Nome do Projeto
Avaliação da possível ação neuroprotetora do 2-fenil-3-(fenilselanil)benzofurano (SeBZF1) frente aos danos induzidos pela administração de dexametasona em camundongos
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
13/06/2022 - 13/06/2026
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Biológicas
Resumo
Efeitos adversos são comuns durante a terapia com corticosteroides tais como perturbações do humor, cognição, sono e comportamento. Neste sentido, a administração aguda ou sub-crônica de dexametasona tem sido empregada como um modelo de distúrbio psiquiátrico em roedores (ansiedade e/ou depressão). O intuito deste projeto é apontar um novo candidato (2-fenil-3-(fenilselanil)benzofurano, SeBZF1) para o tratamento de distúrbios psiquiátricos relacionados ao uso de corticosteroides. Inicialmente será realizado um estudo piloto do tipo dose-resposta com o intuito de selecionar uma dose aguda de dexametasona capaz de alterar o comportamento de camundongos Swiss adultos de ambos os sexos. Para tal avaliação, serão realizados os testes do campo aberto, claro-escuro, suspensão pela cauda e borrifagem de sacarose. A seguir, será testado o efeito do tratamento com SeBZF1 (5 ou 50 mg/kg; v.o., administração única) em animais expostos agudamente à dexametasona (dose efetiva) usando os mesmos testes comportamentais descritos anteriormente. Em um segundo protocolo, os animais serão tratados com dexametasona por 21 dias (2 mg/kg) para indução de alterações comportamentais relacionadas a distúrbios psiquiátricos e consequente dano cognitivo. O efeito do SeBZF1 (1 ou 5 mg/kg, v.o.) será testado através de sua administração oral repetida durante 7 dias (dia 15-21). No dia 22 serão realizados os testes do campo aberto, claro-escuro, suspensão pela cauda e labirinto em Y. Após, será realizada a coleta de sangue para mensuração dos níveis de corticosterona bem como de estruturas cerebrais (córtex e hipocampo) para dosagem do conteúdo de fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) e receptores glicorticoides (GR). O efeito sexo-dependente será avaliado. Espera-se que o SeBZF1 seja capaz de reverter os prejuízos comportamentais e bioquímicos induzidos pela exposição à dexametasona.
Objetivo Geral
Avaliar o efeito neuroprotetor do composto 2-fenil-3-(fenilselanil)benzofurano(SeBZF1) frente aos danos induzidos pela administração de dexametasona em camundongos Swiss machos e fêmeas.
Justificativa
O uso crônico dos glicocorticóides tem sido utilizado para o tratamento de diversas doenças, devido a suas propriedades anti-inflamatórias, anti-alérgicas, imunossupressivas e anti-reumáticas. No entanto, altos níveis do glicocorticoide dexametasona podem aumentar o cortisol sanguíneo circulante, levando ao desenvolvimento de doenças relacionadas ao estresse, como depressão, ansiedade e síndrome metabólica, comprometendo as funções cerebrais reguladas pelo hormônio cortisol, como a neurogênese, sobrevivência neuronal e aquisição de memória (Mesripour, et. al.).
Visto que a terapia farmacológica é, atualmente, a forma mais utilizada para o tratamento de transtornos mentais comuns, existe uma constante busca por novos compostos com atividade farmacológica. Ainda é importante salientar que os modelos animais de doenças psiquiátricas fornecem uma abordagem crucial para examinar a circuitaria neural e vias celulares e moleculares em um ambiente controlado (Wang et. al., 2017) bem como permite uma triagem de novos compostos com potencial terapêutico.
O selênio apresenta importantes ações biológicas, destacando-se os efeitos antioxidantes e imunomoduladores. Neste sentido, as moléculas orgânicas de selênio são alvo de estudos (Nogueira and Rocha, 2011; Nogueira et al., 2004) uma vez que possuem maior biodisponibilidade que as formas inorgânicas. Diversos estudos envolvendo as ações do tipo antidepressiva e ansiolítica de compostos de selênio já foram realizados, tendo demonstrado seus efeitos em diferentes modelos experimentais (Bortolatto et al., 2012; Bruning et al., 2011; Gay et al., 2010a; Jesse et al., 2010; Posser et al., 2009; Rocha et al., 2012).
Este projeto dará continuidade os estudos que nosso grupo de pesquisa vem desenvolvendo acerca das ações farmacológicas do composto 2-fenil-3-(fenilselenil) benzofurano (SeBZF1) em camundongos. Este composto já demonstrou atividade antioxidante in vitro, efeito do tipo antidepressivo modulado pelos sistemas serotoninérgico (Gall et al., 2020) e dopaminérgico (da
Silva Teixeira Rech et al., 2021). Dados ainda não publicados pelo nosso grupo também trazem evidências de adicionais mecanismos de ação para este protótipo da classe de 3- organoselanil benzofuranos, como a participação de mecanismo glutamatérgico e envolvimento da via L-ARG-NO. O mesmo também tem sido testado em modelo de privação de sono.
Em vista dos resultados promissores obtidos com o uso do SeBZF1 até aqui, é de grande relevância a continuidade na avaliação da ação do tipo antidepressiva deste composto, investigando, além de seu efeito per se em testes preditivos para efeitos antidepressivos, o seu efeito em modelos de indução de depressão tal como aquele relacionado ao uso de dexametasona, um fármaco da classe dos glicocorticoides.
Visto que a terapia farmacológica é, atualmente, a forma mais utilizada para o tratamento de transtornos mentais comuns, existe uma constante busca por novos compostos com atividade farmacológica. Ainda é importante salientar que os modelos animais de doenças psiquiátricas fornecem uma abordagem crucial para examinar a circuitaria neural e vias celulares e moleculares em um ambiente controlado (Wang et. al., 2017) bem como permite uma triagem de novos compostos com potencial terapêutico.
O selênio apresenta importantes ações biológicas, destacando-se os efeitos antioxidantes e imunomoduladores. Neste sentido, as moléculas orgânicas de selênio são alvo de estudos (Nogueira and Rocha, 2011; Nogueira et al., 2004) uma vez que possuem maior biodisponibilidade que as formas inorgânicas. Diversos estudos envolvendo as ações do tipo antidepressiva e ansiolítica de compostos de selênio já foram realizados, tendo demonstrado seus efeitos em diferentes modelos experimentais (Bortolatto et al., 2012; Bruning et al., 2011; Gay et al., 2010a; Jesse et al., 2010; Posser et al., 2009; Rocha et al., 2012).
Este projeto dará continuidade os estudos que nosso grupo de pesquisa vem desenvolvendo acerca das ações farmacológicas do composto 2-fenil-3-(fenilselenil) benzofurano (SeBZF1) em camundongos. Este composto já demonstrou atividade antioxidante in vitro, efeito do tipo antidepressivo modulado pelos sistemas serotoninérgico (Gall et al., 2020) e dopaminérgico (da
Silva Teixeira Rech et al., 2021). Dados ainda não publicados pelo nosso grupo também trazem evidências de adicionais mecanismos de ação para este protótipo da classe de 3- organoselanil benzofuranos, como a participação de mecanismo glutamatérgico e envolvimento da via L-ARG-NO. O mesmo também tem sido testado em modelo de privação de sono.
Em vista dos resultados promissores obtidos com o uso do SeBZF1 até aqui, é de grande relevância a continuidade na avaliação da ação do tipo antidepressiva deste composto, investigando, além de seu efeito per se em testes preditivos para efeitos antidepressivos, o seu efeito em modelos de indução de depressão tal como aquele relacionado ao uso de dexametasona, um fármaco da classe dos glicocorticoides.
Metodologia
Serão utilizados camundongos Swiss adultos machos e fêmeas provenientes do Biotério Central da UFPEL.
Dentre os testes comportamentais a serem empregados neste modelo de depressão induzida estão: teste do campo aberto (TCA), teste do claro-escuro (TCE), teste de suspensão pela cauda (TSC), teste de borrifagem de sacarose e teste do labirinto em Y. O teste do campo aberto (TCA) refere-se a uma arena dividida em quadrantes, onde são contabilizados parâmetros de locomoção e exploração do ambiente. O teste do claro-escuro (TCE) constitui-se de uma caixa contendo dois compartimentos, um escuro e um iluminado, sendo que uma situação de conflito se dá entre a tendência natural dos animais a explorar e a tendência inicial de se esquivar do que não é familiar (neofobia). O teste de suspensão pela cauda (TSC) é validado como um procedimento experimental para avaliar a eficácia antidepressiva de tratamentos com drogas em camundongos e baseia-se na medida de comportamentos direcionados ao escape. O teste de borrifagem de sacarose baseia-se na medida do comportamento de auto-limpeza, o qual apresenta-se diminuído em animais deprimidos. Por fim, o labirinto em Y é um teste utilizado para avaliar a memória de curto prazo em roedores, permitindo que os animais explorem todos os três braços do labirinto e é motivada por uma curiosidade inata de roedores para explorar áreas anteriormente não visitadas.
O delineamento experimental deste projeto será dividido em um estudo agudo e um estudo sub-crônico.
1. AVALIAÇÃO DOS EFEITOS NEUROPROTETORES DO SeBZF1 FRENTE À EXPOSIÇÃO AGUDA DE CAMUNDONGOS À DEXAMETASONA
1A. Curva dose-resposta aguda de dexametasona em camundongos machos e fêmeas
Alguns estudos têm mostrado que a administração aguda ou sub-aguda de dexametasona causa distúrbios do tipo psiquiátricos em roedores, porém estes trabalhos têm apresentado uma serie de divergências a respeito de dose, espécie, e via de administração utilizada (Casarotto e Andreatini, 2007; Wróbel et al., 2014; Hare et al., 2014; Li et al., 2014; Wróbel et al., 2015; Mesripour et al., 2019; de Souza et al., 2019). Com o intuito de escolher o melhor modelo de indução neurocomportamental aguda por dexametasona e que seja reprodutível em nosso laboratório, o primeiro passo deste projeto será realizar uma curva de dose-resposta aguda com dexametasona (estudo piloto). Para isto, camundongos Swiss machos e fêmeas serão tratados por via s.c. com salina (grupo controle) ou dexametasona nas doses de 0,07 mg/kg, 0,25 mg/kg ou 0,5 mg/kg. Após 4h, os animais serão submetidos ao TCA, TCE, TSC e teste de borrifagem de sacarose.
1B. Avaliação do efeito neuroprotetor do SeBZF1 em camundongos machos e fêmeas expostos a dose única de dexametasona
Camundongos Swiss machos e fêmeas serão expostos a uma dose de dexametasona (s.c.) capaz de induzir comportamentos do tipo ansiogênico e depressivo, conforme dados obtidos pelo estudo piloto. Animais controle receberão apenas o veículo (salina). Após 3h30min da administração de dexametasona, o composto SeBZF1 (5 ou 50 mg/kg) ou seu veículo (óleo de canola) será administrado por v.o. Trinta minutos após a administração do SeBZF1, os animais serão submetidos ao TCA, TCE, TSC e teste de borrifagem de sacarose. Fluoxetina (20 mg/kg, v.o.) será utilizada como um controle positivo. As doses agudas do SeBZF1 (5 e 50 mg/kg) foram escolhidas com base em estudos prévios sobre o efeito per se em testes preditivos de efeito antidepressivo.
2. AVALIAÇÃO DOS EFEITOS NEUROPROTETORES DO SeBZF1 FRENTE À EXPOSIÇÃO SUB-CRÔNICA DE CAMUNDONGOS À DEXAMETASONA
Camundongos Swiss machos e fêmeas serão expostos diariamente à dexametasona (2 mg/kg, i.p.) ou seu veículo (salina) por 21 dias (Heck et al. 2019a; Heck et al., 2019b; Xie et al., 2019). O composto SeBZF1 (1 ou 5 mg/kg, v.o.) ou seu veículo (óleo de canola) será administrado diariamente por 7 dias trinta minutos antes da dexametasona (dias 15-21). Fluoxetina será utilizada como um controle positivo (5 mg/kg, v.o.) também por 7 dias. No dia 22, os animais serão submetidos ao TCA, TCE e TSC. As doses de SeBZF1 para este estudo também foram escolhidas com base em estudos prévios. É relatado que a administração repetida de dexametasona em roedores também causa prejuízos sobre a memória (Yao et al., 2011; Patel et al., 2014; Zhang et al., 2020; Hsu et al., 2020). Por isso, para este protocolo sub-crônico, substituiremos o teste de borrifagem de sacarose por um teste de memória: o labirinto em Y. Após os testes comportamentais, será realizada a coleta de sangue para a dosagem de corticosterona. Será coletado também o cérebro para posteriores análises ex vivo.
Dentre os testes comportamentais a serem empregados neste modelo de depressão induzida estão: teste do campo aberto (TCA), teste do claro-escuro (TCE), teste de suspensão pela cauda (TSC), teste de borrifagem de sacarose e teste do labirinto em Y. O teste do campo aberto (TCA) refere-se a uma arena dividida em quadrantes, onde são contabilizados parâmetros de locomoção e exploração do ambiente. O teste do claro-escuro (TCE) constitui-se de uma caixa contendo dois compartimentos, um escuro e um iluminado, sendo que uma situação de conflito se dá entre a tendência natural dos animais a explorar e a tendência inicial de se esquivar do que não é familiar (neofobia). O teste de suspensão pela cauda (TSC) é validado como um procedimento experimental para avaliar a eficácia antidepressiva de tratamentos com drogas em camundongos e baseia-se na medida de comportamentos direcionados ao escape. O teste de borrifagem de sacarose baseia-se na medida do comportamento de auto-limpeza, o qual apresenta-se diminuído em animais deprimidos. Por fim, o labirinto em Y é um teste utilizado para avaliar a memória de curto prazo em roedores, permitindo que os animais explorem todos os três braços do labirinto e é motivada por uma curiosidade inata de roedores para explorar áreas anteriormente não visitadas.
O delineamento experimental deste projeto será dividido em um estudo agudo e um estudo sub-crônico.
1. AVALIAÇÃO DOS EFEITOS NEUROPROTETORES DO SeBZF1 FRENTE À EXPOSIÇÃO AGUDA DE CAMUNDONGOS À DEXAMETASONA
1A. Curva dose-resposta aguda de dexametasona em camundongos machos e fêmeas
Alguns estudos têm mostrado que a administração aguda ou sub-aguda de dexametasona causa distúrbios do tipo psiquiátricos em roedores, porém estes trabalhos têm apresentado uma serie de divergências a respeito de dose, espécie, e via de administração utilizada (Casarotto e Andreatini, 2007; Wróbel et al., 2014; Hare et al., 2014; Li et al., 2014; Wróbel et al., 2015; Mesripour et al., 2019; de Souza et al., 2019). Com o intuito de escolher o melhor modelo de indução neurocomportamental aguda por dexametasona e que seja reprodutível em nosso laboratório, o primeiro passo deste projeto será realizar uma curva de dose-resposta aguda com dexametasona (estudo piloto). Para isto, camundongos Swiss machos e fêmeas serão tratados por via s.c. com salina (grupo controle) ou dexametasona nas doses de 0,07 mg/kg, 0,25 mg/kg ou 0,5 mg/kg. Após 4h, os animais serão submetidos ao TCA, TCE, TSC e teste de borrifagem de sacarose.
1B. Avaliação do efeito neuroprotetor do SeBZF1 em camundongos machos e fêmeas expostos a dose única de dexametasona
Camundongos Swiss machos e fêmeas serão expostos a uma dose de dexametasona (s.c.) capaz de induzir comportamentos do tipo ansiogênico e depressivo, conforme dados obtidos pelo estudo piloto. Animais controle receberão apenas o veículo (salina). Após 3h30min da administração de dexametasona, o composto SeBZF1 (5 ou 50 mg/kg) ou seu veículo (óleo de canola) será administrado por v.o. Trinta minutos após a administração do SeBZF1, os animais serão submetidos ao TCA, TCE, TSC e teste de borrifagem de sacarose. Fluoxetina (20 mg/kg, v.o.) será utilizada como um controle positivo. As doses agudas do SeBZF1 (5 e 50 mg/kg) foram escolhidas com base em estudos prévios sobre o efeito per se em testes preditivos de efeito antidepressivo.
2. AVALIAÇÃO DOS EFEITOS NEUROPROTETORES DO SeBZF1 FRENTE À EXPOSIÇÃO SUB-CRÔNICA DE CAMUNDONGOS À DEXAMETASONA
Camundongos Swiss machos e fêmeas serão expostos diariamente à dexametasona (2 mg/kg, i.p.) ou seu veículo (salina) por 21 dias (Heck et al. 2019a; Heck et al., 2019b; Xie et al., 2019). O composto SeBZF1 (1 ou 5 mg/kg, v.o.) ou seu veículo (óleo de canola) será administrado diariamente por 7 dias trinta minutos antes da dexametasona (dias 15-21). Fluoxetina será utilizada como um controle positivo (5 mg/kg, v.o.) também por 7 dias. No dia 22, os animais serão submetidos ao TCA, TCE e TSC. As doses de SeBZF1 para este estudo também foram escolhidas com base em estudos prévios. É relatado que a administração repetida de dexametasona em roedores também causa prejuízos sobre a memória (Yao et al., 2011; Patel et al., 2014; Zhang et al., 2020; Hsu et al., 2020). Por isso, para este protocolo sub-crônico, substituiremos o teste de borrifagem de sacarose por um teste de memória: o labirinto em Y. Após os testes comportamentais, será realizada a coleta de sangue para a dosagem de corticosterona. Será coletado também o cérebro para posteriores análises ex vivo.
Indicadores, Metas e Resultados
Espera-se identificar uma molécula com potencialidade para o desenvolvimento de uma nova terapia voltada ao tratamento de transtornos psiquiátricos, tais como a depressão. A proteção parcial ou total das alterações neurocomportamentais induzidas pela exposição aguda e/ou sub-crônica à dexametasona é um resultado almejado por este projeto. Além disso, espera-se contribuir para a elucidação dos mecanismos de ação do composto SeBZF1 através do emprego de pesquisa pré-clínica. Por fim, espera-se contribuir na formação de recursos humanos no PPGBBio e envolver alunos de iniciação científica. Anseia-se pela geração de resumos e artigos científicos.
Equipe do Projeto
Nome | CH Semanal | Data inicial | Data final |
---|---|---|---|
ANDRIÉLI SIEMIONKO LACERDA | |||
CESAR AUGUSTO BRUNING | 2 | ||
CRISTIANI FOLHARINI BORTOLATTO | 2 | ||
DIANER NÖRNBERG STRELOW | |||
JOSÉ COAN CAMPOS JÚNIOR | 1 | ||
JOSÉ SEBASTIÃO DOS SANTOS NETO | |||
LARISSA SANDER MAGALHÃES | |||
LETÍCIA DEVANTIER KRÜGER | |||
MARIANA PARRON PAIM | |||
PÂMELLA DA COSTA | |||
TAIS DA SILVA TEIXEIRA RECH | |||
TÁCIA KATIANE HALL |