Envolvimento da subunidade GluN2B do receptor NMDA e dos receptores de adenosina no efeito neuroprotetor e tipo antidepressivo da atorvastatina

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Neurociências, Florianópolis, 2019.A depressão maior (DM) é um transtorno de humor severo associado a alterações morfológicas, neuroquímicas e mudanças na sinalização intracelular no Sistema Nervoso Central (SNC). Os fármacos atualmente disponíveis para seu tratamento apresentam uma baixa taxa de remissão e alto número de efeitos colaterais. Doenças neurodegenerativas e neuropsiquiátricas compartilham a excitotoxicidade glutamatérgica como um evento precipitante ou agravante, desta forma a busca por fármacos que possam modular a transmissão glutamatérgica é de fundamental importância para o surgimento de novas estratégias terapêuticas. A atorvastatina é um fármaco pertencente à classe das estatinas, atualmente comercializado como hipocolesterolemiante. Diversas pesquisas têm demonstrado seus efeitos pleotrópicos, dentre eles, efeito neuroprotetor e tipo-antidepressivo sendo estes dependentes da modulação do sistema glutamatérgico e adenosinérgico, em especial, os receptores ionotrópicos N-metil-D-aspartato (NMDAR) e receptores A1 e A2A (A1R e A2AR) de adenosina. Desta forma este estudo teve como objetivo avaliar: 1- a participação das subunidades GluN2A e GluN2B dos NMDAR e do receptor A2AR no efeito tipo antidepressivo da atorvastatina; 2- o envolvimento da subunidade GluN2A e dos A1R e A2AR no efeito neuroprotetor da atorvastatina; 3- a participação da subunidade GluN2B no efeito neuroprotetor e tipo-antidepressivo da atorvastatina frente à infusão do peptídeo ß-amilóide1-42 (Aß1-42). Os resultados demonstraram que doses sub-ativas de ifenprodil (antagonista da subunidade GluN2B) e atorvastatina apresentam efeito tipo-antidepressivo somatório no teste de suspensão pela cauda (TSC). De forma contrária, o efeito tipo-antidepressivo da atorvastatina foi inibido pela presença de SCH 58261, antagonista do A2AR, sugerindo a dependência do bloqueio da subunidade GluN2B e da ativação do A2AR para o efeito tipo-antidepressivo da atorvastatina. Para avaliar a participação da subunidade GluN2A e dos A1R e A2AR no efeito neuroprotetor da atorvastatina, fatias hipocampais de animais tratados com atorvastatina foram submetidas a um protocolo de toxicidade induzida por glutamato ex vivo. Foi observado que coadministração de atorvastatina e TCN-201 (antagonista GluN2A) em suas doses sub-ativas não apresentaram efeito neuroprotetor. No mesmo protocolo o tratamento com atorvastatina em sua dose ativa teve seu efeito neuroprotetor prevenido pela presenta de antagonistas dos A1R e A2AR, DPCPX e SCH 58261, respectivamente. Por fim, animais receberam infusão do peptídeo Aß1-42 e após 48 horas iniciou-se o tratamento sub-crônico de atorvastatina (1 mg/kg, p.o.) e ifenprodil (1 mg/kg, i.p.) com administrações diárias por 7 dias. No 8º dia observou-se que os animais que receberam administrações de Aß1-42 não apresentaram alterações comportamentais, mas os tratamentos com atorvastatina per se e com ifenprodil induziram efeito tipo-antidepressivo no TSC. As fatias hipocampais foram analisadas quanto à viabilidade celular, permeabilidade de membrana, potencial de membrana mitocondrial, produção de espécies reativas e transporte de glutamato. A infusão do Aß1-42 induziu uma redução na viabilidade celular, um aumento na permeabilidade de membrana e uma despolarização da membrana mitocondrial. Todas estas alterações foram prevenidas por atorvastatina per se e sua coadministração com ifenprodil. A produção de ROS só foi prevenida pela coadministração de atorvastatina e ifenprodil. A infusão do Aß1-42 induziu um aumento na liberação de glutamato, a qual foi parcialmente reduzida pelo tratamento com atorvastatina e ifenprodil. Não foram observadas alterações na captação de glutamato. Estes resultados nos indicam que os efeitos antidepressivo e neuroprotetor da atorvastatina dependem da sua modulação antagônica da subunidade GluN2B dos NMDAR, bem como da ativação dos receptores A1 e A2A do sistema adenosinérgico.Abstract : Major depression (MD) is a severe mood disorder associated with morphological, neurochemical and changes in intracellular signaling in the Central Nervous System. Drugs currently available for its treatment present a low-rate remission and high number of side effects. Neurodegenerative and neuropsychiatric disorders share glutamatergic excitotoxicity as a precipitating or aggravating event. The search for drugs that can modulate glutamatergic transmission is of fundamental importance for the emergence of new therapeutic strategies. Atorvastatin is a drug belonging to the class of statins, currently used in the clinic as a hypocholesterolemiant drug. Several studies have demonstrated its pleotropic effects, as neuroprotective and antidepressive-like effects. Studies have suggested that these effects are dependent on the modulation of the glutamatergic and adenosinergic systems, specially the ionotropic N-methyl-D-aspartate receptor (NMDAR) and A1 and A2A adenosine receptors (A1R and A2AR). This study aimed to evaluate: 1- the participation of GluN2A and GluN2B subunits of NMDAR and A2AR in the antidepressant-like effect of atorvastatin; 2? the involvement of GluN2A subunit and A1R and A2AR in the neuroprotective effect of atorvastatin; 3- the participation of the GluN2B subunit in the neuroprotective and antidepressant-like effect of atorvastatin against the infusion of amyloid-ß peptide1-42 (Aß1-42). Results demonstrated that sub-effective doses of ifenprodil (GluN2B subunit antagonist) and atorvastatin (0.01 mg/kg, p.o.) showed an additive antidepressive-like effect in the tail suspension test (TST). Conversely, the antidepressant-like effect of atorvastatin (0.1 mg/kg, p.o.) was inhibited by SCH 58261, an A2AR antagonist. These data point to a dependence of an antagonistic modulation of the GluN2B subunit and the activation of A2AR for the antidepressant-type effect of atorvastatin. To evaluate the participation of GluN2A subunit and A1R and A2AR in the neuroprotective effect of atorvastatin, hippocampal slices of mice treated with atorvastatin were subjected to a glutamate-induced toxicity in vitro protocol. We observed that co-administration of atorvastatin and TCN-201 (GluN2A antagonist) at their sub-effective doses did not present neuroprotective effect. In this same protocol, an effective dose of atorvastatin (10 mg/kg, p.o.) presented a neuroprotective effect which was prevented by A1R and A2AR antagonists, DPCPX and SCH 58261, respectively. Finally, mice received an infusion of Aß1-42 peptide followed by a sub-chronic treatment of atorvastatin (1 mg/kg, p.o.) and ifenprodil (1 mg/kg, i.p.) with daily administrations for 7 days. On the 8th day, animals were subjected to TST. Aß1-42 did not cause any behavioral changes, but treatment with atorvastatin per se and coadministration with ifenprodil presented an antidepressant-like effect. On the same day, hippocampal slices were analyzed for cell viability, membrane permeability, mitochondrial membrane potential, reactive species production and glutamate transport. Infusion with Aß1-42-induced reduction on cell viability, increase in membrane permeability and depolarization of the mitochondrial membrane. All these changes were prevented by atorvastatin and its coadministration with ifenprodil. ROS production was reversed only with coadministration of atorvastatin and ifenprodil. Aß1-42 also induced an increase in glutamate release, which was partially reduced by treatment with atorvastatin and ifenprodil. No change in glutamate uptake was observed. These results indicate that the antidepressant and neuroprotective effects of atorvastatin depend on its antagonistic modulation of NMDAR GluN2B subunit, as well as, the activation of A1 and A2A receptors of adenosinergic system