Avaliação dos efeitos agudo e crônico de antidepressivos na 6-sulfatoximelatonina urinária em ratos Wistar

Abstract

Introdução: Observa-se demora em obter resposta clínica ao tratamento com antidepressivos. Um dos potenciais biomarcadores do efeito dos antidepressivos é a melatonina, sintetizada a partir da serotonina em resposta à sinalização noradrenérgica. A ação dos antidepressivos, principalmente por aumento da transmissão noradrenérgica e/ou serotonérgica, também afeta a produção pineal de melatonina. A melatonina é predominantemente excretada na urina na forma de 6-sulfatoximelatonina (aMT6s). A medida da aMT6s parece representar uma forma indireta e não-invasiva de aferição da produção pineal de melatonina e do efeito de antidepressivos. Com isso o nosso objetivo foi o de avaliar o efeito agudo e crônico de antidepressivos na aMT6s urinária noturna em ratos Wistar machos e fêmeas. Métodos: Ratos Wistar machos e fêmeas adultos (N=32) foram mantidos sob 12h:12h claro-escuro e divididos em três grupos de tratamento (n=8, 4 machos e 4 fêmeas): controle (salina), fluoxetina (5mg/kg) e imipramina (10mg/kg). Os tratamentos foram administrados através de injeção intraperitoneal diária (2ml/kg) do 2º ao 23º dia de experimento. A urina produzida nas 12 horas de escuro foi coletada em gaiolas metabólicas nos dias 1 (pré-tratamento), 2 (efeito agudo), 9 (1ª semana), 16 (2ª semana), 23 (3ª semana) e 24 (pós-tratamento). A concentração de aMT6s urinária (ng/mL) foi determinada por ELISA e multiplicada pelo volume de urina para obter a quantidade de aMT6s excretada. A interação entre os fatores grupo, tempo e sexo foi avaliada através de GEE/Bonferroni (SPSS 23.0, p<0,05). Resultados: Ratos machos apresentaram níveis significativamente mais altos de aMT6s do que as ratas fêmeas em todos os momentos avaliados (p <0,001). Níveis noturnos de aMT6s no tratamento agudo com fluoxetina (Dia 2) foram maiores que no início (Dia 1) em ratos machos (p <0,001) e fêmeas (p <0,005). O tratamento com imipramina aguda e ambos os tratamentos crônicos não provocaram uma resposta significativa em aMT6s. Conclusão: Este estudo propõe a mensuração da produção noturna de aMT6s urinária como método não invasivo de avaliação do efeito de antidepressivos em ratos Wistar. No entanto, devido a questões metodológicas (tamanho amostral pequeno, variação nos níveis iniciais de aMT6s, a não avaliação do ciclo estral e da creatinina urinária), nossa hipótese de que o tratamento antidepressivo aumentaria os aMT6s urinária não pode ser aceita ou rejeitada. Identificar projetos de pesquisa adequados para investigar nossa hipótese é crucial devido ao potencial translacional da medição de aMT6s urinária como um biomarcador para antecipar a resposta clínica aos antidepressivos.

Introduction: There is a delay in obtaining a clinical response to treatment with antidepressants. One of the potential biomarkers of the antidepressant effect is melatonin, synthesized from serotonin in response to noradrenergic signaling. The action of antidepressants, mainly by increased noradrenergic and / or serotonergic transmission, also affects the pineal production of melatonin. Melatonin is predominantly excreted in the urine as 6-sulfatoxymelatonin (aMT6s). The measurement of aMT6s seems to represent an indirect and non-invasive way of assessing pineal production of melatonin and the effect of antidepressants. Thus, our objective was to evaluate the acute and chronic effect of antidepressants on nocturnal urinary aMT6s in male and female Wistar rats. Methods: Male and female Wistar rats (N = 32) at 63 days of age were kept under a 12:12h light-dark cycle. The animals were divided into three treatment groups (n = 8, 4 males and 4 females): SAL (saline), FLU (fluoxetine 5mg/kg) and IMI (imipramine 10mg/kg). Treatments were administered through daily intraperitoneal injections, from the 2nd to the 23rd day of the experiment, and the volume injected was set at 2ml/kg. Total urine produced on the 12 hours of dark phase was collected using metabolic cages on the following experimental days: Day 1 (baseline), Day 2 (acute treatment), Day 9 (1-week chronic treatment), Day 16 (2-weeks chronic treatment), Day 23 (3-weeks chronic treatment) and Day 24 (withdrawal). Urinary aMT6s concentration (ng/mL) was determined by an ELISA kit and multiplied by total urine volume (mL) to obtain the amount of aMT6s excreted (ng/12 hours). The interaction between the factors sex*time and between group*time for each sex was evaluated through GEE/Bonferroni (SPSS 23.0). Results: Male rats displayed significantly higher levels of aMT6s than female rats at all assessed time points (p<0.001). Nocturnal aMT6s levels at acute fluoxetine treatment (Day 2) were higher than at baseline (Day 1) in both male (p<0.001) and female rats (p<0.005). Acute imipramine treatment and both chronic treatments did not elicit a significant response in aMT6s. Conclusion: This study proposes the measurement of the nocturnal production of urinary aMT6s as a non-invasive method of measuring the effect of antidepressantsin Wistar rats. However, due to methodological issues (small sample size, variation in aMT6s levels at baseline and lack of assessment of estrous cycle and urinary creatinine), our hypothesis that antidepressant treatment would increase urinary aMT6s remains to be accepted or rejected. Identifying suitable research designs to investigate our hypothesis is crucial due to the translational potential of measuring urinary aMT6s as a biomarker to anticipate the clinical response to antidepressants.