Mecanismos moleculares de la esquizofrenia / Molecular mechanisms of schizophrenia / Mecanismos moleculares da esquizofrenia

La etiología de la esquizofrenia no está totalmente dilucidada. Se conocen más de 100 diferentes loci de genes relacionados con esquizofrenia, la mayoría de los cuales codifican moléculas asociados a los sistemas de neurotransmisores o al neurodesarrollo. Las primeras abarcan receptores de los neurotransmisores como dopamina, GABA o glutamato y de otros neurotransmisores con menor relación, como la serotonina y la acetilcolina. También están implicadas diversas enzimas relacionadas con el metabolismo, cotransportadores y algunas proteínas intracelulares involucradas en la degradación o síntesis de dichos neurotransmisores. Entre las moléculas que intervienen en el neurodesarrollo están los factores neurotróficos (BDNF, DISC1, NRG1) y las proteínas del complemento C3 y C4, que median la respuesta inflamatoria y la poda sináptica durante el desarrollo temprano. Los productos de la producción genética involucrados en la etiología de la esquizofrenia aportan a la vulnerabilidad selectiva o al proceso de lesión que se instaura o progresa en el paciente, por tanto, su estudio es de relevancia para la comprensión de los fenómenos clínicos propios de la enfermedad.

The etiology of schizophrenia is not fully elucidated. More than 100 different gene loci related to schizophrenia are known, most of which encode molecules associated with neurotransmitter systems or neurodevelopment. These include receptors for neurotransmitters such as dopamine, GABA, or glutamate, as well as other neurotransmitters with less direct relevance, such as serotonin and acetylcholine. Various enzymes involved in metabolism, cotransporters, and intracellular proteins involved in the degradation or synthesis of said neurotransmitters are also implicated. Among the molecules involved in neurodevelopment are neurotrophic factors (BDNF, DISC1, NRG1) and complement proteins C3 and C4, which mediate the inflammatory response and synaptic pruning during early development. The genetic products involved in the etiology of schizophrenia contribute to selective vulnerability or the process of injury that is established or progresses in the patient. Therefore, their study is relevant to the understanding of the clinical phenomena associated with the disease.

A etiologia da esquizofrenia não está totalmente elucidada. Mais de 100 diferentes loci de genes relacionados à esquizofrenia são conhecidos, a maioria dos quais codifica moléculas associadas a sistemas de neurotransmissores ou neurodesenvolvimento. O primeiro inclui receptores para neurotransmissores como dopamina, GABA ou glutamato e outros neurotransmissores menos relacionados, como serotonina e acetilcolina. Também estão envolvidas várias enzimas relacionadas com o metabolismo, cotransportadores e algumas proteínas intracelulares envolvidas na degradação ou síntese dos referidos neurotransmissores. Entre as moléculas envolvidas no neurodesenvolvimento estão os fatores neurotróficos (BDNF, DISC1, NRG1) e as proteínas do complemento C3 e C4, que medeiam a resposta inflamatória e a poda sináptica durante o desenvolvimento inicial. Os produtos da produção genética envolvidos na etiologia da esquizofrenia contribuem para a vulnerabilidade seletiva ou para o processo de lesão que se instala ou progride no paciente, portanto, seu estudo é relevante para a compreensão dos fenômenos clínicos da esquizofrenia

A Remodelação do Sistema Nervoso Autônomo Cardíaco pode Desempenhar um Papel na Fibrilação Atrial: Um Estudo do Sistema Nervoso Autônomo e Receptores Miocárdicos / Cardiac Autonomic Nervous System Remodeling May Play a Role in Atrial Fibrillation: A Study of the Autonomic Nervous System and Myocardial Receptors

Resumo Fundamento Alterações do substrato elétrico e anatômico do coração são fatores que originam e perpetuam a fibrilação atrial (FA), porém, os mecanismos envolvidos não foram totalmente elucidados ainda. Objetivo: Avaliar o papel do remodelamento do sistema nervoso cardíaco intrínseco (SNCI), incluindo fibras nervosas e receptores muscarínicos e β-adrenérgicos, na FA permanente humana. Métodos Foram avaliadas 4 amostras em átrios de 13 corações obtidos em necrópsias de pacientes com doença cardíaca e FA permanente, e em 13 controles com as mesmas doenças, porém, sem FA. Utilizando imunoperoxidase e histomorfometria, quantificamos a densidade das fibras do SNCI, bem como a porcentagem positiva de miocárdio para receptores β-adrenérgicos 1, 2 e 3, receptor quinase 5 acoplado à proteína G (GRK-5), e receptores muscarínicos 1 a 5. Os resultados foram comparados usando ANOVA e ANOVA hierarquizada e ajustados pelo volume do átrio esquerdo e, para avaliação da expressão de receptores β e GRK-5, pelo uso de β-bloqueadores. Adotamos como significativo α = 0,05. Resultados Houve aumento na densidade das fibras ( p <0,01), especialmente nas fibras simpáticas ( p =0,02). Quanto aos receptores muscarínicos, só houve diferença nos M1, que estavam aumentados (5,87±4,52 vs 2,85±2,40; p =0,03). Quanto aos componentes do sistema adrenérgicos analisados, houve expressão aumentada de β-3 (37,41 vs 34,18, p =0,04) e GRK-5 (51,16 vs 47,66; p<0,01). O uso de β-bloqueadores não teve impacto na expressão de receptores beta. Conclusão O aumento na inervação do SNCI e a alteração na expressão de receptores em regiões suscetíveis de desencadear FA podem ter um papel na fibrilação atrial permanente.

Abstract Background The primary factors that originate and perpetuate atrial fibrillation (AF) are electrical and anatomical substrate alterations. However, the central mechanisms governing AF perpetuation have not been elucidated yet, which is reflected on the modest results of the treatment in patients with long persistent AF. Objective To evaluate if human intrinsic cardiac autonomic nervous system (ICANS) remodeling, including nervous system fibers and muscarinic and β-adrenergic receptors, play a role in permanent AF. Methods Heart necropsy samples from thirteen patients with heart disease and permanent AF and thirteen controls without AF were used. By using immunoperoxidase and histomorphometry quantification, we identified the following: the density of all fibers of the ICANS, sympathetic and parasympathetic fibers; and the percentage of myocardium positive for β-adrenergic receptors 1, 2 and 3; G protein-coupled receptor kinase-5 (GRK-5); and muscarinic receptors M1 to M5. The results were compared using ANOVA and nested ANOVA and were adjusted according to the left atrium volume for all variables, and β-blocker use to evaluate the expression of β-receptors and GRK-5. Results There was an overall increase in the density of fibers of the ICANS (p=0.006), especially in atrial sympathetic nerve fibers (p=0.017). Only M1 muscarinic receptors were increased (5.87 vs 2.35, p=0.032). For adrenergic receptors, the results were positive for increased expression of β-3 (37.41 vs 34.18, p=0.039) and GRK-5 (51.16 vs 47.66; p<0.001). β-blocker use had no impact on β-receptor expression. Conclusion Increased ICANS innervation and remodeling receptor expression in regions prone to triggering AF may play a role in permanent AF.

Cross-education em indivíduos com a doença de parkinson: um ensaio clínico randomizado / Cross-education in individuals with parkinson's disease: a randomized controlled trial

INTRODUÇÃO: As pessoas com a doença de Parkinson (DP) geralmente possuem um maior acometimento em um lado do corpo. Hipotetiza-se que o treinamento resistido (TR) unilateral possa provocar mudanças no controle motor e na força no lado mais afetado pela doença, quando comparado ao TR bilateral. OBJETIVO: Verificar os efeitos dos treinamentos resistidos unilateral versus bilateral no controle motor e na força em indivíduos com a DP. MÉTODO: A amostra foi composta de 17 indivíduos diagnosticados com a DP, divididos, de forma aleatória, em grupo de treinamento unilateral (GTU) (n = 9) e grupo de treinamento bilateral (GTB) (n = 8). Foram realizadas 24 sessões de treinamento resistido. As seis primeiras sessões de treino foram voltadas à familiarização do treinamento. Antes (T0), durante (T12) e após (T24) a intervenção, foram coletados dados do controle motor fino, utilizando-se os testes Nine-Hole Peg e o Box and Blocks, da força de membros superiores por meio do dinamômetro de preensão palmar e da força de membros inferiores por meio do dinamômetro isocinético ­ todos os testes foram feitos unilateralmente. Para a análise estatística dos dados, foi utilizada uma análise de variância (ANOVA) de Friedman [3 (TEMPO) × 4 (GRUPO)], bem como os testes de Mann-Whitney U e Wilcoxon. RESULTADOS: O pico de torque a 60º/s do lado direito no momento T12 no GTU foi significativamente maior que no GTB. O pico de torque do lado direito foi significativamente menor no momento T24 em relação aos momentos T12 e T0 no GTU. CONCLUSÃO: O TR unilateral em curto prazo não se mostrou eficiente para provocar mudanças no controle motor e na força no membro mais acometido pela doença por meio da cross-education nem diminuiu o déficit bilateral.

INTRODUCTION: People with Parkinson's disease (PD) usually have one side of their bodies more affected than the other. Our hypothesis is that unilateral resistance training (RT) may cause changes in motor control and strength of the most affected side when compared with bilateral RT. OBJECTIVE: To investigate the effects of unilateral vs bilateral RT on motor control and strength in individuals with PD. METHOD: The sample consisted of 17 individuals diagnosed with PD, who were randomly divided into unilateral training group (UTG) (n = 9) and bilateral training group (BTG) (n = 8). In total, 24 RT sessions were performed. The first six training sessions were focused on training familiarization. Before (T0), during (T12), and after (T24) the intervention, the following data were collected: fine motor control using the Nine-Hole Peg test and the Box and Blocks test; upper limb strength using a handgrip strength dynamometer; and lower limb strength using an isokinetic dynamometer. All tests were performed unilaterally. For statistical analysis of data, the Friedman analysis of variance (ANOVA) [3 (TIME) × 4 (GROUP)] was used, as well as the Mann-Whitney U test and the Wilcoxon test. RESULTS: Peak torque at 60º/s on the right side at T12 in UTG was significantly higher compared with BTG. Peak torque on the right side was significantly lower at T24 compared with T12 and T0 in UTG. CONCLUSION: Short-term unilateral RT was inefficient at causing changes in motor control and strength in the limb most affected by the disease through cross-education and was unable to reduce bilateral deficit.

Trabalhadores usuários de drogas em recuperação em uma região industrial do Brasil / Workers recovering from drug addiction in an industrial region of Brazil

Contexto: O número de usuários de drogas ilícitas é estimado globalmente em 210 milhões de pessoas ao ano, das quais pelo menos 200.000 morrem em decorrência do uso. O consumo de drogas afeta não apenas o usuário, mas também a família, os amigos, os colegas de trabalho e a comunidade. Objetivo: O presente estudo traçou um perfil sociodemográfico de trabalhadores em tratamento para recuperação da dependência química na região de Campinas (SP). Método: Estudo transversal exploratório com dados colhidos por meio de questionário autoaplicado e anônimo em centros de recuperação para tratamento de dependência química no município de Campinas. A pesquisa foi conduzida entre julho de 2011 e julho de 2012 e analisou as condições de saúde e trabalho. A população estudada constituía-se de trabalhadores que estiveram em acompanhamento por mais de 30 dias, totalizando 200 pessoas. Resultados: A faixa etária de 18 a 54 anos representou 87,8% da amostra, com predominância de participantes com ensino médio completo e que desenvolviam alguma atividade remunerada, sendo que 54,5% estavam empregados formalmente, 48,4% com contratos inferiores a um ano, e 42,1% com faixa salarial abaixo de R$ 1.020,00. Conclusão: Este estudo apresenta informações pouco exploradas em outras pesquisas e com potencial para aprimorar as intervenções relacionadas à prevenção, ao tratamento e à reabilitação de trabalhadores em situação semelhante.

Context: The number of illicit drug users is estimated at 210 million people a year worldwide, of which at least 200,000 die as a consequence of the use. Drug use affects not only the user but also the family, friends, coworkers, and the community. Objective: This study outlines a sociodemographic profile of workers undergoing treatment for chemical dependency recovery in Campinas (SP). Method: Cross-sectional, exploratory study with data collected in rehabilitation centers for chemical dependency treatment in Campinas by means of a self-administered and anonymous questionnaire. The research was conducted between July 2011 and July 2012 and focused on the analysis of health and work conditions. The study included workers who were followed up for more than 30 days (n=200). Results: 87.8% of the population were aged 18­54 years, most of them had completed high school, had a remunerated activity, and of which 54.5% were formally employed, 48.4% with less than one year contracts and 42.1% with salary range below R$1,020.00 (Brazilian real). Conclusion: This study provides information not explored in other researches and has a potential value related to the prevention, treatment, and rehabilitation of workers in similar conditions.

A review on alcohol: from the central action mechanism to chemical dependency / Uma revisão sobre o álcool: do mecanismo de ação central à dependência química

SummaryIntroduction:alcohol is a psychotropic depressant of the central nervous system (CNS) that promotes simultaneous changes in several neuronal pathways, exerting a profound neurological impact that leads to various behavioral and biological alterations.Objectives:to describe the effects of alcohol on the CNS, identifying the signaling pathways that are modified and the biological effects resulting from its consumption.Methods:a literature review was conducted and articles published in different languages over the last 15 years were retrieved.Results:the studies reviewed describe the direct effect of alcohol on several neurotransmitter receptors (gamma-aminobutyric acid [GABA], glutamate, endocannabinoids AEA and 2-AG, among others), the indirect effect of alcohol on the limbic and opioid systems, and the effect on calcium and potassium channels and on proteins regulated by GABA in the hippocampus.Discussion and conclusion:the multiple actions of alcohol on the CNS result in a general effect of psychomotor depression, difficulties in information storage and logical reasoning and motor incoordination, in addition to stimulating the reward system, a fact that may explain the development of addiction. Knowledge on the neuronal signaling pathways that are altered by alcohol allows the identification of effectors which could reduce its central action, thus, offering new therapeutic perspectives for the rehabilitation of alcohol addicts.

ResumoIntrodução:o álcool é uma substância psicotrópica depressora do sistema nervoso central (SNC), que promove alteração simultânea de inúmeras vias neuronais, gerando profundo impacto neurológico e traduzindo-se em diversas alterações biológicas e comportamentais.Objetivos:descrever as ações do álcool sobre o SNC, identificando as vias de sinalização modificadas e os efeitos biológicos gerados pelo seu consumo.Métodos:revisão bibliográfica, priorizando trabalhos multilinguísticos publicados nos últimos 15 anos.Resultados:são descritas ação direta do álcool em inúmeros receptores de neurotransmissores (ácido gama-aminobutírico – GABA, glutamato, endocanabinoides AEA e 2-AG, entre outros), ação indireta do álcool no sistema límbico e opioide, ação sobre canais de cálcio, potássio e proteínas reguladas por GABA no hipocampo, além de ações centrais mediadas pela deficiência de vitamina B1.Conclusão:a ação multifocal do álcool sobre o SNC resulta em efeito geral de depressão psicomotora, dificuldades no armazenamento de informações e no raciocínio lógico, incoordenação motora, além da estimulação do sistema de recompensa, o que pode explicar o desenvolvimento da dependência química. O conhecimento das vias de sinalização neuronais alteradas pelo álcool permite reconhecer a descrição de efetores que possam reduzir sua ação central e, assim, vislumbrar novas perspectivas terapêuticas para a reabilitação de adictos a essa substância.

Efeitos agudos de diferentes intensidades e volumes de exercício aeróbio sobre as concentrações de triptofano e serotonina em mulheres idosas fisicamente ativas / Acute effects of different intensities and amounts of aerobic exercise on the concentrations of tryptophan and serotonin in physically active elderly women

O envelhecimento provoca uma diminuição na concentração de serotonina, que por sua vez, pode produzir anormalidades de comportamento como: agressividade, insônia, comportamento suicida ou criminal e perda do desejo sexual. Entretanto, estudos demonstram que o exercício aeróbio parece aumentar agudamente as concentrações de triptofano e serotonina. Por outro lado, não há relatos na literatura de estudos que tenham investigado os efeitos de diferentes intensidades e volumes de exercício aeróbio sobre as concentrações de triptofano e serotonina em mulheres idosas. O objetivo do presente estudo foi verificar os efeitos agudos de diferentes intensidades e volumes de exercício aeróbio sobre as concentrações de triptofano e serotonina em mulheres idosas fisicamente ativas. Para tanto, 49 mulheres idosas (idade entre 60 e 75 anos), fisicamente ativas, foram distribuídas em seis grupos: controle (GC; n = 8) e cinco experimentais: 1) exercício aeróbio realizado a 90% do limiar ventilatório (LV90; n = 8); 2) exercício realizado em intensidade de limiar ventilatório (LV; n = 8), 3) exercício realizado em intensidade relativa a 90% do ponto de compensação respiratório (PCR90; n = 8), todos com duração de 20 min; 4) teste de esforço máximo (Gmáx; n = 8); e 5) exercício realizado em intensidade de limiar ventilatório com duração de 60 min (LV60min; n = 9). Antes e após a realização das sessões de exercícios foram realizadas coletas de sangue venoso para quantificação das concentrações de triptofano e serotonina. Não foram identificadas diferenças significativas (p > 0,05) entre (GC, LV90, LV, PCR90, Gmáx e LV60min) e intragrupos (pré e pós) nas concentrações de serotonina e triptofano. Em conclusão, sessões agudas de exercício aeróbio realizado em diferentes intensidades e volumes não resultaram em alterações significativas nas concentrações de serotonina e tripotofano em mulheres idosas

Aging causes a decrease in the concentration of serotonin, which in turn, can produce abnormalities of behavior as aggression, insomnia, suicidal or criminal behavior and loss of sexual desire. However, studies show that aerobic exercise seems to increase acutely the concentrations of tryptophan and serotonin. Furthermore, there are no reports of studies that have investigated the effects of different intensities and volumes of aerobic exercise on the concentrations of tryptophan and serotonin in older women physically active. The aim of this study was to determine the acute effects of different intensities and volumes of aerobic exercise on the levels of tryptophan and serotonin in older women. For this, 49 older women (aged 60 to 75 years) physically active were divided into six groups: being a control group (CG, n = 8) and five experimental groups: 1) aerobic exercise performed at 90% of ventilatory threshold (VT90, n = 8); 2) intensity exercise performed at ventilatory threshold (VT, n = 8); 3) intensity exercise performed on 90% of the respiratory compensation point (RCP90, n = 8), each with lasting 20 min; 4) maximal incremental test (MIT, n = 8); and 5) exercise held in ventilatory threshold intensity with lasting 60 min (VT60min, n = 9). Before and after completion of the exercise sessions, venous blood samples were collected to quantify the levels of tryptophan and serotonin. There were no differences (p > 0.05) between and within groups in the concentrations of serotonin and tryptophan. In conclusion, acute bouts of aerobic exercise performed at different intensities and volumes did not result in significant changes in the concentrations of serotonin and tryptophan in older women

A relação do bruxismo com a dopamina / Relation between bruxism and dopamine

O bruxismo é uma parafunção muito comum na população e não há um consenso sobre uma etiologia específica, sendo considerado assim de natureza multifatorial. Entre os fatores etiológicos encontra-se a atuação dos neurotransmissores: noradrenalina, serotonina e, principalmente, a dopamina, devido a sua função, entre outras, de inibir movimentos musculares espontâneos. Com base na revisão da literatura confrontamos dados que pudessem ajudar a comprovar a influência dos neurotransmissores na gênese da parafunção e como drogas que atuam nos mesmos receptores desses neurotransmissores apresentam relevância para o desencadeamento ou atenuação dos episódios de bruxismo.

Bruxism is a common parafunction found in the population and there is no consensus about a specific etiology, being considered as multifactorial. Among the etiological factors it’s possible to find the performance of the following neurotransmitters: norepinephrine, serotonin and especially dopamine, due to its function, among others, is to inhibit spontaneous muscle movements. Based on the literature, we were able to confront data that could help proving the influence of neurotransmitters in the genesis of this parafunction and how drugs that act on the same receptors of these neurotransmitters are relevant for triggering or mitigating episodes of bruxism.

Avaliação dos efeitos neurotóxicos da injeção intrahipocampal de três toxinas isoladas do veneno do escorpião Tityus bahiensis / Assessment of the neurotoxic effects the intrahippocampal injection of three toxins isolated from Tityus bahiensis scorpion venom

In Brazil, the scorpions of the genus Tityus belonging to the Buthidae family are the main responsible for serious accidents. Among them there are Tityus serrulatus and Tityus bahiensis; due to the high number of accidents they cause, they are considered of greater clinical importance. However, there are few studies on the action of the venom of T. bahiensis mainly in the central nervous system, even this venom presenting an important neurotoxic action. The neurotoxins are considered the main toxic elements of the venom, and among those already described, ion channels (sodium, potassium, calcium and chloride) are considered their main targets of action. The action of some of these toxins produces behavioral, electrographic and histopathological changes due to the alteration in the brain concentration of neurotransmitters. Therefore, the aim of our study was to evaluate the possible neurotoxic effects of three toxins from the venom of the scorpion on the hippocampus of rats, by evaluating the behavioral and electroencephaographic activity, and to evaluate possible changes on the levels of neurotransmitters and integrity of hippocampal neurons after intrahippocampal injection of the toxins. Thus, T. bahiensis scorpion venom was fractionated by gel filtration (Sephadex G25) into 5 fractions. The fraction that showed a higher activity on the tested model was chromatographed on HPLC generating 3 peaks (toxins Tb II-I, Tb II-II and Tb II-III), which had tested their activities on experimental models. Male Wistar rats used as experimental subjects were submitted to a stereotactic surgery for the implantation of cannulae and / or electrodes in the hippocampus. The animals were evaluated for behavioral activity, brain and neuronal integrity (histological sections of hippocampal tissue examined by an optical microscope for quantification of cells in the CA1, CA3 and CA4 areas) after injection of toxins. Microdialysis samples were collected for measurement of neurotransmitters that were performed on HPLC. The results show that the toxins induced behavioral (prostration, respiratory difficult, limited mobility, increased secretion, myoclonus and wet dog shake) electroencephalographic spikes and discharges) and histological alterations (cell death in the hippocampal CA1, CA3 and CA4 regions). More specifically in relation to Tb II-II, it was able to alter the levels of the neurotransmitters glutamate and GABA. Administration of glutamatergic antagonists AP-5 and MK-801 prior of injection of Tb II-II showed that this toxin acts on glutamate receptors, more effectively on non-NMDA type receptors, since the action of MK-801 in relation Tb II-II was more effective at blocking the onset of some behavioral, electroencephalographic and histopathological changes in comparison to the AP-5. With these results we can conclude that the three toxins were able to make changes on behavioral, electroencephalographic and histopathological parameters, and the action of Tb II-II is primarily a result of increased release of glutamate that generally seems to be more strongly linked to its action on glutamatergic non-NMDA -type receptors.

No Brasil, os escorpiões do gênero Tityus pertencentes à família Buthidae são os principais causadores de acidentes graves. Entre eles destacam-se o Tityus serrulatus e o Tityus bahiensis devido ao alto número de acidentes que causam tornando-os os de maior importância médica. Contudo, poucos são os estudos sobre a ação do veneno do T. bahiensis principalmente no sistema nervoso central, mesmo esse veneno apresentando uma importante ação neurotóxica. As neurotoxinas são consideradas os principais elementos tóxicos desses venenos, sendo que entre as já descritas, os canais iônicos (sódio, potássio, cálcio e cloreto) são considerados os seus principais alvos de ação. A ação de algumas dessas toxinas produz alterações comportamentais, eletrográficas e histopatológicas por alterar as concentrações cerebrais de neurotransmissores. Portanto, o objetivo do nosso trabalho foi avaliar os possíveis efeitos neurotóxico de três toxinas isoladas do veneno do escorpião Tityus bahiensis sobre o hipocampo de ratos, por meio da avaliação das atividades comportamentais e elétrica cerebral, além de avaliar possíveis alterações sobre os níveis de neurotransmissores e a integridade dos neurônios hipocampais, após injeção intrahipocampal das toxinas. Para tanto, o veneno do escorpião T. bahiensis foi fracionado por Gel Filtração (Sephadex G25) formando 5 frações. A fração que apresentou maior atividade sobre o modelo testado foi cromatografada em HPLC gerando 3 picos isolados (toxina Tb II-I, Tb II-II e Tb II-III), os quais tiveram suas atividades testadas sobre os modelos experimentais. Como sujeitos experimentais utilizamos ratos Wistar machos, submetidos à cirurgia estereotáxica para a implantação de cânulas ou/e eletrodos no hipocampo. Os animais foram avaliados quanto à atividade comportamental, elétrica cerebral e integridade neuronal (cortes histológico do tecido hipocampal analisados em microscópio óptico para quantificação das células nas áreas CA1, CA3 e CA4), após injeção das toxinas. Por microdiálise foram coletadas as amostras para dosagem de neurotransmissores que foram realizadas em HPLC. Os resultados demonstram que as três toxinas promoveram alterações sobre parâmetros comportamentais (prostração, dificuldade respiratória e locomotora, mioclonia, “wet dog shake” e convulsão), eletrográficos (espículas e descargas epileptiformes) e histopatológicos (morte de células nas regiões CA1, CA3 e CA4). Em relação à Tb IIII, essa foi capaz de alterar os níveis dos neurotransmissores Glutamato e GABA. O uso dos antagonistas de glutamato AP-5 e MK-801 antes da injeção da Tb II-II mostrou que essa age em receptores glutamatérgico, de maneira mais efetiva sobre os receptores do tipo não NMDA, já que a ação do MK-801 em relação a Tb II-II foi mais efetiva em bloquear o surgimento de algumas alterações comportamentais, eletrográficas e histopatológicas em comparação com o AP-5. Com esses resultados podemos concluir que as três toxinas foram capazes de promover alterações sobre parâmetros comportamentais, eletrográficos e histopatológicos, sendo que a ação da Tb II-II é resultado prioritariamente do aumento da liberação de glutamato que de maneira geral parece estar mais intensamente ligado a sua ação sobre receptores glutamatérgicos do tipo não NMDA.

Purificação de células troco de lipoaspirado humano por aptâmeros de DNA, seguida da caracterização dos fenótipos obtidos da diferenciação neuronal / Human adipose mesechymal stem cell separation by DNA aptamers followed by the characterization of the obtained phenotypes from neuronal differentiation

Células tronco mesenquimais de tecido adiposo, são uma promissora ferramenta para aplicações clínicas em terapias celular e regenerativa, em vista da facilidade de sua extração e da maior quantidade de células por unidade de massa de tecido quando comparado a outras fontes clássicas de células mesenquimais como medula óssea. O protocolo clássico de extração e purificação dessas células, depende de sua adesão em plástico e xeno-materiais demandando muito tempo para ser utilizado por médicos para auxiliar pacientes em procedimentos de emergência. Estas células são capazes se diferenciar em diversos tipos celulares, o que as torna boas candidatas para terapia celular, embora sua capacidade de transdiferenciação para fenótipos neuronais seja ainda discutida. Neste trabalho demonstramos um novo processo para isolar essas células na base de epitopos específicos expressos (assinatura molecular de superfície) utilizando aptâmeros como ligantes de alta afinidade para estes sitios. Aptâmeros, moléculas de DNA simples fita identificadas a partir de uma biblioteca combinatória de sequencias de DNA simples-fita foram identificados por ciclos reiterativos de seleção in vitro (SELEX) utilizando células tronco do lipoaspirado como alvo. Dois aptâmeros isolados, denominados APT9 e APT11, foram capazes de identificar subpopulações (15,8 e 23,7% respectivamente) dentre as células tronco mesenquimais (classicamente CD29+/CD90+/CD45-) e separá-las usando nano-partículas magnéticas acopladas aos aptâmeros. Além disso, seguindo uma indução para diferenciação neuronal, as células tronco mesenquimais passam a apresentar morfologia neuronal e apresentam expressão e atividade de diversos receptores de neurotransmissores, avaliados por PCR real-time e imageamento de variações da concentração de cálcio intracelular ápos stimulação com vários agonistas de receptores metatrópicos e ionotrópicos. Ao longo da diferenciação, os níveis transcricionais de mRNA de receptores de cininas (B1 e B2), nicotínicos (alfa 7), muscarínicos (M1, M3 e M4), glutamatérgicos (AMPA2 e mGluR2), purinérgicos (P2Y1 e P2Y4) e GABAergicos (GABA-A, subunidade 3) e da óxido nítrico sintase neural aumentaram quando comparados aos níveis das células não diferenciadas, enquanto que os níveis de expressão de outros receptores incluindo purinérgicos P2X1, P3X4, P2X7 e P2Y6 e muscarínico M5 diminuíram. Os níveis de atividade das classes dos receptores estudados, por imageamento de variações da concentração de cálcio intrac, aumentaram para a maioria dos agonistas analisados durante a diferenciação neuronal com exceção para respostas induzidas por glutamato e NMDA. Células diferenciadas expressavam altos níveis de antígenos específicos de neurônios como ß3-tubulina, NF-H, NeuN e MAP-2 indicando uma diferenciação em fenótipo neuronal bem sucedida. Desta maneira, esta tese, ao identificar aptâmeros, prove uma inovadora solução para médicos usarem as células tronco mesenquimais dentro de uma sala de cirurgia, através de um método que é capaz de purificar essas células em um tempo clínico viável, com pureza e sem contato com contaminantes. Além disso, nós mostramos aqui que com um protocolo como o proposto para diferenciação neuronal, nós poderíamos induzir essas células para se diferenciar em neurônios, através da ativação de fatores de transcrição específicos, levando às células tronco mesenquimais a serem possivelmente utilizadas em terapias celulares de reparo neuronal

Adipose mesenchymal stem cells are promising tools for clinical applications in cellular and regeneration therapies, in view of easiness of extraction and higher amount of isolated stem cells per mass of tissue when compared to other classical mesenchymal stem cell sources including bone marrow. The classical protocol to extract and purify these cells, depending on plastic adherence and xeno-materials, is too time consuming to be used by physicians to help patients at emergency procedures. These cells are able to differentiate into various cell types, making them good candidates for cell therapy, however their capability for transdifferentiation into neural phenotypes is yet discussed. Here we show a novel process to isolate these cells using their surface molecular signature and aptamers, ssDNA molecules identified through the SELEX technique, denominated APT9 and APT11 that are able to identify subpopulations (15,8 and 23,7% respectively) within the mesenchymal stem cells (classically CD29+/CD90+/CD45-) and separate them using magnetic nano-particles attached to the aptamers. Moreover, following induction to neural differentiation, mesenchymal cells presents neuronal morphology and present expression and activity of several neurotransmitter receptors, as evaluated by real-time PCR and calcium imaging. During this process, mRNA transcription levels of bradykinin (B1 and B2), cholinergic (alpha 7), muscarinic (M1, M3 and M4), glutamatergic (AMPA2 and mGlu2), purinergic (P2Y1 and P2Y4) and GABAergic (GABA-A, subunit 3) receptors and neuronal nitric oxide synthase were augmented when compared to levels of undifferentiated cells, while the expression levels of other receptors including purinergic P2X1, P2X4, P2X7 and P2Y6 and muscarinic M5 receptors were down-regulated. Activity levels of the studied receptor classes, as studied by calcium imaging, increased for most of the agonists analyzed during the neuronal differentiation with the exception for glutamate- and NMDA-induced receptor responses. Differentiated cells expressed high levels of neuron-specific antigens such as ß3-tubulin, NF-H, NeuN and MAP-2, indicating a successful differentiation into neuronal phenotypes. This thesis, by identifying aptamers, provides a novel solution for physicians to use mesenchymal stem cells inside a surgery room, by using a method that are able to purify the cells in a clinical viable time, with purity and no contact with contaminats. Furthermore, we show here that with a protocol as provided for neuronal differentiation, we could induce these cells to differentiate into neurons, by activating specific transcription factors,making mesenchymal stem cells to possibly be used in neuronal repair cell therapies

Liberação de 3H-GABA por tecido estriatal de ratos: caracterização e efeitos da lesão experimental parkinsoniana / Rat striatal tissue 3H-GABA release: characterization and effects of experimental parkinsonian injury

A Doença de Parkinson, uma condição neurodegenerativa e progressiva, está relacionada à morte de neurônios localizados na Substância Negra compacta, um dos componentes dos Núcleos da Base. Quando há a morte de neurônios dopaminérgicos nigrais, esta via modulatória é perdida, levando ao desequilíbrio entre as vias direta e indireta, esta última tendo sua atividade aumentada em detrimento da outra. O estriado tem um papel importante no recebimento e filtração de sinais motores corticais e talâmicos e suas maiores populações neuronais são GABAérgicas, demonstrando a importância do neurotransmissor GABA nesta modulação. O estriado recebe projeções dopaminérgicas vindas da Substância Negra compacta e, na falta desta aferentação, surgem os sintomas e sinais da Doença de Parkinson. Nosso objetivo é caracterizar a liberação de GABA nesta estrutura, avaliando os efeitos de outros transmissores e também o papel de alguns sinalizadores intracelulares neste processo. Para isto, empregamos o método de superfusão e liberação de GABA radiomarcado, previamente carregado, em tecido picado in vitro. A lesão nigral é produzida por cirurgia estereotáxica e microinjeção de 6-OHDA no feixe medial prosencefálico (mfb). Diversas drogas foram utilizadas para avaliarmos diferentes passos na liberação do transmissor. Concluímos que a liberação é fortemente dependente de cálcio e segue o modelo de exocitose vesicular, além de a subpopulação neuronal GABAérgica estrital estudada sofrer pouca influência de aferências glutamatérgicas e colinérgicas. No entanto, drogas dopaminérgicas regulam complexamente a liberação de GABA no estriado e ela também é bastante dependente de calmodulina. Conjecturamos se algumas drogas antipsicóticas que agem sobre calmodulina devem seu efeito terapêutico, ou parte dele, a esta ação e se, no modelo de DP de lesão unilateral por 6-OHDA, há comunicação entre os hemisférios lesado e não lesado após o estabelecimento da lesão e processo de rearranjo neuronal(AU)

Parkinsons disease, a progressive and neurodegenerative condition, is related to the death of neurons located in Substantia Nigra compacta, a component of Basal Ganglia. When nigral dopaminergic neurons die, this modulatory pathway is lost leading to imbalance between direct and indirect pathways, the latter having its activity increased over the former. Striatum has an essential role in receiving and filtering motor signals from cortex and thalamus and its major neuronal populations are composed by GABAergic neurons, showing how important is GABA in this modulation. Striatum receives dopaminergic projections from Substantia Nigra compacta and in its absence the typical signals and symptoms of the disease arise. We aimed to characterize GABA relase at this structure, assessing the effect of other transmitters as well the role of some intracellular signaling molecules in this process. For that, we employed the superfusion method and release of preloaded radiolabeled GABA from chopped striatal tissue. Nigral injury was produced by stereotaxic surgery and 6-OHDA microinjection at medial forebrain bundle (mfb). Several drugs were used to evaluate different steps in transmitter release. We concluded that the release is strongly calcium-dependent and follows vesicular exocytosis model; in addition the striatal GABAergic subpopulation of neurons studied here undergo little influence of glutamatergic and cholinergic afferents. However, dopaminergic drugs complexly regulate striatal GABA release and it also shows high involvement of calmodulin. We wonder if some antipsychotic drugs that act over calmodulin owe their therapeutical effects, or at least part of it, to this activity and if in 6-OHDA unilateral lesion parkinsonism model there is communication between injuried and healthy hemispheres after the establishment of the injury and neuronal rearrangement process(AU)

Behavioral and neurochemical evidence of deltamethrin anxiogenic-like effects in rats / Evidências neuroquímicas e comportamentais do efeito ansiogênico da deltametrina em ratos

Pyrethroid insecticides are extensively used for pest control around the house, flea prevention for pets, and plant sprays for the home and in agriculture. Deltamethrin (DTM) is a Type II pyrethroid insecticide used to control a variety of insects in agriculture and domestic environments. The present study investigated the possible anxiogenic effects of DTM (1, 3, and 10 mg/kg) in rats using behavioral and neurochemical methods. We assessed general locomotor activity and behavior in the elevated plus maze and open field test. Striatal and hippocampal neurotransmitter and metabolite levels were also measured. DTM (i) reduced locomotion and rearing frequency, (ii) slightly increased the duration of immobility, (iii) reduced the time engaged in social interaction, (iv) reduced the percentage of entries into and time spent on the open arms of the elevated plus maze, (v) reduced the number of center crossings in the elevated plus maze, (vi) Striatal and hippocampal neurotransmitter and metabolite levels were also measured. DTM (i) reduced locomotion and rearing frequency, (ii) slightly increased the duration of immobility, (iii) reduced the time engaged in social interaction, (iv) reduced the percentage of entries into and time spent on the open arms of the elevated plus maze, (v) reduced the number of center crossings in the elevated plus maze, (vi) increased striatal serotonin neurotransmitter and its metabolite, and (vii) did not alter motor coordination on the rotarod, grooming duration in the open field test, rectal temperature, or hippocampal neurotransmitter levels. These data suggest that DTM at the present doses and under these experimental conditions presented a similar profile to that of anxiogenic drugs, unrelated with the increased serotonin neurotransmission.

Inseticidas piretróides são amplamente utilizados para controle de pragas, como na prevenção de pulgas em animais de estimação e sprays de plantas para a casa e na agricultura. Deltametrina (DTM) é um inseticida piretróide tipo II usado para controlar uma variedade de insetos na agricultura e ambientes domésticos. O presente estudo investigou os possíveis efeitos ansiogênicos de DTM (1, 3 e 10 mg/kg) em ratos, utilizando métodos comportamentais e neuroquímicos. Foi avaliada a atividade locomotora geral e comportamento no labirinto em cruz elevado e teste de campo aberto. Os níveis de neurotransmissores e metabólitos no estriado e hipocampo também foram mensurados. DTM (i) reduziu a locomoção e a frequência de levantar, (ii) aumentou da duração da imobilidade, (iii) reduziu o tempo de interacção social, (iv) reduziu a percentagem de entradas e tempo gasto nos braços abertos do elevado labirinto em cruz, (v) reduziu o número de cruzamentos no centro do labirinto em cruz elevado, (vi) aumentou neurotransmissor serotonina e de seu metabólito estriatal, e (vii) não alterou a coordenação motora no rotarod, duração do grooming no teste de campo aberto, temperatura retal, ou níveis de neurotransmissores do hipocampo. Estes dados sugerem que DTM nas presentes doses e sob estas condições experimentais apresentaram um perfil semelhante ao de drogas ansiogénicas, não relacionados ao aumento da serotonina estriatal.

O ciclo da vesícula sináptica, espinhos dendríticos e a transdução de sinal / Synaptic vesicle cycle, dendritic spines and signal transduction

No sistema nervoso, a sinapse é a estrutura que permite a um neurônio passar um sinal elétrico ou químico a outro neurônio ou outra célula (muscular ou glandular). A palavra sinapse vem de "synaptein", palavra que Sir Charles Scott Sherrington e seus colegas acunharam do grego "syn" (junto) e "haptein"(afivelar). As sinapses podem ser separadas entre elétricas e químicas, porém a maior parte da transmissão sináptica é realizada através das sinapses químicas. Apesar das sinapses químicas terem uma resposta mais lenta que as elétricas, elas possuem a vantagem da amplificação do sinal gerada através de uma cascata de segundos mensageiros. As sinapses químicas podem ser excitatórias ou inibitórias e são caracterizadas por um terminal pré-sináptico (onde estão presentes as vesículas que contêm os neurotransmissores) em contato com um terminal pós-sináptico (onde estão presentes os receptores ionotrópicos e metabotrópicos para esses neurotransmissores) separados pela fenda sináptica. As sinapses típicas acontecem sobre axônios (axo-axônicas), sobre dendritos (axo-dendríticas), sobre o soma de outro neurônio (axo-somáticas) e sobre os espinhos dendríticos...

In the nervous system, the synapse is the structure that allows a neuron pass an electrical or chemical signal to another neuron or another cell (muscle or glandular). The word synapse comes from "synaptein" that Sir Charles Scott Sherrington and his colleagues minted from the Greek "syn" (together) and "haptein"(buckling). Most part of the synaptic transmission is performed through chemical synapses. Chemical synapses have a slower response than the electric ones; they have the advantage of amplifying the signal generated through a cascade of second messengers. Chemical synapses can be excitatory or inhibitory and are characterized by a presynaptic terminal (where there are vesicles that contain the neurotransmitters) in contact with a postsynaptic terminal (where there are the ionotropic and metabotropic receptors) separated by the synaptic cleft. Synapses can occur on axons (axo-axonal), on dendrites (axodendritic), on soma (axo-somatic) and on dendritic spines...

Terpenóides com atividade sobre o Sistema Nervoso Central (SNC): [revisão] / Terpenoids with activity in the Central Nervous System (CNS): [review]

Os terpenóides constituem um vasto grupo de metabólitos secundários com ações sobre o SNC, destacando-se suas atividades sedativa, ansiolítica, antinociceptiva, anticonvulsivante, pró-convulsivante e alucinógena. Neste trabalho foi realizada uma revisão bibliográfica sobre terpenóides com ações descritas no SNC, enfocando moléculas e sistemas neurotransmissores relacionados com sua atividade. As substâncias abordadas encontram-se divididas em mono, sesqui, di, tri e meroterpenóides e incluem compostos isolados e plantas que apresentam ação principalmente sobre os sistemas neurotransmissores GABAérgico, glutamatérgico, dopaminérgico e opióide.

The terpenoids are a large group of secondary metabolites which display many activities in the CNS, such as sedative, ansiolytic, antinociceptive, anticonvulsant, pro-convulsant and hallucinogenic. In this work we performed a research on terpenoids that exert effects on the CNS, focusing molecules and neurotransmitter systems related to their actions. The substances approached were classified as mono, sesqui, di, tri and meroterpenoids and include isolated compounds and plants which exert activities mainly on GABAergic, glutamatergic, dopaminergic and opioid neurotransmitter systems.

O transtorno glutamatérgico na esquizofrenia / Glutamatergic disorder in schizophrenia

A excitoxicidade relacionada ao neurotransmissor aminoácido glu- ta mato e ao seu receptor NMDA (n-metil-d-aspartato) consiste em um mecanismo de elevado potencial para explicar a fisiopatologia da esquizofrenia. Os neurolépticos atípicos clozapina e olanzapia têm potencial para proteger contra a neurotoxicidade gerada pelos antagonistas de NMDA.

Excitotocicity due to glutamate and its NMDA (N-methyl-D- aspartate) receptor are a possible mechanism for the physiopatholoy of schizophrenia. The atipical neuroleptic drugs clozapine and olanzapina present the potencial to protect against neu- rorocity caused by NMDA antagonists.