Investigação dos efeitos neuroprotetores da grelina e do neuropeptídeo Y em um modelo experimental da doença de Alzheimer

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Neurociências, Florianópolis, 2012.O acúmulo da proteína beta amilóide (AB) no sistema nervoso central (SNC) e os prejuízos cognitivos são sinais clássicos da doença de Alzheimer que estão fortemente associados ao estresse oxidativo e às alterações colinérgicas. Um número crescente de trabalhos tem relacionado à obesidade como um fator de risco para o desenvolvimento da doença de Alzheimer. Durante o ganho de peso existe uma redução nos níveis plasmáticos e no SNC dos hormônios orexígenos grelina (Ghr) e neuropeptídeo Y (NPY), que além de regularem a ingesta de alimentos, também participam da modulação de processos cognitivos, emocionais e neurodegenerativos. No presente estudo, foram investigados os efeitos do pré-tratamento com Ghr ou NPY sobre as alterações comportamentais e neuroquímicas induzidas pela infusão intracerebroventricular (i.c.v.) do peptídeo AB1-40, utilizado como um modelo experimental da doença de Alzheimer. Grupos independentes de camundongos albinos (3 meses de idade) receberam uma administração aguda de Ghr (3 nmol/µl, i.c.v.), NPY (0.0234 umol/uL, i.c.v.) ou PBS (i.c.v.) 15 min antes da infusão do AB1-40 (400 pmol/camundongo, i.c.v.). De 9 a 14 dias após os tratamentos, os animais foram avaliados em uma bateria de testes comportamentais para a investigação das funções cognitivas (realocação do objeto), emocionais (suspensão pela cauda e labirinto em cruz elevado) e locomotoras (campo aberto). Ao final dos testes comportamentais, os animais foram sacrificados para a avaliação da captação de glutamato no hipocampo. As analise de parâmetros bioquímicos relacionados ao estresse oxidativo e atividade da enzima acetilcolinesterase (AchE) foram realizadas 24 h após o tratamento com Ghr, NPY e AB1-40. O tratamento prévio com Ghr ou NPY preveniu os prejuízos na memória espacial e aumento no tempo de imobilidade no teste de suspensão pela cauda induzidos pela infusão i.c.v. de AB1-40. Além disso, o peptídeo AB1-40 induziu uma significativa peroxidação lipídica, redução na atividade da enzima glutationa redutase (GR) e na captação de glutamato, aumento na atividade da enzima AchE no córtex pré-frontal e/ou hipocampo de camundongos que foram prevenidos pelo pré-tratamento com Ghr ou NPY. Em conjunto, os resultados do presente estudo sugerem que a Ghr e o NPY são capazes de prevenir os déficits cognitivos induzidos pelo peptídeo AB1-40 e apresentar um comportamento tipo antidepressivo em camundongos, sendo estes efeitos protetores mediados, ao menos em parte, pela inibição do estresse oxidativo e disfunção dos sistemas glutamatérgico e colinérgico.<br>Abstract : The accumulation of amyloid beta (AB) protein in the central nervous system (CNS) and the cognitive impairments are classic signs of Alzheimer's disease that are strongly associated with oxidative stress and changes in cholinergic system. A growing number of studies have related the obesity as a risk factor for the development of Alzheimer's disease. During the weight gain there is a reduction in CNS and plasmatic levels of orexigenic hormones ghrelin (GHR) and neuropeptide Y (NPY), which regulates the food intake and also participates in the modulation of cognitive, emotional and neurodegenerative disorders. In this study, we investigated the effects of pretreatment with Ghr or NPY on the behavioral and neurochemical changes induced by intracerebroventricular (i.c.v.) infusion of AB1-40 peptide, used as an experimental model of Alzheimer.s disease. Independent groups of Swiss albino mice (3 months old) received a single acute administration of Ghr (3 nmol/uL, i.c.v.), NPY (0.0234 umol/ uL, i.c.v.) or PBS (i.c.v.) 15 min before infusion of AB1-40 (400 pmol/mouse, i.c.v.). The animals were evaluated 9 to 14 days after the treatment on a battery of behavioral tests for the investigation of cognitive (object location), emotional (tail suspension and elevated plus-maze) and locomotion (open field) functions. At the end of behavioral tests, the animals were sacrificed for the evaluation of the glutamate uptake in hippocampus. The analysis of biochemical parameters related to oxidative stress and activity of the enzyme acetylcholinesterase (AChE) were performed 24 h after treatment with Ghr, NPY and AB1-40. Pretreatment with Ghr or NPY prevented the decline in spatial memory and the increased in immobility time in tail suspension test induced by the infusion icv of AB1-40. Moreover, the peptide AB 1-40 induced a significant lipid peroxidation, reduction in glutathione reductase (GR) activity and glutamate uptake, also causes an increase in enzyme AChE activity in the prefrontal cortex and/or hippocampus of mice that were prevented by pretreatment with Ghr or NPY. Altogether, the result of this study suggest that Ghr and NPY are capable of preventing cognitive deficits induced by peptide AB1-40 and present an antidepressant like-effect in mice, and these protective effects are mediated, at least in part, by inhibition of stress oxidative and dysfunction of the glutamatergic and cholinergic system