Avaliação da estimulação da medula espinhal como modelo de tratamento da doença de parkinson no primata Callithrix jacchus

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Início da função gonadal no sagui comum (Callithrix jacchus): diferenças entre gêneros

Os primatas não humanos, como Callithrix jacchus vêm sendo utilizados com maior frequência em pesquisa biomédica e, recentemente, nosso laboratório propôs uma nova classificação para monitorar com mais detalhes as modificações comportamentais e hormonais relacionadas ao desenvolvimento. O presente trabalho monitorou os níveis de hormônios gonadais de 4 machos e 6 fêmeas de C. jacchus durante as fases juvenil I e II e subadulta (dos 5 aos 15 meses). Os resultados apontaram que os níveis de progesterona nas fêmeas e andrógenas nos machos foram estatisticamente mais elevados nos estágios juvenil II e subadulto, respectivamente, em relação ao estágio juvenil I. Estes achados indicam que, de acordo com a nova classificação, foi possível observar que o funcionamento gonadal se instala mais cedo nas fêmeas

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

Avaliação quantitativa dos efeitos da levodopa e da estimulação do núcleo subtalâmico sobre o equilíbrio em pacientes com doença de Parkinson

INTRODUÇÃO: Os efeitos da levodopa (LD) e da estimulação cerebral profunda (ECP) de núcleo subtalâmico (STN) sobre o equilíbrio e sintomas axiais são até o momento controversos. OBJETIVOS: Avaliar quantitativamente os efeitos da ECP de STN e da LD sobre o equilíbrio estático em pacientes com DP operados, em comparação com a LD em pacientes não operados. MÉTODOS: Trinta e um pacientes submetidos a ECP de STN entre 3 meses e 1 ano e meio antes da avaliação e 26 controles portadores de DP não operados, estágios Hoehn e Yahr 2 a 4 foram avaliados usando UPDRS para avaliação clínica e plataforma de força para avaliar oscilações posturais. O primeiro grupo foi avaliado com ECP e sem medicação, com ECP e com medicação e sem ECP e sem medicação. O segundo grupo foi avaliado com e sem medicação. Cada paciente foi avaliado com os olhos abertos e fechados. O deslocamento do centro de pressão anteroposterior, laterolateral, a área, velocidade e deslocamento total linear foram medidos pela plataforma de força. Os dados paramétricos foram comparados usando o teste t de Student e os dados não-paramétricos foram comparados pelo teste de Kruskal-Wallis. A avaliação clínica consistiu na parte 3 da escala UPDRS e na escala Hoehn e Yahr. Nível de significância estatística considerada foi p=0,05. RESULTADOS: Os pacientes não operados oscilaram mais quando sob efeito da levodopa do que sem medicação. No grupo operado, a maior oscilação é no grupo com ECP desligada e sem medicação. Tende a reduzir sob efeito da ECP apresenta redução significativa sob efeito simultâneo de ECP e levodopa. CONCLUSÃO: A associação da ECP de NST com medicação tem impacto positivo sobre o controle postural. O efeito da ECP de NST reverte o efeito negativo da levodopa sobre as oscilações observadas em pacientes não operados

Efeito dos andrógenos na estabilização da preferência manual em machos adultos de sagui comum (Callithrix jacchus)

The role of steroids hormones on the behavior of vertebrates have been described as organizational and activational effects. These actions occur in different periods of the ontogenetic development as fetal, early post natal and during puberty (organizational effect) or modifying the expression of behavioral patterns during time life (activational effects). Studies on brain lateralization in hand use in human and non-human primates have shown that sexual hormones seems to participate in the process of handedness strength that begins in the puberal period and is stabilized at the adult age. The aim of this study was to investigate in adult male Callithrix jacchus if the strength of use of the hand in common marmoset adult male is stable (organizational effect) or androgens variations could affect its stability (activational effect). The preferential use of one hand in 14 common marmoset (Callithrix jacchus was studied in two contexts: (1) spontaneous holding food and directing the food to mouth (feeding episodes), and (2) forced reaching food tests where the animal have to reach the food through a hole within a cover plate with a central hole that allow the use of one hand only to reach the food. The records were made during 5 sessions/20 bouts each during baseline totalizing 100 episodes before two treatments. Firstly it was used GnRH antagonist: a single subcutaneous injection of 100µg de Cetrotide – acetate of cetrorrelix (Baxter Oncology GmbH, Germany) (n=10). Secondly, a single GnRH injection of 0.2mg of GnRH (Sigma – Aldrich) (n= 8) was used. After injections 20 successful attempts of hand use episodes was recorded in the 1st , 2 nd, 7th, 15th and 30 th days, totalizing in the whole period 100 episodes for each context, after both treatments. Fecal sampling to measure extracted fecal androgens was performed in all days of data collection across the length of the basal and during the experimental periods. Statistical analysis by mixed model, Tukey test to compare mean values after the two treatments, and Levene test to compare mean variance were used, all for p-value < 0.05. In basal phase 6 animals used preferentially the right hand, 5 the left and 3 were ambidextrous. Mean handedness index in basal phase were different from that after both treatment starting at 7th day. Mean variance of handedness index for spontaneous and forced activities does not differs before and after both treatments but the mean values for GnRH index were higher than that observed for its antagonist. These findings suggested that androgens have an activational effect on handedness in adult male C. jacchus

Modelo animal da Doença de Parkinson baseado na expressão de alfa - sinucleína: caracterização comportamental, eletrofisiológica e avaliação dos efei tos da estimulação da medula espinhal

Parkinson disease (PD) is associated with motor symptoms and dopaminergic cell loss in the nigrostriatal pathway. Alpha-synuclein is the major component of the Lewy bodies, the biological hallmarks of disease, and has been associated with familial cases of PD. Recently, the spinal cord stimulation (SCS) showed to be effective to alleviate the Parkinson symptoms in animal models and human patients. In this project, we characterized the motor and electrophysiological effects of alpha-synuclein overexpression in the substantia nigra of rats. We further investigated the effects of spinal electrical stimulation, AMPT and L-dopa administration in this model. Method: Sprague-Dawley rats were injected with empty viral vector or the vector carrying the gene for alpha-synuclein in the substantia nigra, and were tested weekly for 10 weeks in the open field and cylinder tests. A separated group of animals implanted with bilateral electrode arrays in the motor cortex and the striatum were recorded in the open field, during the SCS sessions and the pharmacological experiments. Results: Alpha-synuclein expression resulted in motor asymmetry, observed as the reduction in use of contralateral forepaw in the cylinder test. Animals showed an increase of local field potential activity in beta band three and four weeks after the virus injection, that was not evident after the 5th week. AMPT resulted in a sever parkinsonian state, with reduction in the locomotor activity and significant peak of oscillatory activity in cortex and striatum. SCS was effective to alleviate the motor asymmetry at long term, but did not reduce the corticostriatal low frequency oscillations observed 24 hs after the AMPT administration. These oscillations were attenuated by L-dopa that, even as SCS, was not effective to restore the locomotor activity during the severe dopaminergic depletion period. Discussion: The alpha-synuclein model reproduces the motor impairment and the progressive neurodegenerative process of PD. We demonstrated, by the first time, that this model also presents the increase in low frequency oscillatory activity in the corticostriatal circuit, compatible with parkinsonian condition; and that SCS has a therapeutic effect on motor symptom of this model.

Caracterização citoarquitetônica e por imunoistoquímica para tirosina-hidroxilase da substância negra, área tegmentar ventral e zona retrorubral do Sagui (Callithrix jacchus)

It is known that the catecholamine group is constituted by dopamine, noradrenaline and adrenaline, in which the synthesis is regulated by an enzyme named tyrosine hydroxylase. Thus, 3-hydroxytyramine/dopamine (DA) is a precursor of the noradrenaline and adrenaline synthesis and acts as a neurotransmitter in the central nervous system. The three main nuclei, named the retrorubral field (A8 group), the substantia nigra pars compacta (A9 group) and the ventral tegmental area (A10 group), are arranged in the die-mesencephalic portion and are involved in three complexes circuitries - the mesostriatal, mesolimbic and mesocortical pathways. These pathways are related to behavioral manifestations, motricity, learning, reward and pathologies such as Parkinson’s Disease and Schizophrenia. Thus, the aim of this study was to perform de morphological analysis of the A8, A9 and A10 nuclei of the common marmoset (Callithrix jacchus). The marmoset is a neotropical primate, whose morphological and functional characteristics supports the suitability of use of this animal in biomedical research. Coronal sections of the marmoset brain were submitted to cytoarchitectonic characterization and TH-immunohistochemistry. Based on the morphology of the neurons, it was possible to subdivide the A10 group in seven regions: interfascicular nucleus, raphe rostral linear nucleus and raphe caudal linear nucleus, in the middle line; paranigral and parainterfascicular nucleus, in the middle zone; rostral portion of the ventral tegmental area nucleus and parabrachial pigmented nucleus, located in the dorsolateral portion of the mesencephalic tegmentum. A9 group was divided into four regions: substantia nigra compacta dorsal and ventral tiers; substantia nigra compacta lateral and medial clusters. No subdivisions were founded into A8 group. These results revealed that A8, A9 and A10 are phylogenetically conserved between species, but it’s necessary to expand the studies about this compartmentalization, investigating its occurrence in other primate species or investigating its functional relevance.

Início da função gonadal no sagui comum (Callithrix jacchus): diferenças entre gêneros

Os primatas não humanos, como Callithrix jacchus vêm sendo utilizados com maior frequência em pesquisa biomédica e, recentemente, nosso laboratório propôs uma nova classificação para monitorar com mais detalhes as modificações comportamentais e hormonais relacionadas ao desenvolvimento. O presente trabalho monitorou os níveis de hormônios gonadais de 4 machos e 6 fêmeas de C. jacchus durante as fases juvenil I e II e subadulta (dos 5 aos 15 meses). Os resultados apontaram que os níveis de progesterona nas fêmeas e andrógenas nos machos foram estatisticamente mais elevados nos estágios juvenil II e subadulto, respectivamente, em relação ao estágio juvenil I. Estes achados indicam que, de acordo com a nova classificação, foi possível observar que o funcionamento gonadal se instala mais cedo nas fêmeas

Início da função gonadal no sagui comum (Callithrix jacchus): diferenças entre gêneros

Os primatas não humanos, como Callithrix jacchus vêm sendo utilizados com maior frequência em pesquisa biomédica e, recentemente, nosso laboratório propôs uma nova classificação para monitorar com mais detalhes as modificações comportamentais e hormonais relacionadas ao desenvolvimento. O presente trabalho monitorou os níveis de hormônios gonadais de 4 machos e 6 fêmeas de C. jacchus durante as fases juvenil I e II e subadulta (dos 5 aos 15 meses). Os resultados apontaram que os níveis de progesterona nas fêmeas e andrógenas nos machos foram estatisticamente mais elevados nos estágios juvenil II e subadulto, respectivamente, em relação ao estágio juvenil I. Estes achados indicam que, de acordo com a nova classificação, foi possível observar que o funcionamento gonadal se instala mais cedo nas fêmeas

Relação entre a doença de Parkinson e o gene LRRK2: um estudo na população brasileira

A doença de Parkinson (DP) é a segunda doença neurodegenerativa mais frequente depois da Doença de Alzheimer, afetando aproximadamente 1% da população com idade superior a 65 anos. Clinicamente, esta doença caracteriza-se pela presença de tremor em repouso, bradicinesia, rigidez muscular e instabilidade postural, os quais podem ser controlados com a administração do levodopa. As características patológicas da DP incluem a despigmentação da substância nigra devido à perda dos neurônios dopaminérgicos e a presença de inclusões proteicas denominadas corpos de Lewy nos neurônios sobreviventes. As vias moleculares envolvidas com esta patologia ainda são obscuras, porém a DP é uma doença complexa, resultante da interação entre fatores ambientais e causas genéticas. Mutações no gene leucine-rich repeat kinase 2 (LRRK2; OMIM 609007) constituem a forma mais comum de DP. Este gene codifica uma proteína, membro da família de proteínas ROCO, que possui, entre outros domínios, dois domínios funcionais GTPase (ROC) e quinase (MAPKKK). Neste estudo, os principais domínios do gene LRRK2 foram analisados em 204 pacientes brasileiros com DP por meio de sequenciamento dos produtos da PCR. Através da análise de 14 exons correspondentes aos domínios ROC, COR e MAPKKK foram identificadas 31 variantes. As alterações novas, p.C1770R e p.C2139S, possuem um potencial papel na etiologia da DP. Três alterações exônicas (p.R1398R, p.T1410M e p.Y2189C) e nove intrônicas (c.4317+16C>T, c.5317+59A>C, c.5509+20A>C, c.5509+52T>C, c.5509+122A>G, c.5657-46C>T, c.6382-36G>A, c.6382-37C>T e c.6576+44T>C) são potencialmente não patogênicas. Ao todo, dezessete variantes exônicas e intrônicas constituem polimorfismos já relatados na literatura (p.R1398H, p.K1423K, p.R1514Q, p.P1542S, c.4828-31T>C, p.G1624G, p.K1637K, p.M1646T, p.S1647T, c.5015+32A>G, c.5170+23T>A, c.5317+32C>T, p.G1819G, c.5948+48C>T, p.N2081D, p.E2108E e c.6381+30A>G). A frequência total de alterações potencialmente patogênicas ou patogênicas detectadas em nossa amostra foi de 3,4% (incluindo a mutação p.G2019S, anteriormente descrita em 2 artigos publicados por nosso grupo: Pimentel et al., 2008; Abdalla-Carvalho et al., 2010), sendo a frequência de mutações nos casos familiares (11,1%) cerca de seis vezes maior do que a encontrada nos casos isolados da DP (1,8%). Os resultados alcançados neste estudo revelam que mutações no gene LRRK2 desempenham um papel significativo como fator genético para o desenvolvimento da DP em pacientes brasileiros.

Investigação de mutações no gene ATP13A2 como um fator de risco para a Doença de Parkinson em pacientes brasileiros

A doença de Parkinson (DP) é a desordem neurodegenerativa motora mais frequente, com uma prevalência de, aproximadamente, 1% entre indivíduos com mais de 60 anos de idade, aumentando para 4 a 5% entre os indivíduos com idade superior a 85 anos. Esta condição é caracterizada pela perda seletiva dos neurônios dopaminérgicos da substância negra e pela presença de inclusões protéicas ricas em α-sinucleína nos neurônios sobreviventes. Pouco se sabe sobre a etiologia e a patogênese da DP. A maioria dos casos aparece esporadicamente, podendo estar associados a diversos fatores de risco ambientais e genéticos. Na última década, estudos de ligação identificaram 15 loci cromossômicos (PARK1 a PARK15) relacionados à DP e, nestes, um novo gene, ATP13A2, tem sido associado a casos de DP de início precoce. Esse gene está situado no 1p36 e codifica a proteína ATPase tipo-P da subfamília P5, de localização lisossômica, que é expressa em diversos tecidos, principalmente no cérebro. Mutações em ATP13A2 levam à formação de proteínas truncadas que ficam retidas no reticulo endoplasmático e posteriormente são degradadas pelo proteossomo, podendo causar a disfunção proteossômica, decorrente da sobrecarga gerada pela proteína mutante, ou causar a disfunção lisossômica, ambas gerando agregação tóxica. Este trabalho tem como objetivo realizar a análise molecular do gene ATP13A2 em uma amostra de 116 pacientes brasileiros com DP, de manifestação precoce (<50 anos), de forma a avaliar se mutações neste gene representam um fator de risco para a DP. O DNA foi extraído a partir de leucócitos do sangue periférico ou de saliva e a análise molecular dos éxons 2, 3, 12, 13, 14, 15, 16, 26 e 27, bem como, dos limites íntronéxons foi realizada por sequenciamento automático dos produtos da PCR. Identificamos oito variantes de sequência: quatro variantes intrônicas (uma no íntron 2, uma no íntron 13 e duas no íntron 27) e quatro variantes silenciosas (uma no éxon 3, 16, 26 e 27). Com base em dados da literatura e através de análises in silico e comparação com amostras controle, classificamos a alteração intrônica c.3084- 3C>T, e as alterações silenciosas c.2970G>A e c.3192C>T como não patogênicas; as alterações intrônicas c.106-30G>T, c.1306+42_1306+43 insC e c.3083+24C>T, e as alterações silenciosas c.132A>G e c.1610G>T foram classificadas como provavelmente não patogênicas. Nosso achados corroboram àqueles encontrados em outras populações e indicam que mutações no gene ATP13A2 não são uma causa comum de DP na amostra de pacientes brasileiros analisados. No entanto, se faz necessário estender nossas análises para outras regiões gênicas, a fim de determinar o real papel deste gene na etiologia da DP em nossa população.

Utilidade dos exames de ressonância magnética no diagnóstico da doença de Parkinson : revisão sistemática e meta análise

Tese de mestrado, Neurociências, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2014

Avaliação do componente P50 do potencial evocado auditivo em pacientes com doença de Parkinson

Resumo não disponível.

Efeito do parceiro social sobre a resposta comportamental ao ambiente novo em sagüi comum (Callithrix jacchus)

Algumas pesquisas demonstram que a presença de um parceiro social durante uma situação de risco modula a resposta ao estresse, atenuando seus efeitos negativos. Neste estudo, 8 díades de machos e 8 de fêmeas de sagüi comum (Callithrix jacchus) foram expostos a um ambiente novo, sozinhos e acompanhados de um parceiro de mesmo sexo e idade. Quando submetidos a um ambiente novo em companhia de um animal de mesmo sexo, os machos apresentaram um perfil mais filiativo enquanto as fêmeas foram mais competitivas entre si. Os resultados mostram que a resposta comportamental é sexualmente dimórfica, e que machos e fêmeas utilizam diferentes estratégias quando confrontados com situações desafiadoras no ambiente natural Abstract Some researches demonstrate that the presence of a social partner during a challenging situation modulates the stress response, decreasing its negative effects. In this study common marmoset (Callithrix jacchus) males and females were exposed to a new environment, alone or in companion of a social partner of the same sex and age. When submitted to new environment in companion of a same-sex social partner males showed more affiliation whereas females performed agonistic behaviors. The results show that behavioral response is sexually dimorphic and that males and females used different strategies when facing challenging situations in natural conditions

Caracterização comportamental endócrina das fases ontogenéticas de sagüi comum (Callithrix jacchus)

The use of animal models in biomedical research is ever increasing. Models that use primates might also have advantages in terms of low maintenance costs and availability of biological knowledge, thereby favoring their use in different experimental protocols. Many current stress studies use animal models at different developmental stages since biological response differs during ontogeny. The aims of this study were to perform a detailed characterization of the developmental stages of common marmosets (Callithrix jacchus), a very important animal model used in biomedical research. Ten subjects, 6 females and 4 males, were followed from birth to initial adult age (16 months). Behavioral and fecal collection for measurement of adrenal (cortisol) and sex (progesterone, estradiol and androgens) hormones took place twice a week during the first month of life and once a week for the remainder of the study. Behavior was observed for 30 minutes in the morning (0700-09:00h) and afternoon (12:00-14:00h). Behavioral profile showed changes during ontogeny, characterizing the 4 developmental stages and the respective phases proposed by Leão et al (2009).. Differentiation of developmental stages was considered using the onset, end, change and stabilization of the behavioral profile parental care (weaning and carrying), ingestion (solid food), affiliation (social grooming) and autogrooming, agonism (scent marking and piloerection) and play behavior and endocrine profile. Infant weaning and carrying terminated within the infantile stage and the peak of solid food ingestion was recorded in the infantile III phase. Receiving grooming was recorded earlier than grooming performed by the infant and autogrooming. The first episode of scent marking was recorded in the 4th week and it was the least variable behavior, in terms of its onset, which, in almost all animals, was between the 5th and 7th week of life. Solitary play and play with the twin started around the 7th week and play with other members of the group started 8 weeks later. Sex hormone secretion started to differ from basal levels between the 21st and 23rd week of life, in males and females, suggesting that puberty occurs simultaneously in both sexes. Basal cortisol, even at an early age, was higher in females than in males. However, cortisol was not correlated with the juvenile stage, as expected, since this stage corresponds to the transition between infancy and adult age and most behaviors are intensified by this time. The behavioral and endocrine profile of subadult animals did not differ from that of the adults. These results provide more detailed parameters for the developmental process of C. jacchus and open new perspectives for the use of experimental approaches focused on the intermediate ontogenetic phases of this species