Área Ciências Biológicas

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RESERPINA COMO UMA FERRAMENTA PARA O ESTUDO

DE MODELOSEXPERIMENTAIS DA DOENÇA DE PARKINSON

Área Ciências Biológicas

Mariana Marchioro¹ Jéssica Pereira Marinho¹

Isabel Cristina Teixeira Proença¹ Luiz Fernando Lopes Silva¹ Manuela Santos¹

Mariana Kras Borges Russo¹ Filipe Rocco Ferreira¹ Caroline Dani¹ Cláudia Funchal¹

1_{Laboratório de Bioquímica, Centro de Pesquisas,} Centro Universitário Metodista – IPA, Porto Alegre - RS, Brasil

RESUMO

A Doença de Parkinson (DP) é transtorno neurodege-nerativo e crônico com prevalência na população idosa, que promove detrimento na qualidade de vida dos pacientes. Uma vez que as intervenções farmacológicas disponíveis da DP oferecem apenas um alívio sintomático e não interfe-rem na progressão da mesma, surge a necessidade de te-rapias alternativas que consigam reverter, prevenir ou ate-nuar a sua evolução. Desde modo, a utilização de modelos experimentais para estudo da DP é um instrumento funda-mental que nos permite elucidar os mecanismos fisiopato-lógicos bem como o desenvolvimento de novas modalida-des preventivas e terapêuticas modalida-desta patologia. Sendo as-sim, o objetivo deste trabalho é revisar na literatura cientí-fica os principais modelos experimentais utilizados para indução da DP, destacando o modelo da reserpina.

PALAVRAS-CHAVE: Doença de Parkinson; modelos

experimentais; reserpina. INTRODUÇÃO

A DP é reconhecida como uma das doenças neuroló-gicas mais comuns, sendo a segunda mais prevalente após

a Doença de Alzheimer, compreendendo 1 a 2% da popu-lação com mais de 65 anos de idade (FERRER et al., 2011). A DP é um distúrbio neurodegenerativo, progressivo e crô-nico, de origem idiopática predominantemente, caracteri-zado pela perda seletiva de neurônios dopaminérgicos na pars compacta da substância nigra, uma região do cérebro que controla a atividade motora e projeta axônios dopami-nérgicos para o estriado (TERAO et al., 2013).

As manifestações clínicas da DP incluem comprometi-mento motor envolvendo basicamente tremor em repou-so, bradicinesia, instabilidade postural e rigidez (RODRI-GUEZ et al., 2014). Os sintomas motores são evidenciados imediatamente após uma perda de 50% de corpos celula-res na pars compacta da substância nigra e de 80% dos terminais no estriado (HUNG et al., 2010). No entanto, mesmo que a DP seja essencialmente uma desordem mo-tora, os pacientes apresentam sintomas não-motores, po-dendo aparecer anteriormente ou concomitantemente aos sintomas motores e incluem distúrbios do sono, ansiedade, depressão, demência, comprometimento da função execu-tiva, constipação e disfunção olfatória (ANANG et al., 2014;

MEHNDIRATTA; GARG; PANDEY, 2011).

A DP é uma desordem que acarreta prejuízos na qua-lidade de vida dos pacientes. É de fato um encargo social e econômico para países com expectativa de vida aumenta-da. Deste modo, o interesse científico nesta patologia é continuamente acentuado. Sendo assim, os modelos ani-mais nos permitem o estudo dos mecanismos patogênicos e dos princípios terapêuticos do tratamento bem como mimetizam os sintomas e simulam as mudanças histológicas e bioquímicas das patologias (DAUER; PRZEDBORSKI, 2003; LEÃO et al., 2015).

A DP é uma doença humana, e não se manifesta espon-taneamente em animais, sendo necessária a indução desta nos modelos (DAWSON, 2000). Embora não exista um modelo animal ideal da DP que represente fidedignamente todas as características associadas à condição clínica, eles têm sido de grande valia na elucidação dos mecanismos

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moleculares relacionados à neurodegeneração verificada na DP e na avaliação de novos agentes terapêuticos (BEAL, 2001; SHIMOHAMA et al., 2003). Portanto, o objetivo des-te trabalho é revisar na lides-teratura científica os principais modelos experimentais utilizados para indução da DP, destacando o modelo que utiliza reserpina.

MÉTODO

Foi realizado um estudo de revisão bibliográfica me-diante busca de artigos originais e de revisão em banco de dados como Periódicos CAPES, Pubmed, Scielo e Science Direct. A busca de artigos nestas bases de dados foi limita-da nas línguas inglesa e portuguesa. Também foram utiliza-dos livros e as palavras-chave utilizadas foram Doença de Parkinson, modelos animais, reserpina, de forma isolada ou combinada e seus respectivos termos em inglês. Os artigos analisados foram selecionados por apresentarem grande pertinência ao tema.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os modelos animais da DP são imprescindíveis para a compreensão dos mecanismos fisiopatogênicos da doença e também para a busca de alvos em potencial terapêutico pa-ra esta patologia. Atualmente, os modelos animais da DP podem ser classificados em duas categorias: modelos que utilizam a expressão in vivo de mutações relacionadas à DP (genéticos) e modelos que utilizam neurotoxinas ambientais ou sintéticas (MEREDITH; SONSALLA; CHESSELET, 2008).

Em estudos genéticos, algumas estratégias se concen-tram na superexpressão de genes autossômicos ou domi-nantes normais ou truncados, como o SNCA e LRRK2, e no knockout ou knockdown de genes autossômicos recessi-vos, como o Parkin, PINK1 ou DJ-1. No entanto, essas estratégias não recapitulam os principais aspectos clínicos e neuropatológicos da DP. Estas representam apenas 5% a 10% dos casos da doença. Como resultado, a estratégia mais utilizada é induzir desequilíbrio oxidativo e a depleção de dopamina pela administração de toxinas ou drogas que atuam sobre neurônios dopaminérgicos (CHESSELET; RI-CHTER, 2011; DUTY; JENNER, 2011; WOOD-KACZ-MAR; GANDHI; WOOD, 2006).

O 1-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetra-hidropiridina (MPTP) e 6-hidroxidopamina (6-OHDA) são as neurotoxinas mais utilizadas em modelos animais da PD por conta de suas

ações bastante seletivas sobre neurônios dopaminérgicos (MEREDITH; SONSALLA; CHESSELET, 2008). Ambos en-tram no neurônio dopaminérgico pelo transportador de dopamina, acumulam-se nas mitôcondrias e inibem a ativi-dade do complexo I da cadeia de transporte de elétrons, gerando a disfunção mitocondrial, causando redução de adenosina trifosfato (ATP), dano oxidativo, agregação de proteína, morte celular e depleção dopamina (BEZARD; PRZEDBORSKI 2011; GARCIA et al., 2014).

A 6-OHDA é uma substância análoga da dopamina, não atravessa a barreira hematoencefálica, necessitando da in-jeção direta no tecido cerebral. A injeção intracerebral ne-cessita ser unilateral porque a injeção bilateral deste com-posto produz adipsia grave e afagia. O MPTP é um análogo da meperidina, é uma toxina altamente lipofílica que atravessa facilmente a barreira hematoencefálica quando administrado perifericamente. Uma vez no cérebro, o MPTP é convertido nos astrócitos pela monoamina oxida-se B em oxida-seu metabólito ativo1-metil-4-fenilpiridino (MPP+), e depois recaptado pelo neurônio dopaminérgico através do transportador de dopamina. A limitação destes modelos é não induzir a formação de agregados proteicos (corpos de Lewy) inclusões citoplasmáticas apresentadas pelos pacientes com DP (BLANDINI; ARMENTERO; MARTIGNONI, 2008; BOVÉ, PERIER, 2012; GARCIA et al., 2014).

Alternativamente, tem-se empregado pesticidas e her-bicidas como rotenona, paraquat e maneb em modelos animais para DP (ARIF; KHAN, 2010). Dentre eles, a rote-nona é a mais utilizada devido à sua estrutura lipofílica, fa-cilidade para atravessar as membranas biológicas, capaci-dade de inibir o complexo I, gerar espécies reativas de oxigênio (ERO), além da formação dos corpos de Lewy. No entanto, apesar da sua estreita relação com os fatores de risco epidemiológicos da DP, a falta de seletividade resulta em toxicidade sistêmica, sendo necessário administrações repetitivas e em baixas doses (GARCIA et al., 2014; INDEN et al., 2011).

Finalmente, a administração da reserpina, um alcalóide extraído de Rauwolfia serpentina foi um dos primeiros mo-delos animais utilizados na pesquisa de DP. A relação entre entre reserpina e DP foi relatada pela primeira vez no final da década de 1950, Carlsson et al. (1957) demonstraram a capacidade da L-DOPA, o precursor endógeno de dopami-na, para reverter o estado acinético induzido pela reserpi-na em roedores (CARLSSON et al., 1957). O modelo foi

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tra-tamento com a L-dopa, que até os dias atuais é o padrão--ouro para DP (DUTY; JENNER, 2011).

A reserpina foi utilizada primeiramente como fármaco anti-hipertensivo potente devido à sua capacidade de esgo-tar o conteúdo de monoamina celular (FREIS, 1954; MC-QUEEN; DOYLE; SMIRK, 1954). O uso clínico da mesma levou à observação de que pacientes tratados cronicamen-te desenvolveram letargia, depressão e discinesia motora, implicando o sistema monoaminérgico na fisiopatologia de distúrbios afetivos e motores (FREIS, 1954). Posteriormen-te, a reserpina foi usada em roedores para mimetizar as deficiências motoras e não motoras da DP (COLPAERT, 1987; SKALISZ et al., 2002).

A reserpina é capaz de se ligar às vesículas de armaze-namento em neurônios monoaminérgicos, inibindo o trans-portador vesicular de monoaminas. Isto gera a perda da capacidade de armazenamento das terminações nervosas e por conseguinte, ocorre a diminuição de monoaminas como a noradrenalina, serotonina e dopamina (GOOD-MAN; GILMAN, 2010; PETER et al., 1994). Apesar da falta de seletividade pela dopamina ter sido apontada como uma lacuna no modelo para reproduzir com precisão a DP, a posterior constatação de que os sistemas noradrenérgicos e seratoninérgicos também são acometidos, beneficiou o modelo da reserpina, transformando-o em assertivo mime-tizador da bioquímica da doença (JELLINGER, 1991).

Em doses variando de 1 a 10 mg/kg, a reserpina é capaz de induzir deficiências motoras que se assemelham a DP, como a acinesia e a rigidez dos membros posteriores dos ratos, podendo também apresentar hipocinesia, catalepsia e tremor oral (BASKIN; SALAMONE, 1993; COLPAERT, 1987). Além do prejuízo motor, a reserpina é capaz de provocar déficits de memória aversiva e de reconhecimen-to como também comportamenreconhecimen-to ansioso, depressivo e anedônico e sensibilização nociceptiva (BISONG; BRO-WN; OSIM, 2010; SANTOS et al., 2013; SKALISZ et al., 2002). No entanto, este modelo apresenta desvantagens, como a recaptação de outras monoaminas, além da dopa-mina e não ocasiona a degeneração das células dopaminér-gicas da substância nigra (DUTY; JENNER, 2011; GARCIA et al., 2014).

Evidências de danos induzidos pelo estresse oxidativo são encontradas em modelos farmacológicos como o da reserpina (BILSKA et al., 2007; FORNSTEDT; CARLSSON, 1989). A depleção de monoaminas em ratos tratados com

reserpina é seguida pelo aumento de ERO e dano celular (SPINA; COHEN, 1989), uma vez que o metabolismo das catecolaminas resulta intrinsecamente em formação de ERO, e este encontra-se aumentado como consequência das catecolaminas livres no citosol pelo bloqueio da absor-ção vesicular (MEISER; WEINDL; HILLER, 2013; QI; MIL-LER; VOIT, 2008). Os danos neuronais causados pelo es-tresse oxidativo podem promover tanto alterações moto-ras quanto cognitivas (SANTOS et al. 2013; TEIXEIRA et al., 2009).

Embora considerado um pouco desatualizado em com-paração com os modelos acima mencionados como o MP-TP, a 6-OHDA e a rotenona, o modelo da reserpina mime-tiza as características-chave da sintomatologia da DP, a neu-roquímica e a farmacologia. Por esse motivo, o modelo é útil para elucidar a relevância da neurotransmissão dopa-minérgica no controle motor, bem como os de medicamen-tos candidamedicamen-tos para tratamento da DP (LEÃO et al., 2015). CONCLUSÃO

O modelo da reserpina apresenta um menor custo quando comparado às demais neurotoxinas além de ser um bom mimetizador da sintomatologia da DP. Os modelos experimentais podem contribuir para as pesquisas na área de investigação pré-clínica da DP, possibilitando um melhor entendimento entre a associação de respostas comporta-mentais com mecanismos celulares e moleculares envolvi-dos no processo neurodegenerativo desta patologia. Por-tanto, a compreensão dos mecanismos de uma doença é indispensável para o desenvolvimento de novas modalida-des preventivas e terapêuticas.

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