Evaluation of possible mechanisms involved in the antinociceptive effect of the C-terminus of murine S100A9 on experimental neuropathic pain: an experimental approach

O peptídeo sintético idêntico ao C-terminal da proteína S100A9 murina (pS100A9m) possui efeito antinociceptivo em diferentes modelos de dor inflamatória aguda. No presente estudo, o efeito do pS100A9m foi avaliado sobre a dor neuropática induzida pela constrição crônica (CCI) do nervo ciático em ratos. Ainda, foram investigados os possíveis mecanismos envolvidos neste efeito. A nocicepção foi avaliada pelos testes de hiperalgesia, alodinia e dor espontânea. Os animais foram tratados com diferentes doses do pS100A9m pelas vias intraplantar, oral ou intratecal 14 dias após a CCI e a nocicepção avaliada após 1 hora. As três vias de administração bloquearam a hiperalgesia, a alodinia e a dor espontânea decorrentes da dor neuropática. A duração do efeito do pS100A9m varia de acordo com a via utilizada e com o fenômeno nociceptivo testado. Ainda, a injeção intraplantar do peptídeo, na pata contralateral à CCI, inibiu a hiperalgesia e a alodinia observadas após a constrição do nervo. Quando o pS100A9m foi administrado pela via intraplantar no 7° dia após a CCI, ele também induziu inibição da hiperalgesia inflamatória que é observada nesse período. Os prováveis mecanismos envolvidos no efeito antinociceptivo do pS100A9m foram investigados pela administração de antagonistas de receptores de serotonina, noradrenalina, GABA (A e B) e opióides. Os resultados obtidos demonstraram que apenas o antagonista de receptor GABAB reverteu completamente o efeito antinociceptivo do pS100A9m sobre a dor neuropática, detectada no 14º dia pós-cirúrgico. Além disso, foram avaliadas as expressões das proteínas Egr-1, Fos e TNFα na medula dos ratos submetidos à CCI e tratados com o peptídeo 7 ou 14 dias do procedimento cirúrgico. O aumento na expressão das proteínas Egr-1 e Fos foi evidenciado tanto no 7º como no 14º dia após a CCI, em animais que não receberam nenhum tratamento ou aqueles que foram tratados com o veículo do peptídeo. Por outro lado, o pS100A9m inibiu a expressão destas duas proteínas no lado ipsolateral à CCI no corno dorsal da medula espinhal dos animais. Com relação ao TNFα, apenas no 7º dia após a CCI foi detectado o aumento na expressão desta proteína. Ainda, foi neste período que o pS100A9m acarretou inibição da expressão do TNFα no corno ventral de animais submetidos ao procedimento cirúrgico. Estes resultados demonstram que o C-terminal da S100A9 murina inibe a dor neuropática experimental por uma ação dependente de receptores GABAB, sugerindo que este peptídeo possivelmente promova uma ativação dos mecanismos inibitórios espinhais, acarretando em redução da ativação de neurônios na medula. Desta forma, o pS100A9m demonstra um potencial terapêutico para o tratamento de dores persistentes.The synthetic peptide identical to the C-terminus of murine S100A9 protein (mS100A9p) has antinociceptive effect on different acute inflammatory pain models. In this study, the effect of mS100A9p was evaluated on neuropathic pain induced by chronic constriction injury (CCI) of the sciatic nerve in rats, and the possible mechanisms involved in this effect were investigated. Hyperalgesia, allodynia, and spontaneous pain were assessed to evaluate nociception. Rats were treated with different doses of mS100A9p by intraplantar, oral, or intrathecal routes on day 14 after CCI, and nociception was evaluated 1 hour later. These three routes of administration blocked hyperalgesia, allodynia and spontaneous pain. The duration of mS100A9p effect depends on the route used and the phenomenon analyzed. Moreover, intraplantar injection of mS100A9p in the contralateral paw inhibited the hyperalgesia and allodynia induced by CCI. When mS100A9p was administered by intraplantar route on day 7 after CCI, it reversed the inflammatory hyperalgesia observed in this period. The mechanisms likely involved in the antinociceptive effect of mS100A9p were investigated by administration of antagonists of serotonin, norepinephrine, GABA (A and B) and opioid receptors. Only the GABAB receptor antagonist completely reversed the antinociceptive effect of mS100A9p on neuropathic pain on day 14 after CCI. Besides, the expression of Egr-1, Fos and TNFα proteins was evaluated in the spinal cord of rats submitted to CCI and treated with mS100A9p on days 7 or 14 after CCI. The expression of Egr-1 and Fos was increased in animals not treated or treated with vehicle on days 7 and 14 after CCI. On the other hand, mS100A9p inhibited the expression of these two proteins in the dorsal horn of spinal cord ipsilateral to CCI. The increase in TNFα expression was observed exclusively on day 7 after CCI. In the same time period, mS100A9p nhibited the expression of TNFα in the ventral horn of spinal cord of animals submitted to CCI. The results obtained herein demonstrate that the C-terminus of murine S100A9 protein inhibits the experimental neuropathic pain by a GABAB-dependent action, suggesting that this peptide promotes the activation of spinal inhibitory mechanisms leading to the reduction of activation of spinal neurons. Therefore, mS100A9p demonstrates a potential therapeutic use in persistent pain syndromes