Stereoisomers of epoxy-carvone with anticonvulsant activity: a comparative study

The epoxy-carvone (EC) is a monoterpene present in herbs with proven pharmacological activity in the CNS, including, antinociceptive and anticonvulsant. This substance has chiral centers that permit the generation of four stereoisomers, called (+)-cis-EC, (-)-cis-EC, (+)-trans-EC and (-)-trans-EC, whose comparative anticonvulsant effects have never been studied. This work aims to investigate in a comparative way the anticonvulsant activity of enantiomers of EC cited in experimental models of chemical and electrical induction of seizures in mice and quantifying pro-inflammatory cytokines and perform histopathological analysis of the treated animals. In the test of the seizures induced by pentylenetetrazol, all stereoisomers tested (300 mg/kg; ip) were effective in protecting seizures, increasing the latency for appearances thereof. Since the test of the seizures induced by pilocarpine, substances (+)-cis-EC, (+)-trans-EC and (-)-trans-EC were most prominent in the reduction of parameters related to the activation of cholinergic receptors, and increase the latency to onset of seizures. No significant results were obtained in the test of seizures induced by strychnine, suggesting that possibly these drugs do not act in glycine receptors. In the maximum atrial electroshock model, difference was evident in the effect of EC stereoisomers and despite all reduce the duration of significantly convulsions, substances (+)-trans-EC and (-)-trans-EC showed a reduction even more pronounced. In the kindling test, (+)-cis-EC and (-)-cis-EC reduced the average scores presented with a small but noticeable, especially (+)-cis-EC. The stereoisomer (+)-cis-EC decreased levels of proinflammatory cytokines IL-1β, IL-6 and TNFα in the kindling test, whereas comparatively (-)-cis-EC did not reduce the amount of IL -1β. Histopathological analysis showed greater hippocampal neuronal protection for those treated with (+)-cis-EC. The group treated with (-)-cis-CE exhibited inflammatory components in this tissue, which again lists (+)-cis-EC as a promising, compared. Thus, these results show that the EC stereoisomers has similar anticonvulsant potential, especially (+)-cis-EC, which interferes possibly potentiating inhibitory pathways or inhibiting excitatory pathways, in addition to changing levels of cytokines involved in epileptic condition and promote neuronal protection mechanisms that require further investigation.Financiadora de Estudos e Projetos - FinepA epóxi-carvona (EC) é um monoterpeno presente em plantas aromáticas com atividades farmacológicas já comprovadas no sistema nervoso central, entre elas, antinociceptiva e anticonvulsivante. Esta substância apresenta centros quirais que possibilitam a geração de quatro estereoisômeros, denominados (+)-cis-EC, (-)-cis-EC, (+)-trans-EC e (-)-trans-EC, cujos efeitos anticonvulsivantes comparativos nunca foram estudados. Este trabalho visa investigar de forma comparativa a atividade anticonvulsivante dos citados estereoisômeros da EC em modelos experimentais de indução química e elétrica de convulsão em camundongos, bem como quantificar citocinas pró-inflamatórias e realizar análise histopatológica dos animais tratados. No teste das convulsões induzidas pelo pentilenotetrazol, todos os estereoisômeros testados (300 mg/kg; i.p.) foram efetivos na proteção das convulsões, aumentando a latência para surgimentos das mesmas. Já no teste das convulsões induzidas pela pilocarpina, as substâncias (+)-cis-EC, (+)-trans-EC e (-)-trans-EC tiveram maior destaque na redução de parâmetros relacionados à ativação de receptores colinérgicos, além de aumentarem a latência para início das convulsões. Não foram obtidos resultados significativos no teste das convulsões induzidas pela estricnina, sugerindo-se que possivelmente estas drogas não atuem em receptores de glicina. No modelo do eletrochoque auricular máximo, evidenciou-se diferença no efeito dos estereoisômeros da EC e apesar de todos reduzirem a duração das convulsões de forma significativa, as substâncias (+)-trans-EC e (-)-trans-EC apresentaram uma redução ainda mais acentuada. No teste do “kindling”, (+)-cis-EC e (-)-cis-EC reduziram a média dos escores apresentados, com pequeno mas visível destaque para (+)-cis-EC. O estereoisômero (+)-cis-EC diminuiu os níveis das citocinas pró-inflamatórias IL-1β, IL-6 e TNFα no teste do “kindling”, enquanto, comparativamente, (-)-cis-EC não reduziu a quantidade de IL-1β. A análise histopatológica do hipocampo evidenciou proteção neuronal maior para os tratados com (+)-cis-EC. O grupo que recebeu (-)-cis-EC exibiu componentes inflamatórios neste tecido, o que elenca mais uma vez (+)-cis-EC como promissor, comparativamente. Sendo assim, esses resultados mostram que os estereoisômeros da EC tem similar potencial anticonvulsivante, com destaque para (+)-cis-EC, que possivelmente interfere potencializando vias inibitórias ou inibindo vias excitatórias, além de alterar os níveis de citocinas envolvidas no processo epileptogênico e promover proteção neuronal por mecanismos que requerem maiores investigaçõe