Nome do Projeto
Avaliação do efeito do 3,5-dimethil-1-phenil-4-(phenilselanil)-1H-pyrazole (SePy) no comportamento do tipo depressivo e no déficit cognitivo em camundongos desafiados a lipopolissacarídeos e a privação do sono
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
23/05/2023 - 30/09/2025
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Biológicas
Resumo
Este projeto tem como objetivo aumentar o conhecimento sobre as propriedades do composto 3,5-dimethil-1-phenil-4-(phenilselanil)-1H-pirazol (SePy) frente a dois protocolos: (1) seu efeito tipo antidepressivo em camundongos submetidos ao injeção de lipopolissacarídeo; e (2) reverter o déficit cognitivo causada pela a privação do sono em camundongos. No projeto com lipopolissacarídeos, serão utilizados camundongos Swiss machos (25-35g) submetidos a administração por LPS (0.83 mg/kg, intraperitoneal) e 24h após os animais receberão o composto SePy na concentração de 10 mg/Kg e óleo de canola. Após a administração, a atividade do composto será avaliada através dos testes comportamentais de open field, para avaliar a função locomotora e exploratória; o teste de suspensão da cauda, que tem como objetivo avaliar o comportamento tipo-depressivo e o splash test, com objetivo de avaliar o comportamento tipo anedônico dos animais. Posteriormente, os camundongos serão submetidos à eutanásia por overdose de inalação de isoflurano, seguida de deslocamento cervical. Os tecidos (córtex pré frontal e hipocampo) serão coletados para a realização dos teste bioquímicos para avaliação dos níveis de espécies reativas ao oxigênio (ROS), das substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), catalase, atividade da superóxido dismutase (SOD), Bradford e western-blot (WB) para a detecção das proteínas BDNF, AKT e CREB. Os resultados serão analisados através do software GraphPad Prism por análise de variância bidirecional seguida pelo teste de post hoc Tukey e sendo os valores de p definido em * p < 0,05; ** p < 0,01 *** p < 0,001 quando comparados ao controle e # p < 0,05; ## p < 0,01 e ### p < 0,001 quando comparado com o grupo induzido (LPS). No projeto com a privação do sono, os camundongos Swiss machos (25-35g) passarão pela a privação do sono aguda de 24h em cima de plataformas de concreto em um recipiente com água. Após as 24h os camundongos serão tratados com óleo de canola ou o composto SePy na dose de 10 mg/kg. Para os testes comportamentais os camundongos serão submetidos ao teste do campo aberto, para avaliar a função motora e exploratória, teste do reconhecimento do objeto, labirinto em Y e teste do biscoito escondido para avaliar o déficit cognitivo. Após os testes comportamentais, os animais serão eutanasiados com overdose por isofluorano, seguido pelo deslocamento cervical e coletado córtex pré-frontal e hipocampo para os ensaios bioquímicos de ROS, atividade da NA+K+ATPase, atividade da acetilcolinesterase, atividade da glutationa peroxidase, Bradford, e western-blot do GSK3B e IBA1. Os resultados serão analisados através do software GraphPad Prism por análise de variância bidirecional seguida pelo teste de post hoc Tukey e sendo os valores de p definido em * p < 0,05; ** p < 0,01 *** p < 0,001 quando comparados ao controle e # p < 0,05; ## p < 0,01 e ### p < 0,001 quando comparado com o grupo induzido (privação do sono).

Objetivo Geral

O projeto, com o resumo apresentado anteriormente, tem como objetivo avaliar o efeito do tipo antidepressivo e reversão do déficit cognitivo do composto SePy, bem como investigar os possíveis mecanismos aos quais o SePy age.

Justificativa

O composto SePy foi estudado no grupo de pesquisa em neurobiotecnologia que teve primeiramente caracterizado suas propriedades de modulação no sistema oxidativo e em vias nitrégicas na reversão da síndrome de dor-depressão (BIRMANN et al., 2020), e também de modulação neuroendócrina, do estresse oxidativo, e do comportamento do tipo depressivo e ansioso em camundogs em estresse agudo de restrição (BIRMANN et al., 2021). O SePy se mostra promissor em modular parâmetros no sistema nervoso devido a sua estrutura em pirazol, a qual é uma classe de composto heterocíclica com amplas propriedades biológicas de interesse a saúde humana, como antioxidante, anti-inflamatoria, analgesia e antidepressiva, outro fator importante é por conter selênio, um micronutriente essencial a diversas proteínas as quais estão envolvidas no estresse oxidativo e homeostase celular (KIELCZYKOWSKA et al., 2018).
Nos mecanismos envolvendo a memória, o SePy ainda não foi estudado quanto às suas propriedades de reverter o déficit cognitivo. Para estudar isso, modelos com a indução da privação do sono aguda são utilizados, uma vez que a privação do sono causa problemas cognitivos relacionados à atenção, impedimento de formação de novas memórias e atividade neuronal (KLUMPERS et al., 2015). Portanto, o estudo de novos compostos capazes de agirem nos mecanismos relacionados à cognição capazes de reverter déficits cognitivos após períodos de estresse se mostram promissores para aumentar a qualidade de vida de indivíduos as quais sofrem com episódios de privação do sono.
Adicionalmente, serão testados os efeitos tipo antidepressivos do SePy e seus mecanismos envolvidos na modulação sináptica. Para estes estudos, modelos animais de depressão induzidos por lipopolissacarídeo (LPS) serão utilizados, uma vez que o LPS é amplamente estudado (HO et al., 2010; O'CONNOR et al., 2009) e reconhecido como promotor da ativação de vias inflamatórias e estresse oxidativo, sendo capaz de estabelecer um quadro tipo depressivo em roedores.
A depressão é um transtorno que afeta 264 milhões de pessoas mundialmente (ONU, 2017) e devido a heterogeneidade clínica de sua etiologia, a terapia atual para tratar esse transtorno ainda é limitada (HASLER, 2010). Dessa forma, objetiva-se contribuir para o desenvolvimento de novos fármacos que poderão compor uma futura terapia para o tratamento da depressão.
Nesse sentido, apesar da crescente disseminação de métodos alternativos à experimentação in vivo, o uso de modelos animais ainda é imprescindível para o fornecimento de informações mais acuradas quanto à complexidade metabólica do organismo, a quais ainda não foi possível replicar por outros métodos. os camundongos já são um modelo consolidado para o estudo de desordens psiquiátricas (BORSINI et al., 2002). Dessa forma, vale salientar que para o presente estudo, os cálculos referentes ao número de animais a serem utilizados basearam-se no princípio dos 3R’s, do inglês replace, que se refere a substituição de animais sencientes, isto é, capazes de percepção através dos sentidos; reduction, que se traduz para a redução do número de animais utilizados, sem comprometer a confiabilidade experimental e refinement, que significa refinar as técnicas para minimizar o estresse e severidade de procedimentos aplicados, a fim de garantir o maior bem-estar do animal.

Metodologia

Protocolo LPS
- O composto SePy será sintetizado pelo Laboratório de Síntese Orgânica Limpa (LASOL) da UFPel.
- Será utilizado camundongos Swiss machos (25-35 g) divididos aleatoriamente em 4 grupos experimentais (n=12):
G1: salina + óleo de canola
G2: salina + SePy (10 mg/kg)
G3: LPS + óleo de canola.
G4: LPS + SePy composto (10 mg/kg)
- A administração do LPS (0,83 mg/kg) será realizada pela via intraperitoneal no primeiro dia do protocolo experimental.
- Após 24h o composto SePy na concentração de 10 mg/kg e óleo de canola (veículo) serão administrados pela via intragástrica.
- Passados 30 min da administração, a atividade do composto será avaliada através dos testes comportamentais de open field, para avaliar a função locomotora e exploratória; o teste de suspensão da cauda, que tem como objetivo avaliar o comportamento tipo-depressivo e o splash test, para avaliar o comportamento tipo anedônico dos animais.
- Posteriormente, os camundongos serão submetidos à eutanásia por overdose de inalação de isoflurano, seguida de deslocamento cervical para confirmação e coletada dos tecidos córtex pré-
frontal e hipocampo.
- Os tecidos serão utilizados para a realização dos teste bioquímicos: ROS, TBARS, catalase, atividade da superóxido dismutase, Bradford e western-blot para a detecção das proteínas BDNF, AKT e CREB.
- Os resultados serão analisados através do software GraphPad Prism por análise de variância bidirecional seguida pelo teste de post hoc Tukey e sendo os valores de p definido em * p < 0,05; ** p < 0,01 *** p < 0,001 quando comparados ao controle e # p < 0,05; ## p < 0,01 e ### p < 0,001 quando comparado com o grupo induzido (LPS).
Protocolo Privação do sono (PS):
-O composto SePy será sintetizado pelo Laboratório de Síntese Orgânica Limpa (LASOL) da UFPel.
-Será utilizado camundongos Swiss machos (25-35 g) e eles serão divididos em 5 grupos experimentais (n=12):
G1: Controle + óleo de canola
G2: Controle + SePy
G3: PS + óleo de canola
G4 PS + SePy
-A privação do sono acontecerá em gaiolas de 30 x 20 x 13cm enchidas com água em sua base. Os camundongos ficarão em cima de plataformas de concreto, as quais ficam acordados em cima da plataforma, e quando dormem relaxam a musculatura e caem da plataforma, voltando para a plataforma e ficando acordados (LIM et al., 2011) (NOVATI; ROMAN; CETIN; HAGEWOUD et al., 2008)
-Após 24h os camundongos serão recolhidos, limpos e administrar suas respectivas soluções dependendo do grupo.
-Após 30 minutos da administração dos compostos, será realizado os testes comportamentais: teste do campo aberto, teste do reconhecimento do objeto, labirinto em Y e teste do biscoito escondido. O teste do reconhecimento do objeto precisa de dois dias anteriores de ambientação do camundongo, as quais serão realizadas conforme a descrição do teste. No 2° dia, após a ambientação os camundongos serão induzidos a privação do sono. Para o teste do biscoito escondido, os camundongos também precisam ser ambientados com o biscoito dois dias antes, as quais também acontecerão. No segundo dia após a ambientação os camundongos serão induzidos a privação do sono. Durante as 24h antes do teste comportamental, os camundongos terão 30% da sua ração diminuída, conforme está na descrição do teste.
-Em sequência os os animais serão eutanasiados com overdose por isofluorano, seguido pelo deslocamento cervical para confirmação da eutanásia e coleta do córtex pré-frontal e hipocampo
-Para os ensaios bioquímicos será realizado: ROS, atividade da acetilcolinesterase, atividade da NA+K+ATPase, atividade da glutationa peroxidase, Bradford, e western-blot do GSK3B e IBA1.

Indicadores, Metas e Resultados

Espera-se que o SePy reverta o déficit cognitivo após a privação do sono aguda, apresente efeito antidepressivo após a indução por LPS, diminua as espécies reativas e a peroxidação lipídica nos órgão dos anumais, module as enzimas acetilcolinesterase, NA+K+ATPase GPX, SOD e CAT e a neuroinflamação, bem como a plasticidade sináptica no cérebro dos animais.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
AIRTON SINOTT CARVALHO
GIULIANA PETIZ ZUGNO
JENIFER FETTER
LUCIELLI SAVEGNAGO32
PALOMA TABORDA BIRMANN

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