Marcadores eletrofisiológicos em convulsões epileptiformes induzidas por Pentilenotetrazol (PTZ)

Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, 2022.A epilepsia é uma doença crônica multifatorial de gravidade variável, caracterizada por um limiar mais baixo para excitação de circuitos neuronais. Essa redução do limiar excitatório de redes neuronais desencadeia convulsões recorrentes, e gera consequências neurobiológicas, cognitivas, psicológicas e sociais. A doença apresenta maior incidência em países em desenvolvimento, e está associada a uma taxa de 30% de resposta refratária aos medicamentos disponíveis. Fica evidente, então, a necessidade por tratamentos alternativos, de melhor relação custo-benefício e baseados na fisiopatologia da doença. O jejum consiste em um tratamento alternativo com muito potencial, embora pouco explorado por apresentar resultados variáveis na literatura. Para viabilizar estudos sobre os possíveis efeitos do jejum sobre crises epileptiformes (e o envolvimento do sistema endocanabinóide nesse mecanismo), este trabalho apresenta a implementação de uma metodologia para avaliação completa dos efeitos do jejum em crises epileptiformes agudas, tanto em aspectos neurais quanto comportamentais. Neste estudo, nove ratos Wistar receberam doses de 70 mg/kg do convulsivante Pentilenotetrazol (PTZ). Para os bioensaios de indução de crises epileptiformes, uma cânula foi implantada cirurgicamente no ventrículo lateral direito de cada rato e cinco eletrodos craniais foram posicionados acima dos córtices cerebrais frontal, parietal e occipital. Após a recuperação da cirurgia, os ratos foram conectados a um sistema de gravação de vídeo-EEG sem fio. Os dados comportamentais foram classificados de acordo com a escala revisada de Racine para crises epileptiformes induzidas por PTZ proposta por Van Erum et al. (2019). Os perfis de registro eletroencefalográfico (EEG) foram inspecionados visualmente, por meio de rotinas de código MATLAB desenvolvidas para a definição de correlatos neuronais de crises epileptiformes comportamentais. Os dados coletados replicam os padrões eletrofisiológicos reportados na literatura, viabilizando pesquisas futuras com eletrofisiologia in vivo no atual grupo de pesquisa. No presente estudo apresentamos protocolos otimizados de cirurgia, análise de dados eletrofisiológicos e considerações sobre aspectos metodológicos que podem ser otimizados para pesquisas futuras.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES); Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e Fundação de Apoio a Pesquisa do Distrito Federal (FAP/DF).Epilepsy is a complex chronic disease of variable severity characterized by a lower neuronal threshold for recurrent unprovoked seizures. The disease has higher incidence in developing countries and is associated with a 30% refractory response rate, which reflects the need for cost-effective, pathophysiologically-based treatment options. Fasting is an alternative treatment with a lot of potential, although it has been little explored because it presents variable results in the literature. To enable studies on the relationship of endocannabinoids in the possible effects of fasting on induced epileptiform seizures, this work presents the implementation of a methodology for the complete evaluation, both in neural and behavioral aspects, of the effects of fasting upon induced acute epileptiform seizures. In this study, nine Wistar rats (approximately 290 g) were given 70 mg/kg doses of Pentylenetetrazole (PTZ) convulsant and subjected to seizure induction bioassays. For the bioassays, a cannula was surgically implanted at each rat’s right lateral ventricle and five cranial electrodes were placed above the frontal, parietal, and occipital cerebral cortices. After surgery recovery, rats were connected to a wireless video-EEG recording system. Behavioral data was classified according to the revised Racine’s scale for PTZ-induced seizures proposed in 2019 by Van Erum et.al., and electroencephalographic (EEG) recording profiles were visually inspected using MATLAB code routines, developed for defining neuronal correlates of behavioral seizures. The data collected replicates the electrophysiological and behavioral patterns reported in the literature for PTZ-induced seizures, enabling the use of in vivo electrophysiology for future research in our group. Finally, in this work we present optimized surgery protocols, new coding routines for electrophysiological data analysis and a set of considerations on methodological aspects that can be optimized for future research endeavours from our group