ABSTRACT
The present study evaluated the effects of postnatal intermittent hypoxia on locomotor activity and neuronal cell survival in early adulthood rats. During a critical period of brain development on postnatal day (PD) 7-11, male rat pups were exposed to intermittent hypoxia and randomly assigned to three experimental groups: (1) intermittent hypoxia, (2) normoxia, and (3) control (unhandled). One and a half months later on PD56, a behavioral test was conducted, and cell survival was estimated in the hilus, dental gyrus, and CA1 and CA3 subfields of the hippocampus, nucleus accumbens shell and core, dorsal and ventral striatum, and prefrontal cortex. Our results showed that intermittent hypoxia produced hyperactivity that correlated well with psychomotor agitation observed in patients with schizophrenia. Moreover, post-hypoxic rats exhibited a reduction of the number of neurons in the hilar region of the hippocampus and dorsal striatum, structures that have been neuropathologically associated with schizophrenia.These findings suggest that intermittent hypoxia can modify the pattern of locomotor activity and selectively affect neurons in rats tested in early adulthood...
Subject(s)
Animals , Rats , Cell Hypoxia , Cell Survival , Motor Activity , SchizophreniaABSTRACT
Magnetic resonance images are useful in the study of experimental models of temporal lobe epilepsy. The manganese-enhanced MRI (MEMRI) technique is of interest since it combines the effects caused by manganese on the increased contrast in activated cell populations, when competing with calcium in synaptic transmission. Thus, the purpose of this study was to investigate the temporal evolution of the contrast related to manganese in the acute phase of temporal lobe epilepsy induced by systemic pilocarpine and compare it to the expression of the c-Fos protein. During this phase, the intensity of the MEMRI signal was analyzed at three different time points (5, 15 or 30 minutes) after the onset of status epilepticus (SE). The group that was maintained in status epilepticus for 30 minutes showed a decrease in intensity of the signal in CA1 and the dentate gyrus (DG). There were no differences between the control group and the other groups treated with pilocarpine. The expression of the protein, c-Fos, in the same animals showed that even in the short-duration status epilepticus (5 minutes), there was already maximal cellular activation in subregions of the hippocampus (DG, CA1 and CA3). Under the experimental conditions tested, our data suggest that the MEMRI signal was not sensitive for the identification of detectable variations of cell activation in the acute phase of the pilocarpine model. Our findings are not consistent with the idea that manganese contrast reflects primarily alterations in cellular activity during SE when other signal-modifying elements can act.
As imagens de ressonância magnética são úteis no estudo de modelos experimentais de epilepsia do lobo temporal. A técnica manganese-enhanced MRI (MEMRI) é de interesse por combinar os efeitos provocados pelo manganês no aumento do contraste de populações celulares ativadas, ao competir com o cálcio na transmissão sináptica. Assim, o propósito deste estudo foi investigar a evolução temporal do contraste provocado pelo manganês na fase aguda da epilepsia do lobo temporal induzida por pilocarpina sistêmica e compará-las à expressão da proteína c-Fos. Nessa fase, a intensidade do sinal MEMRI foi analisada em três diferentes pontos temporais (5, 15 ou 30 minutos) após o início do status epilepticus (SE). O grupo que foi mantido em status epilepticus por 30 minutos mostrou diminuição na intensidade de sinal no CA1 e giro denteado (GD). Não houve diferenças entre o Grupo Controle e os outros grupos tratados com pilocarpina. A expressão da proteína c-Fos, nos mesmos animais, mostrou que, mesmo no status epilepticus de curta duração (5 minutos) já há ativação celular máxima nas sub-regiões do hipocampo (GD, CA1 e CA3). Nas condições experimentais testadas, nossos dados sugerem que o sinal MEMRI não foi sensível para identificar variações detectáveis da ativação celular na fase aguda do modelo de pilocarpina. Nossos achados não são consistentes com a ideia que o contraste por manganês reflete primariamente alterações na atividade celular durante o SE quando outros elementos modificadores do sinal podem atuar.
Subject(s)
Epilepsy , Hippocampus , Magnetic Resonance Imaging , ManganeseABSTRACT
Objective: To assess the influence of adult stem cells from bone marrow of rats in the regeneration of cavernous nerve, taking the return of erectile function as a parameter in animals subjected to the apomorphine-induced test of erection. Methods: Forty-eight male Wistar-EPM rats, aged between nine and ten weeks, and weighing approximately 250 g were used. They were randomly divided into four study Groups containing 12 animals each, as follows: Group I: surgical exposure of the cavernous nerves bilaterally without injury; Group II: bilateral surgical injury of the cavernous nerve of approximately 3 mm, without reconstruction; Group III: bilateral surgical injury of the cavernous nerves of approximately 3 mm, and bilateral reconstruction with silicone guiding tubes containing saline solution inside; Group IV: bilateral surgical injury of the cavernous nerves of approximately 3 mm, and bilateral reconstruction with silicone guiding tubes filled with adult stem cells. Four weeks after surgery, the animals were injected with apomorphine for induction of erection. Results: In Group I there was complete erectile response in all animals (100% ? 12 out of 12). On the other hand, none of the animals in Group II presented erection after the use of apomorphine. Five of the twelve animals of Group III (41.7%) and nine of the 12 animals of Group IV (75%) had erections after the stimulus. When we compared the frequency of restoration of erection in the four Groups, Group IV was shown to have a similar performance to Group I (p = 0.217), while Group III animals had a frequency of erections inferior to those in Group I (p = 0.005). Moreover, comparison of results of Groups III and IV versus Group II showed that the frequency of erections was statistically higher in the first two Groups (p = 0.037 and p < 0.001, respectively). Finally, Group IV presented a tendency to a larger number of erections when compared to Group III (75 versus 41.7%) but this difference was not statistically significant (p = 0.098). Conclusion: This study shows that adult stem cells from bone marrow, filling silicone guiding tubes, may promote the regeneration of cavernous nerves and restore erectile function in an animal model.
Objetivo: Avaliar a influência de células-tronco adultas da medula óssea de ratos na regeneração do nervo cavernosos lesado, tomando-se como parâmetro o retorno da função erétil nos animais submetidos ao teste de ereção induzido pela apomorfina. Métodos: Quarenta e oito ratos Wistar-EPM machos, com idades entre nove e dez semanas, pesando aproximadamente 250 g, foram usados e randomicamente subdivididos em quatro grupos de estudo contendo 12 animais cada. Os grupos experimentais foram divididos em: Grupo I: exposição cirúrgica bilateral do nervo cavernoso sem lesão do mesmo. Grupo II: lesão cirúrgica bilateral do nervo cavernoso de aproximadamente 3 mm, sem reconstrução. Grupo III: lesão cirúrgica bilateral dos nervos cavernosos de aproximadamente 3 mm, e reconstrução bilateral com sondas-guia de silicone contendo solução salina em seu interior. Grupo IV: lesão cirúrgica bilateral dos nervos cavernosos de aproximadamente 3 mm, e reconstrução bilateral com sondas-guia de silicone semeadas com células-tronco adultas em seu interior. Quatro semanas após a cirurgia, os animais foram injetados com apomorfina para indução da ereção. Resultados: No grupo I observou-se resposta erétil completa em todos os animais (100% ? 12 em 12). Por outro lado, nenhum dos animais do grupo II apresentou ereções após a administração de apomorfina. Cinco dos doze animais do grupo III (41,7%) apresentaram ereções, enquanto nove dos 12 animais do grupo IV (75%) evidenciaram ereções após o estímulo. Quando foram comparadas as frequências de restauro de ereção nos quatro grupos, demonstrou-se que Grupo IV teve um comportamento semelhante ao Grupo I (p = 0,217), ao passo que os animais do Grupo III apresentaram frequência de ereções inferiores aos do Grupo I (p = 0,005). Por outro lado, a comparação dos resultados entre os Grupos III e IV versus o Grupo II demostrou que a frequência de ereções foi estatisticamente superior nos dois primeiros Grupos (p = 0,037 e p < 0,001, respectivamente). Finalmente, o Grupo IV apresentou tendência a maior número de ereções quando comparado ao Grupo III (75 versus 41,7%), mas essa diferença não foi estatisticamente significante (p = 0,098). Conclusão: O presente estudo demonstra que células-tronco adultas da medula óssea, semeadas em sondas-guia de silicone, favorecem a regeneração dos nervos cavernosos e promovem o restabelecimento da função erétil em um modelo animal.
ABSTRACT
Uma das alterações plásticas mais estudadas na epilepsia do lobo temporal é o brotamento das fibras musgosas (BFM), observado no hipocampo de pacientes epilépticos e de animais de laboratório. O aparecimento deste fenômeno tem sido associado ao surgimento das crises epilépticas. No entanto, nossos trabalhos indicam que o padrão e a freqüência das crises epilépticas espontâneas em ratos crônicos não são alterados pelo bloqueio do BFM através do uso de um inibidor de síntese proteica, a cicloheximida (CHX). Direcionamos nossas investigações sobre o BFM de acordo com diferentes perspectivas. Utilizamos protocolos agudos e crônicos com diferentes tempos de sobrevivência dos animais após o status epilepticus (SE) e avaliamos suas respostas ao bloqueio do BFM e ao emprego da CHX. Os agentes epileptogênicos utilizados foram a pilocarpina e o ácido caíníco, injetados por vias sistêmicas e intracerebrais, respectivamente. Em termos metodológicos, recorremos às seguintes estratégias: análise comportamental, eletrográfica, e histológica dos animais epilépticos. A técnica de Timm foi usada para verificar o bloqueio do BFM na camada supragranular, a imunohistiquímica foi usada para marcar a expressão de CGRP (calcitonin gene related peptide), e a impregnação por prata (dark cells) para avaliar a degeneração neuronal sob o bloqueio do BFM. O bloqueio do BFM, por meio de inibidores de síntese proteica, mostrou ser uma excelente estratégia de estudo do hipocampo epiléptico, pois permitiu a investigação deste fenômeno "isolado" de outras alterações que acompanham os eventos epilépticos. Baseado nesta idéia, nosso trabalho sugere um novo modelo para o estudo das epilepsias do lobo temporal, complementar aos já existentes. A utilização desta estratégia em nossos experimentos ajudou a esclarecer aspectos importantes do BFM e de sua relação com as crises epilépticas. Indicamos, através dos experimentos descritos em nossos artigos, que a reorganização sináptica (BFM) decorrente de um estímulo epíleptogênico (indução do SE) não constitui a principal causa das manifestações epilépticas (crises espontâneas). Em outras palavras, sugerimos que o BFM do hipocampo não constitui um fator necessário, nem suficiente, I para a geração das crises epilépticas na epilepsia do lobo temporal