Exportar este item: EndNote BibTex

Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/10754
Tipo do documento: Tese
Título: Avaliação de parâmetros comportamentais, bioquímicos e morfológicos no sistema nervoso central e músculoesquelético em um modelo de doença de huntington induzido pelo ácido-3-nitropropiônico em peixe-zebra
Autor: Wiprich, Melissa Talita 
Primeiro orientador: Bonan, Carla Denise
Resumo: A Doença de Huntington (DH) é uma desordem neurodegenerativa, devastadora, progressiva e fatal. É caracterizada por uma tríade comportamental que consiste em disfunção motora, distúrbios neuropsiquiátricos e declínio cognitivo. Na DH, os neurônios estriatais são degenerados, levando a uma diminuição dos receptores de dopamina D2 (D2R) e D1 (D1R), e de adenosina A2A (A2AR) e A1 (A1R) levando a movimentos prejudicados como coreia, bradicinesia, rigidez e incoordenação locomotora. Além disso, outros mecanismos moleculares e bioquímicos, tais como disfunção mitocondrial, estresse oxidativo, neuroinflamação, neurodegeneração e alteração em diferentes sistemas de neurotransmissão estão envolvidos na fisiopatologia da doença. O ácido-3-nitropropiônico (3-NPA), uma toxina derivada de plantas e fungos, pode reproduzir os fenótipos comportamentais e alterações bioquímicas da DH. No presente estudo, investigamos os mecanismos comportamentais; bioquimícos e moleculares no encéfalo, e morfológico no encéfalo sistema muscular e cardíaco de peixe-zebra adultos com fenótipo de DH induzido pelo 3-NPA. Para as análises bioquímicas, moleculares e morfológicas, peixes-zebra adultos receberam um total de 7 injeções intraperitoniais (i.p) (uma injeção a cada 4 dias) de 3-NPA (60 mg/kg) por 28 dias. No 29° dia, os encéfalos foram coletados para a realização das análises histológicas, bioquímicas e moleculares. Já para a modulação farmacológica, no 29° dia após o início do tratamento, os animais receberam uma única injeção i.p dos seguintes compostos: antioxidantes, como a vitamina C (100 mg/kg), creatina (50 mg/kg) e melatonina (10 mg/kg); fármacos dopaminérgicos, como quinpirole (agonista seletivo de D2R, 5 mg/kg) e eticloprida (antagonista seletivo de D2R, 0.1 mg/kg); e fármacos adenosinérgicos, como CPA (agonista seletivo de A1R, 1 mg/kg), CGS 21680 (agonista seletivo de A2AR, 1 mg/kg), cafeína (antagonista não seletivo de A1R e A2AR, 10 mg/kg), ZM 241385 (antagonista seletivo de A2AR, 10 μg/kg), DPCPX (antagonista seletivo de A1R, 0.5 mg/kg), dipiridamol (inibidor do transporte de nucleosídeos, 10 mg/kg), e EHNA (inibidor de adenosina desaminase, 100 μg/kg). Após 30 minutos da injeção i.p., os animais tiveram a atividade locomotora e memória avaliadas. Os resultados histológicos demonstraram que o 3-NPA causou neurodegeneração e diminuição das células granulares no tecido encefálico, mas não causou mudança histológica no tecido cardíaco e muscular. Também os resultados mostraram que não houve alteração nos níveis de TBARS e NPSH no encéfalo de peixes-zebra adultos após o tratamento com o 3-NPA. Além disso, observamos que os antioxidantes vitamina C e creatina reverteram o efeito hipolocomotor induzido pelo 3-NPA, enquanto o déficit de memória causado pelo 3-NPA foi revertido pela vitamina C e melatonina. Em relação a modulação dopaminérgica, o 3-NPA causou diminuição nos níveis de dopamina, glutamato e serotonina, porém não alterou a expressão gênica dos receptores de dopamina. Ademais, o efeito hipolocomotor e déficit de memória induzido pelo 3-NPA foram revertidos com o quinpirole, mas não com a eticloprida. A cafeína e o ZM 241385 reverteram o efeito hipolocomotor e déficit de memória induzida pelo 3-NPA, enquanto CGS 21680 potencializou a alteração motora e não reverteu o déficit de memória causados pelo 3-NPA. Além disso, CPA, DPCPX, dipiridamol e EHNA reverteram o déficit cognitivo induzido pelo 3-NPA. Em conjunto, esses dados indicam que o tratamento com o 3-NPA induz a alterações de fenótipos comportamentais, histológicos e bioquímicos semelhantes como as observadas em pacientes com DH no estágio final. Além disso, os resultados demonstram que a modulação da sinalização adenosinérgica, dopaminérgica e a ação antioxidante podem ser estratégias farmacológicas promissoras contra os sintomas do estágio final da DH.
Abstract: Huntington’s disease (HD) is a devastating, progressive, and fatal neurodegenerative disorder. It is characterized by a neurobehavioral triad consisting of motor dysfunction, neuropsychiatric disturbance and cognitive decline. In HD the striatal neurons are degenerated leading to a decrease in dopamine D2 (D2R) and D1 (D1R), and adenosine A2A (A2AR) and A1 (A1R) leading to impaired movements such as chorea, bradykinesia, rigidity and locomotor incoordination. Furthermore, other molecular and biochemical mechanisms such as mitochondrial dysfunction, oxidative stress, neuroinflammation, neurodegeneration and changes in different neurotransmitter systems are involved in the pathophysiology of the disease. The 3-nitropropionic acid (3-NPA), a toxin derived from fungi and plants, can reproduce the behavioral phenotypes and biochemical alterations of HD. In the current study, we investigated the behavioral and morphological mechanisms in the brain and musculoskeletal system in adult zebrafish with 3-NPA-induced HD phenotype. For the biochemical and morphological analyses, adult zebrafish received a total of 7 intraperitoneal (i.p) injections (one injection every 4 days) of 3-NPA (60 mg/kg) for 28 days. On the 29th day, the brains were collected for histological, biochemical and molecular analyses. For the pharmacological modulation, on the 29th day after starting treatment, the animals receive a single i.p. injection of the following compounds: antioxidants, such as vitamin C (100 mg/kg); creatine (50 mg/kg) and melatonin (10 mg/kg); dopaminergic drugs, such as quinpirole (selective D2R agonist, 5 mg/kg) and eticlopride (selective D2R antagonist, 0.1 mg/kg); adenosinergic drugs such as CPA (selective A1R agonist, 1 mg/kg), CGS 21680 (selective A2AR agonist, 1 mg/kg), caffeine (non-selective antagonist of A1R e A2AR, 10 mg/kg), ZM 241385 (selective A2AR antagonist, 10 μg/kg), DPCPX (selective A1R antagonist, 0.5 mg/kg), dipyridamole (nucleoside transporter inhibitor, 10 mg/kg), EHNA (adenosine deaminase inhibitor, 100 μg/kg). After 30 min of i.p. injection, the locomotor activity and memory of the animals were evaluated. The histological results demonstrated that 3-NPA caused neurodegeneration and a decrease in granular cell in the brain tissue, but did not cause histological change in the cardiac and muscular tissue. Also, the results showed that there was not alteration in the TBARS and NPSH levels in the brain of adult zebrafish following 3-NPA treatment. Moreover, we observed that antioxidants vitamin C and creatine reversed the hypolocomotor effect induced by 3-NPA, while the memory deficit caused by 3-NPA was reversed by vitamin C and melatonin. Regarding the dopaminergic modulation, the 3-NPA caused decrease in dopamine, glutamate, and serotonin levels, but not did alter the gene expression of dopamine receptors. Also, the hypolocomotor effect and memory deficit induced by 3-NPA were reversed with quinpirole, but not with eticlopride. Caffeine and ZM 241385 reversed the hypolocomotor effect and memory deficit induced by 3-NPA, while the CGS 21680 potentiated the hypolocomotion and did not reverse the memory deficit induced by 3-NPA. In addition, CPA, DPCPX, dipyridamole and EHNA reversed the memory deficit induced by 3-NPA. Taken together, these data indicate that the 3-NPA treatment induces to behavioral phenotypes, histological and biochemical alterations as those observed in HD patients in the late stage. Also, the results demonstrate that adenosinergic and dopaminergic signaling modulation and the antioxidant action can be promising pharmacological strategies against end-stage symptoms of HD.
Palavras-chave: Ácido-3-Nitropropiônico
Doença de Huntington
Peixe-Zebra
Receptores de Adenosina
Sistema Dopaminérgico
Huntington’s Disease
3-Nitropropionic Acid
Adenosine Receptors
Dopaminergic System
Zebrafish
Área(s) do CNPq: CIENCIAS DA SAUDE::MEDICINA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
Sigla da instituição: PUCRS
Departamento: Escola de Medicina
Programa: Programa de Pós-Graduação em Medicina e Ciências da Saúde
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Restrição de acesso: Trabalho será publicado como artigo ou livro
Prazo para liberar texto completo: 60 meses
Data para liberar texto completo: 11/05/2028
URI: https://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/10754
Data de defesa: 13-Mar-2023
Aparece nas coleções:Programa de Pós-Graduação em Medicina e Ciências da Saúde

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
TES_MELISSA_TALITA_WIPRICH_CONFIDENCIAL.pdfMELISSA_TALITA_WIPRICH_TES328,69 kBAdobe PDFThumbnail

Baixar/Abrir Pré-Visualizar


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.