Teste de convulsão induzida por STR e PTZ

No sentido de verificar se o efeito sedativo apresentado seria capaz de conter crises convulsivas (estado máximo de excitação neural), submeteram-se os animais a testes de convulsão induzidas por STR e PTZ, agentes convulsivantes com mecanismos de ação distintos e bem descritos.

Os dados na Tabela 01 descrevem animais administrados com STR e demonstram que o EHA teve uma tendência a reduzir a latência para início e para o óbito nos grupos tratados e não foram percebidas alterações entre estes e o grupo CTR em nenhum dos outros parâmetros avaliados, visto que todos os animais em experimentação tiveram óbito com apenas uma convulsão tônico- clônica (nível 4). O grupo FEN aumentou de forma significativa a latência para início e óbito e a duração, no entanto não foi capaz de proteger os animais da morte.

No teste com o PTZ, no que se refere à latência para o início das crises convulsivas (Figura 3A), não foram observadas diferença significativa de tempo com o EHA 10, FAT 3 e FAT 10 quando comparados ao CTR (83,63+2,89 s), no entanto observamos aumento significativo de 450,52% com o EHA 30 (460,4+76,38 vs. 83,63+2,89; p<0,05), 567,58% com o EHA 100 (558,3+127,5 vs. 83,63+2,89; p<0,01), 863,29% com o EHA 300 (805,6+79,31 vs. 83,63+2,89; p<0,001) e 950,22% com o DZP (878,3+163 vs. 83,63+2,89; p<0,001).

No que se refere à duração da primeira convulsão apresentada (Figura 3B), observamos redução significativa em todos os animais tratados. Com o EHA 10 observou-se um porcentual de redução em relação ao grupo CTR de 59,7% (16,25+2,25 vs. 40,33+2,66 s; p<0,001), com o EHA 30 de 59,58% (16+3 vs. 40,33+2,66; p<0,001), com o EHA 100 de 75,94% (9,7+1,49 vs. 40,33+2,66; p<0,001), com o EHA 300 de 79,81% (8,14+2,07 vs. 40,33+2,66; p<0,001), com a FAT 3 de 70,86% (11,75+2,77 vs. 40,33+2,66; p<0,001), com a FAT 10 de 71,48% (11,5+1,47 vs. 40,33+2,66; p<0,001) e por fim, com o diazepam de 96,47% (1,42+2,25 vs. 40,33+1,42; p<0,001).

Quanto ao grau de severidade das convulsões (Figura 3C), ocorreram reduções significativas em relação ao CTR apenas com a FAT 3 em 37,5%

(2,5+0,32 vs. 4), FAT 10 em 50% (2 vs. 4) e com o diazepam em 89,25% (0,43+0,2 vs. 4).

Analisando o tempo de latência para a morte (Figura 3D), observamos aumento significativo com todos os animais tratados. Com o EHA 10 tivemos aumento em relação ao grupo salina de 251,5% (581+130,1 vs. 165,3+33,81 s; p<0,01), com o EHA 30 de 346,1% (737,4+135,4 vs. 165,3+33,81; p<0,001), com o EHA 100 de 454,5% (916,6+72,1 vs. 165,3+33,81; p<0,001), com o EHA 300 de 540,65% (1059+72,52 vs. 165,3+33,81; p<0,001), com a FAT 3 de 290,6% (645,7+128 vs. 165,3+33,81; p<0,001), com a FAT 10 de 266,9% (606,4+107,5

vs. 165,3+33,81; p<0,001) e com o diazepam de 625,95% (1200 vs. 165,3+33,81;

p<0,001).

Em relação ao número de óbitos, observamos redução da porcentagem de mortalidade em todos os animais tratados. Com o grupo CTR observamos 100% de mortalidade, EHA 10 percebemos uma porcentagem de mortalidade de 81,81%, com o EHA 30 de 63,63%, com o EHA 100 de 54,54%, com o EHA 300 de 45,45%, com o diazepam de 0%. Não foram observados óbitos em animais tratados com doses acima de 500 mg/kg do EHA (dados não publicados).

4. Discussão

No presente trabalho foi descrito a investigação dos efeitos do extrato hidroalcoólico de Himatanthus drasticus (EHA) em modelos experimentais de atividade no SNC, tais como o teste de convulsões induzidas por pentilenotetrazol (PTZ) e estricnina (STR), potencialização do sono induzido por barbitúricos e o teste da catalepsia, além da determinação da dose letal mediana do EHA, visando estabelecer níveis seguros de consumo do mesmo.

Após os testes, constatou-se que o EHA quando administrado por via intraperitoneal produziu nos camundongos efeito sedativo. No teste de potencialização do sono induzido por barbitúricos foi observada de forma significativa uma diminuição do tempo de latência para a hipnose e aumento do tempo total de sono, no teste de catalepsia, o EHA induziu de forma progressiva e dose dependente o tempo de catatonia nos animais.

No teste de indução de convulsões por PTZ foram observados resultados promissores nos parâmetros avaliados (latência para início, duração, latência para o óbito e número total de óbitos). Neste teste também foi testada a FAT, que reduziu de forma significativa o tempo médio da primeira convulsão, o grau de severidade das convulsões e a latência para o óbito, entretanto com resultados inferiores aos do EHA. E por último o EHA foi avaliado no teste de indução de convulsões por STR, onde não conferiu nenhuma proteção contra os efeitos negativos do indutor.

Experimentalmente, Rodrigues et al. (2010) e Lucetti et al. (2010) verificaram os efeitos analgésico e antiinflamatório, respectivamente, do extrato da H. drasticus em modelos animais. Entretanto, nestes e outros trabalhos não foram realizados testes de toxicidade para definição de uma faixa de segurança para utilização do extrato, tanto por via oral como intraperitoneal.

Botham (2004) considerou em seus estudos um extrato vegetal atóxico quando os níveis de DL50 fossem superiores 2 g/kg. A dose letal obtida em 50%

dos animais (DL50) com o EHA representa uma toxicidade relativamente baixa

(3,4 g/kg), o que nos permite considerar o extrato como seguro para consumo e viável para a continuação dos testes pré-clínicos.

Com o propósito de estudar substâncias com propriedades hipnóticas, o modelo do sono induzido por barbitúricos é o teste animal mais utilizado (Jufe, 2009). Nesse modelo, fármacos que deprimem o SNC em geral reduzem a latência e/ou aumentam a duração do sono (Lancel, 1999). Vários estudos têm relatado que o prolongamento da hipnose barbitúrica pode estar relacionado com a inibição metabólica do barbitúrico pela substância-teste ou por uma ação central nos mecanismos de neurotransmissores envolvidos com a regulação do sono (Kaul and Kulkarni, 1978).

No processo de regulação do sono, morfologicamente 3 sub-divisões hipotalâmicas são importantes: o hipotálamo anterior (onde existem os núcleos GABAérgicos e núcleos supraquiasmático); o hipotálamo posterior (com o núcleo túbero-mamilar histaminérgico); e o hipotálamo lateral (onde encontra-se os sistemas das hipocretinas). Durante o ciclo circadiano, o sistema GABAérgico inibitório do núcleo pré-óptico ventro-lateral do hipotálamo anterior é responsável pelo início e manutenção do sono, enquanto que os núcleos aminérgicos (ricos

em 5-HT), histaminérgicos, as hipocretinas e núcleos colinérgicos do prasencéfalo basal apresentam-se ativos durante a vigília, inibindo o núcleo pré-óptico (Saper et al., 2001).

Os receptores GABAA são os de maior importância por possuírem um

papel central na regulação da excitabilidade cerebral, através de seus efeitos inibitórios, e, muitas drogas importantes, tais como benzodiazepínicos, apresentam vários efeitos relacionados com este receptor, tais como a sedação e a indução do sono, a redução da ansiedade e da agressão, a redução do tônus muscular e da coordenação, efeito anticonvulsivante, além de amnésia anterógrada. Estes efeitos dos benzodiazepínicos ocorrem através da potencialização da resposta ao GABA por facilitarem a abertura dos canais de cloreto. Eles se ligam de um modo específico em um sítio regulador do receptor, distinto do sítio ligante do GABA, e agem de modo alostérico, aumentando a afinidade do GABA pelo receptor (Goodman and Gilman, 2010).

Nossos resultados mostraram que o EHA, em todas as doses utilizadas, promoveu a diminuição da latência para o sono, bem como aumentou o tempo total do sono, os quais confirmam a atividade depressora. Outra abordagem que pode ser feita é de que o EHA possa estar alterando de alguma forma as neurotransmissões envolvidas na modulação do sono.

Substâncias com atividade GABAérgica, em doses mais elevadas do que aquelas utilizadas no tratamento da ansiedade, por exemplo, promovem hipnose. (Bateson, 2006). Nossos resultados corroboram com essa hipótese pelo menos em parte, uma vez que o EHA mostrou-se com um alto potencial hipnótico, sobretudo nas maiores doses empregada nos experimentos, porém não foi possível a determinação da atividade ansiolítica, pelo fato de mesmo em baixas doses o EHA ainda ser capaz de ultrapassar o limiar de ansiolítico para hipnótico (dados não publicados).

Para avaliação do EHA como um neuroléptico e sua influência sobre o sistema dopaminérgico, utilizamos o teste da catalepsia. Observamos um marcante aumento do tempo de permanência dos animais sobre a barra horizontal de forma catatônica, aumento este mais pronunciado com o aumento da dose e tempo, de forma bem semelhante ao haloperidol, um conhecido neuroléptico típico cuja ação terapêutica se dá por inibição dos receptores D2 da

via mesolímbica e de forma inespecífica os receptores da via nigroestriatal (responsável pela catatonia) (Goodman and Gilman, 2010).

A interação do sistema GABAérgico com o sistema neurotransmissor dopaminérgico tem despertado notável interesse nos últimos anos (Leung et al., 2003). Estudos demonstram que o sistema GABAérgico desempenha um importante papel na regulação da função de neurônios dopaminérgicos (Di Chiara et al., 1978). Evidências indicam que há uma elevada concentração de GABA na substância negra e, anatomicamente, a maioria dos neurônios que vêm da substância negra e chegam ao estriado são dopaminérgicos. Assim, uma estimulação GABAérgica na substância negra diminuiria a função dopaminérgica no corpo estriado e em outras áreas cerebrais (Gerfen, 2004).

De fato, foi observado que benzodiazepínicos, como o diazepam, manifestaram marcante redução na concentração extracelular da dopamina, enquanto um aumento da liberação deste neurotransmissor foi iniciado após utilização do antagonista benzodiazepínico, flumazenil (Finlay et al., 1992).

Nossos resultados sugerem uma redução semelhante na concentração de dopamina induzida pelo EHA no corpo estriado dos animais, com conseqüente aumento do tempo de catatonia, sugerindo uma inibição do sistema dopaminérgico na área estudada de forma bem semelhante aos neurolépticos típicos. Sugerindo que o EHA, pelo menos em parte, estaria atuando via sistema GABAérgico na modulação de neurônios dopaminérgicos ou de forma direta sobre os mesmos, assim como o diazepam ou haloperidol, respectivamente.

Os modelos experimentais de epilepsia são necessários para o estudo do distúrbio neuroquímico envolvido no fenômeno epiléptico e são indispensáveis para a seleção de novos agentes anticonvulsivantes. Dentre eles os modelos farmacológicos de convulsão induzida por PTZ e STR são os mais largamente utilizados para avaliar possíveis efeitos anticonvulsivantes das substâncias estudadas, pois mimetizam crises de ausência e crises tônico-clônicas, respectivamente, sendo sua expressão muito semelhante a estes tipos de epilepsias em humanos (Löscher, 2002).

Trabalhos têm demonstrado que a ação convulsivante do PTZ se dá por inibição dos canais de cloreto do receptor GABAA, e conseqüentemente a ação do

auxiliarem para maior geração de espécies reativas de oxigênio (ERO) no tecido cerebral (Ilhan et al., 2005). E a STR é um alcalóide, extraído das plantas Nux

vomica e Strychnos ignatii, e atua sobre a inibição dos reflexos da medula

espinhal. É um antagonista competitivo dos receptores da glicina, bloqueando a resposta inibitória sináptica da glicina no SNC. Assim, a STR proporciona uma forte crise convulsiva tônica-clônica de forma generalizada que geralmente ocasiona a morte do animal (Kasture et al., 2002; Vasconcelos et al., 2007).

Nossos resultados mostraram que o EHA, mesmo em baixas doses, prolongou a latência para o desenvolvimento das convulsões induzidas por PTZ, e aumentou a latência para a morte dos animais de uma maneira dose dependente. Quando calculado o percentual de proteção contra a mortalidade, observou-se aumento progressivo da proteção de forma significante e em doses superiores a 500 mg/kg foi capaz de proteger totalmente os animais do óbito (dados não exibidos). Similarmente, no grupo que recebeu DZP, como esperado, ocorreu um aumento da latência para o desenvolvimento das convulsões, bem como foi observado ausência de mortalidade quando administrado intraperitonealmente.

Quando altas doses de PTZ são usadas (Swiader et al., 2006), o aumento da latência para o aparecimento das convulsões (sem inibir completamente tais convulsões) é um forte indicativo de uma ação anticonvulsivante, o que também foi observado com diazepam na dose de 1 mg/kg, usado no presente estudo. Já a proteção contra a mortalidade caracteriza um potencial bioprotetor da substância (Galati et al., 2004; Hosseinzadeh et al., 2005; Almeida et al., 2008). Nesse contexto, nossos resultados sugerem que o EHA apresenta uma possível ação anticonvulsivante e bioprotetora, semelhante àquela promovida pelo DZP e por diversos outros extratos testados recentemente como: Ficus religiosa (Patil et al., 2011), Calamintha officinallis (Monforte et al., 2011), Anisolemes malabarica (Choudhary et al., 2011) e Boerhaavia diffusa (Kaur and Goel, 2011).

Diversos estudos têm evidenciado o envolvimento das ERO nas convulsões e efeitos neurotóxicos induzidos pelo PTZ (Obay et al., 2008; Akbasa et al., 2005). Nas últimas décadas, várias substâncias de origem natural dotadas de atividade anticonvulsivante apresentaram também propriedades antioxidantes (Hsieh et al., 1999; Ilhan et al., 2005).

No que se refere ao modelo de indução de convulsões por estricnina observamos com o EHA uma redução não significante da latência para início das convulsões e para o óbito de forma bem semelhante aos resultados encontrados por Mishra e cols. (2010) com um extrato das raízes de Benkara malabarica. Com base nestas evidências, podemos supor que os efeitos anticonvulsivantes do EHA não se dão por uma ação em nível de receptores glutamatérgicos NMDA (Larson and Beitz, 1988), reforçando ainda mais a teoria de sua ação gaba-mimética.

Os nossos resultados mostraram que o EHA promoveu efeitos satisfatórios no controle de crises convulsivas, em todas as doses testadas. No entanto, quando fracionado e testado apenas a FAT, percebeu-se uma redução considerável desses efeitos. Assim, torna-se claro que os alcalóides do EHA não são os principais responsáveis pelos efeitos anticonvulsivantes apresentados pelo EHA, ou pelo menos, não são capazes de exercer esses efeitos quando administrados isolados, talvez por uma decomposição ou transformação dos componentes do extrato original, sendo necessária a presença de outros metabólitos para, por sinergismo, o fitocomplexo exercer tal fim (Houghton et al., 2007).

Evidenciamos também que a atividade anticonvulsivante do EHA é acompanhada de forte efeito sedativo no animal. No entanto, apesar desse efeito apresentar relevância clínica em determinadas condutas de contenção de alguns episódios convulsivos (quando o intuito é, de fato, também sedar o paciente), sabe-se que uma terapêutica anticonvulsivante profilática continuada dotada de acentuada sedação acarretaria em diversos inconvenientes ao usuário, o que a tornaria inviável. Nesse contexto, nós reconhecemos que futuros estudos da mesma natureza avaliando a atividade anticonvulsivante de frações do EHA livres da FAT são necessários, com o intuito de observar se estas frações não seriam efetivas sem promover este efeito sedativo. Em resumo, os resultados do presente estudo sugerem que o EHA apresentou provável atividade anticonvulsivante e bioprotetora contra convulsões induzidas quimicamente pelo PTZ. Estas ações estão, possivelmente, relacionadas à modulação positiva dos receptores GABAA/BZP e a possíveis propriedades antioxidantes do EHA.

Entretanto, estudos adicionais são necessários para se investigar o exato mecanismo envolvido em tais ações.

Ao que consta da literatura, este é o primeiro relato de avaliação psicofarmacológica das casacas de H. drasticus em camundongos tratados de forma aguda. As análises dos dados aqui apresentados são instigantes e devem nortear trabalhos futuros que visem elucidar os mecanismos pelos quais estes efeitos são mediados.

Legendas

Figura 1: Avaliação da atividade hipnosedativa do EHA: Tempo de latência para

hipnose (A) e duração da hipnose em minutos (B) após administração de salina (CTR), diazepam (1 mg/kg, i.p.) e EHA (10, 30 e 100 mg/kg, i.p.) As barras verticais representam média + EPM (n = 7-10). **p<0,01 vs. CTR; ***p<0,001 vs. CTR.

Figura 2: Avaliação da atividade neuroléptica do EHA: Tempo de permanência sobre

a barra vertical durante o teste da catalepsia após administração de salina (CTR), haloperidol (5 mg/kg, i.p.) e EHA (10, 30 e 100 mg/kg, i.p.) Os pontos representam média + EPM (n = 8). *p<0,05 vs. CTR; **p<0,01 vs. CTR; ***p<0,001 vs. CTR.

Tabela 01: Avaliação da atividade anticonvulsivante do EHA em modelo de indução

com STR: Tempo de latência para o início (A), duração média da primeira crise (B) e

latência para o óbito em segundos (C) após administração de salina (CTR), fenobarbital (50 mg/kg, i.p.) e EHA (10, 30 e 100 mg/kg, i.p.) As barras verticais representam média + EPM (n = 8). ***p<0,001 vs. CTR.

Figura 3: Avaliação da atividade anticonvulsivante do EHA em modelo de indução

com PTZ: Tempo de latência para o início (A), duração média da primeira crise (B), grau

de severidade (C) e latência para o óbito em segundos (D) após administração de salina (CTR), diazepam (1 mg/kg, i.p.), EHA (10, 30, 100 e 300 mg/kg, i.p.) e FAT (3 e 10 mg/kg, i.p.) As barras verticais representam média + EPM (n = 8). *p<0,05 vs. CTR; **p<0,01 vs. CTR; ***p<0,001 vs. CTR.

Figura 1