O uso de ácido valproico para a indução de modelos animais de autismo: uma revisão

INTRODUÇÃO: O autismo é um distúrbio neuropsiquiátrico com base biológica significativa. Faz parte de um grupo de condições definidas como transtornos invasivos do desenvolvimento e é caracterizado de um ponto de vista comportamental, com etiologias múltiplas e graus variados de gravidade. Entre os modelos animais de autismo estudados mais extensivamente estão aqueles derivados da exposição a agentes teratogênicos. OBJETIVO: O objetivo deste estudo foi mostrar evidências sobre a associação entre a exposição ao ácido valproico e o desenvolvimento de sinais clínicos semelhantes aos encontrados em pacientes autistas, por meio de uma revisão de literatura. MÉTODO: Este é um artigo de revisão de literatura realizado mediante pesquisas no MedLine e SciELO. Foram utilizadas as palavras-chave "autismo", "ácido valproico" e "modelo animal de autismo". Selecionaram-se artigos publicados entre os anos de 2008 a 2012. RESULTADOS: Foi encontrado um total de 119 artigos e, desses, foram selecionados 22 artigos. CONCLUSÃO: Modelos animais gerados pela exposição de pré ou pós-natal de ácido valproico apresentam características adequadas para o estudo do autismo, principalmente porque evidenciam características comportamentais similares àquelas encontradas em indivíduos autistas.

Uso racional de modelos animais para pesquisa e ensino de microcirurgia

O objetivo deste estudo é divulgar um modelo experimental de baixo custo, que respeita as normas regulamentadoras das experiências com animais Utilizando animais mortos em outros experimentos contribuindo com a melhora do aprendizado de microcirurgia. São utilizados cadáveres de ratos da raça Wistar, oriundo de descarte de outros cursos. Os cadáveres dos ratos descongelados são utilizados para o treinamento básico de microcirurgia dos acadêmicos do curso de medicina da Universidade Nove de Julho, visando contribuir para o treinamento de acadêmicos, sua utilização se justifica pelo baixo custo do material empregado e muitos animais são poupados durante a fase intermediária do desenvolvimento de habilidades para realização das micro-anastomoses. Este modelo experimental é de baixo custo e permite a utilização racional de animais, corroborando com as normas éticas da pesquisa experimental e contribuindo com o ensino e treinamento da microcirurgia.

Influência do tratamento crônico com cafeína em modelos animais de esquizofrenia : parâmetros cognitivos e comportamentais

A esquizofrenia envolve um conjunto de sintomas de sensopercepção, cognição e afeto que compromete significativamente a vida do sujeito. O mais aceito modelo para se entender essa doença é o modelo de hiperatividade dopaminérgica, pois drogas como anfetamina e cocaína, que aumentam a atividade dopaminérgica, mimetizam alguns sintomas dessa patologia, e os fármacos usados para o tratamento são os que bloqueiam os receptores de dopamina. Além da dopamina, o sistema glutamatérgico também tem sido relacionado à esquizofrenia, pelo fato de antagonistas de receptores glutamatérgicos do tipo NMDA, tais como PCP, MK-801 e cetamina, provocarem alguns sintomas dessa doença, como desorganização cognitiva e delírios em pessoas saudáveis. adenosina, por sua vez, desempenha um papel neuromodulatório tanto da atividade dopaminérgica quanto da atividade glutamatérgica, inibindo o tônus de ambos neurotransmissores por diferentes vias. Assim, sugerimos que antagonistas de receptores adenosinérgicos, como a cafeína, também seriam um modelo farmacológico para a doença. Com base nisso, demonstramos previamente que camundongos tratados cronicamente com cafeína desenvolvem tolerância cruzada ao efeito do antagonista NMDA MK-801 em provocar hiperlocomoção, mas não em seu déficit cognitivo na esquiva inibitória. Buscando ampliar e melhor caracterizar essa interação, os seguintes parâmetros foram avaliados em camundongos: atividade locomotora realizando-se as curvas de dose e de tempo; memória de trabalho, avaliada na tarefa de alternação tardia; memória de longa duração, avaliada na tarefa de esquiva inibitória e a avaliação de ataxia. Os resultados nos mostraram que camundongos subcronicamente tratados com cafeína na bebida (1 mg/mL, por 1, 3, ou 7 dias) apresentaram habituação semelhante entre os grupos e que MK-801 (0,25 mg/kg, i.p.) produziu hiperlocomoção nos animais tratados com água e 1 dia de cafeína, com efeito diminuído depois de 3 dias e praticamente abolido depois de 7 dias. Depois de 7 dias, o efeito também foi dose-dependente, sem tolerância cruzada na dose de 0,1 mg/mL, intermediária na dose de 0,3 mg/mL e total a 1,0 mg/mL. Os escores de ataxia induzidos por 0,5 mg/kg de MK-801 não foram afetados pelo tratamento com cafeína por 7 dias a 1 mg/mL, mas uma hiperlocomoção transitória foi observada. O tratamento com cafeína por 7 dias a 1 mg/mL preveniu os déficits induzidos por 0,01 mg/kg de MK-801 na tarefa de esquiva inibitória e os atenuou, a 0,4 mg/kg de MK-801, na tarefa de alternação tardia, no labirinto em T. Conclui-se, então, que a hiperlocomoção e os déficits cognitivos – mas não a ataxia – induzidos por MK-801 podem estar influenciados pela atividade reduzida da adenosina. Assim, os estudos sobre a ação da adenosina podem se fazer relevantes para a melhor compreensão da neurobiologia da esquizofrenia. Estes resultados são concordantes com o novo modelo proposto, que é o de hipofunção adenosinérgica na esquizofrenia.

Estudo dos efeitos comportamentais do neuropeptídeos em camundongos submetidos a modelos animais de Parkinson

Neuropeptide S (NPS) is the endogenous ligand of a G-protein coupled receptor. Preclinical studies have shown that NPSR receptor activation can promote arousal, anxiolytic-like behavioral, decrease in food intake, besides hyperlocomotion, which is a robust but not well understood phenomenon. Previous findings suggest that dopamine transmission plays a crucial role in NPS hyperactivity. Considering the close relationship between dopamine and Parkinson Disease (PD), and also that NPSR receptors are expressed on dopaminergic nuclei in the brain, the current study attempted to investigate the effects of NPS in motor deficits induced by intracerebroventricular (icv) administration of 6-OHDA and systemic administration of haloperidol. Motor deficits induced by 6-OHDA and haloperidol were evaluated on Swiss mice in the rota-rod and catalepsy test. Time on the rotating rod and time spent immobile in the elevated bar were measured respectively in each test. L-Dopa, a classic antiparkinsonian drug, and NPS were administrated in mice submitted to one of the animal models of PD related above. 6-OHDA injection evoked severe motor impairments in rota-rod test, while the cataleptic behavior of 6-OHDA injected mice was largely variable. The administration of L-Dopa (25 mg/kg) and NPS (0,1 and 1 nmol) reversed motor impairments induced by 6-OHDA in the rota-rod. Haloperidolinduced motor deficits on rota-rod and catalepsy tests which were reversed by L-Dopa (100 e 400 mg/kg), but not by NPS (0,1 and 1 nmol) administration. The association of L-Dopa 10 mg/kg and NPS 1 nmol was also unable to counteract haloperidol-induced motor deficits. To summarize, 6-OHDA-, but not haloperidol-, induced motor deficits were reversed by the central administration of NPS. These data suggest that NPS possibly facilitates dopamine release in basal ganglia, what would explain the overcome of motor performance promoted by NPS administration in animals pretreated with 6-OHDA, but not haloperidol. Finally, the presented findings point, for the first time, to the potential of NPSR agonist as an innovative treatment for PD.

Dos desvios das médias dos grupos contemporâneos aos modelos animais

O objetivo deste trabalho foi apresentar a reparametrização de um modelo de desvios das médias dos grupos contemporâneos até um modelo animal não-restrito (equações dos modelos mistos de Lush - EMML). Aplicando restrições sobre as EMML, foi obtido o modelo animal segundo Henderson (equações dos modelos mistos de Henderson - EMMH). Para obter as EMMH, restrições do tipo X'A-1λ aH = 0 foram impostas e estas geraram a necessidade de pressuposições fortes, como ausência de seleção, para que as propriedades das EMMH pudessem ser provadas. Para diferentes situações examinadas, as restrições foram confirmadas. O somatório destas restrições pode ser erroneamente interpretado como propriedade das soluções de um modelo animal de que os animais-base tenham a soma dos seus valores genéticos igual a zero.

Influência do extrato de araçá (Psidium cattleianum) e aroeira do sertão (Myracrodruon urundeuva) na prevenção à cárie em modelos animais

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Determinação dos mecanismos de ação envolvidos no efeito antiulcerogênico, antidiarreico e anti-inflamatório da Insulina Vegetal (Cissus sicyoides Linneu) em modelos animais

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Farmacologia) - IBB

Ética da pesquisa em modelos animais

A utilização de animais em experimentos científicos é descrita desde o século V a.C. Avanços científicos na área da saúde são atribuídos a modelos animais. O status moral dos animais sempre foi debatido. OBJETIVOS: Este artigo visa à revisão histórica e resumo da legislação atual, para orientar pesquisadores ao utilizar modelos animais na pesquisa em otorrinolaringologia. MATERIAL E MÉTODOS: Pesquisa na base de dados Medline. RESULTADOS: no Brasil, por muitos anos não havia regulamentação para o uso de animais em experimentação. Eram seguidas normas de organizações nacionais e internacionais. Recentemente, foi sancionada a lei nº 11.794/08, que estabelece procedimentos para o uso científico de animais. Na otorrinolaringologia, os estudos com laringe utilizaram coelho, porco, cachorro, cobaias (Cavia porcellus) e camundongo; estudos para face coelho, rato e cachorro; rinoplastia com coelho; e orelha interna com ratos e cobaias (albinas). CONCLUSÕES: Os pesquisadores envolvidos em trabalhos científicos com animais devem conhecer os princípios da lei nº 11.794/08 e pesquisar quais animais são apropriados para cada subárea estudada seus modelos com maior aplicabilidade. Os otorrinolaringologistas, especialmente aqueles que se dedicam à pesquisa, necessitam estar sempre atentos para o respeito às regras éticas de utilização de animais em seus estudos.

Clinical evaluation and induced corneal vascularization study by native and anionic collagen membranes in rabbits corneas

PURPOSE: To evaluate the corneal vascularization (CV) and the clinical aspects induced by interlamellar graft with native (NCM) and anionic (ACM) collagen membranes in rabbits corneas. METHODS: An interlamellar graft with a 0.25 x 0.25 cm NCM (group 1) or ACM (group 2) fragment was performed in the right eye (treated eye). In the left eye, an estromal tunnel was done (control eye). Sixteen rabbits were used, and they were subdivided into two experimental groups of eight animals each. The clinical evaluation was performed at the 1st, 3rd, 7th, 15th and 30th postoperative days. Corneal vascularization analysis was performed after 30 days by the Images Analizator System Leica Qwin-550®. RESULTS: After 7 days, corneal vascularization was observed at about 2.25 ± 0.71 mm (NCM) and at about 1.0 ± 1.69 mm (ACM), respectively, from the limbus in direction to the central cornea. After 15 days, CV increased in both groups (5.25 ± 1.03 mm - NCM; 2.0 ± 2.39 mm - ACM) and then progressively decreased until day 30 (2.25 ± 2.10 mm - NCM; 0.75 ± 2.12 mm - ACM). The statistical analysis indicated that the averages of the distances from the limb vessels to the grafts observed after 7 and 15 days had not differed statistically (p=0.17), and after 15 and 30 postoperative days had a tendency to differ statistically (p=0.09). The control eyes did not present any changes. CONCLUSION: The interlamellar graft with native and anionic collagen membranes induced corneal vascularization when applied to rabbit corneas, but anionic collagen membrane induced a smaller corneal vascularization when compared to native collagen membrane. Although further studies are required, the results found in this study demonstrated the usefulness of interlamellar graft with native and anionic collagen membranes in keratoplasties. These membranes consists in one more graft option for the surgical treatment of corneal repair in rabbits and others animals, when other forms of medical and surgical treatment are not effective.

Infecção experimental pelo Encephalitozoon cuniculi em camundongos imunossuprimidos com dexametasona

OBJETIVO: O microsporídio Encephalitozoon cuniculi tem sido reconhecido como um patógeno oportunista em indivíduos imunossuprimidos, tais como pacientes com Aids. O objetivo do trabalho foi desenvolver animais farmacologicamente imunossuprimidos como modelo da infecção natural pelo E. cuniculi. MÉTODOS: Foram usados grupos distintos de camundongos Balb-C adultos, imunossuprimidos com diferentes doses de dexametasona (Dx, 3 ou 5 mg/kg/dia por via intraperitoneal ¾ IP) e inoculados com esporos de E. cuniculi por via IP. Também foram usados grupos controle (animais inoculados, mas nãoimunossuprimidos, e animais imunossuprimidos, mas não inoculados). Os esporos de E. cuniculi foram previamente cultivados em células MDCK. Os animais foram sacrificados e submetidos à necropsia aos 7, 14, 21, 28 e 35 dias pós-inoculação. Fragmentos teciduais foram coletados e processados para análise por microscopia de luz, utilizando-se as técnicas de coloração de Gram -chromotrope e de hematoxilina-eosina. RESULTADOS: Em todos os animais imunossuprimidos e inoculados, porém especialmente naqueles que receberam 5 mg/kg/dia de Dx, os achados de necropsia mais proeminentes foram hepato e esplenomegalia. A inoculação experimental resultou em uma infecção disseminada e não-letal, caracterizada por lesões granulomatosas em diversos órgãos (fígado, pulmões, rins, intestino, encéfalo), porém mais notadamente no tecido hepático. Esporos de E. cuniculi foram observados em poucos animais tratados com 5 mg/kg/dia de Dx aos 35 dias pós-infecção. CONCLUSÕES: Microsporidiose em camundongos imunossuprimidos com Dx fornece um modelo útil para estudos da infecção por microsporídios, assemelhando-se àquela naturalmente observada em indivíduos imunodeficientes com Aids.

Impacto da Estimulação Vagal na Indução e Interrupção de Fibrilhação Auricular no Modelo do Coração de Coelho in Vivo

INTRODUCTION: Vagal activity is thought to influence atrial electrophysiological properties and play a role in the initiation and maintenance of atrial fibrillation (AF). In this study, we assessed the effects of acute vagal stimulation (vagus_stim) on atrial conduction times, atrial and pulmonary vein (PV) refractoriness, and vulnerability to induction of AF in the rabbit heart with intact autonomic innervation. METHODS: An open-chest epicardial approach was performed in 11 rabbits (New Zealand; 3.9-5.0 kg), anesthetized and artificially ventilated after neuromuscular blockade. A 3-lead ECG was obtained. Atrial electrograms were recorded along the atria, from right to left (four monopolar electrodes), together with a circular electrode adapted for proximal left PV assessment. Acute vagus nerve stimulation was obtained with bipolar electrodes (20 Hz). Epicardial activation was recorded in sinus rhythm, and the conduction time from right (RA) to left atrium (LA), and from RA to PVs, was measured in basal conditions and during vagus_stim. The atrial effective refractory period (ERP) and dispersion of refractoriness (Disp_A) were analyzed. Vulnerability to AF induction was assessed at the right (RAA) and left (LAA) atrial appendages and the PVs. Atrial stimulation (50 Hz) was performed alone or combined with vagus_stim. Heart rate and blood pressure were monitored. RESULTS: In basal conditions, there was a significant delay in conduction from RA to PVs, not influenced by vagus_stim, and the PV ERPs were shorter than those measured in LA and LAA, but without significant differences compared to RA and RAA. During vagus_stim, conduction times between RA and LA increased from 16+8 ms to 27+6 ms (p < 0.05) and ERPs shortened significantly in RA, LAA and LA (p < 0.05), but not in RAA. There were no significant differences in Disp_A. AF induction was reproducible in 45% of cases at 50 Hz and in 100% at 50 Hz+vagus_stim (p < 0.05). The duration of inducible AF increased from 1.0 +/- 0.2 s to 12.0 +/- 4.5 s with 50 Hz+vagus_stim (p < 0.01). AF lasted >10 s in 45.4% of rabbits during vagus_stim, and ceased after vagus_stim in 4 out of these 5 cases. In 3 animals, PV tachycardia, with fibrillatory conduction, induced with 50 Hz PV pacing during vagus_stim. CONCLUSIONS: Vagus_stim reduces interatrial conduction velocity and significantly shortens atrial ERP, contributing to the induction and duration of AF episodes in the in vivo rabbit heart. This model may be useful for the assessment of autonomic influence on the pathophysiology of AF.

A Rat Model of Diabetic Wound Infection for the Evaluation of Topical Antimicrobial Therapies

Diabetes mellitus is an epidemic multisystemic chronic disease that frequently is complicated by complex wound infections. Innovative topical antimicrobial therapy agents are potentially useful for multimodal treatment of these infections. However, an appropriately standardized in vivo model is currently not available to facilitate the screening of these emerging products and their effect on wound healing. To develop such a model, we analyzed, tested, and modified published models of wound healing. We optimized various aspects of the model, including animal species, diabetes induction method, hair removal technique, splint and dressing methods, the control of unintentional bacterial infection, sampling methods for the evaluation of bacterial burden, and aspects of the microscopic and macroscopic assessment of wound healing, all while taking into consideration animal welfare and the '3Rs' principle. We thus developed a new wound infection model in rats that is optimized for testing topical antimicrobial therapy agents. This model accurately reproduces the pathophysiology of infected diabetic wound healing and includes the current standard treatment (that is, debridement). The numerous benefits of this model include the ready availability of necessary materials, simple techniques, high reproducibility, and practicality for experiments with large sample sizes. Furthermore, given its similarities to infected-wound healing and treatment in humans, our new model can serve as a valid alternative for applied research.

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.