Central effects of Coumarin (1,2-benzopyrone): behavioral and neurochemical study in mice prefrontal cortex and hippocampus.

A cumarina (1,2-benzopirona) Ã um composto aromÃtico encontrado em vÃrias espÃcies vegetais. Este trabalho objetivou avaliar as aÃÃes da cumarina em modelos comportamentais de ansiedade, depressÃo e sedaÃÃo, tais como, campo aberto, rota rod, labirinto em cruz elevado (LCE), placa perfurada e suspensÃo da cauda, procurando esclarecer os mecanismos atravÃs de doseamento de aminoÃcidos em cÃrtex prÃ-frontal e hipocampo de camundongos atravÃs de HPLC (High Perfomance Liquid Chomatography). Foram utilizados camundongos albinos, variedade Swiss Webster, adultos, machos, pesando entre 25-30 g, provenientes do BiotÃrio do Departamento de Fisiologia e Farmacologia da UFC. A cumarina (CUM) foi administrada de forma aguda por via intraperitoneal nas doses de 5, 20 ou 40 mg/kg. Os resultados mostram que a CUM, em todas as doses utilizadas, diminuiu a atividade locomotora, o nÃmero de rearing e grooming no teste do campo aberto, sugerindo uma possÃvel aÃÃo sedativa. No rota rod nÃo alterou a coordenaÃÃo motora ou causou dÃficit muscular nos animais, sugerindo que seus efeitos nÃo se devem ao bloqueio neuromuscular perifÃrico. No LCE e no teste da placa perfurada, a cumarina mostrou seu efeito ansiogÃnico, pois reduziu todos os parÃmetros analisados no LCE, como o nÃmero de entradas nos braÃos abertos (NEBA), percentagem de entrada nos braÃos abertos (PEBA), Tempo de permanÃncia nos braÃos abertos (TPBA) e percentagem do tempo de permanÃncia nos braÃos abertos (PTBA), assim como o nÃmero de head dips na placa perfurada. Ainda com o intuito de esclarecer as alteraÃÃes ocorridas na atividade locomotora dos animais, foi administrada a levodopa + carbidopa (L-DOPA), que levou a um pequeno aumento na atividade locomotora, em relaÃÃo ao grupo da CUM. Quando associada ao haloperidol (HALO) - antagonista dopaminÃrgico, o efeito da L-DOPA foi revertido. HALO + CUM causou uma maior interferÃncia na locomoÃÃo, como um efeito sinÃrgico. A cumarina nÃo apresentou efeito antidepressivo no teste da suspensÃo da cauda, pois aumentou o tempo de imobilidade dos animais. A imipramina (antidepressivo) diminuiu este parÃmetro. No doseamento de aminoÃcidos neurotransmissores houve aumento nos nÃveis de GABA no cÃrtex prÃ-frontal, de maneira semelhante ao diazepam, podendo explicar em parte a diminuiÃÃo da atividade locomotora. TambÃm aumentaram glutamato, glicina e taurina no grupo tratado com 20 mg/kg de cumarina. No hipocampo os nÃveis de glutamato foram significativamente reduzidos. Estas aÃÃes podem estar ligadas ao aumento ou diminuiÃÃo nos nÃveis de aminoÃcidos excitatÃrios e inibitÃrios e envolvimento dopaminÃrgico. O efeito ansiogÃnico da cumarina parece envolver a participaÃÃo da dopamina sobre o estriado. O aumento dos nÃveis de taurina leva a um balanÃo nos nÃveis de glutamato, o que pode explicar o efeito ansiogÃnico e possivelmente neuroprotetor da cumarina. A cumarina demonstrou aÃÃo sedativa e ansiogÃnica sobre o SNC provavelmente devido atuaÃÃo como antagonista dopaminÃrgico. Esse mecanismo pode ter sido modulado pelos sistemas gabaÃrgico e, principalmente, glutamatÃrgico no cÃrtex prÃ-frontal.Coumarin (1,2-benzopyrone) is an aromatic compound found in many plant species. This study proposed to evaluate the coumarin actions in behavioral models of anxiety, depression and sedation activity, such as the open field, rota rod, elevated plus maze (EPM), hole board and tail suspension, still looking to clarify mechanisms by which this compound acts, through amino acids determination studies in mice prefrontal cortex and hippocampus by HPLC (High Performance Liquid Chomatography). The coumarin (CUM) was administered acutely in all tests, at doses of 5, 20 or 40 mg/kg, by intraperitoneal route. The results show that CUM, in all used doses, decreased the locomotor activity, the number of rearing and grooming in open field test, suggesting a possible sedative action. In the rota rod the coumarin did not alter the motor coordination or caused muscular deficit in animals. This suggests that the depressant effect of coumarin should not be exercised by peripheral neuromuscular blockade, but possibly the effects must involve neurons that control the central depressive activity. In the EPM and hole board test, coumarin proved its anxiogenic effect, as it reduced all examined parameters in the EPM, as NEOA, PEOA, TPOA and PTOA, as well as the number of head dips in the hole board. This opposite effect to diazepam was not reversed by flumazenil (benzodiazepine antagonist). This suggests that coumarin does not act in a similar manner to benzodiazepines. Still aiming to clarify the changes in animals locomotor activity, it was administered levodope + carbidope (L-DOPA), which led to a small increase in the locomotor activity, compared to CUM group. When associated to haloperidol (HALO) - dopaminergic antagonist, L-DOPA had its effects reversed. HALO + CUM caused greater interference in locomotion, as a synergic effect. The coumarin did not show antidepressant effect in the tail suspension test, because it increased the immobility time of animals. Imipramine (antidepressant) decreased this parameter. In the determination of amino acids neurotransmitters it was observed an increase in the GABA levels in the prefrontal cortex, similar to diazepam, which may partly explain the decrease in locomotor activity. The levels of glutamate, glycine and taurine also increased in the group treated with coumarin 20 mg/kg. In the hippocampus, significant changes occurred in levels of glutamate, which were reduced. It follows, therefore, that the CUM has sedative, anxiogenic and depressant activities. These actions can be linked to an increase or decrease of excitatory and inhibitory amino acids levels and dopaminergic involvement. The anxiogenic effect of coumarin seems to involve the dopamine participation on striatum. Increased levels of taurine leads to a balance in the glutamate levels, which may explain the anxiogenic effect and possible neuroprotective of coumarin. The coumarin demonstrate sedative and anxiogenic action in CNS probably caused by dopaminergic antagonism modulated by gabaergic system, mainly glutamatergic in the prefrontal cortex