Estudo do mecanismo de ação antinociceptiva da uliginosina B

Abstract

Uliginosina B é um derivado acilfloroglucinol natural, isolado de espécies de Hypericum nativas da América do Sul. Estudos prévios demonstraram que a uliginosina B apresenta efeitos do tipo antidepressivo e antinociceptivo em baixas doses (até 15 mg/kg, i.p. ou v.o.) e, em doses elevadas (90 mg/kg, i.p.), prejudica a coordenação motora. A atividade antidepressiva depende da ativação da neurotransmissão monoaminérgica e envolve a regulação da homeostase através do balanço de Na+. A atividade antinociceptiva é mediada por receptores opioides e dopaminérgicos da família D2. O efeito atáxico depende da ativação de receptores opioides e dopaminérgicos. Os efeitos parecem ser decorrentes da sua capacidade de inibir a recaptação de monoaminas (especialmente dopamina) com consequente ativação de receptores opioides e monoaminérgicos. O objetivo deste estudo foi aprofundar o conhecimento sobre o mecanismo de ação antinociceptiva de uliginosina B, investigando o envolvimento da neurotransmissão monoaminérgica, glutamatérgica e purinérgica. O tratamento com uliginosina B aumentou a disponibilidade intersticial de dopamina e seu metabólito, ácido homovanílico (HVA), no estriado de ratos; dados que reforçam o papel da neurotransmissão dopaminérgica nos efeitos da uliginosina B. O papel das outras monoaminas e da neurotransmissão glutamatérgica foi investigado nos efeitos antinociceptivo e atáxico induzidos por uliginosina B. A ataxia (90 mg/kg, i.p.) foi completamente prevenida pelo tratamento prévio com pCPA (inibidor da síntese de serotonina) e MK-801 (antagonista do receptor glutamatérgico NMDA), mas não foi afetada pelo prétratamento com prazosina ou ioimbina (antagonistas de receptores adrenérgicos α1 e α2, respectivamente). A atividade antinociceptiva (15 e 90 mg/kg, i.p.) foi reduzida significativamente pelo pré-tratamento com pCPA e MK-801 e aumentada pelo prétratamento com prazosina e ioimbina, apenas na dose mais elevada (90 mg/kg, i.p.). A importância da neurotransmissão monoaminérgica para o efeito antinociceptivo da uliginosina B foi confirmada através da análise isobolar. A associação de uliginosina B com amitriptilina (inibidor da recaptação de monoaminas) ou clonidina (agonista adrenérgico α2) apresentou interação aditiva – dados sugestivos de substâncias com mecanismos de ação mediados pelas mesmas vias – enquanto a associação com morfina (agonista opioide) apresentou interação sinérgica – dados indicativos de um possível uso clínico, como adjuvante opioide na farmacoterapia da dor. O efeito antinociceptivo de uliginosina B (15 mg/kg, i.p.) também foi prevenido pelo tratamento prévio com DPCPX e ZM-241385 (antagonistas de receptores adenosinérgicos A1 e A2A, respectivamente). Este efeito esta relacionado, pelo menos em parte, com a capacidade da uliginosina B aumentar a hidrólise de AMP na medula espinhal e de ATP no córtex cerebral. A uliginosina B também inibiu in vitro a atividade da enzima Na+,K+-ATPase (isoformas α1 e α3). O conjunto de dados apresentados nesta tese evidencia a uliginosina B como um padrão estrutural multirreceptor promissor no desenvolvimento de fármacos com ação analgésica. Em suma, os efeitos antinociceptivo e atáxico induzidos pelo tratamento com uliginosina B são mediados pela ativação da neurotransmissão monoaminérgica, glutamatérgica, purinérgica e opióide, requisitadas com diferente grau de importância; e ainda envolvem o balaço iônico da Na+,K+-ATPase.

Uliginosin B is a natural acylphloroglucinol derivative obtained from Hypericum species native to South America. Previous studies have shown that uliginosin B presents antidepressant-like and antinociceptive effects at low doses (up to 15 mg/kg, i.p. or p.o.), and at high doses (90 mg/kg, i.p.) it impairs the motor coordination. The antidepressant-like activity seems to depend on the activation of monoaminergic neurotransmission and ionic balance of Na+. The antinociceptive effect is mediated by opioid and D2 dopamine receptors. The ataxic effect involves opioid and dopaminergic receptors activation. The uliginosin B effects appear to be a consequence of their ability to inhibit reuptake of monoamines (especially dopamine) with subsequent activation of opioid and monoaminergic receptors. The aim of this study was to deepen our knowledge about the mechanism of antinociceptive action of uliginosin B, investigating the involvement of monoaminergic, glutamatergic and purinergic neurotransmissions. Treatment with uliginosin B increased the interstitial availability of dopamine and its metabolite, homovanillic acid (HVA), in the striatum of rats; these data underscore the role of dopaminergic neurotransmission in the effects of uliginosin B. The role of other monoamines as well as the glutamatergic neurotransmission, were investigated in the antinociceptive and ataxic effects induced by uliginosin B. The ataxic effect (90 mg/kg, i.p.) was completely prevented by pre-treatment with pCPA (a serotonin synthesis inhibitor) and MK-801 (a NMDA glutamatergic receptor antagonist), but was not affected by pretreatment with prazosin or yohimbine (α1 and α2 adrenoceptor antagonists, respectively). The antinociceptive activity (15 and 90 mg/kg, i.p.) was significantly reduced by pretreatment with pCPA and MK-801 and increased by pretreatment with yohimbine and prazosin only at the highest dose (90 mg/kg, i.p.). The importance of monoaminergic neurotransmission for the uliginosin B antinociceptive effect was confirmed by isobolar analysis. The association between uliginosin B with amitriptyline (monoamine reuptake inhibitor) or clonidine (α2 adrenergic agonist) showed additive interaction - findings suggestive of substances with mechanisms of action mediated by the same pathways - while the association with morphine (opioid agonist) showed synergistic interaction - indicative of a possible clinical use as adjuvant to opioid pharmacotherapy of pain relief. The antinociceptive effect of uliginosin B (15 mg/kg, i.p.) was also prevented by pretreatment with DPCPX and ZM-241385 (A1 and A2A adenosinergic receptor antagonists, respectively). This effect is related, at least in part, to its ability of increases the AMP and ATP hydrolysis in the spinal cord and cerebral cortex synaptosomes, respectively. Moreover, uliginosin B inhibited the Na+,K+-ATPase activity (α1 and α3 isoforms) in vitro. The data set presented in this thesis pointed uliginosin B as a promising multirreceptor molecular pattern in the analgesic drug development. In summary, the antinociceptive and ataxic effects induced by uliginosin B were mediated by the activation of monoaminergic, glutamatergic, purinérgico and opioid neurotransmission and involves the ionic balance, required with different degree of importance.