Monoterpene Terpinen-4-ol ─ a molecule with anticonvulsant activity: Behavioral and electrophysiological studies.

Terpinen-4-ol (4TRP) is a monoterpe alcohol and component of the essential oils of several aromatic plants. Similarly to 4TRP, other monoterpenoid alcohols have showed anticonvulsant activity in convulsion animal models. The present report aimed to investigate the psychopharmacological effects of terpinen-4-ol, specifically the anticonvulsant activity. Mice (Mus musculus) swiss male and and rats (Rattus norvegicus) wistar male were used. In experiments in vivo, the 4TRP was administered at doses of 25 to 200 mg/kg, ip, and concentrations of 10, 20 and 40 ng/2μL, icv. For in vitro experiments, concentrations were 0.1 mM and 1.0 mM. General tests as pharmacological behavioral screening, spontaneous movement, potentiation of sleeping time induced by pentobarbital and rota rod test were initially performed to investigate the profile of action of this monoterpene in the CNS. In all these methods, the results suggest that this drug has psycholeptics profile and does not cause significant changes in motor coordination of animals. Next, more specific experiments were performed to evaluate the psicodepressor profile: the elevated plus maze (EPM) test and the perforated plate have been selected to investigate possibleanxiolytic effects. In these experiments, and the doses tested, were not observed consistently indicative of anxiolytic activity related to 4TRP. Later, tests were performed to evaluate the possibility of this substance present a profile of anticonvulsant activity. According to the behavioral parameters evaluated, 4TRP (via ip) was able to inhibit seizures induced by both Pentylenetetrazole (PTZ) and Maximal electroshock (MES), presenting a potential anticonvulsant effect. In a subsequent step, following the animals by electroencephalographic recordings, we observed that animals treated with 4TRP (via icv) were protected against PTZ-induced seizures, corroborating the results of the previous step. In the search for a characterization of the possible mechanisms by which this substance exerts this action, we investigate more clearly the involvement of the GABAergic system employing the methodologies convulsions induced by picrotoxin (PIC) and seizures induced by 3-mercapto-propionic acid (3-MP). In accordance with the results, it is possible to infer that the action exerted by monoterpenoid is related to the GABAergic system and that the presence of flumazenil, a selective antagonist of the benzodiazepine site of GABA A receptors, was unable to reverse the anticonvulsant effect of 4TRP, demonstrating that this is not the same binding site of benzodiazepines. In a subsequent step, using the technique of "Whole-Cell Patch Clamp , demonstrated that 4TRP was able to decrease the sodium current in sodium channels of voltage-dependent in isolated cells of neurons in dorsal root ganglia (DRG), and possibly its effect is related to changes in neuronal excitability in consequence of modulation of these channels. It was concluded that 4TRP has psychopharmacological effects, with an anticonvulsant profile. Its mechanism of action appears to be mediated by interference with the GABAergic system and does not involve activation, at least directly, the benzodiazepine site of GABAA receptors and that involves the blockade of sodiumchannels voltage-dependent.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESO 4-terpineol (4TRP) é um monoterpeno álcool monocíclico, que pode ser encontrado em óleos essenciais de plantas aromáticas diversas. Vários estudos têm relatado os efeitos apresentados por monoterpenos estruturalmente análogos ao 4TRP sobre o Sistema Nervoso Central (SNC). Justificando-se pela lacuna existente na farmacoterapia das epilepsias, a realização deste trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos psicofarmacológicos do 4TRP. Camundongos (Mus musculus) Swiss, machos e ratos (Rattus novergicus) Wistar, machos foram utilizados. Nos experimentos in vivo, o 4TRP foi administrado em doses variando entre 25 a 200 mg/kg, i.p., e nas concentrações de 10, 20 e 40 ng/2µL, i.c.v. Para os experimentos in vitro, as concentrações utilizadas foram 0,1 mM e 1,0mM. Como triagem farmacológica, para investigar o perfil de ação deste monoterpeno no SNC, foram realizados inicialmente testes gerais comportamentais como o teste da movimentação espontânea, potencialização do tempo de sono induzido por pentobarbital e o teste da barra giratória para investigar o perfil de ação deste monoterpeno no SNC. Em todas essas metodologias, os resultados obtidos sugerem que este apresenta perfil de droga psicoléptica, sem alterar, no entanto, a coordenação motora dos animais de forma significativa. Posteriormente, para avaliar possíveis efeitos ansiolíticos, foram realizados os testes do labirinto em cruz elevado (LCE) e o teste da placa perfurada. Nesses experimentos, nas doses testadas, o 4TRP não apresentou indicativos consistentes de atividade ansiolítica. Em seguida, foram realizados testes com o objetivo de avaliar a possibilidade de esta substância apresentar um perfil de atividade anticonvulsivante. De acordo com os parâmetros comportamentais avaliados, 4TRP (via i.p.), foi capaz de inibir convulsões induzidas tanto pelo pentilenotetrazol (PTZ) como pelo eletrochoque máximo (ECM), apresentando um potencial efeito anticonvulsivante. Em uma etapa posterior, acompanhando os animais através de registros eletroencefalográficos, percebe-se que animais tratados com 4TRP (via i.c.v.), foram protegidos contra convulsões induzidas por PTZ, corroborando com os resultados da etapa anterior. Para uma caracterização dos possíveis mecanismos pelos quais esta substância exerce sua ação, buscou-se evidenciar a participação do sistema GABAérgico empregando as metodologias: convulsões induzidas pela picrotoxina (PIC) e convulsões induzidas pelo ácido 3-mercapto-propiônico (3-MP). Em conformidade com os resultados, pode-se afirmar que a ação deste monoterpenóide está relacionada ao sistema GABAérgico e ainda que a presença do flumazenil, um antagonista seletivo do sítio benzodiazepínico dos receptores GABAA, não foi capaz de reverter o efeito anticonvulsivante de 4TRP, demonstrando que este não atua no mesmo sítio de ligação dos benzodiazepínicos. Em uma etapa subsequente, utilizando a técnica de Patch Clamp-Whole Cell , demonstrou-se que 4TRP foi capaz de inibir significaticamente a corrente de canais de sódio dependentes de voltagem em células isoladas de neurônios de gânglios da raiz dorsal (GRD), estando o seu efeito, possivemente relacionado à mudanças na excitabilidade neuronal em conseqüência da modulação desses canais. Conclui-se que 4TRP apresenta efeitos psicofarmacológicos, com perfil de fármaco anticonvulsivante, que seu mecanismo de ação parece ser mediado pela interferência com o sistema GABAérgico e não envolve a ativação, pelo menos de forma direta, do sítio benzodiazepínico dos receptores GABAA e que envolve o bloqueio dos canais para sódio dependentes de voltagem