Estimulação magnética transcraniana repetitiva em modelo animal de dor neuropática

Abstract

Dor neuropática (DN) está relacionada à presença de hiperalgesia, alodinia e dor espontânea, afetando de 7% a 10% da população geral. É uma dor de difícil tratamento, sendo necessário a busca de novas opções terapêuticas. Neste contexto, a estimulação magnética transcraniana repetitiva (EMTr) vem sendo aplicada para o alívio da DN, especialmente em pacientes com dor refratária. Considerando a relevância do tema, o objetivo desta tese foi avaliar o efeito do tratamento com EMTr sobre a resposta nociceptiva e a memória de longo prazo de ratos submetidos a um modelo de DN, além de avaliar seus efeitos nos níveis centrais de neurotrofinas e citocinas pró e anti-inflamatórias. Para tanto, foram utilizados 106 ratos Wistar machos adultos (60 dias de idade), divididos em 9 grupos experimentais: controle (C), controle + sham EMTr (C+s.EMTr), controle + EMTr ativo (C+EMTr), sham dor neuropática (s.DN), sham dor neuropática + sham EMTr (s.DN+s. EMTr), sham dor neuropática + EMTr ativo (s.DN+EMTr), dor neuropática (DN), dor neuropática + sham EMTr (DN+s. EMTr) e dor neuropática + EMTr ativo (DN+EMTr). O estabelecimento do modelo de DN ocorreu 14 dias após a cirurgia de constrição crônica do nervo isquiático (CCI). A partir disso, os ratos foram tratados com sessões diárias de 5 minutos de EMTr por 8 dias consecutivos. As respostas de hiperalgesia térmica e alodinia mecânica foram avaliadas antes do procedimento cirúrgico, após o estabelecimento da DN e 24h após o término do tratamento, por meio dos testes da Placa Quente (PQ) e von Frey (VF). A memória de longo prazo foi avaliada pelo teste de reconhecimento de objetos, 48h após o término do tratamento. Em seguida, os animais foram eutanasiados e estruturas foram coletadas para análises bioquímicas. Os ensaios bioquímicos (níveis de BDNF, TNF-α e IL-10) foram realizados em homogenatos de córtex pré-frontal (CPF), medula espinhal e hipocampo. O tratamento com EMTr promoveu reversão total da hiperalgesia térmica (Placa Quente) induzida pelo modelo de DN e reversão parcial da alodinia mecânica (Von-Frey). Além disso, a EMTr aumentou os níveis de BDNF e TNF-α no CPF e reverteu a diminuição dos níveis hipocampais de IL-10 nos animais com DN. Complementarmente, o tratamento com EMTr reverteu o déficit na memória de longo prazo induzido pela DN. Desta forma, a EMTr apresenta-se como uma ferramenta promissora para o manejo da DN, e as alterações induzidas pela estimulação parecem ser estado-dependente, ou seja, EMTr induz alterações em parâmetros neuroquímicos, modulando a neuroplasticidade, apenas nos animais com um estado mal adaptativo como a DN, aumentando o limiar nociceptivo e recuperando a memória de longo prazo desses animais.

Neuropathic pain (NP) is related to the presence of hyperalgesia, allodynia, and spontaneous pain, affecting 7% to 10% of the general population. The management of NP is difficult, demanding new therapeutic options. In this context, repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) has been applied for NP relief, especially in patients with refractory pain. Considering the relevance of this theme, the aim of the present thesis was to evaluate the effects of rTMS treatment on the nociceptive response and long-term memory of rats in a NP model, and to evaluate its effects on central levels of neurotrophins and pro and anti-inflammatory cytokines. For this purpose, 106 adult male Wistar rats (60 days old) were used, divided into 9 experimental groups: control(C), control + sham rTMS (C+s.rTMS), control + active rTMS (C+ rTMS), sham neuropathic pain (s.NP), sham neuropathic pain + sham rTMS (s.NP+s.rTMS), sham neuropathic pain + active rTMS (s.NP+rTMS), neuropathic pain (NP), neuropathic pain + sham rTMS (NP+s.rTMS) and neuropathic pain + active rTMS (NP+rTMS). The establishment of the NP model occurred 14 days after surgery for chronic constriction injury (CCI) of the sciatic nerve. Thereafter, the rats were submitted to daily 5-minute rTMS sections during 8 consecutive days. The responses of thermal hyperalgesia and mechanical allodynia were evaluated before the surgical procedure, after the establishment of NP and after treatment, respectively, by the hot plate and von-Frey tests, 24h after the end of the treatment. Long-term memory was assessed by the object recognition test, 48 hours after the end of treatment. After, animals were killed, and the structures collected for biochemical assays. BDNF, TNF-α and IL-10 levels were performed in prefrontal cortex (PFC), spinal cord and hippocampus homogenates. Treatment with rTMS promoted total reversal of thermal hyperalgesia (hot plate) and partial reversal of mechanical allodynia (von-Frey) induced by the NP model. Furthermore, rTMS increased BDNF and TNF-α levels in the PFC and reversed the decrease in hippocampal IL-10 levels in animals with NP. In addition, rTMS treatment reversed the long-term memory deficit induced by NP. Thus, rTMS presents itself as a promising tool for the management of NP; changes induced by the stimulation seem to be state-dependent, that is, rTMS induces changes in neurochemical parameters, modulating neuroplasticity, only in animals with a maladaptive state (i.e. NP), increasing nociceptive thresholds and long-term memory restoration in these animals.