Atividade e estado de fosforilação da Na+,K+-ATPase nas convulsões induzidas por pentilenotetrazol em camundongos
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2012 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Manancial - Repositório Digital da UFSM |
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Texto Completo: | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/27130 |
Resumo: | In the brain, Na+,K+-ATPase activity is essential for maintaining of the electrochemical gradient underlying the resting potential and release and uptake of neurotransmitters, and a decrease in its activity alters brain excitability. Recent studies show that mutations in the gene encoding the Na+,K+- ATPase alpha subunit containing residues of phosphorylation Serine 943 and Tyrosine 10 cause the appearance of seizures, and that ouabain, a Na+,K+-ATPase inhibitor, causes seizures in mice. Given this association between Na+,K+-ATPase and seizures, and the large number of epilepsy affected individuals which are refractory to current antiepileptic drugs available, the aim of this study was to determine whether a correlation exists between Na+,K+-ATPase activity and subunit expression and phosphorylation state and induction of the seizures induced by pentylenetetrazol (PTZ), a classic convulsant agent. Adult male Swiss mice treated with PTZ (30, 45 or 60 mg/kg, i.p.) caused convulsions in a dose-dependent manner and administration of PTZ (60 mg/kg) decreased Na+,K+- ATPase activity by 37.63 % in the cerebral cortex but not in the hippocampus. We detected a positive correlation between activity Na+,K+-ATPase in the cerebral cortex and the latency for clonic seizures (r²=0.55, P<0.05) and generalized seizures (r²=0.61, P<0.05). Collectively, these data indicate a relationship between decreased activity Na+,K+-ATPase and onset of convulsions induced by PTZ (60 mg/kg). There was no change in Na+,K+-ATPase protein expression in cerebral cortex after seizures induced by PTZ (60 mg/kg). This fact together with the lack of correlation between subunit expression and latency to clonic seizure and generalized seizure suggest decreased in Na+,K+- ATPase activity in the mice cerebral cortex after PTZ (60 mg/kg) didn’t is due to change in protein expression. Furthermore, we find an increase in subunit Ser943 and Tyr10 residues phosphorylation after seizures induced by PTZ (60 mg/kg) and also found a negative correlation between Ser943 phosphorylation and latency for generalized convulsion. We conclude that there is a close relationship between the decrease in Na+,K+-ATPase activity in the parietal cortex of mice and the onset of PTZinduced generalized seizures and decreased activity Na+,K+-ATPase is not related to changes in protein expression, but to phosphorylation of Ser943 and Tyr10 residues. |
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Atividade e estado de fosforilação da Na+,K+-ATPase nas convulsões induzidas por pentilenotetrazol em camundongosActivity and phosphorylation state of Na+,K+-ATPase in pentylenetetrazolinduced seizures in micesNa+,K+-ATPaseSerina 943Tirosina 10PentilenotetrazolConvulsãoEpilepsiaSerine 943Tyrosine 10PentylenetetrazolSeizureEpilepsyCNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::FARMACOLOGIAIn the brain, Na+,K+-ATPase activity is essential for maintaining of the electrochemical gradient underlying the resting potential and release and uptake of neurotransmitters, and a decrease in its activity alters brain excitability. Recent studies show that mutations in the gene encoding the Na+,K+- ATPase alpha subunit containing residues of phosphorylation Serine 943 and Tyrosine 10 cause the appearance of seizures, and that ouabain, a Na+,K+-ATPase inhibitor, causes seizures in mice. Given this association between Na+,K+-ATPase and seizures, and the large number of epilepsy affected individuals which are refractory to current antiepileptic drugs available, the aim of this study was to determine whether a correlation exists between Na+,K+-ATPase activity and subunit expression and phosphorylation state and induction of the seizures induced by pentylenetetrazol (PTZ), a classic convulsant agent. Adult male Swiss mice treated with PTZ (30, 45 or 60 mg/kg, i.p.) caused convulsions in a dose-dependent manner and administration of PTZ (60 mg/kg) decreased Na+,K+- ATPase activity by 37.63 % in the cerebral cortex but not in the hippocampus. We detected a positive correlation between activity Na+,K+-ATPase in the cerebral cortex and the latency for clonic seizures (r²=0.55, P<0.05) and generalized seizures (r²=0.61, P<0.05). Collectively, these data indicate a relationship between decreased activity Na+,K+-ATPase and onset of convulsions induced by PTZ (60 mg/kg). There was no change in Na+,K+-ATPase protein expression in cerebral cortex after seizures induced by PTZ (60 mg/kg). This fact together with the lack of correlation between subunit expression and latency to clonic seizure and generalized seizure suggest decreased in Na+,K+- ATPase activity in the mice cerebral cortex after PTZ (60 mg/kg) didn’t is due to change in protein expression. Furthermore, we find an increase in subunit Ser943 and Tyr10 residues phosphorylation after seizures induced by PTZ (60 mg/kg) and also found a negative correlation between Ser943 phosphorylation and latency for generalized convulsion. We conclude that there is a close relationship between the decrease in Na+,K+-ATPase activity in the parietal cortex of mice and the onset of PTZinduced generalized seizures and decreased activity Na+,K+-ATPase is not related to changes in protein expression, but to phosphorylation of Ser943 and Tyr10 residues.No cérebro, a atividade da enzima Na+,K+-ATPase é essencial para a manutenção do gradiente eletroquímico, manutenção dos potenciais de repouso e liberação e captação de neurotransmissores. Assim, uma diminuição da atividade desta enzima pode ocasionar aumento da excitabilidade cerebral. Estudos recentes demonstram que mutações no gene que codifica a subunidade alfa que contêm os resíduos de fosforilação Serina 943 e Tirosina 10 da Na+,K+-ATPase causam o aparecimento de convulsões, e que a administração de ouabaína, um inibidor da Na+,K+-ATPase, causa o aparecimento de convulsões em camundongos. Dada essa associação entre Na+,K+-ATPase e convulsões, e o elevado número de pacientes com epilepsia e que apresentam convulsões refratárias as drogas disponíveis atualmente, o objetivo deste estudo foi determinar se existe corelação entre a atividade da Na+,K+-ATPase bem como a expressão e estado de fosforilação da subunidade e a indução das convulsões induzidas por pentilenotetrazol (PTZ), um agente convulsivante clássico. Camundongos Swiss machos adultos tratados com PTZ (30, 45 ou 60 mg/kg; i.p.) apresentaram convulsões de maneira dose-dependente, sendo que somente a administração da maior dose de PTZ (60 mg/kg) causou uma diminuição da atividade da Na+,K+-ATPase no córtex cerebral (37,63 %) mas não no hipocampo. Foi detectada uma correlação positiva entre a atividade da Na+,K+-ATPase no córtex cerebral e a latência para convulsões clônicas (r²=0.55, P<0.05) e generalizadas tônico-clônicas (r²=0.61, P<0.05). Coletivamente, esses dados indicam que existe uma estreita relação entre a diminuição da atividade da Na+,K+-ATPase e o aparecimento das convulsões induzidas por PTZ na dose de 60 mg/kg. Não foi encontrada alteração na expressão da subunidade da Na+-K+-ATPase no córtex cerebral após as convulsões induzidas por PTZ (60 mg/kg). Este dado, juntamente com a ausência de correlação entre a expressão da subunidade e a latência para convulsão clônica e generalizada sugerem que a diminuição da atividade da Na+,K+-ATPase no córtex cerebral de camundongos após a administração de PTZ (60 mg/kg) não é devida a uma alteração na expressão da subunidade da enzima. Além disso, encontramos um aumento na fosforilação dos resíduos Ser943 e Tyr10 da subunidade após as convulsões induzidas por PTZ (60 mg/kg); e também verificamos uma correlação negativa entre a fosforilação de Ser943 e a latência para convulsão generalizada. Com base nestas evidências, concluímos que existe uma estreita relação entre a diminuição da atividade da Na+-K+-ATPase no córtex cerebral de camundongos e o aparecimento das convulsões generalizadas induzidas por PTZ, e que essa diminuição da atividade da Na+,K+-ATPase não é devida a uma alteração na expressão da subunidade da enzima, mas possivelmente a fosforilação dos resíduos Ser943 e Tyr10.Universidade Federal de Santa MariaBrasilFarmacologiaUFSMPrograma de Pós-Graduação em FarmacologiaCentro de Ciências da SaúdeOliveira, Mauro Schneiderhttp://lattes.cnpq.br/7132934163734175Mello, Carlos Fernando deRubin, Maribel AntonelloJesse, Cristiano RicardoMarquezan, Bárbara Picada2022-11-28T14:02:52Z2022-11-28T14:02:52Z2012-02-29info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/27130ark:/26339/001300000w7qkporAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2022-11-28T14:02:52Zoai:repositorio.ufsm.br:1/27130Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2022-11-28T14:02:52Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false |
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