Contribuition of different cellular subsets to the adenosine A2a receptor overexpression in the rat brain

Tese de mestrado, Neurociências, Universidade de Lisboa, Faculdade de Medicina, 2016O Sistema Nervoso Central caracteriza-se por uma organização estrutural em sinapses multipartidas, constituídas por diversos tipos celulares que coexistem em contínua inter-relação, estabelecendo a base funcional da homeostasia. A Adenosina, ao ser um metabolito presente em todos os subtipos celulares, ganha relevância pela sua capacidade de modular a função cerebral através de acções a nível da transmissão sináptica – regulando a libertação de neurotransmissores, excitabilidade pós-sináptica e resposta de vários tipos de receptores – e da fisiologia das células gliais. Esta modulação homeostática é mediada pela acção de quatro receptores pleiotrópicos (A1, A2A, A2B and A3) que activam diferentes vias de transdução, de acordo com o seu grau de activação e localização celular e subcelular. Particularmente a nível do hipocampo, a acção deste importante neuromodulador resulta de um balanço entre as respostas inibitórias dos receptores A1 e os efeitos facilitadores da activação dos receptores A2A. Os receptores A2A são receptores metabotrópicos excitatórios que, apesar de pouco expressos a nível do hipocampo, actuam como metamoduladores da actividade sináptica, através da regulação da libertação de glutamato, GABA e acetilcolina, aliada à interacção com diversos receptores de neuromoduladores, neurotransmissores e neurotrofinas. Além do controlo da função neuronal, as suas acções estendem-se à função dos astrócitos e da microglia, ocupando uma posição de destaque na modulação das relações funcionais entre diversos tipos celulares. Diversos estudos relacionam situações de insulto - tais como stress, epilepsia, hipoxia, isquémia e envelhecimento – caracterizadas por um aumento extracelular da concentração de adenosina, com a indução de uma desregulação do sistema adenosinérgico, devido à sobreexpressão de receptores A2A a nível do córtex e hipocampo, levando a fenómenos de excitotoxicidade, retracção dendrítica e alterações da memória e plasticidade sináptica. Embora o mecanismo subjacente a esta sobreexpressão patológica permaneça desconhecido, bem como o subtipo neuronal directamente afectado, sabe-se que este tipo de situações prejudiciais à fisiologia do sistema nervoso induzem alterações que seguem a mesma tendência daquelas que ocorrem com o envelhecimento. De forma a permitir o estudo da desregulação destes receptores no hipocampo, foi criado um modelo de ratos transgénicos que sobreexpressa o subtipo humano do receptor A2A sob o controlo do promotor da proteína cinase dependente de cálcio/calmodulina (Tg(CaMKII-hA2AR)), permitindo uma sobreexpressão pós-natal a nível dos neurónios do prosencéfalo, que mimetiza o processo patológico decorrente de circunstâncias de insulto. Sabendo que estes animais apresentam alterações semelhantes às do envelhecimento, com consequências a nível cognitivo, sináptico e molecular, o presente estudo teve como objectivo avaliar a contribuição de diversos subtipos celulares para este comprometimento da função do hipocampo. Em primeiro lugar, de forma a abordar as consequências desta sobrexpressão a nível dos circuitos neuronais do hipocampo, foram efectuadas diversas técnicas de biologia molecular para caracterizar a sua localização neste modelo transgénico, tendo sido confirmado através de imunohistoquímica que estes animais expressam o receptor A2A humano nas projecções axonais de CA3 e a nível de CA1 e do Girus Dentado. Após esta caracterização, avaliou-se se as alterações induzidas no hipocampo estariam relacionadas com perda neuronal ou modificações na densidade sináptica. Não foram encontradas diferenças significativas no número de neurónios da camada piramidal de CA1 nem nos níveis proteicos de marcadores de densidade sináptica (PSD-95 e SNAP-25) no hipocampo de animais Tg(CaMKII-hA2AR) e WT. A segunda parte do estudo consistiu na avaliação de possíveis alterações a nível do fenótipo das células da microglia e dos astrócitos, explorando a sua contribuição para o processo patológico. Procedeu-se à caracterização do fenótipo das células da microglia, através de uma abordagem combinada de Western Blotting, imunohistoquímica e citometria de fluxo. Paralelamente a um aumento significativo de 66.91 ± 24.77% dos níveis proteicos de Iba1 no hipocampo de animais transgénicos, foram encontradas diferenças morfológicas significativas relativas à diminuição da área de influência celular (4,64x108 ± 5,134x107 μm2) e à aquisição de uma morfologia menos arredondada da microglia na região de CA1 de animais transgénicos, comparativamente aos WT. No entanto, não foram encontradas diferenças significativas em relação ao número de células microgliais e aos níveis de expressão de CD11b. Os resultados obtidos demonstram que a sobreexpressão neuronal de receptores A2A é suficiente para desencadear alterações ao nível do fenótipo da microglia, semelhantes às que caracterizam as fases iniciais do seu processo de activação. A existência de um estado crónico de activação da microglia pode levar ao estabelecimento de um ambiente pró-inflamatório, devido à libertação de citocinas e mediadores inflamatórios, com possível contribuição para as alterações verificadas ao nível da plasticidade sináptica do hipocampo neste modelo transgénico. Por fim, procedeu-se à caracterização do fenótipo dos astrócitos, através de Western Blotting e imunohistoquímica. Observou-se uma diminuição da reactividade dos astrócitos, pela diminuição significativa de 20.76 ± 8.019% dos níveis de GFAP no hipocampo de animais transgénicos comparativamente aos WT. No que diz respeito à análise morfológica destas células, não foram encontradas diferenças significativas na densidade, distribuição e morfologia dos astrócitos da região de CA1 entre animais transgénicos e WT. A sobreexpressão de receptores A2A a nível neuronal induz uma diminuição de reactividade dos astrócitos, consistente com um fenótipo de astenia. A perda de função dos astrócitos é uma característica importante do processo de neurodegeneração, com prejuízo da função neuronal resultante de um desajuste homeostático, nomeadamente ao nível da disfunção dos transportadores de glutamato. Diminuições dos níveis de GFAP estão também correlacionadas com patologia depressiva em humanos e modelos animais, o que é consistente com as características depressivas presentes neste modelo de sobreexpressão de receptores A2A previamente analisadas através de estudos comportamentais. Assim, as alterações verificadas ao nível sináptico e comportamental nos animais transgénicos podem em parte ser explicadas por uma alteração da função dos astrócitos. O presente trabalho comprova que a sobreexpressão de receptores A2A em neurónios é suficiente para induzir alterações significativas ao nível da função das células gliais. Deste modo, as consequências cognitivas, sinápticas e moleculares que decorrem da desregulação dos receptores A2AR no hipocampo, em contextos de insulto para a fisiologia do sistema nervoso, derivam de uma desregulação conjunta de células neuronais e gliais, num mecanismo semelhante ao do envelhecimento. Para além de contribuir para melhorar o conhecimento sobre os processos neuropatológicos, este estudo reforça a necessidade de considerar a neurodegeneração como uma consequência da perda de homeostasia, dando igual relevância à contribuição das alterações funcionais, celulares e moleculares a nível neuronal e das células da glia.Adenosine A2A receptors (A2AR) are excitatory metabotropic receptors that act as metamodulators of synaptic activity in the hippocampus, by influencing the release/uptake of glutamate, GABA and acetylcholine together with the interaction with receptors for other neuromodulators, neurotransmitters and neurotrophic factors and the modulation of glial cell function. Noxious brain conditions, such as stress and aging, are known to induce a dysregulation of adenosinergic system characterized by long-term robust upregulation of A2AR in cortical and hippocampal regions, leading to an imbalance of the overall effect of adenosine with excitotoxixity phenomena, dendritic retraction and memory and synaptic plasticity impairment. Although little is known on the mechanism involved in this A2AR upsurge, different studies have found common features between this type of dysregulation and those found in aged animals, raising an early-aging hypothesis behind neurodegeneration. In order to clarify the involvement of different cellular subsets in the A2AR hippocampal dysregulation, we characterized glial cell phenotype in a model of transgenic rats with a postnatal overexpression of human A2AR conditional to the glutamatergic forebrain neurons (Tg(CaMKIIhA2AR)) that displays age-like alterations in hippocampal function, with cognitive, synaptic and molecular impairments. We found that human A2AR overexpression in forebrain neurons is sufficient to drive significant changes in glial cell function, inducing a primed state of microglia – triggering morphological alterations that resemble early states of activation process – and an asthenic phenotype of astrocytes by decreasing GFAP expression. Therefore, the pathological process of A2AR dysregulation derives from a synergy of synaptic and glial dysfunction that resembles features of hippocampal aging. By highlighting the importance of considering neurodegeneration as a consequence of homeostatic failure, results give relevance to the molecular and cellular changes in glia as well as neurons, when trying to decipher the mechanisms leading to neuropathology, suggesting A2AR as a promising multifactorial tool of therapeutic interest

A participação dos alunos com PEA nas actividades da escola regular

Este estudo, incluído num estudo mais abrangente, aborda a participação dos alunos com Perturbação do Espectro do Autismo (PEA) na escola regular. Caracterizou-se a participação destes alunos através de um questionário realizado aos seus colegas de turma do ensino regular, um questionário ao professor da turma/director de turma e uma entrevista realizada a quatro assistentes operacionais. Pretendeu-se também compreender a associação entre a qualidade da participação e a idade dos alunos, hipotetizando-se uma associação negativa. Os resultados permitiram perceber que existe uma percepção positiva face aos alunos com PEA e seu comportamento, comportamentos pouco frequentes de interaccção com os mesmos, sentimentos positivos relativamente à sua presença na escola e na sala de aula e uma aceitação positiva dos mesmos no grupo de pares dos alunos com desenvolvimento normal, resultados maioritariamente concordantes entre as diferentes fontes de informação. Verificou-se uma associação negativa entre a qualidade da participação e a idade.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Transection of the superior sagittal sinus enables bilateral access to the rodent midline brain structures

Copyright © 2021 Dias et al. This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 International license, which permits unrestricted use, distribution and reproduction in any medium provided that the original work is properly attributed.Stereotaxic access to brain areas underneath the superior sagittal sinus (SSS) is notoriously challenging. As a major drainage vessel, covering the whole extension of the sagittal fissure, the SSS impedes direct bilateral access to underlying regions for recording and stimulation probes, drug-delivery cannulas, and injection devices. We now describe a new method for transection and retraction of the SSS in rats, that allows the accurate placement of microinjection devices, or chronic electrode probes, while avoiding hemorrhage and the ensuing deleterious consequences for local structures, animal health, and behavior. To demonstrate the feasibility of this approach we evaluated its consequences acutely during surgery, and thereafter during surgical survival, recovery, behavioral testing, as well as postmortem analysis of histologic impact in the related brain structures of male rats. This method provides a new approach enabling direct access for manipulation and recording of activity in brain areas previously obstructed by the SSS.This work was supported by the Bial Foundation Grant 135/18; the Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT)/Ministério da Ciência, Tecnologia e Ensino Superior (MCTES) through Grant PTDC/MED-NEU/29325/2017); Prémio Santa Casa-Prémio Mantero Belard (MB-7-2018); and FCT PhD Fellowships PD/PB/114125/2015 and PD/128395/2017, Scientific Employment Contract CEECIND/01497/2017, and Exploratory Grant IF/00201/2013; and an IMM Director’s Fund Awardinfo:eu-repo/semantics/publishedVersio

“Poesia à desgarrada” Oficinas digitais: uma dinâmica relacional de partilhas com pessoas idosas institucionalizadas.

Introdução O envelhecimento representa um importante desafio social, para o qual a evolução da tecnologia e a sua utilização trouxe novas possibilidades e novas formas de se obter benefícios para a saúde e qualidade de vida. Neste estudo apresentam-se os resultados da operacionalização de uma oficina digital dedicada à poesia - “Rimas à desgarrada”, que integra o projeto Voluntariado virtual. Objetivos Criar uma oficina digital enquanto espaço de partilha de vivências, memórias, recordações e significados, promotora de uma postura ativa no envelhecimento, com recurso à mobilização da poesia. Metodologia Integrado num paradigma qualitativo, trata-se de um projeto baseado na investigação-ação, com uma orientação etnográfica, uma vez que ao trabalhar temas como a poesia, procurou-se compreender e ir ao encontro das dimensões socioculturais da população idosa, constituída por 83 pessoas em dois contextos institucionais. A 2ª/3ª semana de interação focou-se na escrita de poemas que foram partilhados na 4ª semana, associada à leitura de poemas de diferentes autores. Resultados Os espaços de criatividade e partilha operacionalizados nas oficinas digitais de poesia, permitiram o reconhecimento de cada pessoa idosa no grupo. A produção de rimas e a leitura e escuta de diversos poemas, permitiram que cada pessoa idosa partilhasse os seus gostos e paixões, estimulando a memória ao mobilizar aspetos importantes das suas vivências e da sua cultura, inerentes à história de vida de cada um, com grande espontaneidade e à vontade. Destaca-se o respeito e admiração que cada participante demonstrou pelas formas poéticas e de expressão individuais, desde os que se limitaram à leitura, aos que criaram rimas e uma pessoa que partilhou excertos de um livro escrito por si. Comentários/Conclusões A dinâmica relacional induzida pelas oficinas digitais, através da produção e mobilização poética produziram interações significativas no processo de envelhecer contribuindo para a qualidade de vida dos idosos.N/

Adenosine receptors as neuroinflammation modulators: role of A1 agonists and A2A antagonists

© 2020 by the authors. Licensee MDPI, Basel, Switzerland. This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution (CC BY) license (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).The pathological condition of neuroinflammation is caused by the activation of the neuroimmune cells astrocytes and microglia. The autacoid adenosine seems to be an important neuromodulator in this condition. Its main receptors involved in the neuroinflammation modulation are A1AR and A2AAR. Evidence suggests that A1AR activation produces a neuroprotective effect and A2AARs block prevents neuroinflammation. The aim of this work is to elucidate the effects of these receptors in neuroinflammation using the partial agonist 2'-dCCPA (2-chloro-N6-cyclopentyl-2'-deoxyadenosine) (C1 KiA1AR = 550 nM, KiA2AAR = 24,800 nM, and KiA3AR = 5560 nM, α = 0.70, EC50A1AR = 832 nM) and the newly synthesized in house compound 8-chloro-9-ethyl-2-phenethoxyadenine (C2 KiA2AAR = 0.75 nM; KiA1AR = 17 nM and KiA3AR = 227 nM, IC50A2AAR = 251 nM unpublished results). The experiments were performed in in vitro and in in vivo models of neuroinflammation. Results showed that C1 was able to prevent the inflammatory effect induced by cytokine cocktail (TNF-α, IL-1β, and IFN-γ) while C2 possess both anti-inflammatory and antioxidant properties, counteracting both neuroinflammation in mixed glial cells and in an animal model of neuroinflammation. In conclusion, C2 is a potential candidate for neuroinflammation therapy.This research was funded by Cofinanziamento Assegno di Ricerca Volpini-Marucci, n° FPI400037 and by Fundação para a Ciência e a Tecnologia (PTDC/BIM-MEC/47778/2014). This work was supported by the University of Camerino (Fondo di ricerca di Ateneo) and by a grant from the Ministry of Research (PRIN N° 2015E8EMCM_008, 2015).info:eu-repo/semantics/publishedVersio

As visitas de estudo como práticas educativas de futuros educadores ambientais – o caso da Resitejo

O presente trabalho resulta da implementação e análise de uma visita de estu-do realizada à Resitejo – unidades de Triagem, Tratamento Mecânico e Bio-lógico e Aterro, localizada na Carregueira, no âmbito da Unidade Curricular de Pedagogia da Educação Ambiental do curso de Licenciatura em Educação Ambiental e Turismo de Natureza. A visita de estudo foi planeada conside-rando os seguintes momentos: pré-visita, visita e pós-visita. Cada grupo de estudante ficou responsável por fazer um levantamento prévio de informações sobre o local, criar um questionário no Google Forms sobre uma das unidades da Resitejo para ser respondido durante a visita através do telemóvel. Esta atividade teve por objetivos: construir conhecimentos sobre o funcionamento das unidades da Resitejo; compreender a importância da valorização de resí-duos e adquirir conhecimentos didáticos para conceber atividades de educação ambiental. Na fase de pré-visita, procedeu-se a uma pesquisa sobre os proces-sos de valorização de resíduos. Cada grupo ficou responsável pela elaboração de um questionário correspondente ao funcionamento de uma das unidades da Resitejo. As respostas dadas pelos participantes da visita (a própria turma) aos questionários permitem verificar conhecimentos ao nível: do tratamento dos RSU, do planeamento, organização e avaliação de uma visita de estudo; da utilização de suportes digitais como recurso para implementar atividades, de competências de divulgação dos resultados da atividade. Os conhecimentos construídos resultaram da pré-visita, durante a qual pesquisaram informações sobre o funcionamento das unidades da Resitejo, e do questionário construído, bem como da fase de visita em que as técnicas do local foram dando explica-ções que permitiram responder aos questionários. Este tipo de atividade é de grande relevância enquanto instrumento de apoio à ação do educador ambien-tal na disseminação de informação e como meio de sensibilização ao público-alvo e à população em geral.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Orla. Experimentações em narrativa sequencial

ORLA é uma exposição e uma publicação online que resultam de alguns trabalhos propostos pelos alunos, em consequência de exercícios e reflexões realizados no contexto da UC Ilustração e Narrativa Visual, do 1 ° semestre do 1 ° ano da Licenciatura em Artes Plásticas.Uma orla, como uma cercadura envolvendo explorações realizadas num contexto de procura, momentos de descoberta de possibilidades e caminhos próprios, inserindo-se como um pequeno passo (entre tantos outros) a favor de processos de reflexão, de criação de direções próprias de cada aluno. O que é criado, como é criado e o que daí é visualizado. Entre visões e processos ligados à comunicação e/ou à exploração direcionada. Reflexões e experimentações em ilustração e narrativa sequencial com diferentes grafismos e materialidades. a favor de narrativa e/ou poética em objetos. Relacionar imagens e sub-imagens, ilustrações e vinhetas, pistas e direções. Relacionar o que acontece na vinheta e o que acontece fora da vinheta, o que surge no enquadramento, o todo , e os elementos que o compõem. Criar foco. Tentativas e erros como parte de percursos que estão no seu início.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

School participation of students with autism spectrum disorders

This paper addresses the participation of students with autism spectrum disorders (ASD) in main- stream schools. There are different benefits for ASD students to be educated in an inclusive environment (Gena, 2006; Whitaker, 2004). They challenge the school community by presenting difficulties in essential domains for school activi- ties (Chamberlain, Kasari and Rotheram-Fuller, 2006; Eman and Farrell, 2009; Humphrey and Symes, 2010). Thus, these are students with increased difficulties participating in inclusive environments, reinforcing the need of an ade- quate inclusion process (Gena, 2006; Hall and McGregor, 2000; Hestenes and Carroll, 2000). We characterised this students ’ participation with a questionnaire to the students from mainstream classes in which ASD students were included, a questionnaire applied to each class teacher/head teacher and an interview to four of the school educational assistants. The location of the ASD student in mainstream classroom was also ana- lysed, trying to understand if it influences the quality of ASD students ’ participation, hypothesis- ing that there is an influence. Results showed a good perception of the students with ASD and their behaviour, low frequency of behaviours involving interaction with these students, good feelings about their presence at the school/class and an overall acceptance of them in the peer groups of typical development students. Results are mostly consistent across the different infor- mation sources. We found a significant effect of the location on the quality of participation. Results are mainly consistent with the literature reviewed and enlighten the need to keep making progress on inclusion practices related to ASD students in mainstream schools

α-synuclein interacts with PrPC to induce cognitive impairment through mGluR5 and NMDAR2B

© 2017 Nature America, Inc., part of Springer Nature. All rights reserved.Synucleinopathies, such as Parkinson's disease and dementia with Lewy bodies, are neurodegenerative disorders that are characterized by the accumulation of α-synuclein (aSyn) in intracellular inclusions known as Lewy bodies. Prefibrillar soluble aSyn oligomers, rather than larger inclusions, are currently considered to be crucial species underlying synaptic dysfunction. We identified the cellular prion protein (PrPC) as a key mediator in aSyn-induced synaptic impairment. The aSyn-associated impairment of long-term potentiation was blocked in Prnp null mice and rescued following PrPC blockade. We found that extracellular aSyn oligomers formed a complex with PrPC that induced the phosphorylation of Fyn kinase via metabotropic glutamate receptors 5 (mGluR5). aSyn engagement of PrPC and Fyn activated NMDA receptor (NMDAR) and altered calcium homeostasis. Blockade of mGluR5-evoked phosphorylation of NMDAR in aSyn transgenic mice rescued synaptic and cognitive deficits, supporting the hypothesis that a receptor-mediated mechanism, independent of pore formation and membrane leakage, is sufficient to trigger early synaptic damage induced by extracellular aSyn.M.T.F., H.V.M. and J.E.C. were supported by individual grants from Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT) (SFRH/BD/52228/2013; SFRH/BPD/109347/2015; SFRH/BPD/87647/2012); L.V.L. and T.F.O. were supported by a grant from the Fritz Thyssen Stiftung (Az. 10.12.2.165), Germany. L.V.L. received an iMM Lisboa internal fund (BIG – Breakthrough Idea Grant) for part of the project. L.V.L. is an Investigator FCT, Portugal. T.F.O. is supported by the DFG Center for Nanoscale Microscopy and Molecular Physiology of the Brain (CNMPB), Germany. LISBOA-01-0145-FEDER-007391, project co-financed by FEDER, POR Lisboa 2020 - Programa Operacional Regional de Lisboa, from PORTUGAL 2020 and by Fundação para a Ciência e a Tecnologia.info:eu-repo/semantics/publishedVersio