NUPEB - Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas

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Administração intra-hipocampal de guanosina previne alterações comportamentais e fisiológicas em ratos Wistar submetidos ao modelo de estresse agudo por contenção.
(2022) David, Camila Vieira Chagas; Almeida, Roberto Farina de; Almeida, Roberto Farina de; Oses, Jean Pierre; Menezes, Rodrigo Cunha Alvim de
O transtorno depressivo maior (TDM) é considerado um grave problema de saúde pública, afetando, atualmente cerca de 322 milhões de pessoas no mundo. Evidências dos últimos anos têm associado o impacto desse transtorno sobre os processos estruturais e funcionais que ocorrem no encéfalo. Dentre as alterações amplamente citadas na literatura evidencia-se a diminuição de volume hipocampal, com significativa atrofia neuronal. Recentes estudos indicam que drogas capazes de modular a neurotransmissão glutamatérgica apresentam a capacidade de estimular fatores tróficos cerebrais e/ou vias de sinalização relacionadas com a síntese de proteínas (e como consequência ativar mecanismos de sinaptogênese e/ou neurogênese) e por conseguinte provocar um efeito antidepressivo. Neste contexto, sugere-se que a guanosina (GUO) um nucleosídeo pertencente ao sistema purinérgico, exerce suas ações através da modulação do sistema glutamatérgico. No presente estudo, demonstramos pela primeira vez que uma administração intra- hipocampal de GUO (5nmol) foi capaz de exercer um efeito profilático nas alterações induzidas pelo modelo de TDM do estresse agudo por contenção (ARS). Observamos que ratos Wistar submetidos ao modelo de depressão do ARS e tratados com solução salina (ARS/Sal) apresentaram um aumento da temperatura corporal máxima e da variação de temperatura corporal (temperatura pós-estresse menos a temperatura basal) seguido de um prejuízo na performance de reconhecimento de objetos de longa duração. Por outro lado, o tratamento com GUO intra-hipocampal preveniu a alteração da temperatura máxima e o prejuízo na memória de reconhecimento induzidos pelo ARS.
Efeito da dieta rica em carboidratos simples e do treinamento físico na expressão de biomarcadores epigenéticos renais em ratos.
(2019) Oliveira, Deborah Campos; Cota, Renata Guerra de Sá; Barboza, Natália Rocha; Cota, Renata Guerra de Sá; Nogueira, Katiane de Oliveira Pinto Coelho; Almeida, Roberto Farina de
Atualmente, não se pode afirmar como a reprogramação gênica acontece. Sabe-se que fatores ambientais como o treinamento físico e dieta podem influenciar a modulação epigenética dos tecidos levando a alterações da expressão gênica. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do consumo crônico de uma dieta isocalórica rica em carboidratos simples e do treinamento aeróbico de natação com carga sobre o desenvolvimento da obesidade e a modulação epigenética no tecido renal de animais. Rattus norvegicus da linhagem Wistar, machos recém-desmamados com aproximadamente 35 dias de vida, foram divididos entre quatro grupos: 1) sedentário dieta controle, 2) treinado dieta controle, 3) sedentário dieta rica em carboidratos simples e 4) treinado dieta rica em carboidratos simples. Os grupos 1 e 2, foram alimentados com ração comercial (Nuvilab) enquanto que os grupos 3 e 4 foram alimentados com uma ração rica em carboidratos simples. O protocolo de treinamento de natação com carga consistiu de 90 sessões (18 semanas) de 1 hora durante 5 dias da semana com aumento progressivo da carga. Foram avaliados o consumo calórico, peso corporal, pressão sanguínea, peso dos órgãos, coxins adiposos, índice de Lee, parâmetros hematológicos, bioquímicos e histológicos. A expressão dos marcadores epigenéticos: (i) sirtuínas 1 a 7, (ii) DNA metil transferases e (iii) desmetilases foram avaliados utilizando a técnica de PCR em tempo real. Também foram avaliados a expressão das enzimas envolvidas ao estresse oxidativo (SOD e Catalase) bem como a atividade SOD total. Os animais com obesidade induzida pela dieta rica em carboidratos simples apresentaram os níveis séricos de triglicérides, o índice de Lee e índice de adiposidade aumentados. Por outro lado, o treinamento físico associado à dieta rica em carboidratos simples induziu um aumento na expressão relativa dos genes MnSOD, ZnSOD, Catalase e das sirtuínas 3, 4, 5 e 6. Quanto a expressão de mRNA de metilases e desmetilases no tecido renal, observamos que o treino aumentou a expressão relativa de Dnmt3a, Dnmt3b, Tet2 e Tet3. Já a dieta rica em carboidratos simples diminuiu a expressão de Dnmt1 e Dnmt3b. Em conjuntos, os dados obtidos permitem concluir que a associação da dieta rica em carboidratos simples e treinamento aeróbico de natação induziu aumento da expressão das sirtuínas mitocondriais 3, 4 e 5 sugerindo uma melhora na capacidade oxidativa do tecido renal. A associação dieta rica em carboidratos simples e treinamento aeróbico de natação induziu o aumento na expressão das enzimas envolvida na metilação de novo e na desmetilação, sugerindo reprogramação epigenética ao nível do DNA. Os genes testados podem apresentar um possível potencial como biomarcadores em resposta e acompanhamento ao agravo do metabolismo no tecido renal em resposta a instalação de um quadro de obesidade.
Efeitos duradouros da administração de Ketamina e Isoflurano nas respostas comportamentais do tipo ansiedade e pânico em ratos Wistar.
(2021) Chírico, Máira Tereza Talma; Menezes, Rodrigo Cunha Alvim de; Bezerra, Frank Silva; Menezes, Rodrigo Cunha Alvim de; Oliveira, Antônio Carlos Pinheiro de; Moreira, Fabrício de Araújo; Souza, Gabriela Guerra Leal de; Almeida, Roberto Farina de
Na prática clínica e laboratorial, o uso de anestésicos é fundamental para a realização de cirurgias. Os anestésicos, além de causar sedação e relaxamento muscular, promovem diversos desfechos fisiológicos, como alterações psicotomiméticas, aumento da frequência cardíaca e pressão arterial. No entanto, os estudos que descrevem o efeito comportamental induzido pela ketamina e isoflurano são conflitantes. No presente estudo, avaliamos os efeitos comportamentais decorrentes da da administração de ketamina e isoflurano. Também avaliamos o efeito da ketamina na citotoxicidade e viabilidade celular em culturas de células primárias neuronais amigdalares. Foram utilizados 80 animais por grupo experimental (CEUA/UFOP, protocolo nº 2018/11). Grupo 1: grupo salina (2-SAL i.m.); grupo 2: ketamina (2-KET/40 mg/kg de peso, i. m.); grupo 3: ketamina (2-KET/80 mg/kg de peso, i. m.); grupo 4: isoflurano (2-ISO/-2%/45 minutos inalatório); grupo 5: grupo salina (7-SAL, i.m); grupo 6: ketamina (7- KET/40 mg/kg de peso, i. m.); grupo 7: ketamina (7-KET/80 mg/kg de peso, i. m.); e grupo 8: isoflurano (7-ISO-2%/45 minutos inalatório), sendo todos os grupos submetidos aos testes comportamentais: labirinto em T elevado (LTE), campo aberto (CA) e caixa claro/escuro (CE). Foram analisados nos testes o comportamento do tipo ansiedade, pânico e atividade locomotora dos animais. Foram avaliados o dano oxidativo e a atividade de enzimas antioxidantes no fígado e realizado o ensaio de MTT e LIVE/DEAD. A ketamina (80 mg/kg) causou um efeito ansiogênico em ratos expostos ao teste do labirinto em T elevado 2 e 7 dias após a administração do fármaco. A administração de ketamina (40 e 80 mg/kg) também diminuiu o comportamento de pânico no LTE. No teste claro/escuro, a ketamina teve um efeito ansiogênico. O isoflurano não alterou o comportamento dos animais no LTE. Nem a ketamina nem o isofluranoalteraram a atividade locomotora espontânea no teste de campo aberto. No entanto, os animais tratados com isoflurano exploraram com menos frequência a área central do CA 7 dias após o tratamento. Nenhum dos anestésicos causou desequilíbrio redox no fígado. A ketamina também reduziu o metabolismo celular e levou à morte neuronal em culturas de células primárias amigdalares. Assim, nosso trabalho fornece evidências de que a ketamina e o isoflurano induzem comportamentos relacionados à ansiedade de longa duração em ratos machos, mesmo que não interferindo na atividade locomotora. Além disso, a ketamina não só alterou o metabolismo celular como induziu a morte de neurônios da amígdala.
Influência da amígdala basomedial no comportamento do tipo ansiedade em ratos Wistar.
(2019) Mesquita, Laura Batista Tavares; Menezes, Rodrigo Cunha Alvim de; Abreu, Aline Rezende Ribeiro de; Chianca Júnior, Deoclécio Alves; Moraes, Grace Schenatto Pereira; Menezes, Rodrigo Cunha Alvim de; Abreu, Aline Rezende Ribeiro de; Chianca Júnior, Deoclécio Alves; Moreira, Fabrício de Araújo; Silva, Fernanda Cacilda dos Santos; Almeida, Roberto Farina de
A amígdala tem sido vinculada a uma variedade de funções ligadas a respostas fisiológicas, comportamentais e endócrinas, relacionadas a estímulos emocionais. Esta região encefálica é composta por vários sub-núcleos, que embora pertencentes à mesma estrutura, podem se envolver em funções diferentes, o que torna o estudo de cada sub-núcleo de grande importância. Em um trabalho do nosso grupo de pesquisa, sugerimos que a amígdala basomedial (BMA) está sob ativação tônica, participando desta forma do controle cardiovascular de ratos, controlando respostas exacerbadas frente situações de estresse social. Partindo do pressuposto que mudanças autonômicas podem ser caracterizadas como causa ou efeito do comportamento do tipo ansiedade, o nosso objetivo é avaliar, por meio de manipulações químicas e quimiogenéticas, a influência da BMA nas repostas comportamentais do tipo ansiedade, bem como suas conexões com outras regiões cerebrais envolvidas nestas respostas. Para isso, um grupo de ratos Wistar recebeu o implante de cânulas-guia direcionados à BMA, bilateralmente, para injeção de drogas. Após sete dias, observamos que a inibição química da BMA por meio da microinjeção bilateral do agonista GABAA, muscimol (100pmol/100nL), diminuiu a interação social (IS) entre pares de animais. Por outro lado, observamos que ao ativarmos quimicamente esta região, pela microinjeção bilateral do antagonista GABAA, Bicuculline methochloride (BMC) (10pmol/100nL), houve aumento na IS entre os ratos. Apesar disso, ambas, inibição e ativação química da BMA não alteraram os parâmetros comportamentais analisados no teste de campo aberto (CA). Além do efeito ansiolítico entre pares de animais, a ativação química da BMA aumentou a atividade neuronal na região do núcleo do leito da estria terminal (BNST) e hipotálamo dorsomedial (HDM), além de demonstrar uma forte tendência de aumento nas regiões da área preóptica medial (mPOA) e coluna ventrolateral da substância cinzenta periaquedutal (vlPAG). A inibição química da BMA, por sua vez, não alterou a atividade neuronal das regiões analisadas, apesar da forte tendência de aumento de atividade na mPOA. Já outro grupo de ratos Wistar foi separado em dois sub-grupos: um deles recebeu a infusão na BMA de DREADD AAV5-CaMKII-hM3D(Gq)-mCherry e o outro de AAV5-CaMKIIhM3D(Gs)-IRES-mCitrine, e ambos infectam preferencialmente neurônios glutamatérgicos (400nL, bilateralmente). Após cinco semanas, no sub-grupo Gq, foi implantado uma sonda de telemetria para posterior aferição de pressão arterial (PA), frequência cardíaca (FC) e temperatura corporal. Observamos que, a ativação quimiogenética dos neurônios glutamatérgicos da BMA, após injeção i.p. de CNO (3mg/Kg), no sub-grupo Gq, aumentou a IS entre os ratos, sem efeitos no teste de CA. Já no sub-grupo Gs nenhum efeito foi observado em ambos os testes comportamentais. Na semana seguinte vimos que a ativação quimiogenética da BMA, nos animais do sub-grupo Gq, reduziu os aumentos de FC, PA e de temperatura corporal provocados pelo estresse por contenção. Após estresse, a ativação quimiogenética da BMA no sub-grupo Gs não foi capaz de alterar o comportamento dos animais. Já a redução do comportamento do tipo ansiedade social no sub-grupo Gq não ocorreu após estresse. Estes resultados sugerem que, tanto o bloqueio dos receptores gabaérgicos, quanto a ativação quimiogenética de neurônios glutamatérgicos na BMA, reduzem o comportamento do tipo ansiedade social e respostas de estresse, exercendo influência nestas situações por meio de conexões com regiões encefálicas também envolvidas em situações de defesa.
O modelo de depressão da Bulbectomia Olfatória Bilateral em Ratos Wistar induz o aumento da expressão gênica de receptores A1 de Adenosina em hipocampo.
(2022) Santos, Sulamita Aparecida Ambrosia dos; Almeida, Roberto Farina de; Almeida, Roberto Farina de; Oses, Jean Pierre; Nogueira, Katiane de Oliveira Pinto Coelho
O transtorno depressivo maior (TDM) é um transtorno psiquiátrico altamente prevalente que afeta milhões de pessoas em todo o mundo. Acredita-se que o TDM não possui uma única causa, mas decorre de múltiplos fatores que, somados, desempenham um papel importante na sua progressão. Apesar da alta prevalência do TDM e dos avanços obtidos nos últimos anos, a compreensão das bases neurobiológicas desse transtorno e seu tratamento ainda representam um desafio. Atualmente, como grande promessa no campo da psicofarmacologia, moduladores do sistema glutamatérgico vêm sendo amplamente estudados. Uma estratégia que vem demonstrando potencial para avanços terapêuticos através da modulação indireta do sistema glutamatérgico são drogas capazes de modular o sistema purinérgico. Assim, um novo campo de pesquisa vem atraindo novos olhares e uma nova via de sinalização ganha atenção: o sistema purinérgico. Diante disto, nesta dissertação, buscaremos investigar as possíveis alterações na expressão gênica dos receptores P1 (ADORA1 e ADORA2a) de adenosina e P2 (P2X7 e P2Y1) de Purinas na região do hipocampo em ratos Wistar submetidos ao modelo de Depressão Maior da Bulbectomia Olfatória (OBX). Nossos resultados demonstram que duas semanas após a OBX, animais com fenótipo do tipo depressivo, observado pela hiperlocomoção no campo aberto e pelo prejuízo cognitivo na memória de longa duração no teste de reconhecimento de objetos, apresentam pronunciado aumento na expressão dos receptores A1 de adenosina em hipocampo, um efeito com forte correlação com a hiperlocomoção no teste do campo aberto. Com relação a expressão dos demais receptores avaliados (ADORA2a, P2X7 e P2Y1), nenhuma alteração foi observada duas semanas após a OBX. Assim, a partir deste estudo inicial e exploratório, nossos resultados fornecem uma caracterização adicional do modelo OBX em ratos e reforçam perspectivas que recentemente vêm sendo exploradas no campo da depressão.
O modelo de depressão da bulbectomia olfatória em ratos Wistar induz alterações na expressão de receptores purinérgicos em córtex frontal : um estudo exploratório.
(2022) Oliveira, Daniela Vieira de; Almeida, Roberto Farina de; Menezes, Rodrigo Cunha Alvim de; Almeida, Roberto Farina de; Assis, Adriano Martimbianco de; Noronha, Sylvana Izaura Salyba Rendeiro de; Menezes, Rodrigo Cunha Alvim de
O Transtorno Depressivo Maior (TDM), é um transtorno psiquiátrico altamente prevalente, que afeta milhões de pessoas em todo o mundo. Acredita-se que o TDM não possui uma única causa, mas decorre de múltiplos fatores, que somados desempenham um papel importante na sua progressão. Apesar da alta prevalência do TDM e dos avanços obtidos nos últimos anos, a compreensão das bases neurobiológicas desse transtorno e de seu tratamento, ainda representam um desafio. Atualmente, como grande promessa no campo da psicofarmacologia, moduladores do sistema glutamatérgico vêm sendo amplamente estudados. Uma estratégia que vêm demonstrando potencial para avanços terapêuticos, através da modulação indireta do sistema glutamatérgico, são drogas capazes de modular o sistema purinérgico. Diante disso, nessa dissertação, através de um estudo exploratório, buscaremos investigar as possíveis alterações na expressão gênica de importantes receptores purinérgicos, como os receptores P1 (ADORA1 e ADORA2a) e os receptores P2 (P2X7 e P2Y1) na região do córtex frontal em ratos Wistar, submetidos ao modelo de Depressão Maior da Bulbectomia Olfatória (OBX). Nossos resultados demonstram que animais submetidos a OBX apresentam aumento da média na realização do primeiro episódio de grooming, quando comparados com o grupo Sham, no teste comportamental do Splash Test, o que pode ser considerado um fenótipo do tipo depressivo. Ademais, observamos que os animais pertencentes ao grupo OBX apresentaram uma diminuição na expressão relativa de mRNA nos receptores A2a de adenosina, além de uma grande diminuição na média da expressão dos receptores A1 de adenosina, em comparação com os animais do grupo Sham. Com relação aos receptores P2, apenas um efeito no aumento da média dos receptores P2Y1 nos grupos OBX, em comparação com o grupo Sham, foi observado. Considerando que as pesquisas exploratórias buscam suscitar novas hipóteses e possibilitam a utilização de abordagens estatísticas mais amplas, do que as usualmente utilizadas; em nosso estudo, demonstramos, pela primeira vez, que os animais submetidos ao modelo de depressão pela OBX, apresentaram importantes alterações na expressão de genes do sistema purinérgico, na região do córtex frontal.
Study of the role of the membrane protein caveolin-1 on Zika virus replication inside THP-1 cells.
(2019) Rojas Coronel, Alejandra Carla; Silva, Breno de Mello; Silva, Breno de Mello; Coelho, Luiz Felipe Leomil; Almeida, Roberto Farina de
Zika virus (ZIKV) is an arthropod-borne Flavivirus that affect millions of people worldwide. Its genome is composed of a single-stranded positive RNA that encodes 10 known proteins. It can be transmitted by mosquitos of the Aedes genus, as well as by sexual intercourse and blood transfusion. Although the symptoms of acute ZIKV infection are usually mild and self-limited, it causes microcephaly in fetuses of pregnant women, and Guillian–Barré syndrome in adults. Since no treatment or vaccine has been developed until today, further studies are needed to characterize the interaction between ZIKV proteins and host cells. Recent studies have shown that lipid rafts are known to be preferred sites for interaction between viruses and host cells, which may trigger molecular signaling to favor virus multiplication. Caveolae lipid rafts are a subset of membrane rafts, which molecular marker is caveolin-1 protein, since is the responsible for caveolae formation. They are cellular domains that concentrate plasma membrane proteins and lipids involved in the regulation of cell function, which serve as an organizing center for biological phenomena and cellular signaling. Caveolae lipid rafts involvement in ZIKV processing, replication, and assembly remains poorly characterized. Here, we hypothesized a potential implication of caveolin-1 protein in the replication process for ZIKV inside the cell. This was evaluated by measuring the effect of ZIKV infection on cav-1 expression. Then, it was also studied the effect of lipid raft removal with β-methyl cyclodextrin (β-MCD) and both silencing and overexpression of cav-1, on viral multiplication, using qrt-PCR to detect ZIKV mRNA load on the cell. A decreased of cav-1 expression was observed after infection, suggesting a possible virus modulating role. Furthermore, when cellular cholesterol was depleted by β-MCD treatment after ZIKV entrance, lipid rafts were disrupted and virus genome copies were reduced inside the cell. Additionally, neither cav-1 silencing nor overexpression showed any consistent effect on ZIKV replication. These data suggest an important role of caveolar cholesterol-rich lipid raft microdomains in ZIKV replication, nevertheless further studies need to be made to confirm a specific effect of cav-1 over ZIKV multiplication.

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