Impactos da estimulação transcraniana por corrente contínua (ETCC) na resposta comportamental e neuroquímica de ratos submetidos a um modelo de neuralgia trigeminal

Abstract

A neuralgia trigeminal é o tipo de neuropatia orofacial mais prevalente, acometendo principalmente indivíduos idosos. O sintoma mais característico é alodínia mecânica relacionada à sensibilização central. Atualmente, os tratamentos disponíveis para o tratamento da neuralgia trigeminal são o farmacológico, como uso de anticonvulsivantes e antidepressivos, e o cirúrgico, em casos eletivos. Entretanto, nem todos os pacientes obtém remissão sintomática, toleram os fármacos ou podem ser submetidos a procedimento cirúrgico. Mesmo nos casos em que é realizada cirurgia, os sintomas tendem a retornar em alguns anos. Assim, torna-se necessário buscar novas terapias para neuralgia trigeminal. A estimulação transcraniana por corrente contínua (ETCC) parece ser uma alternativa promissora no alívio das dores neuropáticas por promover neuroplasticidade de sistemas envolvidos na modulação dos processos nociceptivos. Além disso, é uma técnica segura, não invasiva, indolor e bem tolerada. Devido a sua relevância, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da ETCC em um modelo animal de dor neuropática orofacial (neuralgia trigeminal) na resposta nociceptiva mecânica usando-se o teste de Von Frey de filamentos e em parâmetros bioquímicos (dosagem da enzima lactato desidrogenase (LDH) em soro e fator de necrose tumoral α (TNF- α), fator de crescimento neural (NGF) e interleucina 10 (IL-10) em tronco encefálico). Todos os procedimentos experimentais foram realizados na Unidade de Experimentação Animal (UEA), Unidade de Análises Moleculares e de Proteínas (UAMP) e Unidade de Patologia Experimental (UPE) do Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA). O modelo de dor neuropática utilizado foi o de injúria por constrição crônica do nervo infraorbitário (CCI-ION) proposto por Imamura em 1997 adaptado. O trabalho foi dividido em dois desenhos experimentais. Inicialmente foi realizado o protocolo 1 que com 21 animais divididos em 2 grupos: dor (CCI-ION) e sham dor (acesso cirúrgico sem constrição). Foi realizado o teste de Von Frey nos tempos: basal, 3, 7, 10 e 14 dias pós-cirurgia para determinar a partir de que dia se estabelece dor neuropática. No protocolo 2, os animais foram divididos em 7 grupos: controle, sham dor, sham dor + sham ETCC (tratamento falso), sham dor + ETCC (tratamento ativo), dor, dor + sham ETCC e dor + ETCC. Esta etapa foi realizada em 2 fases. Na primeira fase, os animais foram eutanasiados 24 horas após a última sessão de tratamento, na segunda fase, 7 dias após a última sessão de tratamento. Foi realizado o teste de Von Frey de filamentos nos tempos: basal, 14 dias após a cirurgia, imediatamente a última sessão de tratamento, 24 horas após a última sessão de tratamento. Na segunda fase, foram realizadas avaliações neuroquímicas 7 dias após a última sessão de tratamento. O tratamento consistiu de 8 sessões diárias consecutivas de ETCC anodal com duração de 20 minutos para os grupos ETCC e o mesmo tempo como os eletrodos desligados para os grupos sham ETCC. Observamos que são necessários, pelo menos 14 dias após a cirurgia para o estabelecimento da dor neuropática, ETCC foi capaz de promover o retorno do limiar nociceptivo mecânico ao valor basal 24 horas após o final do tratamento no grupo dor com tratamento ativo. Não foi encontrada diferença entre os grupos imediatamente e 24h após o tratamento provavelmente porque o limiar nociceptivo dos animais foi re-estabelecido. Nas dosagens bioquímicas realizadas observou-se diminuição dos níveis de lactato desidrogenase (LDH) em soro no grupo dor e tratamento ativo, sugerindo segurança na técnica empregada. Os níveis de NGF (fator de crescimento neural) em tronco encefálico mostraram-se menores nos animais submetidos ao modelo de dor tratados com ETCC em relação aos submetidos ao modelo de dor, sem tratamento em 24 horas e, mais acentuadamente, após 7 dias do final do tratamento com ETCC. Os níveis de TNF-α e de IL-10 em tronco encefálico aumentaram nos grupos submetidos ao modelo de dor 7 dias após o final do tratamento, e a ETCC não foi capaz de reverter estes efeitos. A conclusão deste trabalho é de que o modelo de dor neuropática orofacial utilizado pode ser usado em estudos de curta duração (menor que 22 dias), não sendo útil para estudos longos. A ETCC mostrou-se eficaz no aumento do limiar nociceptivo em animais submetidos ao modelo de dor , reduzindo, NGF, TNF-α e IL-10 em tronco encefálico e demonstrando segurança.

Trigeminal neuralgia is the most prevalent type of orofacial neuropathy, it affects mainly elderly individuals. The most characteristic symptom is mechanical allodynia related to central sensitization. Currently, the therapies available for the treatment of trigeminal neuralgia are pharmacological, as anticonvulsants and antidepressants , and surgery in some cases. However, not all patients get remission of symptoms, tolerate the drugs side efects ou may undergo surgery. Even in cases where surgery is performed , the symptoms tend to return in a few years . Thus, it becomes necessary to search for new therapies for trigeminal neuralgia . Transcranial direct current stimulation (tDCS) appears to be a promising alternative for the relief of neuropathic pain by promoting neuroplasticity of the systems involved in the modulation of nociceptive processes. Moreover, it is a safe, non-invasive, painless and well tolerated technique. Because its relevance, the aim of this study was to evaluate the efficacy of tDCS in a neuropathic orofacial pain (trigeminal pain) animal model on nociceptive response using the Von Frey filament testing and biochemical parameters. All experimental procedures were performed in the Unidade de Experimentação Animal (UEA), Unidade de Aanálises Moleculares e de Proteínas (UAMP) and Unidade de Patologia Experimental (UPE) of Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA). Therefore, were evaluated the mechanical nociceptive response and some neurochemical parameters. Neuropathic pain model used was the chronic constriction injury to the infraorbital nerve (CCI- ION) adapted from Imamura in 1997. Behavioral evaluation was performed by the facial Von Frey filaments test . Biochemical parameters analyzed were: lactate dehydrogenase (LDH) in serum and tumor necrosis factor α (TNF- α) , nerve growth factor (NG ) , and interleukin 10 (IL -10 ) in brainstem. The study was divided into two experimental designs . Initially a pilot project was conducted with 21 animals divided into 2 groups : pain (CCI- ION) and sham pain (surgical access without nerve constriction) . Von Frey test was performed at times: baseline , 3, 7 , 10 and 14 days after surgery to determine the time when neuropathic pain was present. In the second experimental design , animals were divided into 7 groups: control , sham pain, sham pain + sham tDCS (fake treatment) , sham pain + tdcs (active treatment) , pain, + sham tDCS and pain + ETCC . This step was performed in 2 stages. In the first phase , the animals were euthanized 24 hours after the last treatment session, in the second phase , seven days after the last treatment session. In the second phase , neurochemical evaluations were performed 7 days after the last treatment session. Treatment consisted of 8 consecutive sessions of anodal tDCS with 20 minutes duration to tDCS groups and the same time as the electrodes disconnected for sham tDCS groups. It was observed that, at least 14 days after surgery are needed for establishing of neuropathic pain, tDCS was able to promote the return of the mechanical nociceptive threshold to baseline immediately and 24 hours after the end of treatment inside pain with active treatment group. No difference was found between groups immediately and 24 hours after treatment probably because the nociceptive threshold of the animals were re- established. In biochemical assays it was observed decrease in serum lactate dehydrogenase levels (LDH) in group pain and active treatment , suggesting technique’s security. The brainstem levels of NGF (nerve growth factor) were smaller in pain group treated with tDCS animals in comparison to pain model without treatment animals in 24 hours and most markedly after 7 days of tDCS end of treatment. The brainstem levels of TNF- α and IL - 10 were increased in pain groups in 7 days after the end of treatment , and tDCS was not able to reverse these effects . The conclusion is that the neuropathic orofacial pain model adopted can be used in short-term studies (less than 22 days) , not being useful for long studies. The ETCC was effective in reducing the nociceptive threshold in animals subjected to pain model , reducing NGF , TNF- α and IL- 10 in the brainstem with security.