Efeitos da agmatina sobre as discinesias, os déficits cognitivos e emocionais em ratos lesionados com 6-hidroxidopamina

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Neurociências, Florianópolis, 2019.Classicamente, a Doença de Parkinson (DP) está associada à neurodegeneração dopaminérgica na via nigroestriatal e aos sintomas motores. No entanto, tem sido demonstrado o comprometimento de diferentes regiões encefálicas e de sistemas de neurotransmissores relacionados à presença de uma variedade de sintomas não motores, caracterizando-se como uma doença multissistêmica. Alguns destes podem se manifestar muitos anos antes dos sintomas motores, reduzindo significativamente a qualidade de vida dos pacientes. Embora os tratamentos atuais promovam uma melhoria transitória nos sintomas motores, eles não impedem a progressão da doença e, com o decorrer do tempo, a eficácia dos fármacos é reduzida. Desde 1960, a levodopa (L-DOPA) permanece como o fármaco ?padrão ouro? para o tratamento da DP. No entanto, o tratamento crônico da DP com este fármaco promove o surgimento de efeitos adversos, incluindo as discinesias induzidas por L-DOPA (LIDs). Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi investigar os efeitos da administração crônica da agmatina, uma poliamina endógena considerada um neuromodulador com ação antioxidante, neuroprotetora e neurorestauradora, sobre as discinesias, os déficits cognitivos e os comportamentos tipo anedônico e depressivo em modelos da DP induzidos pela lesão com 6-hidroxidopamina (6-OHDA) em ratos. Inicialmente, foi avaliado as doses 3 e 30 mg/kg de agmatina sobre a LID e outros sintomas motores em ratos lesionados com 6-OHDA no feixe prosencefálico medial (MFB), modelando fases mais avançadas da DP. A lesão por 6-OHDA aumentou o número de rotações contralateral à lesão no teste de rotação induzida por apomorfina, reduziu cerca de 90% no imunoconteúdo de TH estriatal e, consequentemente, induziu déficits motores observados no teste do cilindro e no teste do campo aberto. O tratamento com L-DOPA em ratos hemiparkinsonianos melhorou alguns parâmetros motores e induziu a LID, no entanto a agmatina não apresentou um efeito antidiscinético, bem como não atenuou os sintomas motores. Posteriormente, avaliou-se o efeito da agmatina (10 mg/kg) sobre a memória de curto prazo em ratos lesionados bilateralmente com 6-OHDA no estriado dorsolateral (EDL), mimetizando as fases iniciais da DP. Neste modelo, a imunohistoquímica e a técnica de Western Blot indicaram um leve grau de degeneração da via nigroestriatal avaliadas 7 e 21 dias após a lesão. A redução no imunoconteúdo de TH foi totalmente revertido pela agmatina no 7° dia e parcialmente no 21° dia em comparação ao grupo apenas lesionado. A 6-OHDA não induziu prejuízo na memória social avaliada 14 dias após a lesão no teste do reconhecimento social, no entanto, promoveu déficits na memória espacial de curto prazo após 21 dias, avaliados nos testes do labirinto em Y elevado modificado e do reconhecimento de objeto. Em contrapartida, a agmatina não alterou os déficits na memória espacial induzidos pela neurotoxina. Por fim, foi realizada a avaliação do efeito da agmatina (10 mg/kg) sobre os comportamentos tipo anedônico e depressivo 7 e 21 dias após a lesão, respectivamente, em ratos lesionados bilateralmente com 6- OHDA no EDL, analisando o imunoconteúdo de BDNF e TrkB no córtex pré-frontal. A 6-OHDA induziu comportamento tipo anedônico no teste de preferência por sacarose 7 dias após a lesão, o qual não foi revertido pela agmatina. No entanto, ela reduziu o tempo de imobilidade quando comparado ao grupo apenas lesionado, exibindo um efeito tipo antidepressivo no teste do nado forçado. Além disso, a agmatina reduziu o aumento do imunoconteúdo de BDNF induzido pela 6- OHDA, não sendo observadas alterações no imunoconteúdo das isoformas de trkB entre os grupos avaliados. Em conjunto, os resultados indicam o potencial da agmatina como um adjuvante no tratamento dos sintomas depressivos na DP, além de não prejudicar a ação da L-DOPA sobre os sintomas motores observados no modelo de injeção unilateral da 6-OHDA no MFB. Em contrapartida, a presente dose de agmatina não alterou os déficits cognitivos apresentados por ratos lesionados com 6-OHDA no EDL.Abstract: Classically, Parkinson's disease (PD) is related to dopaminergic neurodegeneration in the nigrostriatal pathway and motor impairments. However, the involvement of different brain regions and neurotransmitter systems related to a diversity of non-motor symptoms has been demonstrated, characterizing PD as a multisystemic disease. Damage in these pathways is associated with a diversity of non-motor symptoms that may manifest many years before motor symptoms, reducing patients' quality of life. Although current treatments promote a transient improvement in motor symptoms, they do not prevent disease progression and, thereafter, drug efficacy is reduced. Since 1960, levodopa (L-DOPA) has remained the ?gold standard? drug in PD treatment. However, chronic PD treatment with this drug promotes the onset of some adverse effects, including L-DOPA-induced dyskinesias (LIDs). Therefore, the aim of this study was to investigate the effects of chronic administration of agmatine, an endogenous polyamine considered a neuromodulator with antioxidant, neuroprotective and neurorestaurant properties, on dyskinesias, cognitive deficits and anhedonic- and depressive-like behaviors in PD models induced by 6-hydroxydopamine (6-OHDA) in rats. Initially, it was evaluated the effects of agmatine, at doses of 3 and 30 mg/kg, on LIDs and on other motor symptoms in 6-OHDAlesioned rats in the medial forebrain bundle (MFB), modeling advanced stages of PD. The 6- OHDA lesion increased the number of contralateral rotations in the apomorphine-induced rotation test, as well as reduced about 90% the striatal TH immunocontent and induced motor deficits observed in the cylinder and open field tests. L-DOPA treatment improved motor parameters and induced LIDs in hemiparkinsonian rats. Agmatine had no antidiskinetic effect and also did not improve the motor impairments. Subsequently, the effect of agmatine (10 mg/kg) on short-term memory in rats bilaterally lesioned with 6-OHDA in the dorsolateral striatum (EDL) was evaluated, mimicking the early stages of PD. In this model, immunohistochemistry and the Western Blot techniques indicated a mild nigrostriatal degeneration assessed on days 7 and 21 after injury. The reduction of TH imumunocontent was fully reversed on day 7 and partially reversed on day 21 compared to the 6-OHDA-lesioned group. Furthermore, 6-OHDA did not induce impairment in social memory assessed 14 days after lesion in the social recognition test. On the other hand, it promoted short-term spatial memory deficits at 21 days as assessed in the modified Y-maze and object recognition tasks. In contrast, agmatine did not alter neurotoxininduced spatial memory deficits. Finally, the effects of agmatine (10 mg/kg) on anhedonic- and depressive-like behaviors were evaluated 7 and 21 days after injury, respectively, in 6-OHDAbilaterally injured rats in EDL, associated with the evaluation of BDNF and TrkB immunocontents in the prefrontal cortex. 6-OHDA induced anhedonic-like behaviors in the sucrose preference test 7 days after injury, which was not reversed by agmatine. However, agmatine reduced immobility time compared to the 6-OHDA-injured group, exhibiting an antidepressant-like effect on the forced swimming test. In addition, agmatine attenuated the 6- OHDA-induced increase in BDNF immunocontent, while no changes in trkB isoforms immunocontent were observed between groups. Taken together, these results indicate the agmatine potential as an adjuvant in the treatment of depressive symptoms in PD while it did not alter the L-DOPA benefits when associated with this drug in the 6-OHDA unilateral injection in MFB model. Moreover, the present tested doses of agmatine did not change the cognitive deficits exhibited by 6-OHDA-injured rats in EDL