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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.9.2017.tde-14072017-144512
Document
Author
Full name
Stephanie de Oliveira Duro
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2017
Supervisor
Committee
Marcourakis, Tania (President)
Camarini, Rosana
Franco, Adriana Lino dos Santos
Yonamine, Maurício
Title in Portuguese
Efeitos da exposição à fumaça do cigarro com diferentes concentrações de nicotina nos elementos da transmissão sináptica no início do período pós-natal de camundongos
Keywords in Portuguese
C57Bl/6
Neurotransmissão
Poluição tabagística ambiental
Proteínas sinápticas
Abstract in Portuguese
O início do desenvolvimento do sistema nervoso central (SNC) é caracterizado por diversos processos, com períodos críticos, que podem ser influenciados por xenobióticos. Este estudo teve como objetivo comparar os efeitos das diferentes concentrações de nicotina em elementos da transmissão sináptica durante o desenvolvimento de camundongos C57Bl/6. Para tanto, foram utilizados cigarros com duas diferentes concentrações de nicotina, o 3R4F (0,73 mg de nicotina/cigarro) e o 4A1 (0,16 mg de nicotina/cigarro). As exposições ocorreram diariamente a partir do 3° dia de vida (P3) até o 14° dia (P14) por duas horas, e os animais controle foram expostos somente ao ar sintético. Os animais foram eutanasiados em P15, P35 e P65 e avaliamos as seguintes proteínas: sinapsina (SYN1), sinaptotagmina (SYT), sinaptofisina (SYP), sinaptobrevina (SYB), PSD-95 e EGR-1, por Western blotting; o gene Egr-1 por PCR Real Time; MAP-2 e neurofilamentos (Neu) por imunofluorescência no hipocampo, tronco encefálico e cerebelo. Nossos resultados mostraram que na infância (P15) a fumaça do cigarro 3R4F diminuiu SYN1, assim como EGR-1, MAP-2 e Neu no cerebelo. No hipocampo houve aumento de SYN1 e MAP-2, diminuição de PSD-95, Egr-1 e Neu. No tronco encefálico esse cigarro não modificou nenhum dos parâmetros avaliados. Nessa mesma idade, a fumaça do cigarro 4A1 diminuiu MAP-2, Neu e a expressão gênica de Egr-1 no cerebelo; diminuiu MAP-2 e Neu no hipocampo e não promoveu alterações no tronco encefálico. Em P35 (adolescência) o 3R4F manteve reduzido SYN1, EGR-1, MPA-2 and Neu, e também reduziu Egr-1 no cerebelo. A diminuição de SYN1 também foi observada no hipocampo, mas nessa estrutura o 3R4F também aumentou SYT, SYP, MAP-2 and Neu; diminuiu EGR-1 e a expressão de Egr-1. No entanto, no tronco encefálico, foram observados aumento de SYN1 e MAP-2, e uma diminuição de Neu. Em relação à fumaça do 4A1, em P35, nossos resultados mostraram diminuição de SYB, Egr-1, MAP-2 and Neu no cerebelo; aumento de Egr-1, MAP-2 e diminuição de Neu no hipocampo; no tronco encefálico houve aumento de SYB, Egr-1, Neu e diminuição de MAP-2. Na fase adulta (P65) as únicas diferenças estatísticas encontradas foram: no cerebelo: diminuição de SYB pelos cigarros 4A1, aumento de EGR-1 pelo 3R4F e aumento de Egr-1 e MAP-2 por ambos os cigarros; no hipocampo: aumento de Neu por ambos os cigarros; tronco encefálico: aumento de SYB e EGR-1 e diminuição de SYT pelo 4A1, diminuição de SYN1, aumento de EGR-1, Egr-1 e MAP-2 pelo 3R4F. Nossos resultados indicam que a exposição à fumaça do cigarro nos primeiros dias de vida de camundongos, mesmo que em baixas concentrações de nicotina, podem acarretar em alterações em elementos da transmissão sináptica em várias regiões encefálicas durante a infância, adolescência e na fase adulta.
Title in English
Effects of environmental tobacco smoke with different concentrations of nicotine in synaptic elements in the postnatal period of mice.
Keywords in English
C57Bl/6
Neurotransmission
Secondhand smoke
Synaptic proteins
Abstract in English
The initial steps of the development of the central nervous system are characterized by several critical processes, which can be affected by xenobiotics. The present study aimed to compare the effect of two different nicotine concentrations in cigarettes on synaptic transmission elements during the development of C57/Bl6 mice. To reach this aim we exposed C57Bl/6 mice to smoke from two different cigarettes - 3R4F (0.73mg of nicotine/cigarette) or 4A1 (0.16mg of nicotine/cigarette), from the third day of life (P3) until the fourteenth (P14) for a period of 1h, twice a day (at 8am and at 3pm). The control animals were exposed only to synthetic air. At P15, P35 and P65, the animals were submitted to euthanasia and different encephalic areas were collected (cerebellum, hippocampus and brainstem); quantification of synapsin (SYN1), synaptotagmin (SYT), synaptophysin (SYP), synaptobrevin (SYB), PSD-95 and EGR1 protein expression was assessed by Western blotting, gene expression of Egr-1 by was assessed by RT-PCR and MAP-2 and neurofilaments (Neu) were assessed by immunofluorescence. Our results showed that exposure to 3R4F smoke decreased the quantification of SYN1 at infancy (P15), as well as EGR-1, MAP-2 and Neu at cerebellum. At hippocampus, there was an increase of SYN1 and MAP-2, decrease of PSD-95, Egr-1 and Neu. At brainstem, 3R4F smoke did not modify any parameter. At the same age, 4A1 smoke decreased the quantification of MAP-2, Neu and the expression of Egr-1, at cerebellum; decreased MAP-2 and Neu at hippocampus and did not alter any parameter at brainstem. At P35 (adolescence) 3R4F smoke still reduced SYN1, EGR-1, MAP-2 and Neu, and reduced Egr-1 at cerebellum. The reduction of SYN1 quantification was also observed at hippocampus, but at this area, 3R4F smoke also increased the quantification of SYT, SYP, MAP-2 and Neu and decreased EGR-1 and the expression of Egr-1. However, at the brainstem, an increased quantification of SYN1 and MAP-2 and a decrease of Neu were observed. Regarding 4A1 smoke, at the same age, our results showed a decreased quantification of SYB, Egr-1, MAP-2 and Neu at cerebellum; increase of Egr-1, MAP-2 and decrease of Neu at hippocampus; and at brainstem, increase of SYB, Egr-1, Neu and decrease of MAP-2. At adulthood (P65) the only statistical differences were: at cerebellum - decreased quantification of SYB by 4A1 cigarette smoke, increase of EGR-1 by 3R4F and increase of Egr-1 and MAP-2 by smoke of both cigarettes; at hippocampus - increase of Neu by smoke of both cigarettes; at brainstem - increase of SYB and EGR-1 and decrease of SYT by 4A1 smoke, decrease of SYN1, increase of EGR-1, Egr-1 and MAP-2 by 3R4F smoke. Thus, we can conclude that exposure to cigarette smoke early in life, even at low nicotine concentrations can modify elements of synaptic transmission, compromising such transmission at several encephalic areas.
 
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Publishing Date
2017-07-20
 
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