Inhibition by ATP of hippocampal synaptic transmission requires localized extracellular catabolism by ecto-nucleotidases into adenosine and channeling to adenosine A1 receptors

© 1998 Society for NeuroscienceATP analogs substituted in the γ-phosphorus (ATPγS, β, γ-imido-ATP, and β, γ-methylene-ATP) were used to probe the involvement of P2 receptors in the modulation of synaptic transmission in the hippocampus, because their extracellular catabolism was virtually not detected in CA1 slices. ATP and γ-substituted analogs were equipotent to inhibit synaptic transmission in CA1 pyramid synapses (IC50 of 17–22 μM). The inhibitory effect of ATP and γ-phosphorus-substituted ATP analogs (30 μM) was not modified by the P2 receptor antagonist suramin (100 μM), was inhibited by 42–49% by the ecto-5’- nucleotidase inhibitor and α, β-methylene ADP (100 μM), was inhibited by 74–85% by 2 U/ml adenosine deaminase (which converts adenosine into its inactive metabolite-inosine), and was nearly prevented by the adenosine A1 receptor antagonist 1,3-dipropyl-8-cyclopentylxanthine (10 nM). Stronger support for the involvement of extracellular adenosine formation as a main requirement for the inhibitory effect of ATP and γ-substituted ATP analogs was the observation that an inhibitor of adenosine uptake, dipyridamole (20 μM), potentiated by 92–124% the inhibitory effect of ATP and γ-substituted ATP analogs (10 μM), a potentiation similar to that obtained for 10 μM adenosine (113%). Thus, the present results indicate that inhibition by extracellular ATP of hippocampal synaptic transmission requires localized extracellular catabolism by ectonucleotidases and channeling of the generated adenosine to adenosine A1 receptors.This work was supported by Junta Nacional de Investigação Cientifica e Tecnológica, Praxis XXI, Gulbenkian Foundation, and European Union (BIOMED 2 programme

Caffeine and adenosine

© 2010 – IOS Press and the authors. All rights reservedCaffeine causes most of its biological effects via antagonizing all types of adenosine receptors (ARs): A1, A2A, A3, and A2B and, as does adenosine, exerts effects on neurons and glial cells of all brain areas. In consequence, caffeine, when acting as an AR antagonist, is doing the opposite of activation of adenosine receptors due to removal of endogenous adenosinergic tonus. Besides AR antagonism, xanthines, including caffeine, have other biological actions: they inhibit phosphodiesterases (PDEs) (e.g., PDE1, PDE4, PDE5), promote calcium release from intracellular stores, and interfere with GABA-A receptors. Caffeine, through antagonism of ARs, affects brain functions such as sleep, cognition, learning, and memory, and modifies brain dysfunctions and diseases: Alzheimer’s disease, Parkinson’s disease, Huntington’s disease, Epilepsy, Pain/Migraine, Depression, Schizophrenia. In conclusion, targeting approaches that involve ARs will enhance the possibilities to correct brain dysfunctions, via the universally consumed substance that is caffeine.The work in the authors’ laboratory is supported by research grants from Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT), Gulbenkian Foundation and European Union (COST B30)

Amyotrophic Lateral Sclerosis ALS and adenosine receptors

Copyright © 2018 Sebastião, Rei and Ribeiro. This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) and the copyright owner are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.In the present review we discuss the potential involvement of adenosinergic signaling, in particular the role of adenosine receptors, in amyotrophic lateral sclerosis (ALS). Though the literature on this topic is not abundant, the information so far available on adenosine receptors in animal models of ALS highlights the interest to continue to explore the role of these receptors in this neurodegenerative disease. Indeed, all motor neurons affected in ALS are responsive to adenosine receptor ligands but interestingly, there are alterations in pre-symptomatic or early symptomatic stages that mirror those in advanced disease stages. Information starts to emerge pointing toward a beneficial role of A2A receptors (A2AR), most probably at early disease states, and a detrimental role of caffeine, in clear contrast with what occurs in other neurodegenerative diseases. However, some evidence also exists on a beneficial action of A2AR antagonists. It may happen that there are time windows where A2AR prove beneficial and others where their blockade is required. Furthermore, the same changes may not occur simultaneously at the different synapses. In line with this, it is not fully understood if ALS is a dying back disease or if it propagates in a centrifugal way. It thus seems crucial to understand how motor neuron dysfunction occurs, how adenosine receptors are involved in those dysfunctions and whether the early changes in purinergic signaling are compensatory or triggers for the disease. Getting this information is crucial before starting the design of purinergic based strategies to halt or delay disease progression.This work was supported by LISBOA-01-0145-FEDER-007391, project co-funded by FEDER through POR Lisboa 2020 (Programa Operacional Regional de Lisboa) from PORTUGAL 2020 and Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT) and by a Twinning action (SynaNet) from the EU H2020 program (Project Number: 692340). NR is in receipt of an FCT fellowship (PD /BD/113463/2015) and is a fellow of the M2B-Ph.D. Program.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

CONHECIMENTO EM ENFERMAGEM: REPRESENTAÇÕES SOCIAIS CONSTRUÍDAS POR ESTUDANTES DE FORMAÇÃO INICIAL

CONHECIMENTO EM ENFERMAGEM: REPRESENTAÇÕES SOCIAIS CONSTRUÍDAS POR ESTUDANTES DE FORMAÇÃO INICIAL Fonseca, A.; Lopes, M. J.; Sebastião, L., & Magalhães, D. (2013). Conhecimento em enfermagem: representações sociais construídas por estudantes de formação inicial. In Mendes, F; Gemito, L; Cruz, D., & Lopes, M. (org). Enfermagem Contemporânea. Dez Temas, Dez Debates. (pp 30-43), Nº 1. Coleção E-books. Oficinas Temáticas. ISBN:978-989-20-4162-9. Palavras chave: enfermagem; conhecimento; representações sociais; formação inicial. A aquisição e a construção pessoal do conhecimento em enfermagem resultam de processos complexos de compreensão das situações, nas quais, experiência e saber são estruturados e alvo de reflexão. O conhecimento em enfermagem que o estudante constrói ao longo do tempo, consciente da sua responsabilidade pela própria aprendizagem e num processo contínuo de desenvolvimento, há de possibilitar-lhe o desempenho profissional, pois será mobilizável, nas diversas situações, para dar resposta às necessidades de cuidados de enfermagem. A forma como os estudantes se apropriam dos saberes, como se relacionam com eles e como constroem o seu conhecimento em enfermagem está vinculada à representação que têm deste, uma vez que a constatação da realidade presente nas representações sociais alicerça-se solidamente no indivíduo que a possui e baliza o modo como ele se relaciona com o objeto de representação (Moscovici,1976, 2010; Jodelet, 2001; Abric, 1994). Partindo da questão “quais as representações sociais do conhecimento em enfermagem, elaboradas por estudantes de enfermagem em diferentes etapas da sua formação inicial?”, e tendo como referencial teórico-metodológico a Teoria das Representações Sociais proposta por Moscovici (1961), procurou-se: • Identificar as representações sociais de conhecimento em enfermagem, na perspetiva dos estudantes de enfermagem; • Analisar a estrutura das representações sociais de conhecimento em enfermagem, elaboradas por estudantes de enfermagem. Realizou-se um estudo exploratório, no qual, a partir do total de estudantes da Escola Superior de Enfermagem de S. João de Deus da Universidade de Évora, se selecionaram dois grupos: - Grupo A, composto por 33 estudantes do 1º semestre do 1º ano, recém-admitidos na escola e ainda sem participação em atividades no âmbito da sua formação, obviando assim qualquer contaminação das construções previamente elaboradas; - Grupo B , constituído por 39 estudantes do 2º semestre do 4º ano, no último dia da sua formação. Os dados foram recolhidos através de um questionário, previamente testado, que incluía questões para caraterização sociodemográfica e um estímulo indutor – conhecimento em enfermagem -, para que os sujeitos, através da técnica de associação livre de palavras, evocassem as cinco palavras ou expressões que, por ordem decrescente de importância, associavam a este estímulo . Os dados foram categorizados recorrendo ao Microsoft Office Word® e processados no software Evoc® que forneceu estrutura das representações sociais. Cumpriram-se os procedimentos ético-legais, em conformidade com o preconizado pela Comissão de Ética da Área da Saúde e Bem-Estar da Universidade de Évora. Apresentação dos resultados Dos 33 estudantes do 1º ano (Grupo A), 5 eram do sexo masculino e 28 do sexo feminino, com média de idade de 19,5 anos. Dos 39 estudantes do 4º ano (Grupo B), 5 eram do sexo masculino e 34 do sexo feminino, com média de idade de 23,59 anos. Relativamente ao núcleo central da estrutura das representações sociais do objeto em estudo, constata-se que os estudantes do 1º ano, ao estímulo conhecimento em enfermagem, associaram os elementos ajudar; empenho; competência; prática; desenvolvimento; investigação e pessoas. Os estudantes do 4º ano vincularam conhecimento em enfermagem aos elementos sabedoria; cuidados de qualidade; cuidar e responsabilidade. No que concerne à segunda periferia, verifica-se que os estudantes do 1º ano associaram ao estímulo conhecimento em enfermagem os elementos processos de diagnóstico; trabalho; disponibilidade para com os outros e responsabilidade, enquanto que os estudantes do 4º ano associaram prática e reflexão. A produção das representações, em ambos os grupos, divide-se entre elementos que, embora não revelem consensos, se podem integrar nas dimensões científica e clínica. De salientar que, na estrutura das representações sociais, se encontra, no Grupo B, a dimensão reflexiva identificada no elemento reflexão. Considerações finais Do estudo realizado, realça-se que não há consenso nos elementos da estrutura das representações sociais do conhecimento em enfermagem na perspetiva dos dois grupos de estudantes de formação inicial em enfermagem - estudantes recém-admitidos e estudantes finalistas -. Sendo diferentes os elementos do núcleo central das estruturas das representações dos dois grupos, como é o caso, consideram-se diferentes as representações sociais do objeto em estudo construídas por aqueles (Sá, 1998). Tal fato, poderá ser atribuído à natureza das experiências pessoais e académicas obrigatoriamente diferentes dos estudantes a iniciar a sua formação face aos estudantes a terminar o seu percurso académico. Todavia, os diferentes elementos encontrados assumem caraterísticas semelhantes que permitem, como anteriormente se afirmou, o seu agrupamento nas dimensões científica e clínica. Acresce, no grupo de estudantes finalistas e encontrada na segunda periferia, a dimensão reflexiva que poderá ser reveladora da importância atribuída à reflexão como estratégia para estabelecer novas formas de desenvolvimento do conhecimento, capacidade potencialmente desenvolvida nas experiências ocorridas durantes a formação. Face à estrutura das representações sociais do objeto em estudo que se aprendeu, pode-se dizer que os estudantes do 1º ano consideram a investigação promotora do desenvolvimento do conhecimento em enfermagem, indispensável para ajudar as pessoas no contexto de uma prática exercida com competência e empenho. Para os estudantes do 4º ano, cuidados de qualidade são indispensáveis no processo de cuidar e exigem sabedoria e responsabilidade

Mast cells modulate the inflammatory process in endotoxin-induced uveitis

Purpose: To investigate the role of mast cells and annexin-A1 (Anxa1) in endotoxin-induced uveitis (EIU). Methods: EIU was induced by injection of lipopolysaccharide (LPS) into the paws of rats, which were then sacrificed after 24 and 48 h. To assess EIU in the absence of mast cells, groups of animals were pretreated with compound 48/80 (c48/80) and sacrificed after 24 h after no treatment or EIU induction. The eyes were used for histological studies and the aqueous humor (AqH) pool was used for the analysis of transmigrated cells and Anxa1 levels. In inflammatory cells, Anxa1 expression was monitored by immunohistochemistry. Results: After 24 h, rats with EIU exhibited degranulated mast cells, associated with elevated numbers of infiltrating leukocytes and the high expression of Anxa1 in the AqH and the neutrophils. After 48 h of EIU, the mast cells were intact, indicating granule re-synthesis, and there was a reduction of neutrophil transmigration and an increase in the number of mononuclear phagocytic cells in ocular tissues. Anxa1 expression was decreased in neutrophils but increased in mononuclear phagocytic cells. In the animals pretreated with c48/80 and subjected to EIU, mast cells responded to this secretagogue by degranulating and few transmigrated neutrophils were observed. Conclustions: We report that mast cells are a potential source of pharmacological mediators that are strongly linked to the pathophysiology of EIU, and the endogenous protein Anxa1 is a mediator in the homeostasis of the inflammatory process with anti-migratory effects on leukocytes, which supports further studies of this protein as an innovative therapy for uveitis. © 2011 Molecular Vision

The role of cGMP on adenosine A1 receptor-mediated inhibition of synaptic transmission at the hippocampus

Copyright © 2016 Pinto, Serpa, Sebastião and Cascalheira. This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) or licensor are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.Both adenosine A1 receptor and cGMP inhibit synaptic transmission at the hippocampus and recently it was found that A1 receptor increased cGMP levels in hippocampus, but the role of cGMP on A1 receptor-mediated inhibition of synaptic transmission remains to be established. In the present work we investigated if blocking the NOS/sGC/cGMP/PKG pathway using nitric oxide synthase (NOS), protein kinase G (PKG), and soluble guanylyl cyclase (sGC) inhibitors modify the A1 receptor effect on synaptic transmission. Neurotransmission was evaluated by measuring the slope of field excitatory postsynaptic potentials (fEPSPs) evoked by electrical stimulation at hippocampal slices. N6-cyclopentyladenosine (CPA, 15 nM), a selective A1 receptor agonist, reversibly decreased the fEPSPs by 54 ± 5%. Incubation of the slices with an inhibitor of NOS (L-NAME, 200 μM) decreased the CPA effect on fEPSPs by 57 ± 9% in female rats. In males, ODQ (10 μM), an sGC inhibitor, decreased the CPA inhibitory effect on fEPSPs by 23 ± 6%, but only when adenosine deaminase (ADA,1 U/ml) was present; similar results were found in females, where ODQ decreased CPA-induced inhibition of fEPSP slope by 23 ± 7%. In male rats, the presence of the PKG inhibitor (KT5823, 1 nM) decreased the CPA effect by 45.0 ± 9%; similar results were obtained in females, where KT5823 caused a 32 ± 9% decrease on the CPA effect. In conclusion, the results suggest that the inhibitory action of adenosine A1 receptors on synaptic transmission at hippocampus is, in part, mediated by the NOS/sGC/cGMP/PKG pathway.AS received a scholarship from FCT (SFRH/BD/65112/2009).info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Classification of critical levels of CO exposure of firefigthers through monitored heart rate

Smoke inhalation poses a serious health threat to firefighters (FFs), with potential effects including respiratory and cardiac disorders. In this work, environmental and physiological data were collected from FFs, during experimental fires performed in 2015 and 2019. Extending a previous work, which allowed us to conclude that changes in heart rate (HR) were associated with alterations in the inhalation of carbon monoxide (CO), we performed a HR analysis according to different levels of CO exposure during firefighting based on data collected from three FFs. Based on HR collected and on CO occupational exposure standards (OES), we propose a classifier to identify CO exposure levels through the HR measured values. An ensemble of 100 bagged classification trees was used and the classification of CO levels obtained an overall accuracy of 91.9%. The classification can be performed in real-time and can be embedded in a decision fire-fighting support system. This classification of FF’ exposure to critical CO levels, through minimally-invasive monitored HR, opens the possibility to identify hazardous situations, preventing and avoiding possible severe problems in FF’ health due to inhaled pollutants. The obtained results also show the importance of future studies on the relevance and influence of the exposure and inhalation of pollutants on the FF’ health, especially in what refers to hazardous levels of toxic air pollutants.publishe

Activation of adenosine A2A receptors induces TrkB translocation and increases BDNF-mediated phospho-TrkB localization in lipid rafts : implications for neuromodulation

Copyright © 2010 the authorsBrain-derived neurotrophic factor (BDNF) signaling is critical for neuronal development and transmission. Recruitment of TrkB receptors to lipid rafts has been hown to be necessary for the activation of specific signaling pathways and modulation of neurotransmitter release by BDNF. Since TrkB receptors are known to be modulated by adenosine A2A receptor activation, we hypothesized that activation of A2A receptors could influence TrkB receptor localization among different membrane microdomains. We found that adenosine A2A receptor agonists increased the levels of TrkB receptors in the lipid raft fraction of cortical membranes and potentiated BDNF-induced augmentation of phosphorylated TrkB levels in lipid rafts. Blockade of the clathrin-mediated endocytosis with monodansylcadaverine(100µM) did not modify the effects of theA2A receptor agonists but significantly impairedBDNFeffects on TrkB recruitment to lipid rafts. The effect of A2A receptor activation in TrkB localization was mimicked by 5 µM forskolin, an adenylyl cyclase activator. Also, it was blocked by the PKA inhibitors Rp-cAMPs and PKI-(14 –22), and by the Src-family kinase inhibitor PP2. Moreover, removal of endogenous adenosine or disruption of lipid rafts reduced BDNF stimulatory effects on glutamate release from cortical synaptosomes. Lipid raft integrity was also required for the effects of BDNF on hippocampal long-term potentiation at CA1 synapses. Our data demonstrate, for the first time, a BDNF-independent recruitment of TrkB receptors to lipid rafts induced by activation of adenosine A2A receptors, with functional consequences for TrkB phosphorylation and BDNF-induced modulation of neurotransmitter release and hippocampal plasticity.Supported by Fundacão para a Ciência e a Tecnologia (SFRH/BD/21374/2005 for N.A.L., SFRH/BD/21359/2005 for V.C.S., and SFRH/BPD/11528/2002 for D.B.P.) and by the European Union [European Cooperation in Science and Technology (COST) COST B30 concerted action, Neural Regeneration and Plasticity (NEREPLAS)]

A model of epileptogenesis in rhinal cortex-hippocampus organotypic slice cultures

Copyright © 2021 JoVE Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Unported LicenseOrganotypic slice cultures have been widely used to model brain disorders and are considered excellent platforms for evaluating a drug's neuroprotective and therapeutic potential. Organotypic slices are prepared from explanted tissue and represent a complex multicellular ex vivo environment. They preserve the three-dimensional cytoarchitecture and local environment of brain cells, maintain the neuronal connectivity and the neuron-glia reciprocal interaction. Hippocampal organotypic slices are considered suitable to explore the basic mechanisms of epileptogenesis, but clinical research and animal models of epilepsy have suggested that the rhinal cortex, composed of perirhinal and entorhinal cortices, play a relevant role in seizure generation. Here, we describe the preparation of rhinal cortex-hippocampus organotypic slices. Recordings of spontaneous activity from the CA3 area under perfusion with complete growth medium, at physiological temperature and in the absence of pharmacological manipulations, showed that these slices depict evolving epileptic-like events throughout time in culture. Increased cell death, through propidium iodide uptake assay, and gliosis, assessed with fluorescence-coupled immunohistochemistry, was also observed. The experimental approach presented highlights the value of rhinal cortex-hippocampus organotypic slice cultures as a platform to study the dynamics and progression of epileptogenesis and to screen potential therapeutic targets for this brain pathology.This project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement Nº 952455, Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT) through Project PTDC/MEDFAR/30933/2017, and Faculdade de Medicina da Universidade de Lisboainfo:eu-repo/semantics/publishedVersio

Avaliação das aprendizagens: Representações sociais elaboradas por estudantes de enfermagem

A avaliação envolve variáveis de contexto como dinâmicas de sala de aula e estudantes, em particular na forma como influencia os processos de aprendizagem. Estas variáveis emergem como fatores menos estudados (Fernandes, 2009). Com o objetivo de analisar as representações sociais (RS), sobre avaliação das aprendizagens, elaboradas pelos estudantes de enfermagem realizou-se estudo exploratório com 40 participantes. Recolheram-se dados por questionário elaborado para a técnica da evocação livre de palavras. Os dados foram processados nos softwares Evoc e SIMI que forneceram a estrutura e o campo das RS. Os participantes são maioritariamente do sexo feminino, com idade média de 21 anos. A estrutura das RS obtida é: Núcleo central – conhecimentos, estudar e frequências 2ª Periferia – aulas, importante, praticar e professores. Comprovou-se a centralidade do elemento conhecimentos e uma relação forte entre os elementos conhecimentos e avaliações, trabalhos e frequência. A avaliação é entendida como fazendo parte da aprendizagem (Boggino, 2009; Fernandes,2009; Pinto e Santos, 2006). O teste escrito individual é o instrumento de avaliação por excelência quando o foco é categorizar as respostas dadas (Pinto e Santos, 2006). Qualquer avaliação conduz o aluno ao processo de reflexão orientado para o que estudar e como estudar (Carmona e Flores, 2008). A avaliação deve fazer parte duma abordagem coerente que promova o desenvolvimento profissional, a aprendizagem e a qualificação dos estudantes (Boggino, 2009;Looney, 2011). Conclui-se que no universo estudado a avaliação das aprendizagens significa para os estudantes estudar, realizarem provas e adquirirem conhecimentos. A avaliação significa a relação entre o processo de aprendizagem e os resultados do mesmo o que indicia a existência da dualidade que o conceito encerra. Os elementos da representação social com menor consistência referem-se aos processos que fazem parte da formação reforçando o indício da avaliação ser entendida estratégia para a aprendizagem. Há necessidade de desenvolver a investigação e a investigação-ação em projetos relacionados com as técnicas, as estratégias de avaliação e os resultados na aprendizagem