Effect of physical exercise on induced nociception in the Parkinson\'s disease model in rats.

A doença de Parkinson (DP), segunda doença neurodegenerativa mais comum entre as pessoas idosas, causa um grande impacto socioeconômico tendo em vista o aumento da expectativa de vida da população mundial. Além de alterações motoras, há uma prevalência muito alta de quadros de dor, na maioria das vezes negligenciados, com uma piora ainda maior na qualidade de vida dos pacientes. O exercício físico, por sua vez, já foi descrito por seus efeitos benéficos na DP, por exemplo neuroproteção em modelos animais e melhora da qualidade de vida e do limiar de dor dos pacientes. O objetivo deste projeto foi estudar o possível papel do exercício no limiar de dor em um modelo da doença de Parkinson unilateral induzido por 6-hidroxidopamina (6-OHDA) e os possíveis mecanismos envolvidos. Para isso, avaliamos o comportamento nociceptivo (hiperalgesia mecânica) e motor (teste do cilindro), e a expressão de receptores opioides (MOR, DOR e KOR) e canabinoides (CB1 e CB2) em regiões do sistema nervoso envolvidos com a resposta álgica, sendo elas: substância cinzenta periaquedutal (PAG), tálamo e córtex do cíngulo anterior (ACC). A expressão dos receptores foi analisada pelas técnicas de imunoistoquímica e Western Blotting. Ainda, foi realizada autorradiografia para análise da densidade sináptica e neuroinflamação, bem como do receptor opioide tipo MOR. As análises foram feitas em ratos submetidos ao modelo da DP e ao protocolo de exercício em esteira, que foi iniciado 15 dias pós-operatório (PO) e realizado 3x/semana, durante 40 minutos, por 5 semanas em uma velocidade de 10m/min. A resposta motora foi investigada em três momentos do estudo, medida basal (antes da indução do modelo), 7 dias e 49 dias após a indução do modelo da DP. Já a nocicepção foi avaliada, em 6 momentos distintos, medida basal (antes da indução do modelo), 7, 14, 21, 28, 35, 42 e 49 dias PO. Ao término do protocolo os animais foram eutanasiados (49 dias PO), os encéfalos removidos e submetidos às técnicas descritas acima. Nossos resultados mostraram que o modelo unilateral de 6-OHDA foi induzido com sucesso, tendo em vista que verificamos morte de células dopaminérgicas, neuroinflamação e assimetria no uso das patas dianteiras. Os animais do modelo DP apresentaram uma diminuição do limiar nociceptivo, mimetizando o quadro álgico dos pacientes, e uma melhora no quadro doloroso após o protocolo de exercício. Ainda, podemos sugerir o envolvimento dos receptores canabinoide tipo 1 e 2, dos receptores opioides e da plasticidade sináptica na modulação da resposta hiperalgésica, uma vez que observamos um aumento nos níveis do CB1 na PAG, um aumento da expressão do CB2 no ACC e na PAG, além de um significativo aumento do receptor opioide tipo MOR no tálamo após o exercício. Além disso, houve maior densidade sináptica no estriado, substância negra, tálamo e hipocampo observada após a intervenção não farmacológica. Baseado nos resultados descritos, podemos concluir que, os receptores canabinoide e opioide parecem ter um papel preponderante, juntamente com a modulação da densidade sináptica em regiões envolvidas com a nocicepção, na modulação dos sintomas dolorosos promovido pelo exercício em esteira.Parkinson\'s disease (PD), the second most common neurodegenerative disease among the elderly, causing a large socioeconomic impact with increasing life expectancy of worldwide. In addition to motor alterations, there is a high prevalence of pain conditions, most often neglected, which can be responsible for worsening patients quality of life. Physical exercise, in turn, has already been described for its beneficial effects on PD, for example neuroprotection in animal models and improving the quality of life and pain threshold of patients. The aim of this project was to study the possible role of exercise on the pain threshold in a model of unilateral Parkinson\'s disease induced by 6-hydroxydopamine (6-OHDA) and the possible mechanisms involved. For this, we evaluated nociceptive (mechanical hyperalgesia) and motor behavior (cylinder test), and the expression of opioid receptors (MOR, DOR and KOR) and cannabinoids (CB1 and CB2) in regions of the nervous system involved with the pain response, they are: periaqueductal gray substance (PAG), thalamus and anterior cingulate cortex (ACC). Receptor expression was analyzed using immunohistochemistry and Western blotting techniques. In addition, autoradiography was performed to analyze synaptic density and neuroinflammation, as well as the MOR-type opioid receptor. The analyzes were performed on rats submitted to the PD model and to the treadmill exercise protocol, which was started 15 days postoperatively (PO) and performed 3x / week, for 40 minutes, for 5 weeks at a speed of 10m / min. The motor response was investigated at three moments in the study, baseline measurement (before model induction), day 7 and 49 after induction of the PD model. Nociception, on the other hand, was evaluated at 6 different moments, baseline measurement (before model induction), day 7, 14, 21, 28, 35, 42 and 49 PO. At the end of the protocol, the animals were euthanized (Day 49 PO), the brain removed and subjected to the techniques described above. Our results showed that the 6-OHDA unilateral model was successfully induced, considering that we verified death of dopaminergic cells, neuroinflammation and asymmetry in the use of the front legs. The animals in the PD model showed a decrease in the nociceptive threshold, similar to the pain in patients, and an improvement in the painful condition after the exercise protocol. Indeed, we can suggest the involvement of cannabinoid receptors type 1 and 2, opioid receptors and synaptic plasticity in the modulation of the hyperalgesic response, since we observed an increase in the levels of CB1 in PAG, an increase in the expression of CB2 in ACC and in PAG, in addition to a significant increase in the opioid receptor type MOR in the thalamus after exercise. Furthermore, there was increase of synaptic density in the striatum, substantia nigra, thalamus and hippocampus observed after the non-pharmacological intervention. Based on the results described, we can conclude that the cannabinoid and opioid receptors seem to have a predominant role, together with the modulation of synaptic density in regions involved with nociception, in the modulation of painful symptoms promoted by exercise on a treadmill