( PDF ) Estudo do efeito antidepressivo da memantina: mecanismo de ação e vias de sinalização

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA

CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM NEUROCIÊNCIAS

ESTUDO DO EFEITO ANTIDEPRESSIVO DA MEMANTINA:

MECANISMO DE AÇÃO E VIAS DE SINALIZAÇÃO

Rúbia Chassot de Almeida

Florianópolis, 2005.

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ESTUDO DO EFEITO ANTIDEPRESSIVO DA MEMANTINA:

MECANISMO DE AÇÃO E VIAS DE SINALIZAÇÃO

Dissertação apresentada à

Universidade Federal de Santa

Catarina como parte dos requisitos

para obtenção do grau de Mestre em

Neurociências.

Orientador: Profº Dr. Nelson Horácio Gabilan

Co-orientador: Profª. Dra. Ana Lúcia S. Rodrigues

Florianópolis, setembro de 2005.

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AGRADECIMENTOS

 À Deus por ter me dado esta vida maravilhosa...

 Ao Fábio, meu esposo e meu grande amor, obrigada pela paciência, pelo

apoio, palavras de encorajamento e pela companhia, amo você.

 Um agradecimento mais que especial aos meus pais por todo amor e

carinho dispensados a mim, pelo incentivo, pela compreensão, e por terem

me proporcionado desde a infância a oportunidade de estudar. Obrigada por

tudo.

 Ao único e querido irmão, Ricardo, por ser tão especial, tão amigo e amável,

guardo você no meu coração.

 Ao meu orientador, mestre e amigo Nelson, agradeço pela oportunidade de

trabalhar em seu laboratório, por todos os conhecimentos transmitidos e

pela amizade. Você é um exemplo de profissional.

 À professora Ana Lúcia, muito obrigada pelos ensinamentos e pelo auxílio

na realização deste trabalho. Você me ajudou bastante.

 Ao Nivaldo da Pós-Graduação, muito obrigada por todas as vezes que me

ajudou.

 A todos os professores da Pós-Graduação em Neurociências pelo

conhecimento transmitido.

 A todos os colegas do Mestrado e do laboratório, que direta ou

indiretamente estiveram presentes neste período, a ajuda de vocês foi

imprescindível.

SUMÁRIO

Lista de abreviaturas ................................................................................................. iii

Lista de Figuras..........................................................................................................iv

Resumo........................................................................................................................v

Abstract

............................................................................................................................

1. Introdução............................................................................................................... 1

1.1 Depressão.......................................................................................................... 1

1.2 Tratamento da depressão................................................................................... 4

1.2.1 Terapia eletroconvulsiva.............................................................................. 4

1.2.2 Fármacos antidepressivos ........................................................................... 5

1.3 Depressão e o receptor NMDA........................................................................... 9

1.4 Vias de sinalização envolvidas na ação de antidepressivos ..............................11

1.5 Memantina e suas ações farmacológicas ..........................................................14

1.6 Modelos animais de depressão .........................................................................17

2. Justificativa ...........................................................................................................19

3. Objetivos................................................................................................................20

3.1 Objetivo geral ....................................................................................................20

3.2 Objetivos específicos.........................................................................................20

4. Materiais e Métodos..............................................................................................21

4.1 Animais .............................................................................................................21

4.2 Drogas e reagentes ...........................................................................................21

4.3 Tratamentos ......................................................................................................22

4.4 Testes comportamentais ...................................................................................22

4.4.1. Teste do nado forçado (TNF).....................................................................22

4.4.2. Teste do campo aberto (TCA)....................................................................23

4.5 Protocolos Experimentais..................................................................................24

4.5.1 Curva dose-resposta do tratamento com memantina no TNF e no TCA .....24

4.5.2 Análise do mecanismo de ação antidepressiva aguda da memantina

através de estudos farmacológicos in vivo...........................................................24

4.5.2.1 Envolvimento da via L-arginina-óxido nítrico-GMPc ........................24

4.5.2.2 Envolvimento do sistema serotonérgico..........................................25

4.5.3 Vias de sinalização intracelular envolvidas no efeito antidepressivo agudo

da memantina......................................................................................................26

4.6

Análise Estatística

................................................................................................. 27

5. Resultados.............................................................................................................28

5.1. Efeito antidepressivo agudo da memantina em camundongos .........................28

5.1.1 Efeito da administração aguda da memantina no TNF ...............................28

5.1.2 Efeito da administração aguda da memantina no TCA ...............................28

5.2. Estudo do mecanismo de ação antidepressiva aguda da memantina............... 31

5.2.1. Envolvimento da via L-arginina-óxido nítrico ............................ .................31

5.2.2. Envolvimento do sistema serotonérgico ................................... .................37

5.3 Estudo das vias de sinalização intracelular ........................................................41

5.3.1 Envolvimento da proteína quinase A (PKA)............................................. ....41

5.3.2 Envolvimento da via MAPK/ERK..................................................................43

5.3.3 Envolvimento da Calmodulina quinase II (CaMKII)......................................45

5.3.4 Envolvimento da proteína quinase C (PKC).................................................47

6. Discussão ........................................................................................................... ....51

7. Conclusões .............................................................................................................60

8. Referências Bibliográficas ................................................................................ ....61

iii

LISTA DE ABREVIATURAS

AMPc – Adenosina monofosfato cíclica

ANOVA – Análise de Variância

BDNF – Fator neurotrófico derivado do cérebro

CaMKII – Ca

/ Calmodulina quinase II

CEUA – Comissão de Ética no Uso de Animais

CREB – Proteína ligante ao elemento responsivo ao AMPc

DAG - Diacilglicerol

GDNF – Fator neurotrófico derivado da glia

DMSO – Dimetil sulfóxido

DSM – IV – Manual Estatístico e Diagnóstico de Doenças Mentais, 4ª edição.

ECT – Terapia eletroconvulsiva

E.P.M. – Erro padrão da média

ERK – Quinase regulada por sinal extracelular

GMPc – Guanosina 3’,5’monofosfato cíclica

H-89 - (N-[2-(p-bromocinnamylamino) ethyl]-5-isoquinolinesulfonamide)

iMAO – Inibidores da monoamino oxidase

i.c.v. – Intracerebroventricular

i.p. – Intraperitoneal

KN-62 - (4-[2-[(5-isoquinolinyl-sulfonyl)metilamina]-3-oxo-3-(4-fenil-1piperazinyl)

propyl] fenil éster)

L-NNA – N

-nitro-L-arginina

MAO – Enzima monoamino oxidase

MAPK – Proteína quinase ativada por mitógeno

mg – miligrama

µg - micrograma

NMDA – N-metil-D-aspartato

ng - nanograma

NO – Óxido nítrico

NOS – Enzima óxido nítrico sintase

ODQ – (1H-[1,2,4]oxadiazole[4,3-a]quinoxalin-1-one)

OMS – Organização Mundial da Saúde

PDE5 – Fosfodiesterase 5

PKA – Proteína quinase A

PKC – Proteína quinase C

PMA – Éster de forbol

pmol – picomol

PS - Fosfatidilserina

SNAP – S-nitroso-N-acetilpenicilamina

SNC – Sistema nervoso central

SSRIs – Inibidores seletivos da recaptação de serotonina

TCA – Teste do campo aberto

TNF – Teste do nado forçado

trkB – Receptor de tirosina quinase B

TSC – Teste da suspensão da cauda

UFSC – Universidade Federal de Santa Catarina

USA – Estados Unidos

5-HT

2A/2C

– Subtipos de receptores serotoninérgicos

LISTA DE FIGURAS

Figura 01 – Via óxido nítrico-GMPc ............................................................................. 7

Figura 02 – Vias de sinalização celular e antidepressivos ..........................................14

Figura 03 – Estrutura química da memantina .............................................................15

Figura 04 – Efeito do tratamento agudo com memantina (i.p.) no TNF.......................29

Figura 05 – Efeito do tratamento agudo com memantina (i.p.) no TCA.......................30

Figura 06 - Efeito do pré-tratamento dos animais com L-arginina, D-arginina ou

com SNAP sobre a redução da imobilidade causada pela memantinano TNF ............32

Figura 07 – Efeito do pré-tratamento dos animais com L-NNA ou ODQ na

potencialização do efeito antidepressivo da memantina no TNF .................................34

Figura 08 – Efeito do pré-tratamento dos animais com sildenafil sobre a redução

da imobilidade causada pela memantina no TNF........................................................36

Figura 09 – Efeito do pré-tratamento dos animais com NAN-190 sobre a redução

de imobilidade causada pela memantina no TNF........................................................38

Figura 10 – Efeito do pré-tratamento dos camundongos com ciproheptadina e

cetanserina sobre a redução da imobilidade causada pela memantina no TNF ..........40

Figura 11 – Efeito do pré-tratamento dos animais com H-89 sobre a

redução da imobilidade causada pela memantina no TNF ..........................................42

Figura 12 – Efeito do pré-tratamento dos animais com PD098059 sobre a redução

da imobilidade causada pela memantina no TNF........................................................44

Figura 13 – Efeito do pré-tratamento dos animais com KN-62 sobre a redução

da imobilidade causada pela memantina no TNF........................................................46

Figura 14 – Efeito do pré-tratamento dos animais com queleritrina sobre a redução

da imobilidade causada pela memantina no TNF........................................................48

Figura 15 – Efeito da administração de PMA no TNF e do pré-tratamentodos animais

com PMA na potencialização do efeito antidepressivo da memantina no TNF............50

RESUMO

A memantina é um antagonista não-competitivo e de afinidade moderada

pelo receptor N-metil-D-aspartato (NMDA). O uso clínico tem demonstrado que a

memantina é bem tolerada, e ela é utilizada nos EUA e na Europa para o tratamento

da doença de Alzheimer, fase moderada a severa. Este trabalho investigou o efeito

antidepressivo agudo da memantina em camundongos no teste do nado forçado

(TNF), o envolvimento da via L-arginina-óxido nítrico- guanosina 3’,5’-monofosfato

cíclica (L-arginina-NO-GMPc), dos receptores serotonérgicos e algumas das vias de

sinalização intracelular envolvidas na ação antidepressiva aguda da memantina. No

presente estudo, o tratamento de camundongos com memantina produziu efeito

antidepressivo no TNF nas doses de 3 e 10 mg/kg, i.p. Entretanto, na dose de 10

mg/kg, i.p., produziu uma diminuição na atividade locomotora no teste do campo

aberto (TCA). O efeito antidepressivo da memantina (3 mg/kg, i.p.) no TNF foi

bloqueado pelo pré-tratamento dos camundongos com L-arginina (750 mg/kg, i.p.,

um precursor de NO) ou SNAP (25 µg/sítio, i.c.v., um doador de NO), mas não com

D-arginina (750 mg/kg, i.p., um isômero inativo da L-arginina). Os resultados também

mostram que o pré-tratamento dos animais com L-NNA (0,03 e 0,3 mg/kg, i.p., um

inibidor da enzima óxido nítrico sintase) ou com ODQ (30 pmol/sítio, i.c.v., um

inibidor da guanilato ciclase solúvel) potencializou o efeito da dose sub-ativa de

memantina (0,3 mg/kg, i.p.) no TNF. Além disso, a redução do tempo de imobilidade

provocada pela memantina (3 mg/kg, i.p.) foi prevenida pelo pré-tratamento com

sildenafil (5 mg/kg, i,p., um inibidor da enzima fosfodiesterase 5). O pré-tratamento

dos animais com NAN-190 (0,5 mg/kg, i.p., um antagonista de receptores 5-HT

ciproheptadina (3 mg/kg, i.p., um antagonista de receptores 5-HT

) ou cetanserina (5

mg/kg, i.p., um antagonista de receptores 5-HT

2A/2C

) também preveniu o efeito

antidepressivo da memantina (3 mg/kg, i.p.) no TNF. O efeito anti-imobilidade da

memantina (3 mg/kg, i.p.) foi prevenido pelo pré-tratamento dos animais com H-89 (1

µg/sítio, i.c.v., um inibidor da PKA), PD98059 (5 µg/sítio, i.c.v., um inibidor da

MAPK/ERK), KN-62 (1 µg/sítio, i.c.v., um inibidor da CaMKII), mas não com

queleritrina (1 µg/sítio, i.c.v., um inibidor da PKC). Além disso, o pré-tratamento dos

animais com PMA (30 ng/sítio, i.c.v., um ativador de PKC) não causou efeito

sinérgico com dose sub-ativa de memantina (0,3 mg/kg, i.p.) no TNF. Em conjunto,

os resultados sugerem que o efeito antidepressivo da memantina em camundongos

envolve uma interação com a via L-arginina-NO-GMPc, sistema serotonérgico, e vias

de sinalização intracelular moduladas por PKA, MAPK/ERK e CaMKII.

ABSTRACT

Memantine is a noncompetitive, moderate affinity antagonist of the N-methyl-

D-aspartate (NMDA) receptor. Clinical use has demonstrated that memantine is well

tolerated and it is used both Europe and USA for the treatment of moderate to severe

dementia of the Alzheimer’s type. This study investigated the acute antidepressant-

like effect of memantine in mice in the forced swimming test (FST), the involvement

of nitric oxide - cyclic guanosine 3’,5’monophosphate (NO-cGMP) pathway,

serotonergic receptors and a few intracellular signaling pathways involved in the

acute antidepressant-like action of memantine. In the present study, the treatment of

mice with memantine significantly decreased the immobility time in the FST (dose

range 3-10 mg/kg, i.p.). However, memantine at a dose of 10 mg/kg, i.p., caused a

significant reduction in the number of crossings in the open-field test. The

antidepressant-like effect of memantine (3 mg/kg, i.p.) was prevented by

pretreatment with L-arginine (750 mg/kg, i.p., a precursor of NO) or S-nitroso-N-

acetyl-penicillamine (SNAP, 25 µg/site, i.c.v., a NO donor), but not with D-arginine

(750 mg/kg, i.p., an inactive isomer of L-arginine). The results also show that

pretreatment of mice with L-NNA (0.03 and 0.3 mg/kg, i.p., an inhibitor of nitric oxide

synthase) or ODQ (30 pmol/site, i.c.v., a specific soluble guanylate cyclase inhibitor)

potentiated the effect of subeffective dose of memantine (0.3 mg/kg, i.p.) in the FST.

Furthermore, the reduction of the immobility time elicited by memantine (3 mg/kg, i.p.)

was prevented by pretreatment of mice with sildenafil (5 mg/kg, i.p., an inhibitor of 5

phosphodiesterase). The pretreatment of mice with NAN (0.5 mg/kg, i.p., a 5-HT

receptor antagonist), ciproheptadina (3 mg/kg, i.p., a 5-HT

receptor antagonist) or

ketanserin (5 mg/kg, i.p., a 5-HT

2A/2C

receptor antagonist) also prevented the

antidepressant-like effect of memantine (3 mg/kg, i.p.) in the FST. The anti-immobility

effect of memantine (3 mg/kg, i.p.) was prevented by pretreatment with H-89 (1

µg/site, i.c.v., an inhibitor of PKA), PD98059 (5 µg/site, i.c.v., an inhibitor of

MAPK/ERK), KN-62 (1 µg/site, i.c.v., an inhibitor of CaMKII), but not with

chelerythrine (1 µg/site, i.c.v., an inhibitor of PKC). Moreover, the pretreatment of

mice with PMA (30 ng/site, i.c.v., an PKC) not induced synergistic effect with

subeffective dose of memantine (0.3 mg/kg, i.p.) in the FST. Taken together, these

data suggest that the antidepressant-like effect of memantine in mice seems to be

mediated through an interaction with the NO-cGMP pathway, serotonergic receptors,

and cellular signaling pathways modulated by PKA, MAPK/ERK and CaMKII.

Introdução

1. INTRODUÇÃO

1.1 D

EPRESSÃO

A depressão tem sido descrita pelos homens há vários séculos. O termo

melancolia, que significa bile preta em grego, foi primeiramente usado por

Hipócrates em 400 a.C. Assim, a maioria dos sintomas da depressão observados

hoje já eram reconhecidos em tempos antigos (Nestler et al., 2002).

Os distúrbios de humor estão entre as principais formas de doenças mentais

(Nestler et al., 2002), e de todos esses distúrbios, a depressão é o mais comum

deles (Kalia, 2005). As formas severas de depressão afetam 2% a 5% da

população dos Estados Unidos (Nestler et al., 2002) e segundo a Organização

Mundial da Saúde (OMS), o transtorno depressivo atinge cerca de 15% da

população mundial, em pelo menos um momento da vida (Nemeroff e Owens,

2002).

A OMS constatou que a depressão é a causa global que leva indivíduos a

permanecerem inválidos por muitos anos, e estes por sua vez, são acometidos de

morte prematura (Evans e Charney, 2003). A depressão aparece freqüentemente

na idade jovem do indivíduo, pode se tornar uma doença crônica e afeta

adversamente o prognóstico de outras doenças tais como: doenças vasculares

coronarianas, diabetes e osteoporose (Charney e Manji, 2004).

A doença é mais comum em mulheres do que em homens, numa relação de

5:2. A prevalência da depressão é alta no mundo inteiro, e está associada com

morbidade e mortalidade consideráveis (Duman et al., 1997; Wong et al., 2001;

Manji et al., 2001; Altar, 1999). Os últimos dados da OMS revelam que a depressão

vem alcançando índices preocupantes: mais de 400 milhões de pessoas no mundo

Introdução

sofrem com a doença (Zalsman et al., 2004). Um distúrbio depressivo maior não

tratado pode durar em média 9 meses e 80-90% dos pacientes experimentam um

episódio de remissão no período de dois anos (Kalia, 2005).

De acordo com a Associação Americana de Psiquiatria, a depressão é uma

doença heterogênea com manifestações fisiológicas, comportamentais e

psicológicas. Ela está classificada dentro dos distúrbios do humor, que incluem os

transtornos unipolares (transtornos depressivos) e os transtornos bipolares (doença

maníaco-depressiva) (American Psychiatry Association, 1994).

O diagnóstico do distúrbio depressivo maior é baseado em critérios

estabelecidos pelo Manual Estatístico e Diagnóstico de Doenças Mentais, 4ª edição

(DSM-IV, 2000), pois é considerado muito confiável (Kalia, 2005). Um conjunto de

sintomas caracteriza clinicamente a depressão: 1. humor deprimido a maior parte

do tempo; 2. diminuição marcante no interesse ou prazer em todas ou quase todas

as atividades (anedonia); 3. aumento ou diminuição significativa de peso ou apetite;

4. insônia ou hiperinsônia; 5. agitação ou retardo psicomotor; 6. fadiga ou falta de

energia; 7. sentimentos de culpa ou desvalia excessivos; 8. diminuição na

capacidade de concentração e pensamento; 9. pensamentos recorrentes de morte,

idéias ou tentativas de suicídio, sentimentos de desesperança. O indivíduo para

preencher os critérios de depressão maior deve apresentar pelo menos um entre os

dois primeiros sintomas e mais o número necessário para perfazer um total de

cinco entre os sintomas três a nove, com duração mínima de duas semanas

(American Psychiatry Association, 1994).

O suicídio é um evento comum entre os pacientes com depressão severa,

sendo que em 1999, houve nos Estados Unidos (USA) aproximadamente 30.000

suicídios. O suicídio tem se tornando a terceira causa de morte entre indivíduos de

15 a 24 anos de idade. Dados levantados, estimam que 85 a 90% dos indivíduos

Introdução

que morrem desta forma, têm diagnóstico de doença psiquiátrica, com um número

muito grande de depressão severa (Charney e Manji, 2004).

O mecanismo envolvido na patogênese da depressão não é ainda

totalmente compreendido (Vaidya e Duman, 2001). A depressão pode resultar da

disfunção de vários sistemas de neurotransmissores ou sistemas metabólicos. A

hipótese monoaminérgica postula que a depressão resulta de uma deficiência de

serotonina ou noradrenalina, ou ainda de receptores deficientes para estes

neurotransmissores (Mann et al., 1995; Wong e Licinio, 2001). Esta hipótese é

evidenciada por vários fatores, tais como: 1) vários antidepressivos aumentam a

concentração de serotonina ou noradrenalina na fenda sináptica, pois bloqueiam a

recaptação destes neurotransmissores (Baldessarini, 1996); 2) têm sido observados

baixos níveis plasmáticos de serotonina em pacientes com depressão maior

(Coppen e Doogan, 1988); 3) o nível reduzido de ácido 5-hidroxiindolacético (5-

HIAA), um metabólito da serotonina, no líquor de pacientes depressivos (Ricci e

Wellman, 1990) e, por último, 4) a reserpina, uma droga que depleta catecolaminas,

pode causar sintomas de depressão (Wong e Licinio, 2001).

Estudos epidemiológicos também mostram que 40-50% dos casos de

depressão apresentam um componente genético, indicando a depressão como uma

doença altamente hereditária (Fava, 2000; Nestler et al., 2002). Assim, é provável

que alterações na expressão gênica afetariam a plasticidade neuronal, contribuindo

para a patogênese da depressão (Vaidya e Duman, 2001).

A depressão maior tem sido tradicionalmente considerada por ter uma base

neuroquímica, mas estudos recentes têm associado este distúrbio complexo com

reduções regionais de volume do sistema nervoso central (SNC), bem como

reduções no número e no tamanho de neurônios e células da glia (Manji et al.,

2001). Estas alterações foram observadas principalmente na região límbica

Introdução

(hipocampo, amídala e gânglios basais) e nas regiões corticais (Manji et al., 2001).

Recentes estudos utilizando imagem cerebral revelaram atrofia e perda de

neurônios no córtex pré-frontal e no hipocampo de pacientes depressivos (Eilat et

al., 1999). No entanto, algumas alterações morfológicas poderiam ser revertidas por

drogas antidepressivas (Santarelli et al., 2003;).

1.2 T

RATAMENTO DA DEPRESSÃO

Uma variedade de intervenções tem sido utilizada no tratamento da

depressão há aproximadamente quatro décadas. As principais são a psicoterapia, a

terapia eletroconvulsiva e as terapias farmacológicas (Ressler e Nemeroff, 1999;

Donati e Rasenick, 2003).

1.2.1 T

ERAPIA ELETROCONVULSIVA

(ECT)

A ECT foi introduzida em 1937, mas apesar disso ainda é muito utilizada,

principalmente em casos de melancolia severa (Wong e Licinio, 2001). A ECT

consiste na passagem de uma corrente elétrica através do cérebro para produzir

uma convulsão generalizada no SNC sob anestesia e relaxamento muscular

(Greenberg e Kellner, 2005).

Dentre os vários efeitos conhecidos da ECT, os principais são: aumento da

transmissão dopaminérgica no córtex pré-frontal e estriado, associda com uma

diminuição da sensibilidade dos auto-receptores dopaminérgicos; aumento da

transmissão serotonérgica no córtex pré-frontal; bloqueio muscarínico;

desensibilização β-adrenérgica e aumento do “turnover” de noradrenalina e da

sensibilidade do receptor α

-adrenérgico (Greenberg e Kellner, 2005).

Introdução

O tratamento crônico com a ECT induziu brotamento axonal de neurônios do

giro denteado do hipocampo de ratos, que parece ser parcialmente dependente do

fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) (Vaidya et al., 1999). A ECT, assim

como alguns antidepressivos, aumentou a neurogênese no cérebro de adultos

(Nemeroff e Owens, 2002; Nestler et al., 2002). Além disso, este tratamento

também aumentou a expressão de CREB (proteína ligante ao elemento responsivo

ao AMPc) (D’Sa e Duman, 2002).

1.2.2 F

ÁRMACOS ANTIDEPRESSIVOS

Atualmente existem várias e diferentes opções para a escolha do uso de

antidepressivos. De um modo geral, os medicamentos antidepressivos atuam

através de um mecanismo que aumenta a oferta de neurotransmissores no cérebro

para restaurar o balanço químico. As drogas geralmente são escolhidas em função

dos sintomas da depressão ou outros quadros psiquiátricos associados. O

tratamento antidepressivo prolongado e contínuo é essencial para alcançar uma

remissão completa e prevenir o risco de recidiva da doença (Zajecka, 2003).

Os tratamentos farmacológicos foram descobertos em meados da década

de 50 e ajudaram a revolucionar a compreensão da ação dos neurotransmissores e

de seus receptores (Wong e Licinio, 2001). Os inibidores da enzima monoamino

oxidase (MAO) e os antidepressivos tricíclicos foram introduzidos em 1950, e os

inibidores seletivos da recaptação de serotonina (SSRIs) em 1980 (Maubach et al.,

1999). O desenvolvimento e a utilização destes fármacos redefiniram o tratamento

da depressão.

Os antidepressivos podem agir por inibição da enzima monoamino oxidase

(iMAO) ou sobre os sistemas de recaptação das monoaminas (noradrenalina,

serotonina e dopamina em quantidade menor) em conjunto, que é o caso dos

Introdução

antidepressivos tricíclicos. Os antidepressivos tricíclicos e iMAO aumentam a

concentração de noradrenalina e serotonina no cérebro ou por inibir a recaptação

dos neurotransmissores ou por impedir a sua degradação (Brunello et al., 2002). Os

compostos inibidores da recaptação de serotonina, tais como a fluoxetina, são os

agentes terapêuticos mais utilizados atualmente (Frazer, 1997; Nemeroff e Owens,

2002). As suas ações terapêuticas são diversas, pois além de tratar vários tipos de

depressão, eles também são utilizados no tratamento do transtorno obsessivo

compulsivo, na síndrome do pânico e na bulimia (Stahl, 1998).

Os agonistas dos receptores serotonérgicos 5-HT

, os antagonistas de

receptores 5-HT

e os antagonistas da substância P também têm mostrado uma

ação antidepressiva (Maubach et al, 1999). Várias evidências demonstram o

envolvimento de receptores serotonérgicos, particularmente de receptores 5-HT

no tratamento da depressão (Blier e Ward, 2003). Estes receptores estão

localizados pré-sinapticamente no núcleo da rafe e pós-sinapticamente nas regiões

corticais e límbica (Blier e Ward, 2003). Os auto-receptores serotonérgicos (pré-

sinápticos) também são alvos de várias drogas antidepressivas, como os iMAO e os

SSRIs (Hensler, 2002; Celada et al., 2004). Os receptores 5-HT

estão amplamente

distribuídos pelo cérebro e dados recentes sugerem que a ativação desta classe de

receptores pode estar implicada na regulação dos distúrbios de humor (Celada et

al., 2004; Elhwuegi, 2004).

Vários estudos pré-clínicos e clínicos têm demonstrado que antagonistas de

receptores glutamatérgicos do subtipo N-metil-D-asparato (NMDA) apresentam

propriedades antidepressivas; e que o tratamento com antidepressivos pode ter um

efeito sobre a função destes receptores (Skolnick, 1999; Petrie et al., 2000).

Estudos neuroquímicos e comportamentais mostraram que os antagonistas de

receptores NMDA produzem alterações neuroquímicas no cérebro similares a

drogas antidepressivas. Estes antagonistas mostraram em modelos animais de

Introdução

depressão um perfil comportamental muito semelhante ao apresentado por alguns

antidepressivos (Petrie et al., 2000).

Em resposta a ativação de receptores NMDA, ocorre um influxo de cálcio,

ativando a enzima óxido nítrico sintase (NOS), que converte a L-arginina em óxido

nítrico (NO) (ver Figura 1 abaixo; Contestabile, 2000; Esplugues, 2002; Bishop e

Anderson, 2005). O NO é uma molécula sinalizadora em vários tecidos e células, e

no SNC desempenha um papel relevante na sinalização neuronal, plasticidade

sináptica, aprendizado, percepção da dor, agressividade, ansiedade (Snyder, 1992;

Esplugues, 2002) e depressão (Harkin et al., 1999). O NO tem múltiplos alvos,

dentre eles, ativar a enzima guanilato ciclase solúvel (GCs), que converte a

guanosina 5’-trifosfato (GTP) em guanosina 3’,5’-monofosfato cíclica (GMPc)

(Denninger e Marletta, 1999) (Figura 1).

Figura 1: Via L-arginina-óxido nítrico-GMPc.

Tem sido demonstrado que compostos inibidores da enzima NOS, tais como

L-NNA (N

-nitro-L-arginina), L-NAME (N

-nitro-L-arginina-metil éster), 7-nitroindazol

e o 1-(2-trifluorometil-fenil)imidazol provocam um efeito antidepressivo em modelos

arginina

Óxido nít

rico

NOS

GMPc

PDE 5

GMP

GCs

GTP

Introdução

animais de depressão (da Silva et al., 2000; Yildiz et al., 2000; Harkin et al., 1999;

Harkin et al., 2003; Volke et al., 2003). Tem sido relatado que pacientes deprimidos

apresentam níveis plasmáticos aumentados de nitrato, o produto final do

metabolismo do NO, sugerindo que a produção de NO está aumentada na

depressão (Suzuki et al., 2001). De acordo com Heiberg e colaboradores (2002), a

inibição seletiva da formação de GMPc, dependente de NO, parece estar envolvida

no efeito antidepressivo dos inibidores da NOS no teste do nado forçado (TNF).

Recentemente, foi demonstrado que os inibidores da NOS potenciaram o efeito de

antidepressivos do tipo SSRIs no TNF (Harkin et al., 2004).

De acordo com Nemeroff e Owens (2002), a farmacoterapia antidepressiva

devem ser desenvolvidas com três objetivos principais: 1) eficácia - após 6 a 8

semanas de tratamento com os antidepressivos atualmente utilizados, apenas

cerca de 35-45% dos pacientes apresentam remissão total dos sintomas; 2)

tolerabilidade – a nova geração de antidepressivos, tais como os SSRIs e os SNRIs

(inibidores seletivos de recaptação de serotonina e noradrenalina) são claramente

mais efetivos do que os “primeiros” antidepressivos (tricíclicos e os inibidores da

MAO). Além disso, a “superdosagem” não é letal e nem provocam efeitos cardíacos

adversos (Brunello et al., 2002). Entretanto, eles também podem apresentar efeitos

colaterais, como a disfunção sexual. 3) resposta rápida ao tratamento - o

tratamento com os atuais antidepressivos resulta em uma resposta lenta. Assim,

seria um atributo desejável que os próximos antidepressivos a serem desenvolvidos

tenham uma ação rápida (Nemeroff e Owens, 2002).

Desta forma, há uma necessidade do desenvolvimento de terapias

antidepressivas alternativas e/ou de substâncias moduladoras que possam

aumentar a eficácia clínica no tratamento da depressão.

Introdução

1.3 D

EPRESSÃO E O RECEPTOR

NMDA

Os aminoácidos excitatórios e seus receptores são importantes mediadores

da transmissão sináptica excitatória no cérebro de mamíferos, participando de

funções normais e anormais do SNC (Petrie et al., 2000).

O glutamato é o principal neurotransmissor do SNC de mamíferos e atua em

mais de 50% das sinapses no cérebro (Kornhuber e Weller, 1997). A atividade dos

receptores glutamatérgicos modulam vários processos neuronais fisiológicos, como

a ação motora, aquisição de memória, percepção e aprendizado. Mas, eles também

podem estar envolvidos em várias doenças neurodegenerativas e neurológicas

(Akhondzaeh, 1999; Dingledine et al., 1999; Kew e Kemp, 2005). Estes receptores

são classificados em duas categorias, de acordo com a transdução de sinal

efetuada: metabotrópicos e ionotrópicos. Por sua vez, os receptores metabotrópicos

são sub-classificados em três grupos: o grupo I, que estimula a formação de inositol

trifosfato e diacilglicerol; e os grupos II e III, que reduzem os níveis intracelulares de

adenosina-5’-monofosfato cíclico (AMPc) ou de GMPc. Os receptores ionotrópicos

(NMDA, AMPA e cainato) são canais iônicos, classificados conforme a sua

sensibilidade a agonistas farmacológicos (Kornhuber e Weller, 1997; Herin e

Aizenman, 2004; Kew e Kemp, 2005).

A ativação do receptor NMDA é complexa, sendo que é necessário que,

ambos glutamato e glicina, se liguem ao receptor para abrir o canal iônico e permitir

a entrada de cálcio (Kemp e McKernan, 2002). O glutamato é liberado de terminais

pré-sinápticos de uma maneira dependente de atividade, enquanto a glicina atua

como um modulador que está presente no fluido extracelular. A ligação da glicina

no receptor NMDA é essencial para a abertura do canal, por isso, ela é considerada

um co-agonista. Por outro lado, o receptor NMDA é bloqueado de forma

dependente de voltagem pelo íon magnésio e a despolarização remove este

Introdução

bloqueio (Kemp e McKernan, 2002). A ativação dos receptores NMDA tem sido

relacionada aos mecanismos de plasticidade neuronal, processos de aprendizagem

e memória e desenvolvimento neuronal (Dingledine et al., 1999; Petrie et al., 2000).

Contudo, a ativação excessiva destes receptores têm sido associada com a

neurotoxicidade presente em muitas doenças neuropsiquiátricas e neurológicas,

tanto agudas como crônicas (Kornhuber e Weller, 1997). A influência dos

receptores NMDA na liberação de neurotransmissores tem sido estudada com

grande interesse, pois parece estar relacionada com alguns distúrbios psiquiátricos

comuns como a esquizofrenia, demência, dependência alcoólica e a depressão

maior (Le e Lipton, 2001).

Apesar de apresentarem um interessante efeito neuroprotetor, o uso clínico

de antagonistas de receptores NMDA não tem sido recomendado, pois provocam

vários efeitos colaterais severos e indesejados (Kornhuber e Weller, 1997). A

incidência destes efeitos colaterais é variável, mas parece estar relacionada com a

afinidade da droga pelo receptor. Os antagonistas com média ou baixa afinidade

pelo receptor são bem tolerados clinicamente, como é o caso da memantina

(Parsons et al., 1999; Skolnick, 1999; Lipton, 2004). Ao contrário, a fenciclidina

(PCP) e o MK-801, por possuirem uma alta afinidade pelo receptor, apresentam um

importante ação neuroprotetora, mas sérios efeitos adversos. Um antagonista de

receptores NMDA é considerado “bem tolerado clinicamente”, se o paciente, após

ingerir a medicação, não apresentar sonolência, alucinações e nem comatose

(Lipton, 2004).

Provavelmente, por estarem relacionados ao controle da excitabilidade

neuronal, vários estudos têm demonstrado que os receptores NMDA poderiam ser

alvo da ação de compostos antidepressivos (Skolnick, 1999, Petrie et al., 2000).

Antagonistas destes receptores apresentaram ações antidepressivas em modelos

animais de depressão (Skolnick, 1999, Petrie et al., 2000). Vários autores têm

Introdução

proposto que os inibidores da ativação do receptor NMDA poderiam vir a ser uma

nova classe de fármacos antidepressivos. Estes compostos apresentariam um

efeito terapêutico mais breve que os antidepressivos clássicos, que necessitam de

várias semanas para produzirem seu efeito terapêutico (Skolnick, 1999; Petrie et

al., 2000; Le e Lipton, 2001).

1.4 V

IAS DE SINALIZAÇÃO INTRACELULAR ENVOLVIDAS NA AÇÃO DE ANTIDEPRESSIVOS

As cascatas de mensageiros intracelulares exercem um controle importante

sobre quase todas as funções neuronais, inclusive morfológicas, expressão gênica,

diferenciação, proliferação e sobrevivência celular (Chen et al., 1999; Popoli et al.,

2000; Vaidya e Duman, 2001; Duman, 2002). Estas vias de sinalização celular

tornam os sistemas neuronais capazes de se adaptar a respostas farmacológicas e

estímulos ambientais (Vaidya e Duman, 2001).

Apenas recentemente, vários trabalhos sobre depressão e antidepressivos

têm dado ênfase às vias de sinalização intracelulares, que são conhecidas por

serem ativadas por sinais extracelulares, como fatores de crescimento, estresse e

por neurotransmissores (Manji et al., 2001; Vaidya e Duman, 2001; Mercier et al.,

2004). A regulação de fatores de transcrição mediada por diferentes classes de

antidepressivos ocorre através da estimulação de diversas cascatas de transdução

de sinal acopladas a um receptor (Vaidya e Duman, 2001). A atrofia e a morte

neuronal são eventos mediados por vias de sinalização ativados pelo estresse. A

ação de compostos antidepressivos nestes processos, sugere que estes fármacos

atuem sobre outras vias de sinalização que revertem ou bloqueiam os efeitos

deletérios do estresse na morfologia e sobrevivência celular (Vaydia e Duman,

2001; Gould e Manji, 2002; Coyle e Duman, 2003). Trabalhos recentes têm

mostrado que os efeitos mais relevantes dos compostos estabilizadores de humor e

Introdução

dos antidepressivos provavelmente envolvem a modulação da sinalização

intracelular, a expressão gênica e a plasticidade sináptica (Gould e Manji, 2002).

Vários autores têm relatado que a administração crônica de diferentes

classes de antidepressivos atua induzindo uma “up-regulation” da cascata de

sinalização AMPc-PKA-CREB (AMPc-proteína quinase dependente de AMPc-

proteína ligante ao elemento responsivo ao AMPc) (Duman et al., 1997; Duman et

al., 2000; Popoli et al., 2000; Manji et al., 2001; D’Sa e Duman, 2002; Hashimoto et

al., 2004; ver Figura 2). Um efeito conhecido do AMPc é a ativação da PKA, uma

enzima que fosforila e regula vários substratos, como canais iônicos, componentes

do citoesqueleto, fatores de transcrição e diferentes enzimas (Gould e Manji, 2002).

Um dos fatores de transcrição fosforilado, e por isso, modulado pela PKA é o

CREB. O tratamento crônico com antidepressivos aumenta a fosforilação de CREB

que ativa, por exemplo, a expressão de BDNF, a neurotrofina mais abundante do

SNC (Duman et al., 1997; Duman et al., 2000; Manji et al., 2001; D’Sa e Duman,

2002; Hashimoto et al., 2004). Assim, a ativação do CREB aumenta a expressão de

várias proteínas envolvidas na regulação de inúmeros processos no SNC, como a

excitação neuronal, diferenciação, apoptose, sobrevivência celular, plasticidade

sináptica, etc... (Walton e Dragunow, 2000; Gould e Manji, 2002). Além destes

efeitos, a administração crônica de diferentes antidepressivos também aumenta a

proliferação e a sobrevivência de neurônios no hipocampo (Malberg, 2004).

Mercier e colaboradores (2004) demonstraram que a fluoxetina (um SSRI)

ativa rapidamente os genes de proteínas envolvidas na neuroproteção (BDNF e o

fator neurotrófico derivado de glia, GDNF) através da via de proteínas quinases

ativadas por mitógeno (MAPKs) em cultura de astrócitos. O lítio e o valproato, dois

fármacos utilizados no tratamento da fase maníaca do distúrbio bipolar, parecem

atuar modulando a via de sinalização de MAPK/ERK (proteína quinase regulada por

sinal extracelular) e também a proteína quinase C (PKC) (Einat et al., 2003).

Introdução

A PKC é uma família de proteínas quinase serina – treonina ativadas por

lipídeos e cálcio, com um importante papel na transdução de sinais intracelulares

(Parker e Murray-Rust, 2004; Poole et al., 2004). Estas proteínas estão envolvidas

na fosforilação de diferentes proteínas e apresentam várias funções, como a

regulação do crescimento e diferenciação celular, exocitose, expressão gênica,

modulação da condutância iônica e proliferação celular (Kanashiro e Khalil, 1998).

A PKC apresenta diferentes isoformas, que são classificadas de acordo com o

domínio regulatório N-terminal (Rando e Kishi, 1992; Parker e Murray-Rust, 2004).

Este domínio determina a sensibilidade para os segundo mensageiros cálcio e

diacilglicerol (DAG). As isoenzimas da PKC, c, -α, -βI, -βII e -γ requerem DAG,

fosfatidilserina (PS) e cálcio para a sua ativação. As PKC n, -δ, -ε, -ηe -θ requerem

DAG e PS, mas são independentes de cálcio. Por outro lado, as PKC a, -ι /λ e ζ

não requerem nem cálcio nem DAG (Rando e Kishi, 1992; Parker e Murray-Rust,

2004).

Também tem sido demonstrada que a administração prolongada de drogas

antidepressivas ativam a enzima Ca

/calmodulina quinase II (CaMKII), sugerindo

que a modulação desta proteína poderia ter um efeito relevante no tratamento de

distúrbios depressivos (Popoli et al., 2000, Du et al., 2004). A CaMKII modula vários

aspectos das funções neuronais, como a síntese de neurotransmissores, exocitose,

expressão gênica e interações do citoesqueleto (Du et al., 2004).

Introdução

Figura 2: Vias de sinalização celular envolvidas na ação de antidepressivos e

estabilizadores de humor. Esta figura apresenta como os antidepressivos ativam

as vias de sinalização intracelular da CaMKII, PKC, PKA e MAPK/ERK, que levaria

à fosforilação de CREB e ativação de genes para a expressão de BDNF e da

proteína antiapoptótica Bcl-2. A ação dos antidepressivos resultaria na plasticidade

sináptica, neurogênese e sobrevivência celular (retirado de Hashimoto et al., 2004).

1.5 M

EMANTINA E SUAS AÇÕES FARMACOLÓGICAS

A memantina (1-amino-3,5-dimetiladamantina) foi primeiro sintetizada por

pesquisadores do laboratório Eli Lilly, no início dos anos 60, como um potencial

agente antidiabético. Porém, ela foi ineficaz em baixar os níveis elevados de açúcar

no sangue (Parsons et al., 1999; Witt et al., 2004). Em 1972, pesquisadores do

laboratório Merz, na Alemanha, investigaram a sua ação no sistema nervoso central

e tiveram resultados que indicavam este composto na terapia da doença de

Plasticidade sináptica

Neurogênese

Sobrevivência celular

Antidepressivos

Estabilizadores de Humor

Núcleo

Ativação

Inibição

Núcleo

Introdução

Parkinson, espasticidade e de outras desordens cerebrais (Parsons et al., 1999).

Apenas em 1989, os pesquisadores do laboratório Merz demonstraram que a

memantina atua como um antagonista de receptores glutamatérgicos do tipo

NMDA e indicada para o tratamento da isquemia cerebral e da doença de

Alzheimer (Parsons et al., 1999; Molinuevo, 2003; Witt et al., 2004).

Desde então, várias pesquisas pré-clínicas e clínicas têm evidenciado a

importância terapêutica da memantina no tratamento da demência, principalmente

aquela relacionada à doença de Alzheimer (Miguel-Hidalgo et al., 2002; Molinuevo,

2003; Sonkusare et al., 2005).

A memantina apresenta uma fórmula molecular de C

N, possui um peso

molecular de 179,30 (Sonkusare et al., 2005) e sua estrutura química está mostrada

na Figura 3 (Parsons et al., 1999; Jarvis e Figgit, 2003).

Figura 3: Estrutura química da memantina

A memantina atravessa rapidamente a barreira hemato-encefálica, pois 30

minutos após uma infusão intravenosa de 20 mg, a droga já pode ser encontrada

no fluido cérebro-espinhal (CSF) (Sonkusare et al., 2005). Este fármaco é

completamente absorvido pelo trato gastrintestinal e as concentrações máximas

ocorrem no plasma entre 3 e 8 horas após a administração oral (Jarvis e Figgit,

2003; Lipton, 2004).

Introdução

A memantina bloqueia os receptores do tipo NMDA de maneira não-

competitiva e com afinidade moderada. Assim, quando há uma liberação

prolongada de baixas concentrações de glutamato, o excessivo influxo de cálcio é

prevenido (Sonkusare et al., 2005). Além disso, a memantina parece não

apresentar os efeitos colaterais indesejados causados pelos antagonistas clássicos

de receptores NMDA (Parsons et al., 1999, Witt et al., 2004). A explicação para esta

característica da memantina seria devido à sua forte dependência de voltagem e à

rápida cinética de desbloqueio do receptor NMDA. Deste modo, a memantina

bloqueia a ativação patológica do receptor NMDA, mas não a fisiológica (Kemp e

Mckernan, 2002; Molinuevo, 2003).

Assim como outros antagonistas de receptores NMDA, a memantina

também exerce um efeito neuroprotetor em diversos modelos animais de injúria

cerebral (Lipton, 2004). A memantina protegeu o hipocampo de danos induzidos por

ácido quinolínico (Keilhoff et al., 1992), atenuou a perda de neurônios colinérgicos

induzida por NMDA no córtex pré-frontal de ratos (Wenk et al., 1997), reduziu o

trauma isquêmico por oclusão da artéria cerebral (Dogan et al., 1999) e diminuiu o

dano neuronal em modelo animal de injúria traumática (Rao et al., 2001). Além

disso, a memantina mostrou um efeito neuroprotetor em fatias hipocampais

submetidas à privação de glicose e oxigênio (Sobrado et al., 2004). Num estudo

realizado com ratos, a memantina também mostrou um efeito neuroprotetor contra

a degeneração neuronal induzida pela proteína β-amilóide no hipocampo (Miguel-

Hidalgo et al., 2002). A administração de memantina (5 - 50 mg/kg, i.p.), em ratos,

induziu uma rápida expressão de RNAm para BDNF e também da proteína BDNF

em várias regiões do SNC (Marvanova et al., 2001). Além disso, também foi

detectado um aumento da expressão do receptor, tirosina quinase B (trkB), para a

neurotrofina BDNF (Marvanova et al., 2001).

Introdução

A eficácia da memantina tem sido investigada no tratamento da demência

vascular, demência associada ao HIV, dor neuropática e no glaucoma (Lipton,

2004). A memantina também melhorou a aprendizagem espacial e não afetou a

atividade motora, quando testados em camundongos transgênicos para a doença

de Alzheimer (Minkeviciene et al., 2004).

Estudos anteriores demonstraram que a memantina possui propriedades

antidepressivas no TNF em camundongos e em ratos (Moryl et al., 1993; Rogóz et

al., 2002). Além disso, a memantina potenciou os efeitos de antidepressivos como a

imipramina, venlafaxina e fluoxetina, reduzindo o tempo de imobilidade no TNF

(Rogoz et al., 2002). Estes autores destacam a importância deste resultado, pois

estes dados poderiam ser úteis para pacientes resistentes aos antidepressivos

tradicionais.

A memantina também pode produzir alguns efeitos colaterais em animais,

como ataxia, relaxamento muscular e amnésia. Entretanto, estes efeitos são

observados somente quando administradas em doses mais elevadas em relação

àquelas consideradas de importância terapêutica (Parsons et al., 1999).

1.6 M

ODELOS ANIMAIS DE DEPRESSÃO

Os modelos animais de depressão são ferramentas úteis e indispensáveis

na identificação de novas drogas antidepressivas. Estes modelos têm contribuído

para uma melhor compreensão da neuropatologia da depressão (Cryan et al.,

2002). Atualmente, vários modelos utilizados foram desenvolvidos com base nas

conseqüências do estresse, drogas, lesões ou manipulações genéticas (Cryan et

al., 2002).

Introdução

O teste do nado forçado (TNF), descrito por Porsolt et al. (1977), e o teste

da suspensão da cauda (TSC), um modelo derivado do TNF e desenvolvido por

Steru et al. (1985), são comumente usados para detectar drogas com propriedades

antidepressivas.

No TNF os animais são forçados a nadar em um cilindro restrito,

inescapável, e no TSC os animais são suspensos pela cauda. Em ambos os testes,

os animais inicialmente executam movimentos orientados para a fuga e depois de

alguns minutos adotam uma postura de imobilidade (Porsolt et al., 1977; Steru et

al., 1985). Os antidepressivos reduzem o tempo de imobilidade dos animais em

ambos os testes. Estes dois testes são sensíveis a diferentes classes de drogas

antidepressivas, como os tricíclicos, os inibidores da enzima monoamino oxidase e

os antidepressivos atípicos (Porsolt et al., 1977; Steru et al., 1985).

Justificativa

2. JUSTIFICATIVA

A depressão é um distúrbio que afeta milhares de pessoas no mundo todo e

é a segunda condição crônica mais comum na prática clínica (Altar, 1999; Nestler et

al., 2002). No entanto, apesar dos significativos avanços no desenvolvimento de

novas drogas antidepressivas nos últimos anos, o tratamento com antidepressivos

ainda não é totalmente eficaz, pois somente 60% dos pacientes respondem aos

atuais tratamentos (Gareri et al., 2000). Além disso, em muitos casos o tratamento

com antidepressivos apresenta efeitos colaterais indesejados para os individuos

(Nestler et al., 2002).

Em vista disso, é necessário que novas pesquisas sejam feitas, com novas

drogas, a fim de controlar os sinais e sintomas associados aos distúrbios

depressivos e, se possível, minimizar os efeitos colaterais do tratamento

medicamentoso. Sendo assim, neste trabalho se pretende investigar o efeito

antidepressivo da memantina, seu mecanismo de ação e algumas das vias de

sinalização intracelular pelas quais ela atua.

Como a memantina é atualmente utilizada na clínica para o tratamento da

doença de Alzheimer e tem se mostrado bem tolerada (Parsons et al., 1999),

poderia ser uma opção interessante para o tratamento da depressão.

Além disso, o conhecimento sobre a ação da memantina e seus alvos

celulares, podem auxiliar a compreensão de como estas drogas afetam a

sobrevivência e a plasticidade celular (Santarelli et al., 2003).

Objetivos

3. OBJETIVOS

3.1.

BJETIVO GERAL

Investigar o mecanismo de ação antidepressiva da memantina utilizando o

modelo do teste do nado forçado em camundongos.

3.2

BJETIVOS ESPECÍFICOS

 Investigar o efeito da administração aguda de memantina no teste do nado

forçado em camundongos;

 Verificar o efeito da administração aguda de memantina na atividade

locomotora, utilizando o teste do campo aberto;

 Investigar o envolvimento da via L-arginina-óxido nítrico-GMPc na ação

antidepressiva aguda da memantina;

 Verificar o envolvimento do sistema serotoninérgico na ação antidepressiva

aguda da memantina;

 Investigar a participação das vias de sinalização intracelular dependentes de

PKA, MAPK/ERK, CaMKII e PKC na ação antidepressiva aguda da

memantina.

Materiais e Métodos

4. MATERAIS E MÉTODOS

4.1

NIMAIS

Neste trabalho foram utilizados camundongos Swiss, de ambos os sexos,

pesando 30-40 g (50-75 dias de idade), mantidos com acesso livre à água e

comida, sob um ciclo claro/escuro de 12 horas (luzes acesas às 07h00min h) em

temperatura de 22-27°C. Os animais foram fornecidos pelo Biotério Central da

Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).

Todas as observações foram feitas entre 09h00min e 16h00min, sendo que

cada animal foi usado somente uma vez. Todos os procedimentos utilizados foram

aprovados pela Comissão de Ética no Uso de Animais (CEUA) da UFSC, e todos

os esforços foram feitos para minimizar o sofrimento dos animais e para reduzir o

número de animais usados nos experimentos.

4.2

ROGAS E REAGENTES

Neste trabalho foram utilizadas as seguintes drogas: memantina, H-89 (N-[2-

(p-bromocinamilamina) etil]-5-isoquinolinasulfonamida), PD98059, KN-62 (4-[2-[(5-

isoquinolinil-sulfonil)metilamino]-3-oxo-3-(4-fenil-1piperazinil)propil] fenil-ester), L-

arginina, D-arginina, SNAP (S-nitroso-N-acetilpenicilamina), L-NNA (N

-nitro-L-

arginina), ODQ (1H-[1,2,4]oxadiazol[4,3-a]quinoxalin-1-ona), sildenafil,

ciproheptadina, cetanserina, PMA (éster de forbol), adquiridos da Sigma, St Louis,

MO, USA). NAN-190 (1-(2-metóxifenil)-4[-(2-ftalimido) butil] piperazina), adquiridos

da Tocris-Cookson, Ballwin, MO, USA). Queleritrina, gentilmente doada pela

Alomone Labs, Israel.

Materiais e Métodos

4.3

RATAMENTOS

As drogas utilizadas, memantina, L-arginina, D-arginina, SNAP, L-NNA,

sildenafil, ciproheptadina, cetanserina e queleritrina, foram diluídas em salina. Os

compostos H-89, PD98059, KN-62 e ODQ foram diluídos em salina com 10% de

DMSO (dimetil sulfóxido), e o NAN-190 foi diluído em salina com 1% de Tween 80.

Uma solução estoque de PMA (1 mM) foi preparada em etanol absoluto e

posteriormente diluída em salina.

Estas drogas foram administradas nos camundongos pela via intraperitoneal

(i.p.) em um volume de 10 mg/kg de peso corporal. A memantina foi administrada

pela via i.p., 30 minutos antes dos testes.

As drogas H-89, PD98059, KN-62, queleritrina, ODQ e PMA foram

administradas pela via intracerebroventricular (i.c.v.) em camundongos, conforme

descrito por Eckeli et al. (2000). Para a injeção, uma agulha foi conectada a uma

cânula de polipropileno acoplada a uma microseringa Hamilton de 50 µl. Os animais

foram levemente anestesiados com éter e a administração por via i.c.v., em um

volume de 5 µl, realizada com a inserção da agulha diretamente no ventrículo

lateral com a fissura bregma como referência (1 mm lateral e 1 mm posterior ao

bregma e 2,4 mm de profundidade). O grupo controle foi tratado com o mesmo

volume de solução veículo.

4.4

ESTES COMPORTAMENTAIS

4.4.1.

ESTE DO NADO FORÇADO

(TNF)

O teste do nado forçado foi desenvolvido por Porsolt et al., em 1977, para

auxiliar na pesquisa de drogas antidepressivas. O objetivo foi criar um modelo

Materiais e Métodos

animal que reproduzisse um comportamento semelhante à depressão e que fosse

sensível a drogas utilizadas clinicamente no tratamento desta patologia. O modelo

foi baseado na observação de que ratos e camundongos quando forçados a nadar,

numa situação em que não poderiam escapar, após um curto período de agitação,

adotam uma postura de imobilidade, flutuando ou fazendo apenas movimentos

necessários para manter a sua cabeça acima da água.

Os camundongos foram forçados a nadar individualmente, em um cilindro

plástico aberto de 10 cm de diâmetro e 25 cm de altura, contendo 19 cm de água a

25 ± 1°C. O tempo total de imobilidade, durante 6 minutos, foi medido conforme

utilizado por Eckeli et al., (2000) e da Silva et al. (2000).

4.4.2.

ESTE DO CAMPO ABERTO

TCA

(

OPEN FIELD TEST

)

Com a finalidade de excluir a possibilidade de que um eventual efeito

antidepressivo, isto é, uma diminuição do tempo de imobilidade no TNF seja devido

a um aumento na atividade locomotora, os camundongos foram submetidos a uma

sessão no teste do campo aberto, como descrito por Rodrigues et al. (1996).

O teste foi realizado em uma caixa de madeira medindo 40x60x50 cm, com

chão dividido em 12 quadrados iguais. A parte frontal da caixa é de vidro, para

facilitar o trabalho do observador. O número de quadrados cruzados com todas as

patas por sessão foi o parâmetro usado para avaliar a atividade locomotora. Cada

sessão teve a duração de 6 minutos.

Materiais e Métodos

4.5

ROTOCOLOS EXPERIMENTAIS

4.5.1

URVA DOSE

RESPOSTA DO TRATAMENTO COM MEMANTINA NO TNF E NO

TCA

Para investigar o efeito antidepressivo agudo da memantina no TNF, os

camundongos receberam injeções de salina (grupo controle) ou de memantina (0,3

-10 mg/kg, i.p.). Decorridos 30 minutos, os animais foram submetidos ao TNF.

Os animais também receberam injeções das mesmas concentrações de

memantina e depois de 30 minutos foram submetidos ao TCA. Este teste foi

realizado para verificar um possível efeito da memantina na atividade locomotora

dos camundongos.

4.5.2

NÁLISE DO MECANISMO DE AÇÃO ANTIDEPRESSIVA AGUDO DA

MEMANTINA ATRAVÉS DE ESTUDOS FARMACOLÓGICOS IN VIVO

Para investigar os possíveis mecanismos de ação pelos quais a memantina

produz um efeito antidepressivo, a via L-arginina-óxido nítrico-GMPc e o sistema

serotonérgico foram analisados.

4.5.2.1

NVOLVIMENTO DA VIA

L-

ARGININA

ÓXIDO NÍTRICO

-GMP

Com o objetivo de investigar o envolvimento da via L-arginina-óxido nítrico-

GMPc na atividade antidepressiva da memantina, os animais foram pré-tratados

com salina (veículo), L-arginina (um precursor do óxido nítrico, na dose de 750

mg/kg, i.p., que não produz efeito per se no TNF) ou com D-arginina (um isômero

inativo da L-arginina, na dose de 750 mg/kg, i.p.) (Rosa et al., 2003). Depois de 30

Materiais e Métodos

minutos, os animais receberam uma injeção de memantina (3 mg/kg, i.p.) ou salina.

Decorridos 30 minutos do tratamento, os animais foram submetidos ao TNF. Em um

experimento independente, para verificar se a ação da memantina seria devido a

uma interação com a via L-arginina-óxido nítrico, os animais foram pré-tratados com

SNAP (um doador de óxido nítrico, na dose de 25 µg/sítio, i.c.v.) (Rosa et al., 2003)

ou salina. Decorridos 15 minutos, os animais receberam uma injeção de memantina

(3 mg/kg, i.p.) ou salina e 30 minutos depois foram testados no TNF.

Para verificar um possível efeito sinérgico entre a memantina e o L-NNA (um

inibidor da NOS) e também entre a memantina e o ODQ (um inibidor específico da

GCs), os animais foram pré-tratados com doses sub-ativas de L-NNA (0,03 e 0,3

mg/kg, i.p.) (Kaster et al., 2005) ou com doses sub-ativas de ODQ (30 pmol/sítio,

i.c.v.) (Kaster et al., 2005). Decorridos 20 minutos da injeção de L-NNA ou 15

minutos após a injeção de ODQ, os camundongos foram administrados com uma

dose sub-ativa de memantina (0,3 mg/kg, i.p.). Após 30 minutos, os animais foram

submetidos ao TNF.

Em outro experimento, para investigar o envolvimento do GMPc no efeito

antidepressivo agudo da memantina, os camundongos foram pré-tratados com

sildenafil (5 mg/kg, i.p.), um inibidor específico da fosfodiesterase 5 (PDE5) (Kaster

et al., 2005). Depois de 30 minutos, os animais receberam uma injeção de salina ou

de memantina (3 mg/kg, i.p.) e após 30 minutos foram submetidos ao TNF.

4.5.2.2

NVOLVIMENTO DO SISTEMA SEROTONÉRGICO

Com o objetivo de investigar o envolvimento de receptores serotonérgicos

no efeito antidepressivo da memantina, os animais foram pré-tratados com salina,

NAN-190 (um antagonista de receptores dos subtipos 5-HT

, na dose de 0,5

mg/kg, i.p.), ciproheptadina (um antagonista de receptores dos subtipos 5-HT

, na

Materiais e Métodos

dose de 3 mg/kg, i.p.,) ou cetanserina (um antagonista de receptores dos subtipos

5-HT

2A/2C

, na dose de 5 mg/kg, i.p.) (Zomkowski et al., 2004). Decorridos 30

minutos, os animais receberam uma injeção de memantina (3 mg/kg, i.p.) ou salina.

Após 30 minutos, os animais foram submetidos ao TNF.

4.5.3

IAS DE SINALIZAÇÃO CELULAR ENVOLVIDAS NO EFEITO ANTIDEPRESSIVO

AGUDO DA MEMANTINA

Para investigar as vias de sinalização intracelular envolvidas no efeito

antidepressivo agudo da memantina, foram utilizados inibidores específicos de

proteínas quinases. Os animais foram pré-tratados com veículo ou com os

seguintes compostos: H-89 (um inibidor da PKA, na dose de 1 µg/sítio, i.c.v., como

descrito por Sato et al., 2004), PD98059 (um inibidor da MAPK/ERK, na dose de 5

µg/sítio, i.c.v., como descrito por Vianna et al., 2000), KN-62 (um inibidor da

CaMKII, na dose de 1 µg/sítio, i.c.v., como descrito por Vianna et al., 2000),

queleritrina (um inibidor da PKC, na dose de 1 µg/sítio, i.c.v., como descrito por

Cervo et al., 1997). Depois de 15 minutos, os camundongos receberam memantina

(3 mg/kg, i.p.) e decorridos 30 minutos, eles foram submetidos ao TNF.

Para melhor elucidar o envolvimento da PKC, foi utilizado um éster de forbol

ativador desta enzima (PMA). Inicialmente, foi realizada uma curva dose-resposta

do efeito do PMA no tempo de imobilidade no TNF. Para verificar um possível efeito

sinérgico entre o PMA e a memantina, os camundongos foram pré-tratados com

uma dose sub-ativa PMA (30 ng/sítio, i.c.v., obtido da curva dose-resposta) ou

veículo. Depois de 15 minutos, os animais foram tratados com uma dose sub-ativa

de memantina (0,3 mg/kg, i.p.). Após 30 minutos, os animais foram submetidos ao

TNF.

Materiais e Métodos

4.6

NÁLISE ESTATÍSTICA

Para análise dos resultados foi efetuada a Análise de variância (ANOVA) de

uma ou de duas vias, de acordo com o protocolo experimental, seguida do teste

post-hoc de Newman Keuls, quando apropriado. As diferenças entre as médias

foram consideradas significativas quando P<0,05.

Resultados

5. RESULTADOS

5.1

FEITO ANTIDEPRESSIVO AGUDO DA MEMANTINA EM CAMUNDONGOS

5.1.1

FEITO DA ADMINISTRAÇÃO SISTÊMICA DE MEMANTINA NO TNF

O tempo de imobilidade no TNF dos camundongos tratados com memantina

(0,3 a 10 mg/kg, i.p.) está mostrado na Figura 4. A ANOVA de uma via revelou uma

diferença significativa para o efeito da memantina no tempo de imobilidade no TNF

[F(3,20) = 59,65, P < 0,01]. O teste post-hoc de Newman Keuls mostrou que a

memantina nas doses de 3 e 10 mg/kg (i.p.) reduziu significativamente o tempo de

imobilidade dos animais no TNF, em relação ao grupo controle.

5.1.2

FEITO DA ADMINISTRAÇÃO SISTÊMICA DE MEMANTINA NO TCA

A memantina, nas doses de 0,3 a 3 mg/kg (i.p.) não causou uma redução

significativa no número de quadrantes cruzados no TCA (Figura 5). Porém, na dose

de 10 mg/kg (i.p.), a ANOVA de uma via indicou diferença significativa quando

comparada ao grupo controle [F(3,9) = 44,55; P < 0,01].

Em resumo, os resultados mostraram um efeito antidepressivo agudo da

memantina no TNF nas doses de 3 e 10 mg/kg (i.p.). Mas, na dose de 10 mg/kg

(i.p.), a memantina afetou a atividade locomotora no TCA. Portanto, a dose de

memantina de 3 mg/kg (i.p.), foi selecionada para a realização dos experimentos

seguintes.

Resultados

100

150

200

250

300

Tempo de Imobilidade (s)

C 0,3 1 3 10

Memantina (mg/kg, i.p.)

Figura 4. Efeito da administração aguda de memantina (0,3 - 10 mg/kg, i.p.) no

teste do nado forçado (TNF) em camundongos. A memantina foi administrada 30

minutos antes dos testes. Os resultados estão expressos como média + e.p.m. (n =

6-8). **P < 0,01, comparado com o grupo controle (C).

Resultados

Memantina (mg/kg, i.p.)

C 0,3 1 3 10

Número de Cruzamentos

Figura 5. Efeito da administração aguda da memantina (0,3 - 10 mg/kg, i.p.) no

teste do campo aberto (TCA) em camundongos. A memantina foi administrada 30

minutos antes dos testes. Os resultados estão expressos como média + e.p.m. (n =

6-7). **P < 0,01, comparado ao grupo controle (C).

Resultados

5.2

STUDO DO MECANISMO DE AÇÃO ANTIDEPRESSIVO AGUDO DA MEMANTINA

5.2.1

NVOLVIMENTO DA VIA

L-

ARGININA

ÓXIDO NÍTRICO

-GMP

A Figura 6A mostra o resultado da influência do pré-tratamento dos

camundongos com a precursora de óxido nítrico, a L-arginina (750 mg/kg, i.p.) no

efeito antidepressivo produzido pela memantina (3 mg/kg, i.p.) no TNF. A ANOVA

de duas vias revelou um efeito significativo do pré-tratamento [F(1,21) = 18,06; P <

0,01], do tratamento [F(1,21) = 87,21; P < 0,01] e da interação entre o pré-

tratamento e o tratamento [F(1,21) = 19,90; P < 0,01].

O efeito do pré-tratamento dos animais com o isômero inativo da L-arginina,

a D-arginina (750 mg/kg, i.p.) na redução do tempo de imobilidade no TNF causado

pela memantina (3 mg/kg, i.p.) está mostrado na Figura 6B. A ANOVA de duas vias

revelou efeito significativo do tratamento [F(1,20) = 149,09; P < 0,01], mas não do

pré-tratamento [F(1,20) = 0,143; P = 0,709] e da interação entre o pré-tratamento e

o tratamento [F(1,20) = 0,424; P = 0,522].

A Figura 6C apresenta o resultado do pré-tratamento dos camundongos

com o doador de óxido nítrico, SNAP (25 µg/sítio, i.c.v.) no efeito antidepressivo da

memantina (3 mg/kg, i.p.) no TNF. A ANOVA de duas vias revelou um efeito

significativo do pré-tratamento [F(1,20) = 17,22; P < 0,01], do tratamento [F(1,20) =

143,72; P < 0,01] e da interação entre o pré-tratamento e o tratamento [F(1,20) =

29,93; P < 0,01].

Uma análise post-hoc de Newman Keuls indicou que o efeito antidepressivo

da memantina (3 mg/kg, i.p.) foi prevenido pelo pré-tratamento dos animais com a

L-arginina (um precursor de NO) e com o SNAP (um doador de NO), mas não com

a D-arginina (o isômero inativo da L-arginina).

Resultados

100

150

200

250

300

Veículo

L-arginina

Memantina

Tempo de Imobilidade (s)

100

150

200

250

300

Veículo

D-arginina

Memantina

Tempo de Imobilidade (s)

100

150

200

250

300

Veículo

SNAP

Memantina

Tempo de Imobilidade (s)

Figura 6. Efeito do pré-tratamento de camundongos com L-arginina (750 mg/kg,

i.p.) (A), D-arginina (750 mg/kg, i.p.) (B) ou com SNAP (25 µg/sítio, i.c.v.) (C) sobre

a redução do tempo de imobilidade causada pela memantina (3 mg/kg, i.p.) no TNF.

Os camundongos foram pré-tratados com L-arginina ou D-arginina, 30 minutos

antes da administração da memantina. O pré-tratamento com SNAP foi realizado 15

minutos antes da administração da memantina. Os resultados estão expressos

como média + e.p.m. (n = 6-9). **P < 0,01, quando comparado com grupo controle,

P < 0,01, quando comparado com o grupo tratado com memantina.

Resultados

A Figura 7A mostra o efeito sinérgico de doses sub-ativas do inibidor da

NOS, o L-NNA (0,03 e 0,3 mg/kg, i.p.) com uma dose sub-ativa de memantina (0,3

mg/kg, i.p.) na redução do tempo de imobilidade no TNF em camundongos. A

ANOVA de duas vias revelou um efeito significativo do pré-tratamento [F(2,28) =

16,08; P < 0,01], do tratamento [F(1,28) = 52,95; P < 0,01], e da interação entre o

pré-tratamento e o tratamento [F(2,28) = 7,94; P < 0,01].

Na Figura 7B pode ser observado o efeito antidepressivo sinérgico de uma

dose sub-ativa do inibidor específico de GCs, o ODQ (30 pmol/sítio, i.c.v.) com uma

dose sub-ativa de memantina (0,3 mg/kg, i.p.) no TNF. A ANOVA de duas vias

revelou um efeito significativo do pré-tratamento [F(1,21) = 66,81; P < 0,01], do

tratamento [F(1,21) = 44,83; P < 0,01], e da interação entre o pré-tratamento e o

tratamento [F(1,21) = 58,35; P < 0,01].

Uma análise post-hoc de Newman Keuls indicou que um inibidor da NOS (L-

NNA) ou um inibidor da GCs (ODQ) provocaram um efeito antidepressivo sinérgico

com a memantina, reduzindo o tempo de imobilidade no TNF em camundongos.

Resultados

100

150

200

250

300

Veículo

Memantina

-NNA

0.03 mg/kg 0.3 mg/kg

Tempo de Imobilidade (s)

100

150

200

250

300

Veículo

ODQ

Memantina

Tempo de Imobilidade (s)

Figura 7. Efeito antidepressivo sinérgico do L-NNA (0,03 e 0,3 mg/kg, i.p.) (A) e do

ODQ (30 pmol/sítio, i.c.v.) (B) com a memantina (0,3 mg/kg, i.p.), no TNF em

camundongos. Os animais foram pré-tratados com L-NNA ou com ODQ, 20 ou 15

minutos, respectivamente, antes da administração da memantina. Os resultados

estão expressos como média + e.p.m. (n = 6-7). **P < 0,01, quando comparado

com o grupo controle.

Resultados

A Figura 8 mostra o resultado da influência do pré-tratamento dos

camundongos com o inibidor da fosfodiesterase 5 (PDE5), sildenafil (5 mg/kg, i.p.)

no efeito antidepressivo da memantina (3 mg/kg, i.p.) no TNF. A ANOVA de duas

vias indicou um efeito significativo do pré-tratamento [F(1,20) = 18,93; P < 0,01], do

tratamento [F(1,20) = 57,99; P < 0,01], e da interação entre o pré-tratamento e o

tratamento [F(1,20) = 16,52; P < 0,01].

Uma análise post-hoc de Newman Keuls indicou que o efeito antidepressivo

da memantina (3 mg/kg, i.p.) no TNF, foi prevenido pelo pré-tratamento dos animais

com o sildenafil, um inibidor da PDE5.

Resultados

100

150

200

250

300

Tempo de Imobilidade (s)

Veículo

Sildenafil

Memantina

Figura 8. Efeito do pré-tratamento de camundongos com sildenafil (5 mg/kg, i.p.)

sobre a redução do tempo de imobilidade causada pela memantina (3 mg/kg, i.p.)

no TNF. Os camundongos foram pré-tratados com sildenafil e depois de 30 minutos

tratados com memantina. O TNF foi realizado 30 minutos após o tratamento com

memantina. Os resultados estão expressos como média + e.p.m. (n = 6-8). **P <

0,01, quando comparado com o grupo controle,

P < 0,01, quando comparado com

o grupo tratado somente com memantina.

Resultados

5.2.2

NVOLVIMENTO DO SISTEMA SEROTONÉRGICO

O efeito do pré-tratamento de camundongos com um antagonista de

receptores serotonérgicos do subtipo 5-HT

, o NAN-190 (0,5 mg/kg, i.p.) no efeito

antidepressivo causado pela memantina (3 mg/kg, i.p.) no TNF está apresentado na

Figura 9. A ANOVA de duas vias revelou efeito significativo do pré-tratamento

[F(1,20) = 55,38; P < 0,01], do tratamento [F(1,20) = 153,54; P < 0,01] e da

interação entre o pré-tratamento e o tratamento [F(1,20) = 62,99; P < 0,01].

Uma análise post-hoc de Newman Keuls indicou que o efeito antidepressivo

da memantina (3 mg/kg, i.p.) no TNF, foi prevenido pelo pré-tratamento dos animais

com um antagonista de receptores 5-HT

(NAN-190).

Resultados

100

150

200

250

300

Veículo

NAN-190

Memantina

Tempo de Imobilidade (s)

Figura 9. Efeito do pré-tratamento de camundongos com NAN-190 (0,5 mg/kg, i.p.)

sobre a redução do tempo de imobilidade causada pela memantina (3 mg/kg, i.p.)

no TNF. Os camundongos foram pré-tratados com NAN-190 e depois de 30

minutos tratados com memantina. O TNF foi realizado 30 minutos após o

tratamento com memantina. Os resultados estão expressos como média + e.p.m. (n

= 6-8). **P < 0,01, quando comparado com grupo controle,

P < 0,01, quando

comparado com o grupo tratado somente com memantina.

Resultados

A Figura 10A mostra a influência do pré-tratamento de camundongos com

um antagonista de receptores serotonérgicos do subtipo 5-HT

, a ciproheptadina (3

mg/kg, i.p.) no efeito antidepressivo provocado pela memantina (3 mg/kg, i.p.) no

TNF. A ANOVA de duas vias revelou um efeito significativo do pré-tratamento

[F(1,20) = 81,33; P < 0,01], do tratamento [F(1,20) = 122,58; P < 0,01] e da

interação entre o pré-tratamento e o tratamento [F(1,20) = 108,73; P < 0,01].

A Figura 10B apresenta o efeito do pré-tratamento de camundongos com

um antagonista de receptores serotonérgicos do subtipo 5-HT

2A/2C

, a cetanserina (5

mg/kg, i.p.) na redução do tempo de imobilidade provocada pela memantina (3

mg/kg, i.p.) no TNF. A ANOVA de duas vias revelou um efeito significativo do pré-

tratamento [F(1,20) = 37,87; P < 0,01], do tratamento [F(1,20) = 181,54; P < 0,01] e

da interação entre o pré-tratamento e o tratamento [F(1,20) = 32,34; P < 0,01].

Uma análise post-hoc de Newman Keuls indicou que o efeito antidepressivo

da memantina (3 mg/kg, i.p.) no TNF, foi prevenido pelo pré-tratamento dos animais

com antagonistas de receptores serotonérgicos dos subtipos 5-HT

(ciproheptadina)

e 5-HT

2A/2C

(cetanserina).

Resultados

100

150

200

250

300

Veículo

Cetanserina

Memantina

Tempo de Imobilidade (s)

Figura 10

. Efeito do pré-tratamento de camundongos com ciproheptadina (3 mg/kg,

i.p.) (

) ou com cetanserina (5 mg/kg, i.p.) (

) sobre a redução do tempo de

imobilidade causada pela memantina (3 mg/kg, i.p.) no TNF. Os camundongos

foram pré-tratados com ciproheptadina ou com cetanserina e depois de 30 minutos

tratados com memantina. O TNF foi realizado 30 minutos após o tratamento com

memantina. Os resultados estão expressos como média + e.p.m. (n = 6-8). **

0,01, quando comparado com grupo controle,

< 0,01, quando comparado com o

grupo tratado somente com memantina.

100

150

200

250

300

Veículo

Ciproheptadina

Memantina

Tempo de Imobilidade (s)

Resultados

5.3

STUDO DAS VIAS DE SINALIZAÇÃO CELULAR ENVOLVIDAS NO EFEITO

ANTIDEPRESSIVO AGUDO DA MEMANTINA EM CAMUNDONGOS

5.3.1

NVOLVIMENTO DA PROTEÍNA QUINASE

(PKA)

Figura 11

mostra a influência do pré-tratamento de camundongos com o

inibidor específico da PKA, o composto H-89 (1 µg/sítio, i.c.v.) na redução do tempo

de imobilidade provocado pela memantina (3 mg/kg, i.p.) no TNF. A ANOVA de

duas vias mostrou um efeito significativo do pré-tratamento [F(1,21) = 28,84;

0,01], do tratamento [F(1,21) = 54,44;

< 0,01] e da interação entre o pré-

tratamento e o tratamento [F(1,21) = 21,21;

< 0,01].

Uma análise

post-hoc

de Newman Keuls indicou que o efeito antidepressivo

da memantina (3 mg/kg, i.p.) no TNF foi completamente prevenido pelo pré-

tratamento dos animais com um inibidor da PKA (H-89). Este resultado indica o

envolvimento da PKA no efeito antidepressivo da memantina em camundongos.

Resultados

100

150

200

250

300

Veículo

H-89

Memantina

Tempo de Imobilidade (s)

Figura 11

. Efeito do pré-tratamento de camundongos com H-89 (1 µg/sítio, i.c.v.)

sobre a redução do tempo de imobilidade causada pela memantina (3 mg/kg, i.p.)

no TNF. Os camundongos foram pré-tratados com H-89 e depois de 15 minutos

tratados com memantina. O TNF foi realizado 30 minutos após o tratamento com

memantina. Os resultados estão expressos como média + e.p.m. (n = 6-8). **

0,01, quando comparado com o grupo controle,

< 0,01, quando comparado com

o grupo tratado somente com memantina.

Resultados

5.3.2

NVOLVIMENTO DA VIA

MAPK/ERK

Figura 12

está mostrada a influência do pré-tratamento de camundongos

com um inibidor da via MAPK/ERK, o composto PD98059 (5 µg/sítio, i.c.v) no efeito

antidepressivo provocado pela memantina (3 mg/kg, i.p.) no TNF. A ANOVA de

duas vias revelou um efeito significativo do pré-tratamento [F(1,20) = 15,19;

0,01], do tratamento [F(1,20) = 82,44;

< 0,01] e da interação entre o pré-

tratamento e o tratamento [F(1,20) = 21,16;

< 0,01].

Uma análise

post-hoc

de Newman Keuls indicou que o efeito antidepressivo

da memantina (3 mg/kg, i.p.) no TNF foi completamente prevenido pelo pré-

tratamento dos animais com um inibidor da MAPK/ERK (PD98059). Este resultado

indica o envolvimento da via MAPK/ERK no efeito antidepressivo da memantina em

camundongos.

Resultados

100

150

200

250

300

Veículo

PD098059

Memantina

Tempo de Imobilidade (s)

Figura 12.

Efeito do pré-tratamento de camundongos com PD98059 (5 µg/sítio,

i.c.v.) sobre a redução do tempo de imobilidade causada pela memantina (3 mg/kg,

i.p.) no TNF. Os camundongos foram pré-tratados com PD98059 e depois de 15

minutos tratados com memantina. O TNF foi realizado 30 minutos após o

tratamento com memantina. Os resultados estão expressos como média + e.p.m. (n

= 6-8). **

< 0,01, quando comparado com o grupo controle,

< 0,01, quando

comparado com o grupo tratado somente com memantina.

Resultados

5.3.3

NVOLVIMENTO DA CALMODULINA QUINASE

MKII)

Figura 13

pode ser observado o resultado do pré-tratamento de

camundongos com um inibidor específico da calmodulina quinase II (CaMKII), o

composto KN-62 (1 µg/sítio, i.c.v.) no efeito antidepressivo causado pela

memantina (3 mg/kg, i.p.) no TNF. A ANOVA de duas vias revelou diferenças

significativas do pré-tratamento [F(1,20) = 40,31;

< 0,01], do tratamento [F(1,20) =

54,25;

< 0,01] e da interação entre o pré-tratamento e o tratamento [F(1,20) =

70,67;

< 0,01].

Uma análise

post-hoc

de Newman Keuls indicou que o efeito antidepressivo

da memantina (3 mg/kg, i.p.) no TNF foi completamente prevenido pelo pré-

tratamento dos animais com um inibidor específico da CaMKII (KN-62). Este

resultado indica o envolvimento da CaMKII no efeito antidepressivo da memantina

em camungondos.

Resultados

100

150

200

250

300

Veículo

KN-62

Memantina

Tempo de Imobilidade (s)

Figura 13

. Efeito do pré-tratamento de camundongos com KN-62 (1 µg/sítio, i.c.v.)

sobre a redução do tempo de imobilidade causada pela memantina (3 mg/kg, i.p.)

no TNF. Os camundongos foram pré-tratados com KN-62 e depois de 15 minutos

tratados com memantina. O TNF foi realizado 30 minutos após o tratamento com

memantina. Os resultados estão expressos como média + e.p.m. (n = 6-8). **

0,01, quando comparado com o grupo controle,

< 0,01, quando comparado com

o grupo tratado somente com memantina.

Resultados

5.3.4

ENVOLVIMENTO DA PROTEÍNA QUINASE

(PKC)

Figura 14

está apresentado o efeito do pré-tratamento de camundongos

com um inibidor específico da proteína quinase C (PKC), a queleritrina (1 µg/sítio,

i.c.v.) na redução da imobilidade provocada pela memantina (3 mg/kg, i.p.) no TNF.

A ANOVA de duas vias revelou efeito significativo do tratamento [F(1,19) = 310,27;

< 0,01], mas não do pré-tratamento [F(1,19) = 0,0001;

= 0,99] e da interação

entre o pré-tratamento e o tratamento [F(1,19) = 3,28;

= 0,085].

Uma análise

post-hoc

de Newman Keuls indicou que o efeito antidepressivo

da memantina (3 mg/kg, i.p.) não foi prevenido pelo pré-tratamento dos animais

com o inibidor específico da PKC (queleritrina). Este resultado indica que a PKC

parece não estar envolvida no efeito antidepressivo da memantina no TNF em

camundongos.

Resultados

100

150

200

250

300

Veículo

Queleritrina

Memantina

Tempo de Imobilidade (s)

Figura 14

. Efeito do pré-tratamento de camundongos com queleritrina (1 µg/sítio,

i.c.v.) sobre a redução do tempo de imobilidade causada pela memantina (3 mg/kg,

i.p.) no TNF. Os camundongos foram pré-tratados com queleritrina e depois de 15

minutos tratados com memantina. O TNF foi realizado 30 minutos após o

tratamento com memantina. Os resultados estão expressos como média + e.p.m.

(n = 6-8). **

<0,01 quando comparado com o grupo controle.

Resultados

Para fornecer evidências adicionais de que a PKC parece não mediar o

efeito antidepressivo da memantina, foram realizados protocolos experimentais

utilizando o PMA, um éster de forbol que ativa a PKC. Primeiro, foi verificado o

efeito da administração central de diferentes concentrações (30 - 3000 ng/sítio,

i.c.v.) de PMA sobre o tempo de imobilidade no TNF em camundongos (

Figura

15A)

. A ANOVA de uma via revelou uma diferença significativa para o efeito do

PMA no tempo de imobilidade no TNF [F(4,27) = 17,63

< 0,01]. O teste

post-hoc

de Newman Keuls mostrou que o PMA, nas doses de 1000 - 3000 ng/sítio (i.c.v.),

reduziu significativamente o tempo de imobilidade dos animais no TNF, em relação

ao grupo controle.

A seguir, foi investigado o possível efeito sinérgico do pré-tratamento de

camundongos com uma dose sub-ativa de PMA (30 ng/sítio, i.c.v.) com uma dose

sub-ativa de memantina (0,3 mg/kg, i.p.) no TNF

(

Figura 15B

). A ANOVA de duas

vias não indicou efeito significativo do pré-tratamento [F(1,19) = 1,66;

= 0,21], do

tratamento [F(1,19) = 0,60;

= 0,44], e nem da interação entre o pré-tratamento e o

tratamento [F(1,19) = 0,24;

= 0,62].

Uma análise

post-hoc

de Newman Keuls indicou que o pré-tratamento dos

animais com o éster de forbol PMA (ativador da PKC) não causou efeito sinérgico

com a memantina no TNF. Estes resultados parecem confirmar que não há

envolvimento da PKC no efeito antidepressivo da memantina.

Resultados

100

150

200

250

300

C 30 300 1000 3000

PMA (ng/sítio, i.c.v.)

Tempo de Imobilidade (s)

Figura 15

. (

) Efeito da administração central de éster de forbol, PMA (30-3000

ng/sítio, i.c.v.) no TNF em camundongos. O PMA foi administrado 15 minutos antes

dos testes. (

) Efeito antidepressivo sinérgico do pré-tratamento de camundongos

com PMA (30 ng/sítio, i.c.v.) com a memantina (0,3 mg/kg, i.p.) no TNF em

camundongos. Os camundongos foram pré-tratados com PMA e depois de 15

minutos tratados com memantina (0,3 mg/kg, i.p.). O TNF foi realizado 30 minutos

após o tratamento com memantina. Os resultados estão expressos como média +

e.p.m. (n = 6-8). **

< 0,01, quando comparado com o grupo controle.

100

150

200

250

300

Veículo

PMA

Memantina

Tempo de Imobilidade (s)

Discussão

6. DISCUSSÃO

No presente estudo foram obtidos os seguintes resultados: i) a

administração sistêmica de memantina provocou um efeito antidepressivo no teste

do nado forçado (TNF) em camundongos; ii) a via L-arginina - óxido nítrico -

guanosina monofosfato cíclica (L-arginina-NO-GMPc) e receptores serotonérgicos

parecem estar envolvidos no efeito antidepressivo da memantina e; iii) a ação

antidepressiva aguda da memantina é mediada por vias de sinalização intracelular

dependentes de PKA, MAPK/ERK e CaMKII, mas não de PKC; iv) a ativação da

eKC provoca uma redução no tempo de imobilidade no TNF em camundongos.

O TNF é um modelo animal de depressão utilizado para a triagem de novas

drogas antidepressivas. Este teste foi desenvolvido por Porsolt e colaboradores

(1977) para estudos em ratos e, logo após, modificado para ser utilizado em

camundongos (Porsolt, 1979). No TNF, os camundongos são forçados a nadar em

um espaço restrito, do qual não têm como escapar. Depois de um período inicial de

agitação, cessa a tentativa de escape e eles adquirem uma postura de imobilidade

(Steru et al., 1985); acredita-se que esta condição parece ser semelhante à

depressão humana (Willner, 1984; Steru et al., 1985; Cryan et al., 2002). As drogas

com ação antidepressiva reduzem o tempo de imobilidade de camundongos e ratos

neste teste (Porsolt et al., 1977; Willner, 1984; Steru et al., 1985). O TNF é sensível

e relativamente específico para a maioria das drogas antidepressivas, como os

antidepressivos tricíclicos, inibidores da monoamino oxidase, inibidores seletivos da

recaptação de serotonina e noradrenalina e os atípicos (Porsolt et al., 1977; Steru

et al., 1985). O TNF apresenta resultados reprodutíveis e é o modelo animal de

depressão mais utilizado/citado na literatura (Cryan et al., 2002). Devido a isso, este

modelo foi escolhido para o estudo do mecanismo de ação e das vias de

sinalização celular envolvidas no efeito antidepressivo da memantina.

Discussão

A memantina é um antagonista não-competitivo e de afinidade moderada

pelo receptor glutamatérgico NMDA (Moryl et al., 1993; Parsons et al., 1999;

Sonkusare et al., 2005). Na Europa e nos Estados Unidos a memantina foi liberada

para o tratamento das fases moderada e severa da doença de Alzheimer (Lipton,

2004; Sonkusare, 2005; Parsons et al., 1999). Uma característica importante desta

droga é que ela tem se mostrado bem tolerada clinicamente, ao contrário dos

antagonistas de alta afinidade pelos receptores NMDA, como o MK-801 (Parsons et

al., 1999; Molinuevo, 2003). Deste modo, a memantina também poderia ser útil no

tratamento de outros distúrbios do SNC, como no tratamento da depressão (Moryl

et al., 1993; Parsons et al., 1999; Sonkusare et al., 2005).

Trullas e Skolnick (1990) foram os primeiros autores a demonstrar que

antagonistas não-competitivos e competitivos do receptor glutamatérgico NMDA

apresentavam propriedades antidepressivas em modelos animais de depressão.

Estudos posteriores desmonstraram o efeito antidepressivo da memantina, quando

avaliada no TNF em camundongos (Moryl et al., 1993) e ratos (Rogoz et al., 2002).

Além disso, a co-administração de memantina com fármacos antidepressivos, como

a imipramina, fluoxetina ou venlafaxina, produziu um efeito antidepressivo sinérgico

no TNF (Rogoz et al., 2002). Entretanto, o mecanismo de ação e as vias de

sinalização pelas quais a memantina atua são desconhecidos.

No presente estudo, foi demonstrado que a administração sistêmica de

memantina (3 e 10 mg/kg, i.p.) produziu um efeito antidepressivo no TNF em

camundongos, confirmando os dados da literatura (Moryl et al., 1993; Rogoz et al.,

2002). A dose terapêutica de memantina utilizada no tratamento da doença de

Alzheimer é de 20 mg/dia (Lipton, 2004; Sonkusare et al., 2005). De acordo com

Parsons e colaboradores (1999), ratos tratados com uma dose de memantina de 5

mg/kg (i.p.) apresentaram depois de 30 minutos, concentrações plasmáticas

equivalentes às encontradas em humanos submetidos à dose terapêutica (20

Discussão

mg/dia). A memantina também demonstrou efeito antidepressivo no TNF, quando

administrada nas doses de 2,5 e 5 mg/kg (i.p.) em ratos. Assim, a dose de

memantina utilizada neste trabalho (3 mg/kg, i.p.) parece estar próxima da utilizada

na clínica e os resultados obtidos poderiam ter uma importância terapêutica.

O TNF pode apresentar um resultado falso positivo ou negativo (Borsini e

Meli, 1988). Por exemplo, as drogas que aumentam a atividade motora podem

indicar um efeito falso positivo no TNF. Os resultados apresentados neste trabalho

mostraram que o efeito antidepressiva da memantina (3 mg/kg, i.p.) no TNF não

está associada a nenhum efeito motor. Esta dose não alterou a atividade

locomotora no teste do campo aberto (TCA), indicando que o efeito antidepressivo

da memantina é específico.

O óxido nítrico (NO) desempenha um papel relevante em várias funções do

SNC e a manipulação farmacológica da sua via de síntese e degradação tem

despertado interesse pelo seu envolvimento na depressão (Harkin et al., 1999;

2003; 2004; Karolewicz et al., 2001; Heiberg et al., 2002; Inan et al., 2004).

Os resultados obtidos neste trabalho fornecem evidências de que o efeito

antidepressivo agudo da administração sistêmica de memantina é dependente, pelo

menos em parte, da inibição da síntese de óxido nítrico (NO) e de guanosina

monofosfato cíclica (GMPc). Os resultados mostraram que o pré-tratamento dos

camundongos com L-arginina, um substrato para a NOS, ou com SNAP, um doador

de NO, mas não com isômero inativo da L-arginina, a D-arginina, reverteram o

efeito antidepressivo da memantina. Além disso, um efeito antidepressivo sinérgico

foi observado quando a memantina foi administrada com L-NNA, um inibidor da

NOS. Vários autores já demonstraram que os inibidores da NOS como L-NNA, L-

NAME, 7-nitroindazol e o 1-(2-trifluorometil-fenil)imidazol, apresentam efeito

antidepressivo em modelos animais de depressão (Yildiz et al., 2000; Harkin et al.,

2003, Volke et al., 2003). Assim, os resultados obtidos sugerem que a inibição da

Discussão

síntese de NO pode estar envolvida na redução do tempo de imobilidade no TNF

causada pela memantina.

O possível envolvimento da via L-arginina-NO-GMPc na redução do tempo

de imobilidade causada pela memantina no TNF foi reforçada pelo fato de que a

memantina, em dose sub-ativa, produziu um efeito antidepressivo sinérgico com

ODQ, um inibidor da enzima guanilato cliclase solúvel (GCs). Esta inibição

resultaria na diminuição dos níveis de GMPc (ver

Figura 1

, pág. 7). Vários

trabalhos têm demonstrado que a via NO-GCs está envolvida na fisiopatologia da

depressão (Harkin et al., 1999; Heiberg et al., 2002; Kaster et al., 2005). Heiberg e

colaboradores (2002) mostraram que o ODQ produziu um efeito antidepressivo em

ratos no TNF, que foi revertido pela L-arginina. Um estudo recente demonstrou que

o ODQ reduziu o tempo de imobilidade no TNF, de modo dependente da dose, em

camundongos (Kaster et al., 2005).

Outro resultado relevante deste trabalho é que o efeito antidepressivo da

memantina no TNF foi revertido pelo pré-tratamento com sildenafil, um inibidor

seletivo da fosfodiesterase 5 (PDE5). Este dado, novamente sugere que a

memantina exerce seu efeito antidepressivo através de uma diminuição dos níveis

de GMPc. As concentrações intracelulares de GMPc não são reguladas apenas

pela GCs, mas também pela PDE5, que catalisa a hidrólise dos segundos

mensageiros AMPc e GMPc para produzir AMP e GMP, respectivamente

(Denninger e Marletta, 1999). A PDE5 é encontrada em várias áreas do encéfalo,

particularmente na camada celular de Purkinje no cerebelo (Bender e Beavo, 2004)

e nos neurônios piramidais do hipocampo (Van Staveren et al., 2004). O papel

exercido pela PDE5 na via da NO-GMPc e a sua distribuição no SNC pode tornar

esta enzima um alvo da ação de compostos antidepressivos. Portanto, os

resultados deste trabalho estão de acordo com os vários autores que sugerem o

envolvimento da via L-arginina-NO-GMPc na fisiopatologia da depressão (Harkin et

Discussão

al., 1999; Yildiz et al., 2000). A diminuição da produção de NO pela inibição da NOS

pode ser um sítio de ação para compostos que apresentam efeito antidepressivo

(Rosa et al., 2003; Harkin et al., 2004; Kaster et al., 2005).

A relação entre o sistema serotonérgico e a depressão tem sido amplamente

investigada (Duman et al., 1997; Manji et al., 2001; Kalia, 2005). A patogênese da

depressão está relacionada com o sistema monoaminérgico, particularmente com

os mecanismos noradrenérgicos e serotonérgicos. Portanto, drogas que afetam a

neurotransmissão serotonérgica têm sido efetivas no tratamento da depressão

(Duman et al., 1997; Manji et al., 2001; Kalia, 2005).

Os dados obtidos neste trabalho indicam o envolvimento de receptores 5-

no efeito antidepressivo da memantina no TNF. Os resultados mostraram que

o pré-tratamento dos camundongos com NAN-190 (um antagonista do receptor 5-

) reverteu o efeito anti-imobilidade da memantina. Este resultado sugere que o

efeito antidepressivo da memantina pode ser mediado por sua interação com os

receptores serotonérgicos 5-HT

. Vários trabalhos têm demonstrado o

envolvimento dos receptores serotonérgicos 5-HT

no mecanismo de ação de

drogas antidepressivas, como os antidepressivos tricíclicos, os inibidores da MAO e

os inibidores seletivos de recaptação de serotonina (Hensler, 2002; Blier e Ward,

2003). Tem sido relatado que o bloqueio de auto-receptores 5-HT

aumenta a

função serotonérgica pré-sináptica por prevenir ações auto-inibitórias da serotonina

no disparo e liberação de neurônios serotonérgicos, o que contribui para um efeito

antidepressivo (Artigas et al., 1996). Além disso, Hascoet e colaboradores (1994)

mostraram que compostos com alta afinidade por receptores 5-HT

, como o 8-OH-

DPAT (um agonista de receptores 5-HT

), diminuíram o tempo de imobilidade dos

camundongos no TNF.

O papel dos receptores 5-HT

na ação de drogas antidepressivas tem sido

largamente evidenciado, pois alguns antidepressivos clássicos atuam como

Discussão

antagonistas dos receptores 5-HT

2A/2C

(Redrobe e Bourin, 1997; 1998; Middlemiss

et al., 2002; Van Oekelen et al., 2003). A administração repetida destes fármacos

diminuem o “binding” de receptores 5-HT

(Deakin, 1988). A “down regulation” de

receptores 5-HT

é uma característica do efeito dos antidepressivos administrados

a longo prazo. O papel dos receptores 5-HT

na depressão foi enfatizado num

estudo mostrando que um polimorfismo no gene deste receptor está associado com

pensamentos suicidas em pacientes com depressão severa (Du et al., 2000). O

agonista preferencial dos receptores 5-HT

, o DOI (R(-)-1-(2,5-dimethoxi-4-

iodofenil)-2-aminopropano), assim como diferentes antidepressivos, causa uma

dessensibilização destes receptores (Van Oekelen et al., 2003).

No presente trabalho, o efeito antidepressivo da memantina foi revertido

pelo pré-tratamento dos animais com ciproheptadina (um antagonista não seletivo

de receptores 5-HT

) e com cetanserina (um antagonista de receptores 5-HT

2A/2C

Os resultados deste trabalho mostram que há um envolvimento da modulação do

sistema serotonérgico no efeito antidepressivo da memantina no TNF, afetando

direta ou indiretamente os receptores serotonérgicos 5-HT

, 5-HT

e 5-HT

Mais recentemente, o estudo sobre a fisiopatologia e o tratamento dos

distúrbios de humor tem focalizado as vias de sinalização intracelular (Manji et al.,

2001; D’Sa e Duman, 2002; Gould e Manji, 2002; Hashimoto et al., 2004; ver

Figura 2

, pág. 13). Estas vias interagem em vários níveis formando um complexo

de sinalização celular que permite receber, processar e responder a informações, e

também modular o sinal gerado por múltiplos neurotransmissores e neuropeptídeos

Neste contexto, as vias de transdução de sinal exercem um papel essencial no

SNC e representam um alvo atrativo para o desenvolvimento de agentes

farmacológicos para o tratamento dos distúrbios de humor (Chen et al., 1999).

Os resultados apresentados neste trabalho mostram que a redução do

tempo de imobilidade no TNF pela memantina foi completamente bloqueada pelo

Discussão

pré-tratamento dos camundongos com o composto H-89, um inibidor específico da

proteína quinase A (PKA). Este resultado indica a possível participação da PKA no

efeito antidepressivo agudo da memantina no TNF em camundongos. A PKA está

envolvida em várias funções fisiológicas do SNC, como a síntese e liberação de

neurotransmissores, expressão gênica, plasticidade sináptica, memória,

crescimento, diferenciação e sobrevivência celular. (D’Sa e Duman, 2002; Gould e

Manji, 2002). O mecanismo mediado pela PKA é através da fosforilação de

substratos específicos, que inclui o CREB (D’Sa e Duman, 2002; Gould e Manji,

2002). A fosforilação de CREB ativa a expressão de genes como o BDNF, que tem

sido fortemente implicado na sobrevivência celular e plasticidade neuronal (D’Sa e

Duman, 2002; Hashimoto et al., 2004). O tratamento a longo prazo com

antidepressivos aumentaram o RNAm para CREB e a expressão da proteína CREB

no hipocampo (Gould e Manji, 2002). Duman e colaboradores (1997; 2000)

demonstraram que a via AMPc-PKA-CREB está envolvida na sobrevivência e

plasticidade neuronal, e o tratamento com antidepressivos causa uma “up

regulation” desta via. Estudos

post mortem

de cérebros de individuos que morreram

por suicídio e com histórico de diagnóstico de depressão maior, apresentaram uma

atividade da PKA diminuída (Dwivedi et al., 2004). Resultados recentes

demonstraram que os antidepressivos aumentam a atividade da PKA (Popoli et al.,

2000; Akin et al., 2005).

No presente trabalho, os resultados mostraram que o pré-tratamento de

camundongos com o composto PD98059, um inibidor da MAPK/ERK, inibiu o efeito

anti-imobilidade causado pela memantina no TNF. Este resultado sugere o

envolvimento da via MAPK/ERK no efeito antidepressivo agudo da memantina no

TNF. Este resultado é relevante, pois vários antidepressivos ativam esta cascata de

sinalização celular, provocando efeitos benéficos na plasticidade e na sobrevivência

neuronal (Chen et al., 1999; D’Sa e Duman, 2002; Einat et al., 2003). Estes eventos

Discussão

foram demonstrados recentemente pela fluoxetina, um inibidor seletivo da

recaptação de serotonina. Este fármaco antidepressivo promoveu uma rápida

ativação da via MAPK/ERK em astrócitos em cultura, aumentando a expressão de

neurotrofinas como o BDNF e o GDNF (Mercier et al., 2004).

A enzima Ca

/calmodulina quinase II (CaMKII) desempenha um papel

importante na fisiopatologia e no tratamento de vários distúrbios relacionados ao

estresse (Du et al., 2004). Neste trabalho foi demonstrado que o efeito

antidepressivo agudo da memantina foi revertido pelo pré-tratamento dos

camundongos com KN-62, um inibidor de CaMKII. Este resultado indica que, pelo

menos em parte, o efeito antidepressivo da memantina pode ser devido a uma

ativação da CaMKII. Vários trabalhos sugerem que a CaMKII representa um alvo

para drogas antidepressivas (Popoli et al., 2000; Du et al., 2004; Hashimoto et al.,

2004). O tratamento a longo prazo com paroxetina, fluvoxamina e venlafaxina

provocou um aumento na fosforilação e na atividade da CaMKII em frações

subcelulares do hipocampo (Popoli et al., 2000).

As drogas antidepressivas ativam cascatas de transdução de sinal que

envolvem também a PKC (Chen et al., 1999; Popoli et al., 2000; Hashimoto et al.,

2004; Akin et al., 2005). A PKC, assim como a PKA, fosforila fatores de transcrição

como o CREB, c-Fos e c-Jun, além de outros substratos (Pandey e Dwivedi, 2005).

Além disso, a PKC parece exercer um papel importante no mecanismo de ação

terapêutica de drogas antidepressivas como desipramina e fluoxetina (Mann et al.,

1995). Outros trabalhos mostraram que o “binding” para PKC está diminuído no

hipocampo e córtex pré-frontal do cérebro

post mortem

de suicidas. Isto sugere que

a PKC desempenha uma função na fisiopatologia do comportamento suicida

(Pandey et al., 1997). Akin e colaboradores (2005) mostraram que a fosforilação de

CREB mediada pela PKC estava significativamente diminuída em fibroblastos de

pacientes depressivos melancólicos. Entretanto, outro estudo relata que a atividade

Discussão

da PKC está aumentada em plaquetas de pacientes com distúrbio bipolar durante a

fase maníaca (Friedman et al., 1993). Estas observações, apesar de controversas,

indicam que alterações na PKC podem estar envolvidas na fisiopatologia dos

distúrbios de humor (Akin et al., 2005). Neste trabalho, o efeito antidepressivo da

memantina no TNF não foi revertido pelo pré-tratamento dos camundongos com a

queleritrina, um inibidor da PKC. Além disso, não foi observado um sinergismo

entre o PMA (ativador da PKC) e a memantina, sugerindo que a PKC não está

envolvida na sua ação antidepressiva aguda no TNF. Um resultado relevante

destes experimentos foi a redução do tempo de imobilidade causado pela ativação

da PKC no TNF em camundongos. Na literatura não foram encontrados trabalhos

sobre os efeitos da ativação da PKC no modelo animal de depressão do TNF, o que

poderá vir a ser posteriormente investigado.

Os resultados mostrados neste trabalho contribuem para uma melhor

compreensão da ação antidepressiva da memantina, do seu mecanismo de ação e

de algumas das vias de sinalização envolvidas no seu efeito. O conjunto destes

dados sugere que a memantina poderia via a ser útil no tratamento da depressão

ou de outras doenças neurológicas.

Conclusões

7. CONCLUSÕES

A administração sistêmica de memantina produziu um efeito antidepressivo

agudo no teste do nado forçado (TNF) em camundongos, sem afetar a

atividade locomotora.

O efeito antidepressivo agudo da memantina no TNF parece ser mediado,

pelo menos em parte, pela via da L-arginina-óxido nítrico-GMPc.

A redução do tempo de imobilidade no TNF provocada pela memantina

sugere a participação de receptores serotonérgicos 5-HT

, 5-HT

e 5-HT

As proteínas quinases PKA, MAPK/ERK e CaMKII parecem estar envolvidas

no efeito antidepressivo agudo da memantina no TNF.

A ação antidepressiva aguda da memantina no TNF parece não ser

dependente da ativação da PKC.

Referênci

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8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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