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Análise do envolvimento do Fator Neutrófico Derivado do Cérebro (BDNF) e do metabolismo glicolítico cerebral através do escaneamento com microPET na disfunção cognitiva induzida pelo acúmulo de ferro cerebral
O ferro é essencial no cérebro neonatal para o desenvolvimento neurológico normal e para o estabelecimento da concentração de ferro no cérebro adulto, já que a absorção de ferro é máxima durante o período neonatal. Acredita-se que a sobrecarga de ferro contribui para o desenvolvimento da neurodegeneração, na exacerbação das taxas normais de apoptose, em grande parte devido à sua participação na reação de Fenton e à produção de espécies reativas de oxigênio. Estudos prévios em nosso laboratório demonstraram que o tratamento com ferro no período neonatal induz alterações significativas de memória, bem como aumento em parâmetros de estresse oxidativo e em níveis de proteínas apoptóticas. Recentemente, também demonstramos que esse tratamento reduz os níveis de sinaptofisina (um marcador sináptico) no hipocampo. O BDNF é a neutrofina mais abundante no SNC dos mamíferos, tendo sua ação mediada pelo receptor tirosina cinase de alta afinidade (TrKB). Atualmente, estudos tem demonstrado que o BDNF apresenta um papel crítico na formação da memória de longa duração. Assim, o presente estudo teve dois objetivos principais. O primeiro objetivo foi verificar o envolvimento do BDNF nos déficits de memória induzidos pelo acúmulo de ferro, além de verificar se o tratamento com ferro alteraria os níveis de BDNF e a expressão de seus receptores, TrKB e p75. Os ratos Wistar machos receberam veículo ou ferro carbonila (30 mg/kg) do 12º ao 14º dia pós-natal. Na idade adulta, os animais foram tratados por 21 dias com o quelante de ferro, deferiprona (125 mg/kg/dia), e submetidos à tarefa de reconhecimento do objeto. A análise da memória foi realizada através do índice de reconhecimento, expresso pela razão entre a quantidade de tempo gasto na exploração do objeto novo sobre o tempo total gasto explorando ambos os objetos. Os níveis protéicos de BDNF e a expressão gênica de seus receptores no hipocampo foram quantificados através de ELISA e PCR real time, respectivamente. O segundo objetivo foi avaliar o metabolismo glicolítico cerebral realizado através do escaneamento no TriumphTM microPET e a captação de 18F-FDG utilizando o software PMOD v3.5 e Fusion Toolbox. Para este experimento, foram incluídos 4 grupos experimentais: os grupos que receberam veículo ou ferro no período neonatal que foram divididos em subgrupos que receberam veículo ou deferiprona durante 21 dias consecutivos na idade adulta. Os ratos tratados com ferro no período neonatal apresentaram uma diminuição significativa nos níveis de BDNF no hipocampo, sem alteração da expressão gênica dos receptrores TrkB e p75. A deferiprona foi capaz de reverter os déficits de memória de reconhecimento, bem como aumentar os níveis protéicos de BDNF no hipocampo, melhorando os efeitos induzidos pelo tratamento com ferro no período neonatal. Não foram observadas alterações no metabolismo da glicose cerebral nos animais tratados com ferro e/ou deferiprona. Os presentes achados fornecem embasamento para uso da deferiprona em ensaios clínicos, incluindo pacientes com doença de Alzheimer.Brain-derived neurotrophic factor (BDNF) is the most abundant neurotrophin in the mammalian Central Nervous System, and plays a key role in development and physiology, as well as in pathological states. Post-mortem studies demonstrated that BDNF levels are reduced in the brains of patients affected by neurodegenerative diseases, such as Alzheimer’s disease (AD). Iron accumulation has consistently been associated to the pathogenesis of neurodegenerative diseases. In rats, neonatal iron overload induces memory deficits, and increases oxidative stress and apoptotic markers, and decreases the expression of the synaptic marker, synaptophysin. Deferiprone (DFP) is an oral iron chelator used for the treatment of systemic iron overload disorders, and has recently been tested in Parkinson’s disease patients. Here, we aimed to determine the effects of iron overload on BDNF levels and glucose metabolism, measured by 18FDG uptake using positron emission tomography. Moreover, we intended to characterize the effects of DFP on iron-induced memory deficits and BDNF levels, as well as on glucose metabolism. Rats received iron or vehicle at postnatal days 12-14 and when adults, received chronic DFP or water. Recognition memory was tested 19 days after the beginning of chelation therapy. 18FDG uptake was performed 24 h after the last day of treatment. Another subset of animals was sacrificed 24 h after the last day of treatment for BDNF measurements, and TrkB and p75 expression analysis. DFP was able to restore memory impairment and increase hippocampal BDNF levels, ameliorating iron-induced effects. The present findings support the use of DFP in clinical trials including AD patients
An?lise do envolvimento do Fator Neutr?fico Derivado do C?rebro (BDNF) e do metabolismo glicol?tico cerebral atrav?s do escaneamento com microPET na disfun??o cognitiva induzida pelo ac?mulo de ferro cerebral
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Previous issue date: 2017-02-23Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPESBrain-derived neurotrophic factor (BDNF) is the most abundant neurotrophin in the mammalian Central Nervous System, and plays a key role in development and physiology, as well as in pathological states. Post-mortem studies demonstrated that BDNF levels are reduced in the brains of patients affected by neurodegenerative diseases, such as Alzheimer?s disease (AD). Iron accumulation has consistently been associated to the pathogenesis of neurodegenerative diseases. In rats, neonatal iron overload induces memory deficits, and increases oxidative stress and apoptotic markers, and decreases the expression of the synaptic marker, synaptophysin. Deferiprone (DFP) is an oral iron chelator used for the treatment of systemic iron overload disorders, and has recently been tested in Parkinson?s disease patients. Here, we aimed to determine the effects of iron overload on BDNF levels and glucose metabolism, measured by 18FDG uptake using positron emission tomography. Moreover, we intended to characterize the effects of DFP on iron-induced memory deficits and BDNF levels, as well as on glucose metabolism. Rats received iron or vehicle at postnatal days 12-14 and when adults, received chronic DFP or water. Recognition memory was tested 19 days after the beginning of chelation therapy. 18FDG uptake was performed 24 h after the last day of treatment. Another subset of animals was sacrificed 24 h after the last day of treatment for BDNF measurements, and TrkB and p75 expression analysis. DFP was able to restore memory impairment and increase hippocampal BDNF levels, ameliorating iron-induced effects. The present findings support the use of DFP in clinical trials including AD patients.O ferro ? essencial no c?rebro neonatal para o desenvolvimento neurol?gico normal e para o estabelecimento da concentra??o de ferro no c?rebro adulto, j? que a absor??o de ferro ? m?xima durante o per?odo neonatal. Acredita-se que a sobrecarga de ferro contribui para o desenvolvimento da neurodegenera??o, na exacerba??o das taxas normais de apoptose, em grande parte devido ? sua participa??o na rea??o de Fenton e ? produ??o de esp?cies reativas de oxig?nio. Estudos pr?vios em nosso laborat?rio demonstraram que o tratamento com ferro no per?odo neonatal induz altera??es significativas de mem?ria, bem como aumento em par?metros de estresse oxidativo e em n?veis de prote?nas apopt?ticas. Recentemente, tamb?m demonstramos que esse tratamento reduz os n?veis de sinaptofisina (um marcador sin?ptico) no hipocampo. O BDNF ? a neutrofina mais abundante no SNC dos mam?feros, tendo sua a??o mediada pelo receptor tirosina cinase de alta afinidade (TrKB). Atualmente, estudos tem demonstrado que o BDNF apresenta um papel cr?tico na forma??o da mem?ria de longa dura??o. Assim, o presente estudo teve dois objetivos principais. O primeiro objetivo foi verificar o envolvimento do BDNF nos d?ficits de mem?ria induzidos pelo ac?mulo de ferro, al?m de verificar se o tratamento com ferro alteraria os n?veis de BDNF e a express?o de seus receptores, TrKB e p75. Os ratos Wistar machos receberam ve?culo ou ferro carbonila (30 mg/kg) do 12? ao 14? dia p?s-natal. Na idade adulta, os animais foram tratados por 21 dias com o quelante de ferro, deferiprona (125 mg/kg/dia), e submetidos ? tarefa de reconhecimento do objeto. A an?lise da mem?ria foi realizada atrav?s do ?ndice de reconhecimento, expresso pela raz?o entre a quantidade de tempo gasto na explora??o do objeto novo sobre o tempo total gasto explorando ambos os objetos. Os n?veis prot?icos de BDNF e a express?o g?nica de seus receptores no hipocampo foram quantificados atrav?s de ELISA e PCR real time, respectivamente. O segundo objetivo foi avaliar o metabolismo glicol?tico cerebral realizado atrav?s do escaneamento no TriumphTM microPET e a capta??o de 18F-FDG utilizando o software PMOD v3.5 e Fusion Toolbox. Para este experimento, foram inclu?dos 4 grupos experimentais: os grupos que receberam ve?culo ou ferro no per?odo neonatal que foram divididos em subgrupos que receberam ve?culo ou deferiprona durante 21 dias consecutivos na idade adulta. Os ratos tratados com ferro no per?odo neonatal apresentaram uma diminui??o significativa nos n?veis de BDNF no hipocampo, sem altera??o da express?o g?nica dos receptrores TrkB e p75. A deferiprona foi capaz de reverter os d?ficits de mem?ria de reconhecimento, bem como aumentar os n?veis prot?icos de BDNF no hipocampo, melhorando os efeitos induzidos pelo tratamento com ferro no per?odo neonatal. N?o foram observadas altera??es no metabolismo da glicose cerebral nos animais tratados com ferro e/ou deferiprona. Os presentes achados fornecem embasamento para uso da deferiprona em ensaios cl?nicos, incluindo pacientes com doen?a de Alzheimer
O papel dos exames de imagem no diagnóstico de trombose das veias esplâncnicas: relato de dois casos
AIMS: To present two cases of thrombosis of the splanchnic veins, which is considered a possible fatal cause of intestinal ischemia, with the portal and superior mesenteric veins being the most affected. To discuss the etiological possibilities and emphasize the importance of using imaging exams for the definitive diagnosis.
CASE DESCRIPTION: Two women with splanchnic venous thrombosis showed nonspecific clinical manifestations. In the first case, the main symptoms were abdominal pain, bloody diarrhea, abdominal distension and nausea. In the second case, the patient presented with vague abdominal pain, anorexia and hypotension. In both cases the diagnosis was established by computed tomography.
CONCLUSION: Considering the nonspecific clinical manifestations of splanchnic veins thrombosis, the imaging exams, especially the computed tomography, play a major role in its definitive diagnosis.OBJETIVOS: apresentar dois casos de trombose de veias esplâncnicas, que é considerada uma causa potencialmente fatal de isquemia intestinal, sendo as veias porta e mesentérica superior as mais acometidas. Discutir as possíveis etiologias e realçar a importância do uso de exames de imagem no diagnóstico dessa afecção.
DESCRIÇÃO DOS CASOS: duas pacientes com trombose venosa esplâncnica apresentaram manifestações clínicas inespecíficas. No primeiro caso as principais manifestações foram dor abdominal, diarréia sanguinolenta, distensão abdominal e náuseas. No segundo caso, a paciente apresentava dor abdominal vaga, inapetência e hipotensão arterial. Nos dois casos o diagnóstico foi firmado por tomografia computadorizada.
CONCLUSÕES: considerando as manifestações clínicas vagas da trombose de veias esplâncnicas, os exames de imagem, em especial a tomografia computadorizada, apresentam papel fundamental no seu diagnóstico
O papel dos exames de imagem no diagnóstico de trombose das veias esplâncnicas: relato de dois casos
AIMS: To present two cases of thrombosis of the splanchnic veins, which is considered a possible fatal cause of intestinal ischemia, with the portal and superior mesenteric veins being the most affected. To discuss the etiological possibilities and emphasize the importance of using imaging exams for the definitive diagnosis.
CASE DESCRIPTION: Two women with splanchnic venous thrombosis showed nonspecific clinical manifestations. In the first case, the main symptoms were abdominal pain, bloody diarrhea, abdominal distension and nausea. In the second case, the patient presented with vague abdominal pain, anorexia and hypotension. In both cases the diagnosis was established by computed tomography.
CONCLUSION: Considering the nonspecific clinical manifestations of splanchnic veins thrombosis, the imaging exams, especially the computed tomography, play a major role in its definitive diagnosis.OBJETIVOS: apresentar dois casos de trombose de veias esplâncnicas, que é considerada uma causa potencialmente fatal de isquemia intestinal, sendo as veias porta e mesentérica superior as mais acometidas. Discutir as possíveis etiologias e realçar a importância do uso de exames de imagem no diagnóstico dessa afecção.
DESCRIÇÃO DOS CASOS: duas pacientes com trombose venosa esplâncnica apresentaram manifestações clínicas inespecíficas. No primeiro caso as principais manifestações foram dor abdominal, diarréia sanguinolenta, distensão abdominal e náuseas. No segundo caso, a paciente apresentava dor abdominal vaga, inapetência e hipotensão arterial. Nos dois casos o diagnóstico foi firmado por tomografia computadorizada.
CONCLUSÕES: considerando as manifestações clínicas vagas da trombose de veias esplâncnicas, os exames de imagem, em especial a tomografia computadorizada, apresentam papel fundamental no seu diagnóstico
Neonatal gastrin-releasing peptide receptor blockade reduces maternal odor preference in rats
Alterations in attachment behavior might play a role in the dysfunction in social behavior displayed by autistic infants. Here we show that neonatal gastrin-releasing peptide receptor (GRPR) blockade induces a reduction in maternal odor preference, a task involving attachment behavior, in infant rats. These findings provide the first evidence that the GRPR regulates odor preference, supporting the view that the GRPR is involved in attachment and social behaviors
Rescue of social behavior impairment by clozapine and alterations in the expression of neuronal receptors in a rat model of neurodevelopmental impairment induced by GRPR blockade
Early life stress decreases hippocampal BDNF content and exacerbates recognition memory deficits induced by repeated D-amphetamine exposure
Adverse experiences early in life may have profound influences on brain development, for example, determining alterations in response to psychostimulant drugs, an increased risk of developing a substance abuse disorder, and individual differences in the vulnerability to neuropsychiatric disorders later in life. Here, we investigated the effects of exposure to an early adverse life event, maternal deprivation, combined with repeated D-amphetamine (AMPH) administration in adulthood, on recognition memory and brain-derived neurotrophic factor (BDNF) levels in rats' brain and serum. Rats were exposed to one of the following maternal rearing conditions from postnatal days 1 to 14: non-deprived (ND) or deprived (D). in adulthood, both groups received injections of saline (SAL) or AMPH (2.0 mg/kg, i.p.) for 7 days. in Experiment I (performed 24 h after the last AMPH injection), AMPH induced long-term memory (LTM) impairments in ND and D groups. the D + AMPH group also presented short-term memory (STM) impairments, indicating that the effects of AMPH on memory were more pronounced when the animals where maternally deprived. the group exposed to D + SAL (SAL) showed only LTM impairments. in Experiment II (performed 8 days after the last injection), AMPH detrimental effects on memory persisted in ND and D groups. BDNF levels were decreased in the hippocampus of D + SAL rats. in conclusion, AMPH produces severe and persistent recognition memory impairments that were more pronounced when the animals were maternally deprived, suggesting that an early adverse life event may increase the vulnerability of cognitive function to exposure to a psychostimulant later in life. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.Pontifical Catholic Univ, Dept Physiol Sci, Fac Biosci, Neurobiol & Dev Biol Lab, BR-90619900 Porto Alegre, RS, BrazilUniv Fed Rio Grande do Sul, Bipolar Disorders Program, BR-90035003 Porto Alegre, RS, BrazilUniv Fed Rio Grande do Sul, Lab Mol Psychiat, BR-90035003 Porto Alegre, RS, BrazilUniv Fed Rio Grande do Sul, Inst Basic Hlth Sci, Dept Pharmacol, Lab Neuropharmacol & Neural Tumor Biol, BR-90050170 Porto Alegre, RS, BrazilUniv Fed Rio Grande do Sul, Univ Hosp Res Ctr CPE HCPA, Canc Res Lab, BR-90035003 Porto Alegre, RS, BrazilUniversidade Federal de São Paulo, Escola Paulista Med, Dept Psychobiol, BR-04024002 São Paulo, BrazilUniv So Santa Catarina, Hlth Sci Unit, Postgrad Program Hlth Sci, Neurosci Lab, BR-88806000 Criciuma, SC, BrazilNatl Inst Translat Med INCT TM, BR-90035003 Porto Alegre, RS, BrazilUniversidade Federal de São Paulo, Escola Paulista Med, Dept Psychobiol, BR-04024002 São Paulo, BrazilWeb of ScienceCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)CAPES: 657/200
Early life stress exacerbates cognitive dysfunction induced by D-amphetamine: amelioration by valproic acid
It has been demonstrated that experiences taking place early in life have a profound influence on brain development, interacting with the genetic background and determining differences in the vulnerability to the onset of bipolar disorder when the individual is exposed to a second adverse event later in life. Here, we investigated the effects of exposure to an early adverse life event (maternal deprivation) and to a later adverse life event [D-amphetamine (AMPH)] on cognition in an animal model of mania. We have previously demonstrated that that repeated AMPH exposure produces severe and persistent cognitive impairment, which was more pronounced when the animals were maternal deprived, suggesting that the early adverse life event could be potentiating the effects of the exposure to the second adverse life event later in life. Here, we show that valproic acid ameliorated the cognitive deficits induced by AMPH, but it was not effective when the animals were exposed to bothstressors: maternal deprivation and AMPH treatment.Pontifical Catholic Univ, Fac Biosci, Neurobiol & Dev Biol Lab, Dept Physiol Sci, BR-90619900 Porto Alegre, RS, BrazilNatl Inst Translat Med INCT TM, BR-90035003 Porto Alegre, RS, BrazilUniv Fed Rio Grande do Sul, Bipolar Disorders Program, BR-90035003 Porto Alegre, RS, BrazilUniv Fed Rio Grande do Sul, Lab Mol Psychiat, BR-90035003 Porto Alegre, RS, BrazilUniv Fed Rio Grande do Sul, Inst Basic Hlth Sci, Dept Pharmacol, Lab Neuropharmacol & Neural Tumor Biol, BR-90050170 Porto Alegre, RS, BrazilUniv Fed Rio Grande do Sul, Univ Hosp Res Ctr CPE HCPA, Canc Res Lab, BR-90035003 Porto Alegre, RS, BrazilUniversidade Federal de São Paulo, Dept Psychobiol, Escola Paulista Med, BR-04024002 São Paulo, BrazilUniv So Santa Catarina, Hlth Sci Unit, Neurosci Lab, Postgrad Program Hlth Sci, BR-88806000 Criciuma, SC, BrazilUniversidade Federal de São Paulo, Dept Psychobiol, Escola Paulista Med, BR-04024002 São Paulo, BrazilWeb of ScienceCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)South American Office for Anticancer Drug DevelopmentChildren's Cancer InstituteCAPES: 657/200
