Nome do Projeto
Investigação do envolvimento dos sistemas noradrenérgico, dopaminérgico e purinérgico no efeito do tipo antidepressivo de 1-(fenilselanil)-2-(p-tolil)indolizina
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
01/06/2022 - 20/12/2025
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Biológicas
Resumo
O transtorno depressivo maior (TDM) é uma doença mental multidimensional acometendo 280 milhões de pessoas. Os principais sintomas da depressão incluem tristeza, anedonia, fadiga, insônia, problemas de concentração e ideação suicida. Existem diferentes mecanismos que explicam a fisiopatologia do TDM, mas o mais conhecido está relacionado ao sistema monoaminérgico. Esta hipótese está fundamentada em uma diminuição da concentração dos neurotransmissores serotonina, noradrenalina e dopamina na fenda sináptica ou em anomalias nos receptores, transportadores ou enzimas relacionadas ao metabolismo das monoaminas. Porém, a fisiopatologia não se limita apenas a alteração destes neurotransmissores, pois há relatos que incluem o sistema adenosinérgico no desenvolvimento da depressão, principalmente por sua interação com o sistema monoaminérgico. A maioria das estratégias de tratamento para a depressão concentram-se em fármacos que bloqueiam a inativação dos neurotransmissores serotonina e/ou noradrenalina, porém muitos pacientes não respondem de forma ideal a estes antidepressivos. Dessa forma, a busca de novos fármacos que consigam agir de forma mais rápida e com menos efeitos colaterais torna-se cada vez mais emergente. Dentre os novos compostos biologicamente ativos que estão sendo estudados, destaca-se as indolizinas com diversas propriedades bioquímicas já descritas, tais como, antioxidante, antiinflamatória e antitumoral. Paralelamente, os compostos orgânicos de selênio também se destacam em aplicações medicinais, entre elas o efeito tipo antidepressivo. Porém, há poucos relatos que demonstram o papel biológico e o mecanismo de ação de compostos contendo indolizinas e selênio associados. O projeto anterior realizado pelo nosso grupo de pesquisa, elucidou o papel do tipo antidepressivo da selenoindolizina composto 1-(fenilselanil)-2-(p-tolil)indolizina (MeSeI), bem como o envolvimento do sistema serotoninérgico pelos receptores 5HT2A/2C e 5HT4. Nesse sentido, o presente projeto tem como objetivo de ampliar a investigação do mecanismo de ação do MeSeI a partir da pesquisa da participação dos sistemas dopaminérgico, noradrenérgico e purinérgico no efeito do tipo antidepressivo em camundongos. Para isso, diferentes grupos de animais serão tratados com antagonistas de receptores noradrenérgicos (prazosin – antagonista do receptor α2, ioimbina – antagonista do receptor α1, propranolol – antagonista não seletivo do receptor β) dopaminérgicos (haloperidol – antagonista não seletivo do recptor de dopamina, SCH23390 – antagonista do receptor D1 e sulpirida – antagonista dos receptores D2 e D3) e purinérgico (cafeína – antagonista do receptor não seletivo de adenosina) antes da adminstração do MeSeI (50 mg/kg, i.g). Posteriormente, o comportamento dos animais será avaliado pelo teste do nado forçado. O teste do campo aberto será realizado antes do teste do nado forçado a fim de avaliar a atividade locomotora dos animais. Além disso, será investigado o envolvimento das enzimas monoamina oxidase (MAO) do tipo A e B no efeito do tipo antidepressivo da MeSeI. Para isso, os camundongos receberão o composto (50 mg/kg, i.g.) ou seu veículo (óleo de canola, controle, 10 mL/kg, i.g.) e após 30 minutos serão eutanasiados para a remoção do córtex pré-frontal. Espera-se com este projeto identificar se há o envolvimento dos sistemas citados acima no seu efeito do tipo antidepressivo previamente pesquisado.
Objetivo Geral
Objetivo Geral
O objetivo deste projeto é investigar o envolvimento dos sistemas noradrenérgico, dopaminérgico e purinérgico no efeito do tipo antidepressivo de 1-(fenilselanil)-2-(p-tolil)indolizina.
Objetivos específicos
Verificar o envolvimento do sistema dopaminérgico no efeito do tipo antidepressivo de MeSeI em camundongos.
Investigar o envolvimento do sistema noradrenérgico no efeito do tipo antidepressivo de MeSeI em camundongos.
Avaliar o envolvimento do sistema adenosinérgico no efeito do tipo antidepressivo de MeSeI em camundongos.
Determinar o envolvimento das enzimas monoamina oxidase do tipo A e B no efeito do tipo antidepressivo de MeSeI em camundongos.
O objetivo deste projeto é investigar o envolvimento dos sistemas noradrenérgico, dopaminérgico e purinérgico no efeito do tipo antidepressivo de 1-(fenilselanil)-2-(p-tolil)indolizina.
Objetivos específicos
Verificar o envolvimento do sistema dopaminérgico no efeito do tipo antidepressivo de MeSeI em camundongos.
Investigar o envolvimento do sistema noradrenérgico no efeito do tipo antidepressivo de MeSeI em camundongos.
Avaliar o envolvimento do sistema adenosinérgico no efeito do tipo antidepressivo de MeSeI em camundongos.
Determinar o envolvimento das enzimas monoamina oxidase do tipo A e B no efeito do tipo antidepressivo de MeSeI em camundongos.
Justificativa
A depressão ou o transtorno depressivo maior (TDM) é uma doença mental multidimensional, muitas vezes grave, com início dos sintomas em idades inferiores a 30 anos. O TDM está associado a uma alta taxa de recidivas, com cronicidade estimada em aproximadamente 20%. Além disso, os custos com esta doença são de aproximadamente 83 bilhões de dólares devido à diminuição da função psicossocial, levando a uma perca de 27,2 dias úteis de trabalho por indivíduo doente (McIntyre et al., 2014).
A depressão é comum em todo o mundo, com estimativa de 3,8% da população afetada, incluindo 5,0% de adultos jovens e 5,7% de pessoas com idade superior a 60 anos. Além disso, esta doença acomete aproximadamente 280 milhões de pessoas. Normalmente, os pacientes deprimidos apresentam sintomas, como tristeza, anedonia, fadiga, insônia, problemas de concentração e ideação suicida. Vale destacar que, o suicídio é a quarta principal causa de morte entre pessoas de 15 e 29 anos de idade (WHO, 2021).
Atualmente, existem mecanismos reconhecidos que visam explicar a fisiopatologia da depressão, entre eles, pode-se citar, a hipótese das monoaminas, o distúrbio do eixo hipotálamo-pituitária-adrenal (HPA), fatores genéticos e ambientais, neurogênese, aumento de citocinas inflamatórias etc. A hipótese das monoaminas biogênicas é a mais comum dessas hipóteses e é facilmente compreendida. Em suma, as concentrações de serotonina, noradrenalina e dopamina em fendas sinápticas são diminuídas no estado depressivo. Além disso, a deficiência funcional das monoaminas observada na depressão também pode resultar na diminuição das funções de transporte de proteínas e anormalidades na função de receptores (Jesulola; Micalos; Baguley, 2018).
Disfunções no sistema monoaminérgico estão associadas a muitos sintomas comportamentais de depressão. Alterações nos níveis de serotonina cerebral têm sido associado a mudanças comportamentais e somáticas, incluindo alterações no apetite, sono, sexo, resposta à dor, temperatura corporal e ritmo circadiano. As anormalidades da dopamina na depressão desencadeiam alterações associadas à motivação, concentração e agressão. Além disso, os baixos níveis de noradrenalina, associado com baixos níveis de serotonina e dopamina, medeiam um amplo espectro de sintomas depressivos, incluindo alterações no apetite, sexo, agressão, concentração, interesse e motivação (Jesulola; Micalos; Baguley, 2018).
Nesta hipótese, a deficiência funcional destes neurotransmissores pode estar atrelada ao aumento da atividade enzimática da monoamina oxidase (MAO) na fenda sináptica. Existe duas isoformas de MAO, tipo A e B, ambas catalisam a desaminação oxidativa das monoaminas. A MAO-A desempenha um papel importante no catabolismo da serotonina e noradrenalina, enquanto a dopamina é um substrato comum para ambas as MAOs. A regulação dos níveis destes neurotransmissores é crítica para as funções motoras e cognitivas e modulação do humor e da emoção. Dessa forma, a desregulação da atividade enzimática da MAO, principalmente da MAO-A, está associada ao desenvolvimento de distúrbios neuropsiquiátricos e traços comportamentais, incluindo o TDM (Naoi; Maruyama; Shamoto-Nagai, 2018).
Por outro lado, o sistema adenosinérgico não é um alvo muito explorado no desenvolvimento de antidepressivos. Este sistema engloba enzimas responsáveis pela síntese e catabolismo da adenosina, os transportadores de nucleosídeos responsáveis pelo transporte desta molécula e os receptores purinérgicos da família P1 e P2 cujos neurotransmissores são, adenosina e adenosina trifosfato (ATP), respectivamente. No SNC, a função primária destes neurotransmissores está relacionada a neuromodulação inibitória e respostas adaptativas na plasticidade sináptica e neuroproteção. Dessa forma, o sistema purinérgico também apresenta um papel modulatório sobre a maioria das disfunções implicadas com TDM, interagindo com o sistema monoaminérgico, glutamatérgico, gabaérgico, eixo HPA, neuroinflamação etc. (Gomes et al., 2021; Bartoli et al., 2020).
A maioria das estratégias de tratamento para a depressão concentram-se em fármacos que bloqueiam a inativação dos neurotransmissores serotonina e/ou noradrenalina, principalmente. Além disso, outros antidepressivos amplamente utilizados incluem os inibidores das MAOs. Outras vias farmacológicas estão relacionadas à compostos que inibem o transporte da dopamina, relativamente mais eficazes que alguns inibidores da recaptação de serotonina, e drogas adenosinérgicas que também podem ser consideradas alvos primordiais para o desenvolvimento de novos medicamentos antidepressivos (Gomes et al., 2021; López-Cruz et al., 2018).
Neste sentido, a busca de novos fármacos que apresentem propriedades farmacológicas antidepressivas modulando vias clássicas, como a via serotoninérgica, noradrenérgica ou das MAOs, ou vias alternativas como moduladores do sistema dopaminérgico ou purinérgico é um desafio para os pesquisadores, visto que, a TDM é caracterizada como um transtorno diversificado e complexo. Dessa forma, a proposta desse projeto justifica-se pela necessidade de ampliar a investigação de possíveis mecanismos de ação do composto MeSeI, visto que, já foi elucidado a participação do sistema serotoninérgico através do envolvimento dos receptores 5HT2A/2C, 5HT4 no seu efeito do tipo antidepressivo, bem como o envolvimento desse sistema pelo uso da p-fenilalanina (pCPA), inibidor enzimático da triptofano hidroxilase. Sob o ponto de vista da formação de recursos humanos, espera-se contribuir na qualificação de alunos de doutorado, mestrado e iniciação científica, no crescimento do Programa de Pós-Graduação em Bioquímica e Bioprospecção (PPGBBio), e no aumento na capacidade de geração, difusão e de utilização de conhecimentos científicos na área de Bioquímica e áreas afins na UFPel e na região.
A depressão é comum em todo o mundo, com estimativa de 3,8% da população afetada, incluindo 5,0% de adultos jovens e 5,7% de pessoas com idade superior a 60 anos. Além disso, esta doença acomete aproximadamente 280 milhões de pessoas. Normalmente, os pacientes deprimidos apresentam sintomas, como tristeza, anedonia, fadiga, insônia, problemas de concentração e ideação suicida. Vale destacar que, o suicídio é a quarta principal causa de morte entre pessoas de 15 e 29 anos de idade (WHO, 2021).
Atualmente, existem mecanismos reconhecidos que visam explicar a fisiopatologia da depressão, entre eles, pode-se citar, a hipótese das monoaminas, o distúrbio do eixo hipotálamo-pituitária-adrenal (HPA), fatores genéticos e ambientais, neurogênese, aumento de citocinas inflamatórias etc. A hipótese das monoaminas biogênicas é a mais comum dessas hipóteses e é facilmente compreendida. Em suma, as concentrações de serotonina, noradrenalina e dopamina em fendas sinápticas são diminuídas no estado depressivo. Além disso, a deficiência funcional das monoaminas observada na depressão também pode resultar na diminuição das funções de transporte de proteínas e anormalidades na função de receptores (Jesulola; Micalos; Baguley, 2018).
Disfunções no sistema monoaminérgico estão associadas a muitos sintomas comportamentais de depressão. Alterações nos níveis de serotonina cerebral têm sido associado a mudanças comportamentais e somáticas, incluindo alterações no apetite, sono, sexo, resposta à dor, temperatura corporal e ritmo circadiano. As anormalidades da dopamina na depressão desencadeiam alterações associadas à motivação, concentração e agressão. Além disso, os baixos níveis de noradrenalina, associado com baixos níveis de serotonina e dopamina, medeiam um amplo espectro de sintomas depressivos, incluindo alterações no apetite, sexo, agressão, concentração, interesse e motivação (Jesulola; Micalos; Baguley, 2018).
Nesta hipótese, a deficiência funcional destes neurotransmissores pode estar atrelada ao aumento da atividade enzimática da monoamina oxidase (MAO) na fenda sináptica. Existe duas isoformas de MAO, tipo A e B, ambas catalisam a desaminação oxidativa das monoaminas. A MAO-A desempenha um papel importante no catabolismo da serotonina e noradrenalina, enquanto a dopamina é um substrato comum para ambas as MAOs. A regulação dos níveis destes neurotransmissores é crítica para as funções motoras e cognitivas e modulação do humor e da emoção. Dessa forma, a desregulação da atividade enzimática da MAO, principalmente da MAO-A, está associada ao desenvolvimento de distúrbios neuropsiquiátricos e traços comportamentais, incluindo o TDM (Naoi; Maruyama; Shamoto-Nagai, 2018).
Por outro lado, o sistema adenosinérgico não é um alvo muito explorado no desenvolvimento de antidepressivos. Este sistema engloba enzimas responsáveis pela síntese e catabolismo da adenosina, os transportadores de nucleosídeos responsáveis pelo transporte desta molécula e os receptores purinérgicos da família P1 e P2 cujos neurotransmissores são, adenosina e adenosina trifosfato (ATP), respectivamente. No SNC, a função primária destes neurotransmissores está relacionada a neuromodulação inibitória e respostas adaptativas na plasticidade sináptica e neuroproteção. Dessa forma, o sistema purinérgico também apresenta um papel modulatório sobre a maioria das disfunções implicadas com TDM, interagindo com o sistema monoaminérgico, glutamatérgico, gabaérgico, eixo HPA, neuroinflamação etc. (Gomes et al., 2021; Bartoli et al., 2020).
A maioria das estratégias de tratamento para a depressão concentram-se em fármacos que bloqueiam a inativação dos neurotransmissores serotonina e/ou noradrenalina, principalmente. Além disso, outros antidepressivos amplamente utilizados incluem os inibidores das MAOs. Outras vias farmacológicas estão relacionadas à compostos que inibem o transporte da dopamina, relativamente mais eficazes que alguns inibidores da recaptação de serotonina, e drogas adenosinérgicas que também podem ser consideradas alvos primordiais para o desenvolvimento de novos medicamentos antidepressivos (Gomes et al., 2021; López-Cruz et al., 2018).
Neste sentido, a busca de novos fármacos que apresentem propriedades farmacológicas antidepressivas modulando vias clássicas, como a via serotoninérgica, noradrenérgica ou das MAOs, ou vias alternativas como moduladores do sistema dopaminérgico ou purinérgico é um desafio para os pesquisadores, visto que, a TDM é caracterizada como um transtorno diversificado e complexo. Dessa forma, a proposta desse projeto justifica-se pela necessidade de ampliar a investigação de possíveis mecanismos de ação do composto MeSeI, visto que, já foi elucidado a participação do sistema serotoninérgico através do envolvimento dos receptores 5HT2A/2C, 5HT4 no seu efeito do tipo antidepressivo, bem como o envolvimento desse sistema pelo uso da p-fenilalanina (pCPA), inibidor enzimático da triptofano hidroxilase. Sob o ponto de vista da formação de recursos humanos, espera-se contribuir na qualificação de alunos de doutorado, mestrado e iniciação científica, no crescimento do Programa de Pós-Graduação em Bioquímica e Bioprospecção (PPGBBio), e no aumento na capacidade de geração, difusão e de utilização de conhecimentos científicos na área de Bioquímica e áreas afins na UFPel e na região.
Metodologia
Diferentes grupos de animais serão tratados com antagonistas de receptores noradrenérgicos (prazosin – antagonista do receptor α2, ioimbina – antagonista do receptor α1, propranolol – antagonista não seletivo do receptor β) dopaminérgicos (haloperidol – antagonista não seletivo do recptor de dopamina, SCH23390 – antagonista do receptor D1 e sulpirida – antagonista dos receptores D2 e D3) e purinérgico (cafeína – antagonista do receptor não seletivo de adenosina) antes da adminstração do MeSeI (50 mg/kg, i.g). Posteriormente, o comportamento dos animais será avaliado pelo teste do nado forçado. O teste do campo aberto será realizado antes do teste do nado forçado a fim de avaliar a atividade locomotora dos animais. Além disso, será investigado o envolvimento das enzimas monoamina oxidase (MAO) do tipo A e B no efeito do tipo antidepressivo da MeSeI. Para isso, os camundongos receberão o composto (50 mg/kg, i.g.) ou seu veículo (óleo de canola, controle, 10 mL/kg, i.g.) e após 30 minutos serão eutanasiados para a remoção do córtex pré-frontal.
Indicadores, Metas e Resultados
Espera-se com este projeto identificar se há o envolvimento dos sistemas dopaminérgico, noradrenérgico e purinérgico no efeito do tipo antidepressivo do composto MeSeI, para que este composto possa ser indicado como uma nova alternativa para o tratamento da depressão.
Equipe do Projeto
Nome | CH Semanal | Data inicial | Data final |
---|---|---|---|
CAMILA SIMÕES PIRES | |||
CESAR AUGUSTO BRUNING | 2 | ||
CRISTIANI FOLHARINI BORTOLATTO | 2 | ||
EDER JOAO LENARDAO | 1 | ||
GUSTAVO D'AVILA NUNES | |||
KAUANE NAYARA BAHR LEDEBUHR | |||
MARCELO HEINEMANN PRESA | |||
MARCIA JUCIELE DA ROCHA | |||
NARRYMAN PINTO ZUGE |
Fontes Financiadoras
Sigla / Nome | Valor | Administrador |
---|---|---|
CAPES / Coordenação de Aperfeiçoamento de Nível Superior | R$ 3.000,00 | Coordenador |
Plano de Aplicação de Despesas
Descrição | Valor |
---|---|
339030 - Material de Consumo | R$ 3.000,00 |