Esses fatores ligam-se à seqüências de DNA conhecidas como Ebox (CANNTG) na região promotora de vários genes músculo-específicos, levando à expressão dos mesmos. As células embrionárias com potencial para diferenciação em células musculares (células precursoras miogênicas) expressam MyoD e Myf-5 e são denominadas de mioblastos. Essas células proliferam, saem do ciclo celular, expressam miogenina e MRF4, que regulam a fusão e a diferenciação da fibra muscular. Uma população de mioblastos que se diferencia mais tardiamente, as células miossatélites, são responsáveis pelo crescimento muscular no período pós natal, que pode ocorrer por hiperplasia e hipertrofia das fibras. As células satélites quiescentes não expressam os MRFs, porém, sob a ação de estímulos como fatores de crescimento ou citocinas, ocorre a ativação desse tipo celular que prolifera e expressa os MRFs de maneira similar ao que ocorre com as células precursoras miogênicas durante a miogênese. Os mecanismos de crescimento muscular são regulados pela expressão temporal dos (MRFs), que controlam a expressão dos genes relacionados com o crescimento muscular.

Ponto-de-não-retorno e períodos de restrição alimentar nos parâmetros zootécnicos e no desenvolvimento muscular de larvas de pacu

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Perfil de expressão e organização genômica de micrornas músculo-específicos na tilápia-do-nilo (Oreochromis nicoticus)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Proteína capsidial do Rupestris stem pitting-associated vírus: seqüenciamento do gene, expressão em Escherichia coli, purificação e produção de anti-soro policlonal

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Avaliação da dose letal 'DL IND.50' oral e efeitos metabólicos da linamarina extraída de mandioca, em ratos

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Avaliação in vitro do efeito genotóxico e neurotóxico da rotenona em populações neuronais de encéfalo de ratos

A doença de Parkinson (DP) é uma doença neurodegenerativa, que afeta principalmente neurônios dopaminérgicos da substância negra que projetam para o estriado. A rotenona, um composto amplamente usado como pesticida, pode estar relacionada a influências ambientais que aumentam o risco do aparecimento da DP. Estudo com análise de danos no DNA, como o ensaio em eletroforese do cometa foi introduzido neste trabalho para uma melhor compreensão de efeitos neurotóxicos da rotenona em modelo experimental da DP. O teste do cometa foi aplicado em neurônios provenientes de culturas mesencefálicas mistas de ratos expostas a diferentes concentrações em dois tempos de exposição, 24 e 48 horas. A média do índice de dano dos cometas mostrou-se, segundo análise estatística, significativamente diferente em relação ao grupo controle em todas as concentrações de rotenona testadas e nas duas durações analisadas. No entanto, na análise comparativa do índice de dano considerando o tempo de exposição para concentrações equivalentes, somente 20 e 30 nano molares demonstraram diferença significativa entre 24 e 48 horas de exposição. Este trabalho demonstrou que, nas condições empregadas, o teste do cometa detectou danos no material genético sem alteração detectável no teste de viabilidade celular pelo MTT (5 nM de rotenona por 24h), sugerindo que alterações genotóxicas podem anteceder alterações de viabilidade celular em neurônios expostos à rotenona. Entretanto, não é possível afirmar se tais alterações possuem caráter irreversível ou não.

Análise comportamental e histológica de um modelo animal da doença de Parkinson em camundongos suíços

A Doença de Parkinson (DP) é uma das doenças neurodegenerativas mais comuns relacionadas com a idade, e apresenta sintomatologia com alterações motoras clássicas que estão relacionadas com a degeneração dos neurônios dopaminérgicos da SNpc e a diminuição de dopamina no estriado. Modelos animais da DP são instrumentos importantes utilizados por pesquisadores para uma maior compreensão de mecanismos patológicos envolvidos na doença e para a avaliação de possíveis intervenções terapêuticas. Tais modelos devem mimetizar algum aspecto da doença, como a degeneração dos neurônios dopaminérgicos nigrais. Neste contexto, o modelo da DP induzido pela injeção da neurotoxina 6- hidroxidopamina (6-OHDA) já se encontra bem estabelecido em ratos, mas necessita ainda de melhor caracterização das alterações comportamentais e lesões no sistema nigro-estriatal em camundongos de diferentes linhagens a fim de que haja interpretações confiáveis quando o modelo for usado em testes terapêuticos. O presente estudo teve como objetivo melhorar a caracterização do modelo unilateral da DP com 6-OHDA em camundongos suíços, avaliando alterações comportamentais e o efeito sobre os neurônios dopaminérgicos da SNpc. Nesta investigação utilizou-se uma única injeção intraestriatal unilateral de 6-OHDA, em duas diferentes concentrações da toxina: 5µg/µl e 10µg/µl. Os nossos resultados mostraram que ambas as concentrações utilizadas causaram perda severa de neurônios dopaminérgicos na SNpc, com uma média de 74,5% e 89,5% de per da, respectivamente. Esta perda apresentou uma correlação alta com o comportamento rotatório induzido por apomorfina e uma correlação baixa com a ambulação no teste do campo aberto. Desta forma, injeções intraestriatais de 5µg/µl ou 10µg/µl de 6-OHDA, em camundongos suíços, reproduzem de forma efetiva o modelo animal unilateral da DP com 6-OHDA, podendo ser utilizadas de forma confiável em experimentos que visem a investigação de terapias farmacológicas, celulares e/ou de neuroproteção para a DP.

Ativação microglial, lesão da substância branca e expressão de Nogo-A em ratos submetidos à isquemia estriatal

O objetivo desta investigação foi avaliar o padrão degenerativo de diversos tratos de substância branca após lesão isquêmica estriatal, correlacionando o processo degenerativo com os padrões de ativação microglial e expressão de Nogo-A. Para isso, foi induzida isquemia focal com injeção estereotáxica de endotelina no estriado de ratos adultos, e nos animais controle apenas injetou-se solução salina estéril. Os animais foram perfundidos 3, 7, 14 e 30 dias após isquemia. O cérebro removido, pós-fixado, crioprotegido, cortado em criostato e os cortes obtidos submetidos à investigação imunoistoquímica com os seguintes anticorpos: Anti-GFAP (1:2000,Dako), Anti-Tau-1 (1:500,Chemicon), Anti-MBP (1:100,Chemicon International), Anti-Nogo A (1:100,Invitrogen), Anti-Iba1 (1:1000, WAKO), Anti-ED1 (1:500, Serotec) e Anti-MHC-II (1:100 Abcam), além da visualização do padrão lesivo com violeta de cresila. As lâminas marcadas pelos diferentes métodos foram avaliadas qualitativamente e algumas também quantitativamente (Anti-Nogo A, Anti-ED1, Anti-MHC-II e Anti-Tau-1), com contagens realizadas no estriado e no corpo caloso. Os dados foram tabulados, submetidos à análise estatística pelo teste de Tukey (p<0,05) e capturadas micrografias dos achados mais representativos. As lâminas coradas com violeta de cresila revelaram um aumento da densidade celular pela infiltração de células inflamatórias à área isquêmica, com aumento expressivo ao 7º dia. Nas lâminas imunomarcadas para GFAP foi encontrado aumento progressivo da população de astrócitos, assim como um aumento do volume celular em 7 e 14 dias. Oligondendrócitos patológicos marcados com Tau-1 tiveram pico de marcação ao 3º dia no estriado e ao 7º dia no corpo caloso, e a perda de compactação de mielina identificada pelo MBP foi melhor observada ao 14º dia, nos diferentes tratos. A ativação microglial identificada pelas diferentes imunomarcações apresentou seu pico ao 7º dia, tanto em estriado como em corpo caloso, porém no corpo caloso com um número muito menor quando comparado com o estriado. A morfologia microglial sofreu variações, sendo encontrado o fenótipo ramificado nos animais controles, assim como nos tempos precoces e tardios pós isquemia e o padrão amebóide/fagocítico ao 7º dia, coincidente com o maior número de células ativadas. A contagem de células Nogo-A + teve seu pico observado ao 3º dia no estriado, não sendo observadas no corpo caloso diferenças de expressão de Nogo-A entre 3 a 14 dias, apenas uma diminuição quando comparado a 30 dias. Sendo assim, microinjeções de ET-1 no estriado induziram conspícua perda tecidual, concomitante com ativação microglial progressiva, astrocitose, perda da imunoreatividade para proteína básica de mielina e lesão de oligodendrócitos em diversos tempos de sobrevida após isquemia focal. Estes eventos acometem alguns tratos de SB, como o corpo caloso. O estabelecimento da evolução temporal destes eventos neuropatológico é a base para estudos futuros, nos quais se deverá manipular a resposta inflamatória com intuito de minimizar estas alterações teciduais.

Avaliação neuropatológica da lesão estriatal em ratos machos e fêmeas da linhagem lister hooded induzida experimentalmente por microinjeções de endotelina-1

A resposta inflamatória pode exacerbar o processo lesivo após desordens neurais agudas. O dimorfismo sexual gerado pelas diferentes presenças hormonais existentes entre macho e fêmea têm demonstrado habilidades neuroprotetoras endógenas opostas, apresentando uma melhor preservação da integridade do tecido nervoso na fêmea, putativamente, devido à presença dos hormônios ginógenos. Não existem investigações comparando como essa diferença pode afetar a resposta inflamatória durante o AVE. No presente estudo, investigaram-se as diferenças nos processos inflamatórios agudos do dimorfismo sexual de ratos adultos, de ambos os sexos, submetidos à lesão isquêmica aguda induzida por Endotelina (ET1) no corpo estriado. Seis grupos experimentais foram delineados: Animais machos de 24 horas de sobrevida (n= 8); machos de 72 horas de sobrevida de (n=8); machos de 7 dias de sobrevida (n=8); e fêmeas de 24 horas de sobrevida (n= 8); fêmeas de 72 horas de sobrevida de(n=8); fêmeas de 7 dias de sobrevida. A análise histopatológica geral foi realizada em secções coradas pela violeta de cresila. Macrófagos, astrócitos e neurônios foram identificados por imuno-histoquímica com anticorpos específicos para estas células inflamatórias (ED1, anti-GFAP e Anti-NeuN, respectivamente). Realizou-se contagem de micróglia/macrófagos ativados e corpos neuronais nos grupos experimentais mencionados. Não se notou diferença quantitativa entre os diferentes sexos, contudo houve uma aparente queda na quantidade de macrófagos/micróglia em 3 dias, tanto para os machos quanto para as fêmeas, apresentando alguma diferença na ativação astrocitária mais forte em machos. Os resultados sugerem que as diferenças sexuais na linhagem Lister Hooded, não são suficientes para causar diferenças significativas na preservação do tecido nervoso e em alguns aspectos da resposta inflamatória após a indução de isquemia cerebral por meio de ET1.