Nome do Projeto
Avaliação dos efeitos de um 3-organoselenil benzofurano sobre as alterações neurocomportamentais induzidas por privação do sono em camundongos
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
07/09/2020 - 07/09/2022
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Biológicas
Resumo
O sono é o repouso de fundamental importância para a homeostase do organismo. Por conseguinte, alterações do padrão de sono podem estar associadas com transtornos mentais comuns incluindo a ansiedade e a depressão. O selênio é um microelemento essencial para os mamíferos com grande importância para a saúde do sistema nervoso. Neste sentido, já foi demonstrado que o composto sintético 2-fenil-3-(fenilselanil)benzofurano (SeBZF1), um composto híbrido contendo selênio e o núcleo benzofurano, apresenta ação do tipo antidepressiva em camundongos pela interação com o sistema serotoninérgico, além de exibir ação antioxidante em tecido cerebral sem causar toxicidade sistêmica. Este projeto de pesquisa destina-se a avaliar o SeBZF1 como uma possível terapia para amenizar os prejuízos neurocomportamentais e neuroquímicos causados pela privação de sono em camundongos. Para tal, animais submetidos à privação de sono receberão um tratamento oral com o SeBZF1 administrado de forma aguda (5 ou 50 mg/kg, administração única) ou repetida (5mg/kg, 7 dias) e, após, serão submetidos aos testes comportamentais para avaliação de locomoção, bem como de comportamentos do tipo-depressivo e ansiogênico. Espera-se, a partir da execução do presente projeto, que o SeBZF1 possa reduzir os prejuízos causados pela privação do sono mostrando-se como uma possível futura terapia para o tratamento de distúrbios psiquiátricos relacionados à privação de sono.

Objetivo Geral

Avaliar o papel neuroprotetor do SeBZF1 em camundongos submetidos ao modelo de estresse por privação do sono.

Justificativa

Baseado nos ensaios de GALL et al. (2020), é possível verificar que o composto SeBZF1 apresentou ação antioxidante em tecido cerebral de camundongos in vitro. Além disso, a sua ação do tipo antidepressiva per se foi demonstrada pelo teste de suspensão da cauda (TSC) e teste do nado forçado (TNF) em camundongos. Foi também detectado o envolvimento de mecanismos serotoninérgicos na ação do tipo antidepressiva deste composto. A administração de SeBZF1 foi eficiente na proteção contra o dano oxidativo hipocampal induzido por depleção de 5-HT. Por fim, o tratamento oral com uma dose elevada de SeBZF1 (300 mg/kg) não produziu indícios de toxicidade sistêmica, sugerindo que este composto é seguro dentro das condições avaliadas. Um estudo recentemente conduzido em nosso laboratório, porém ainda não publicado, demonstrou o envolvimento do sistema dopaminérgico na ação do tipo antidepressiva aguda do SeBZF1 em camundongos machos. Além disso, este mesmo estudo constatou a efetividade farmacológica do SeBZF1 em camundongos de ambos os sexos, administrado agudamente ou através de tratamento repetido. Todavia, o potencial terapêutico do SeBZF1 ainda não foi estudado em um modelo experimental de depressão e outros distúrbios neuropsiquiátricos relacionados. Sabe-se que o estresse aumenta a vulnerabilidade para quadros psiquiátricos, e desta forma muitos pesquisadores utilizam paradigmas de estresse, tais como a privação do sono, para estudar os mecanismos atrelados a sua fisiopatologia bem como a investigação de potenciais novos fármacos (COLAVITO et al., 2013; LIM et al., 2011; SILVA et al., 2004). Considerando estas informações, ocomposto SeBZF1 revela-se como um composto em potencial para exercer neuroproteção e que pode ser estudado através de diferentes modelos experimentais como, por exemplo, o modelo de privação do sono.
Pesquisas com roedores utilizam da análise comportamental para transpor a efeitos de desordens psiquiátricas, a exemplo do transtorno depressivo maior (TDM) e dos transtornos de ansiedade. Tendo em vista que os roedores não podem se queixar de tristeza, nem apresentar tentativas de suicídio; para tanto seobservam comportamentos de imobilidade como característico de apatia, avaliados em testes comportamentais medidores de derrota ou desespero, fuga seguida de postura imóvel (COLAVITO et al., 2013; BOBIĆ et. al.,2016; BABILONI et. al., 2013; ELLIOTT et. al., 2014). O distúrbio de ansiedade é geralmente descrito como uma alteração psicológica, fisiológica e comportamental induzida por uma ameaça ao bem-estar ou a sobrevivência, a qual pode ser real ou potencial. Em roedores, pode-se medir através de uma bateria de testes tais como teste do campo aberto, teste do labirinto em cruz elevado e teste do claro-escuro (STEIMER, 2011). Diante do exposto espera-se que ao final do presente projeto seja identificada uma nova molécula promissora para auxiliar no tratamento dos transtornos psiquiátricos causados pela privação do sono. A utilização de diferentes modelos comportamentais busca validar de forma ampla e precisa a atividade farmacológica do SeBZF1.

Metodologia

Modelo Animal: Será utilizado o estresse de privação de sono para a indução de distúrbios do tipo psiquiátricos em camundongos adultos machos. Este tipo de estresse faz parte do próprio modelo experimental de alterações neurocomportamentais induzidas por privação de sono. A privação de sono é feita através do uso de plataformas em uma caixa contendo água. A atonia muscular presente no sono paradoxal faz com que o animal acorde aoencostar o focinho ou, ainda, o corpo inteiro na água. Esse tipo de estresse tenta mimetizar as noites mal dormidas de humanos. A carga de estresse se limita ao necessário para a obtenção de os resultados pretendidos no modelo (COLAVITO et al., 2013; cadastro no CEEA 14917-2020).
Protocolo experimental: o procotolo experimental será conduzido em diferentes fases compreendendo 1) padronização do modelo animal; 2) investigação dos efeitos do tratamento agudo com SeBZF1 e; 3) investigação do tratamento repetido com SeBZF1 sobre as alterações induzidas pela privação do sono.
1) Padronização do modelo animal: os animais serão submetidos ao estresse de privação do sono por 3 dias (20h de privação e 4h de descanso) ou por 24h. O protocolo que gerar os melhores resultados será selecionado.
2) Tratamento agudo: para avaliar os efeitos de um tratamento agudo, os animais serão submetidos ao estresse por privação de sono. Após um período de descanso, os animais receberão SeBZF1 nas doses de 5 e 50 mg/kg pela via oral ou seu veículo (óleo de canola). Fluoxetina será utilizada como um antidepressivo de referência (20 mg/kg; dose efetiva; via oral).A seguir, serão conduzidos os testes comportamentais e a retirada de tecido cerebral (córtex pré-frontal e hipocampo) e sangue para as análises.
3) Tratamento repetido: Os animais receberão SeBZF1 na dose de 5 mg/kg (se mostrar-se subefetiva no protocolo agudo, opcionalmente poderá ser empregada a dose de 1 mg/kg se necessário) pela via oral ou seu veículo (óleo de canola) uma vez ao dia por 7 dias. Após, serão conduzidos os testes comportamentais e a retirada de tecido cerebral (córtex pré-frontal e hipocampo) e sangue para as análises.

Testes comportamentais: Para cada protocolo (tratamento agudo ou repetido) serão realizados dois sets de experimentos. No primeiro set será realizado o teste do campo aberto (OFT, do inglês, open-field test) e o teste de suspensão da cauda (TST, do inglês tail suspension test) para avaliação da locomoção e parâmetros de ansiedade ou de comportamento do tipo-depressivo, respectivamente. No segundo set, será realizado o teste do claro-escuro (LDT TCE, do inglês light-dark test) para avaliação da locomoção e parâmetros de ansiedadee o teste do nado forçado (FST, do inglês forced swim test) para a avaliação do comportamento do tipo depressivo.

Teste do campo aberto (OFT): A fim de descartar possíveis alterações na atividade locomotora dos animais nos testes comportamentais estes serão avaliados no teste do campo aberto (OFT), que consiste em uma arena cúbica de acrílico (50 cm x 50 cm x 45 cm) onde será avaliado, além de crossings e rearings. Além disso, o tempo gasto no centro do aparato e o número de bolos fecaistambém serão contabilizados para auxiliar na análise de comportamentos relacionados à ansiedade (ZHANG et. al., 2020).

Teste da suspensão da cauda (TST): O TST é um teste comportamental frequentemente utilizado para triagem de novas drogas com ação do tipo antidepressiva (PORSOLT et al., 1987). Neste teste os animais serão suspensos à 50 cm de altura presos pela cauda com uma fita adesiva e o tempo de imobilidade do animal durante um período de 6 minutos será cronometrado (STERU et al., 1985). Além disso, será avaliado tempo de latência para o primeiro episódio de imobilidade.

Teste do claro e escuro (LDT): No teste do claro-escuro se conta a latência para entrar no escuro, o tempo total gasto no compartimento claro e também e número de transições C-E. Uma caixa de madeira (46,5 x 31 x 25 cm) dividida por uma barreira com uma porta (7 x 7.5 cm) através da qual os camundongos cruzam entre as duas câmaras, uma feita de paredes amarelas (28,5 x 31 x 25 cm) e iluminada por uma luz branca (500 lux; compartimento iluminado) e uma feita de paredes pretas (18 x 31 x 25 cm) sem iluminação (compartimento escuro) (SERRANO et. al., 2011).
Teste do nado forçado (FST): Neste protocolo originalmente descrito por PORSOLT et al. (1977), cada animal será colocado num container cilíndrico aberto (10 cm de diâmetro e 25 cm de comprimento), contendo 19 cm de água a 25 ± 1ºC. O tempo de imobilidade total e a latência para o primeiro episódio de imobilidade foi observado durante 6 minutos. A imobilidade será considerada quando os camundongos permanecerem flutuando na água sem lutar ou que eles façam movimentos suficientes para deixar suas cabeças sobre a superfície. Esta imobilidade é pensada ser indicação de comportamento de desespero, enquanto sua redução prediz atividade antidepressiva.

Análises bioquímicas:
Sets de experimentos
Serão realizados 2 sets de experimento
1) TCA/OFT (4 min) e TSC/TST (6 min). Após eutanásia, retira sangue (corticosterona) e Córtex/hipocampo (estresse oxidativo: TBARS, ROS, proteína carbonila, GPx). 7 grupos x 13 animais/grupo = 91 animais
2) TCE/LDT (5 min) e TNF/FST (6 min). Após eutanásia, retira sangue (corticosterona) e Córtex/hipocampo (monoamina oxidase A e B). 7 grupos x 13 animais/grupo = 91 animais

Indicadores, Metas e Resultados

Espera-se com este projeto indicar uma nova molécula com potencial neuroprotetor e de baixa toxicidade, que possa ser melhor explorada por modelos pré-clínicos adicionais, a fim de contribuir no campo do desenvolvimento de novos fármacos para o tratamento das doenças psiquiátricas. Pretende-se também contribuir com a formação de alunos de iniciação científica e de pós-graduação da UFPel.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
AMÁLIA GONÇALVES ALVES
CESAR AUGUSTO BRUNING1
CRISTIANI FOLHARINI BORTOLATTO3
DIANER NORNBERG STRELOW
Ediandra Tissot Castro
LETICIA DEVANTIER KRUGER
LUCIANE DA SILVA GONÇALVES
LUCIANE DA SILVA GONÇALVES1
LUIZ ROBERTO CARRARO JÚNIOR
TACIA KATIANE HALL
TAIS DA SILVA TEIXEIRA RECH

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