Antiepileptic evaluation of a new a bioinspired peptide in Occidentalina-1202 from the venom of the wasp Polybia occidentalis

Dissertação (mestrado)—Fundação Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2019.Epilepsia se refere a um conjunto de doenças caracterizadas pela atividade excessiva dos neurônios, que geram descargas elétricas hipersincronizadas. É uma das doenças neurológicas mais prevalentes no mundo, gerando uma necessidade de investimentos em tratamentos. Os fármacos antiepilépticos são comumente associados a efeitos colaterais e são ineficientes no controle de crises em cerca de 70% em pacientes com Epilepsia do Lobo Temporal (ELT). Pesquisas demonstraram que um peptídeo isolado da vespa Polybia occidentalis, denominado Occidentalina-1202 foi capaz de proteger ratos Wistar contra crises induzidas quimicamente. Com base nisso o objetivo desse trabalho foi avaliar a atividade antiepiléptica de um novo peptídeo bioinspirado da Occidentalina-1202 (administrado em diferenças vias) em modelos agudos de crises induzidas por convulsivantes químicos, calcular sua DE50 e avaliar no modelo crônico de ELT. O peptídeo Nor-1202 foi administrado em camundongos Swiss machos via intracerebroventricular (i.c.v.) (6; 3 ou 0,3 μg/animal), subcutânea (8 e 4 mg/kg) e intraperitoneal (i.p.) (8 mg/kg). Para a administração i.c.v. os animais foram submetidos a um procedimento para implantação de uma cânula no ventrículo lateral (VL). Uma vez administrado o peptídeo, foram administrados nos camundongos, a pilocarpina (250 mg/kg i.p.) ou o ácido caínico (1,25 μg/animal i.c.v.) e os animais tiveram seus comportamentos filmados por 30 min. No modelo do ácido caínico o peptídeo só foi avaliado via i.c.v. O grupo controle negativo foi infundido com solução salina 0,9% e o grupo controle positivo foi tratado com Diazepam (4 mg/kg) para ambos os convulsivantes. O modelo crônico de ELT foi induzido por pilocarpina (210 mg/kg i.p.), os camundongos tiveram Status Epilepticus (SE) (fase aguda do modelo) e 10 dias após o SE os animais tiveram cânulas implantadas no VL. Do dia 15 ao dia 20 do modelo (fase crônica) foram tratados diariamente com Nor-1202 (i.c.v.) ou solução salina 0,9% (grupo epiléptico) contra as crises recorrentes e espontâneas (CRE) e filmados por 10hrs. No modelo agudo de pilocarpina o peptídeo (i.c.v.) protegeu os animais contra a crise generalizada e contra óbito, porém não teve atividade contra as crises quando injetado sistemicamente (i.p. e subcutânea). No modelo do ácido caínico, o peptídeo (i.c.v.) não protegeu os animais contra a crise generalizada, porém aumentou a % de sobrevivência destes. Quando avaliada no modelo crônico de ELT, a DE50 do Nor-1202 não foi diferente estatisticamente do grupo epiléptico e nem do grupo sadio (animais que não foram submetidos ao SE), em relação ao tempo que os camundongos passaram tendo CREs durantes os cinco dias de tratamento. Mostrando um efeito intermediário. Quanto ao número de CREs durante a fase de tratamento crônica, o grupo tratado com o Nor-1202 teve significativamente mais crises do que o grupo sadio no dia 2 do tratamento. Nos outros quatro dias o peptídeo também não apresentou diferenças em relação ao grupo sadio nem ao grupo doente. Os resultados indicam que o peptídeo tem um efeito antiepiléptico contra crises induzidas por pilocarpina, porém não tem ação no sistema nervoso central quando injetado sistemicamente. Além disso mais estudos são necessários para uma melhor avaliação do Nor-1202 no modelo de ELT, com maiores doses sendo avaliadas.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).Epilepsy refers to a set of neurological diseases characterized by excessive activity of neurons which generate hypersynchronized electrical discharges. It is one of the most prevalent neurological diseases in the world, generating a need for investments in treatments. Antiepileptic drugs are commonly associated with side effects, and are ineffective in seizure control in about 70% of patients with Temporal Lobe Epilepsy (TLE). Research has shown that a peptide found in venom from Polybia occidentalis, denominated Occidentalina-1202, was able to protect Wistar rats from chemically induced seizures. Therefore the purpose of this study was to evaluate the antiepileptic activity of Nor-1202 (a new bioinspired peptide in Occidentalina-1202) in acute models of epileptic seizures induced by pilocarpine and kainic acid, thus to define EC50 and evaluate the effectiveness of the peptide in a chronic model of TLE induced by pilocarpine. Swiss mice received i.c.v. administration of the peptide (6; 3 ou 0.3 μg/animal) or subcutaneous administration (8 e 4 mg/kg) or i.p. (8 mg/kg). For i.c.v. administration a stereotaxic procedure was perfomed to implant a guide cannula in the lateral ventricle. Prior to the injection of pilocarpine (250 mg/kg i.p.) or kainic acid (1,25 μg/animal i.c.v.), the administration of Nor-1202 or vehicle solution was performed. Then, the mices had their behaviors filmed for 30 min. In the kainic acid model the peptide was only evaluated via i.c.v. The positive control animals received a prior treatment with Diazepam (4 mg/kg i.p.) in the two acute models. The chronic model of TLE was induced by pilocarpine (210 mg/kg i.p.), mices manifested signs of Status Epilepticus (SE) for three hours (acute period of the model) and 10 days later stereotaxic procedure was perfomed to implant a guide cannula in the lateral ventricle. During chronic period (15 to 20 days) treatment against spontaneous recurrent seizures (SRS) was carried out during five consecutive days by i.c.v. injections with vehicle solution or Nor-1202. During this period, behavioral and SRS were monitored by video recording. In the acute model of seizures induced by pilocarpine, Nor-1202 (i.c.v.) protected the animals against generalized seizures and death, but did not have antiepileptic activity when systemically injected. In the kainic acid model of seizures, the peptide did not protected the animals against generalized seizures but increased the % of survival. When evaluated in the chronic model of TLE, the ED50 of Nor-1202 was not statistically different from the epileptic group nor from the healthy group (animals that were not submitted to SE), in relation to the time the mice spent having SRS during the five days of treatment. Showing an intermediate effect. As for the number of SRS during the chronic treatment, the group treated with Nor-1202 had significantly more seizures than the healthy group at day 2 of treatment. In the other four days, the peptide did not present differences either in relation to the healthy group nor to the epileptic group. The results indicate that the peptide has an antiepileptic effect against pilocarpine-induced seizures, but has no central nervous system action when systemically injected. In addition, more studies are needed to better evaluate the effectiveness of Nor-1202 in the TLE model, with higher doses being evaluated