Introdução: Um fator que pode contribuir para o desenvolvimento da dor neuropática é a modulação negativa da via descendente da dor pelo aumento da degradação do triptofano pela ativação da enzima indoleamina 2,3-dioxigenase 1 (IDO1) ou a ativação da via descendente facilitatória da dor por um agonista glutamatérgicos produzido pela enzima quinurenina 3 monoxigenase (KMO). Objetivo: Foi avaliar a participação das enzimas IDO1 e a KMO presente na substância cinzenta periaquedutal (PAG) e no bulbo rostral ventromedial (RVM) no desenvolvimento da dor neuropática em camundongos induzida pelo modelo SNI. Metodologia: A indução da neuropatia experimental foi realizada de acordo com (Bourquin et al., 2006). A expressão da IDO1 e KMO foi realizada pela técnica de Western blotting. A administração de drogas foi realizada por via oral, intraperitoneal, intratecal e intracerebroventricular (i.c.v.). Resultados: Foi observado o aumento da expressão da enzima IDO1 no RVM (7 dias) e PAG (3, 7, 14 e 21 dias) após SNI. A microinjeção de Norharmane no espaço i.c.v. reduziu a hipersensibilidade mecânica no 7, 14 e 21 dias após SNI. Corroborando com esses achados, animais deficientes para a enzima IDO1 submetidos a SNI não desenvolvem a hipersensibilidade mecânica. Além disso, a expressão da enzima KMO aumenta significativamente no 7 e 14 dias no RVM e 7 dias na PAG após SNI. Por conseguinte, a administração oral de JM6, pró-droga de liberação lenta do Ro61-8048, ou Ro61-8048 (inibidor da KMO) no espaço i.c.v. reduziu significativamente a hipersensibilidade mecânica nos dias 7, 14 ou 21 após SNI. Sabendo que a expressão da enzima IDO1 é modulada pela citocina IFN-, verificamos que os animais deficientes para a citocina IFN- apresentam hipersensibilidade mecânica reduzida. Ainda, os animais IFN- KO possuem expressão reduzida da IDO1 no RVM 7 dias e na PAG 14 dias após a SNI. Em adição, a microinjeção de doses crescentes de IFN- no espaço i.c.v. induz uma hipernocicepção mecânica em camundongos naives. Constatamos também que animais CD4+ KO, mas não os animais CD8+ KO apresentam reduzida expressão da enzima IDO1 no RVM e na PAG e consequentemente menor hipersensibilidade mecânica após SNI. A microinjeção dos metabolitos da via das quinureninas, no espaço i.c.v. de camundongos causou hipersensibilidade mecânica, sendo o QUIN o mais potente. Sugerimos que a ativação da via das quinureninas seja dependente da ativação do receptor NMDA, visto que o pré-tratamento local com o MK801 (antagonista seletivos dos receptores NMDA) reverte os efeitos nociceptivos induzidos pelos metabólitos. Além disso, o efeito nociceptivo induzido por QUIN depende ativação da via descendente facilitatória. Constatamos que os animais neuropáticos exibem um comportamento do tipo depressivo e esse comportamento não é observado em animais IFN- KO e CD4KO. Por último, avaliamos a participação da via das quinureninas no desenvolvimento do comportamento depressivo associado à SNI e constatamos que esse comportamento depende da ativação das enzimas IDO1 e KMO. Conclusão: Os resultados sugerem que as enzimas IDO1 e KMO, localizadas em regiões supraespinais desempenham um importante papel no desenvolvimento da dor neuropática, assim como da comorbidade depressão. Além disso, a expressão da IDO1 é dependente da sinalização via citocina IFN- e células CD4+. O mecanismo responsável pelo desenvolvimento da hipersensibilidade neuropática deve-se tanto a redução dos níveis de triptofano/5-HT, diminuição da eficiência da via descendente inibitória, quanto ao aumento dos níveis de QUIN, que ativa a via descendente facilitatória da dor. / Introduction: One factor that may contribute to the development of neuropathic pain is the negative modulation of the descending pain pathway by increased degradation of the activation of tryptophan by enzyme indoleamine 2,3-dioxygenase1 (IDO1) or activation of the descending facilitatory pain pathway for a glutamate agonist produced by the enzyme kynurenine 3 monooxygenase (KMO). Aim: We evaluate the role of IDO1 and KMO in the periaqueductal gray (PAG) and the rostral ventromedial medulla (RVM) in the development of neuropathic pain in mice induced by SNI model. Methods: Induction of experimental neuropathy was performed according to (Bourquin et al. 2006). The expression of IDO1 and KMO was carried out by Western blotting technique. The drug administration was performed orally, intraperitoneally and intracerebroventricularly (i.c.v) Results. We observed increased IDO1 expression in the RVM (7 days) and PAG (3, 7, 14 and 21 days) after SNI. The microinjection Norharmane in i.c.v. space reduced mechanical hypersensitivity in the 7, 14 and 21 days after SNI. Corroborating these findings, mice deficient for the enzyme IDO1 undergoing SNI did not develop mechanical hypersensitivity. Furthermore, the KMO expression was significantly increased in the 7 and 14 days in the RVM and 7 days in PAG after SNI. Therefore, oral administration of JM6, prodrug slow release from Ro61-8048 or Ro61-8048 (KMO inhibitors) within i.c.v. significantly reduced the mechanical hypersensitivity at day 7, 14 or 21 after SNI. Knowing that the expression of IDO1 enzyme is modulated by IFN- cytokine, it was found that animals deficient for IFN- cytokine have reduced mechanical hypersensitivity. Moreover, IFN- ko animals have reduced expression of IDO1 RVM 7 days and 14 days after SNI in the PAG. In addition, microinjection of increasing doses of IFN- in i.c.v. induced mechanical hyperalgesia. We also found that CD4 + KO animals, but not CD8 + KO animals showed reduced expression of the enzyme IDO1 RVM and PAG and consequently lower mechanical hypersensitivity after SNI. The microinjection of the main metabolites of kynurenine pathway into the i.c.v. spaces induced mechanical hypersensitivity, QUIN being the most potent. We suggest that the activation of the kynurenine pathway was dependent of NMDA receptor activation, whereas the spot pre-treatment with MK801 (selective NMDA receptor antagonist) reverses the effects induced by noxious metabolites. After that, the microinjection into i.c.v. spaces of MK801 reduced mechanical hypersensitivity after SNI. Furthermore, nociceptive effect induced by QUIN depends activation of the descending facilitatory. We found that the neuropathic animals exhibit depressive-like behavior and this behavior is not observed in IFN- KO and CD4KO mice. Finally, we evaluate the participation of kynurenine pathway in the development of depressive-like behavior associated with SNI and found that this behavior depends on the activation of IDO1 and KMO Conclusion: These results suggest that IDO1 and KMO enzyme, located in supraspinal regions play a role in the development of neuropathic pain as well as comorbidity depression. Furthermore, the expression of IDO1 are dependent on signaling via cytokine IFN- and CD4+ cells. The mechanism responsible for the development of neuropathic hypersensitivity is due to both reduced levels of tryptophan/5-HT decrease the descending inhibitory pain pathway efficiency, as the increased levels of QUIN, which activates the descending facilitatory pain pathway.

O tramadol é um analgésico de ação central eficaz na atenuação de dores agudas e crônicas, entre elas a dor neuropática em pacientes diabéticos. Encontra-se disponível na clínica como mistura de (+)-tramadol e (-)-tramadol. O tramadol é metabolizado pelo CYP2D6 em O-desmetiltramadol (M1) e pelo CYP3A4 e CYP2B6 em N-desmetiltramadol (M2). Ambos enantiômeros do tramadol e o (+)-M1 contribuem para a atividade analgésica: o (+)-tramadol e o (+)-M1 agem como agonistas do receptor -opióide; o (+)-tramadol inibe a recaptação de serotonina; e o (-)-tramadol inibe a recaptação de noradrenalina. O estudo investiga a influência do diabetes mellitus (DM) tipo 1 e tipo 2 descompensados na disposição cinética, metabolismo e farmacocinética-farmacodinâmica dos enantiômeros tramadol em pacientes com dor neuropática. Os pacientes não diabéticos (Grupo Controle, n=12), os pacientes com DM tipo 1 (n=9) e os pacientes com DM tipo 2 (n=9), todos portadores de dor neuropática e fenotipados como metabolizadores extensivos do CYP2D6, receberam dose única oral de 100 mg de tramadol racêmico. Amostras seriadas de sangue foram coletadas até 24 h após a administração do tramadol para o estudo farmacocinético e para a avaliação das concentrações de noradrenalina. A dor dos pacientes foi avaliada através da escala analógica visual de dor nos mesmos tempos de coleta de sangue. Os pacientes foram avaliados quanto à atividade in vivo do CYP3A utilizando midazolam como fármaco marcador e genotipados para o CYP2B6. As concentrações plasmáticas total e livre dos enantiômeros do tramadol, M1 e M2 foram analisadas por LC-MS/MS usando a coluna Chiralpak® AD. A disposição cinética do tramadol é enantiosseletiva nos pacientes dos Grupos Controle e DM tipo 1, com acúmulo plasmático do (+)-tramadol. O DM tipo 1, mas não o DM tipo 2, reduz a AUC do metabólito ativo (+)-M1 e simultaneamente aumenta sua fração livre. Portanto, a concentração plasmática livre do eutômero (+)-M1 permanece inalterada nos pacientes portadores de DM tipo 1 e DM tipo 2. Não foram observadas diferenças entre os Grupos Controle, DM tipo 1 e DM tipo 2 quanto às razões metabólicas plasmáticas e urinárias do metoprolol/-hidroximetoprolol e quanto ao clearance do midazolam. Correlações significativas entre as razões metabólicas de AUC (+)-tramadol/(+)-M1 ou (-)-tramadol/(-)-M1 e a atividade in vivo do CYP2D6 avaliada em plasma ou urina empregando o metoprolol como fármaco marcador sugerem a aplicação do tramadol como fármaco marcador do CYP2D6. Os dados também mostram uma tendência de aumento do clearance do (+)-tramadol e do (-)-tramadol em virtude da presença do alelo mutante T no polimorfismo 516G>T do CYP2B6. O modelo sigmóide de efeito máximo fracional foi empregado para descrever a relação farmacocinética-farmacodinâmica do tramadol em pacientes com dor neuropática, relacionando as concentrações plasmáticas livre do (+)-M1 com o efeito analgésico do tramadol. O presente estudo mostra a importância da análise da concentração livre dos enantiômeros individuais do tramadol e seus metabólitos nos estudos de farmacocinética-farmacodinâmica. / Tramadol is a centrally acting analgesic that effectively relieves acute and chronic pain, including neuropathic pain in diabetic patients. The drug is available in clinical practice as a mixture of the (+)-tramadol and (-)-tramadol enantiomers. Tramadol is metabolized by CYP2D6 to O-desmethyltramadol (M1) and by CYP3A4 and CYP2B6 to N-desmethyltramadol (M2). Both tramadol enantiomers and (+)-M1 contribute to the analgesic activity of the drug: (+)-tramadol and the (+)-M1 metabolite act as -opioid receptor agonists; (+)-tramadol inhibits serotonin reuptake; and (-)-tramadol inhibits the reuptake of norepinephrine. This study investigated the influence of uncontrolled type 1 and type 2 diabetes mellitus (DM) on the kinetic disposition, metabolism and pharmacokinetics-pharmacodynamics of tramadol enantiomers in patients with neuropathic pain. Nondiabetic patients (control group, n = 12), patients with type 1 DM (n = 9), and patients with type 2 DM (n = 9), all with neuropathic pain and phenotyped as extensive metabolizers of CYP2D6, received a single oral dose of 100 mg racemic tramadol. Serial blood samples were collected up to 24 h after administration of the drug for pharmacokinetic study and for the analysis of noradrenaline in plasma. Pain was rated on a visual analog pain scale at the same time as blood sampling. The patients were evaluated for in vivo CYP3A activity using midazolam as a probe drug and genotyped for CYP2B6. Total and unbound plasma concentrations of the tramadol, M1 and M2 enantiomers were analyzed by LC-MS/MS using a Chiralpak® AD column. The kinetic disposition of tramadol was enantioselective in the control and type 1 DM groups, with the accumulation of (+)-tramadol. Type 1, but not type 2, DM reduced the AUC of the active (+)-M1 metabolite and simultaneously increased its unbound fraction. Therefore, unbound plasma concentrations of the (+)-M1 eutomer remain unchanged in patients with type 1 and type 2 DM. No differences in the plasma and urinary metabolic ratios of metoprolol/-hydroxymetoprolol or in midazolam clearance were observed between the control, type 1 and type 2 DM groups. The significant correlations seen between (+)-tramadol/(+)-M1 or (-)-tramadol/(-)-M1 AUC metabolic ratios and in vivo CYP2D6 activity evaluated in plasma or urine using metoprolol as a probe drug suggest the application of tramadol as a marker for CYP2D6. The data also showed a trend towards increased clearance of (+)-tramadol and (-)-tramadol as a result of the presence of mutant allele T in the 516G>T polymorphism of the CYP2B6 gene. The fractional sigmoid maximum drug effect model was used to describe the pharmacokinetic-pharmacodynamic relationship of tramadol in patients with neuropathic pain, associating the unbound plasma concentrations of (+)-M1 with the analgesic effect of tramadol. The present study highlights the importance of analyzing unbound concentrations of the individual tramadol enantiomers and its metabolites in pharmacokinetic-pharmacodynamic studies.

A dor associada ao câncer pode ser causada não somente pelos efeitos diretos ou indiretos da patologia primária, mas também pelo tratamento quimioterápico. A Cisplatina é um dos medicamentos anti-neoplásicos mais efetivos e mais comumente usados no tratamento de tumores sólidos. Entretanto, um de seus principais efeitos colaterais é a neurotoxicidade periférica. Os mecanismos celulares e moleculares da dor crônica induzida por quimioterápico são ainda bastante obscuros. Investigamos o papel da proteína quinase dependente de RNA (PKR) nos diferentes mecanismos neurobiológicos associados à dor crônica induzida pelo quimioterápico Cisplatina. O presente estudo avaliou: (1) O desenvolvimento de alodínia mecânica e hipernocicepção térmica em camundongos PKR-/- e PKR+/+ submetidos à administração do quimioterápico Cisplatina; (2) O estado de fosforilação das MAPKs (Erk1,2, p38 e JNK/SAP) e o fator de transcrição STAT-3 nas células do gânglio da raiz dorsal de animais tratados com Cisplatina; (3) Alterações na resistência e força muscular dos camundongos PKR-/- e PKR+/+ submetidos a administração do quimioterápico Cisplatina; (4) A proteólise muscular em músculos EDL (glicolíticos) e soleus (oxidativos) de camundongos PKR-/- e PKR+/+ após tratamento com Cisplatina (5) A síntese proteica através de Western Blot das proteínas Akt, FoxO 1 e FoxO 4, S6k1 e a S6 em células C2C12 analisando temporalmente o efeito da Cisplatina (6h, 12h e 24h); (6) O estresse oxidativo mitocondrial em células do gânglio da raiz dorsal e do músculo Soleus de camundongos PKR-/- e PKR+/+ após tratamento com Cisplatina. Os resultados obtidos foram: (1) Que com o tratamento com cisplatina produziu hipernocicepção térmica e alodínia mecânica nos animais PKR+/+; (2) A reduz da fosforilação do p38 não justifica o quadro de hipernocicepção e a hipernocicepção pode ocorrer a partir do aumento da fosforilação de STAT 3; (3) Animais que não tem a PKR são menos vulneráveis à ação deletéria da cisplatina sobre o músculo pois todos os testes comportamentais para atividade motora; (4) Não houve diferença na proteólise total mas sim na síntese proteica em animais PKR tratados com cisplatina; (5) Há alteração na via Akt quando analisa temporalmente a ação da cisplatina; (6) animais PKR -/- apresentaram índices mais altos da respiração mitocondrial comparados aos PKR +/+. Este estudo combinou métodos de biologia celular e molecular com paradigmas comportamentais a fim de investigar os possíveis mecanismos de ação da PKR no desenvolvimento de hipersensibilidade sensorial após o tratamento com quimioterápico. Os resultados deste trabalho devem evidenciar novos mecanismos neurobiológicos que contribuam para o entendimento da fisiopatologia da dor crônica de origem neurotóxica e apontar novas estratégias terapêuticas para o tratamento da dor crônica causada por quimioterapia / Pain associated with cancer can be caused by only direct or indirect products of the primary pathology, but also by chemotherapeutic treatment. Cisplatin is one of the most effective and most common anti-neoplastic drugs without the treatment of solid tumors. However, one of its major side effects is peripheral neurotoxicity. The cellular and molecular mechanisms of chronic pain induced by chemotherapy are still rather obscure. Investigators of role of RNA-dependent protein kinase (PKR) in the different neurobiological mechanisms associated with chronic pain induced by the chemotherapeutic Cisplatin. The present study evaluated: (1) the development of mechanical allodynia and thermal hypernociception in mice PKR - / - and PKR + / + submitted to chemotherapy Cisplatin; (2) The state of phosphorylation of the MAPKs (Erk1,2, p38 and JNK / SAP) and the transcription factor STAT-3 in the cells dorsal root ganglion of Cisplatin-treated animals; (3) Changes in muscle strength and strength of mice PKR - / - and PKR + / + submitted to the administration of the chemotherapeutic Cisplatin; (4) Muscle protein in EDL (glycolytic) and soleus (oxidative) muscles of mice PKR - / - and PKR + / + after treatment with Cisplatin (5) Western Blot Synthesis Protein of Akt, FoxO 1 and FoxO 4 S6k1 proteins and S6 in C2C12 cells by temporarily analyzing the effect of Cisplatin (6h, 12h and 24h); (6) Mitochondrial oxidative stress in dorsal root ganglion and Soleil muscle cells of PKR - / - and PKR + / + mice after treatment with Cisplatin. The results obtained were: (1) That with the treatment with cisplatin produced thermal hypernociception and mechanical allodynia in the animals PKR + / +; (2) The reduced phosphorylation of p38 does not justify the hyperencouragement and hypernociception can occur from increased STAT 3 phosphorylation; (3) Animals that do not have a PKR are less vulnerable to the deleterious action of cisplatin on muscle for all behavioral tests for motor activities; (4) There was no difference in total proteolysis but in protein synthesis in PKR animals treated with cisplatin; (5) There is alteration in the Akt pathway when the action of cisplatin is temporarily analyzed; (6) Animals PKR - / - had higher mitochondrial respiration rates compared to PKR + / +. This study combined methods of cellular and molecular biology with behavioral paradigms to investigate the possible mechanisms of action of PKR in the development of sensory hypersensitivity after treatment with chemotherapy. The results of this program are mandatory, which are responsible for the development of medicines for health and human health

A dor neuropática é uma condição debilitante causada por danos no sistema nervoso somatossensorial, como lesões dos nervos periféricos. As células do sistema imune, em particular os monócitos/macrófagos, desempenham um papel fundamental no desenvolvimento deste processo. Embora diversos estudos sugiram o envolvimento dessas células na medula espinal e gânglio da raiz dorsal (GRD) após a indução da neuropatia, a caracterização funcional e fenotípica, bem como a origem dessas células nesses órgãos, ainda não está esclarecida. Na medula espinal, estudos recentes têm demonstrado que apesar da massiva ativação e proliferação da micróglia residente, não há recrutamento de células mielóides para esse tecido após a indução da neuropatia, divergindo dos dados anteriormente descritos na literatura. Diante desses estudos controversos, iniciamos nosso trabalho demonstrando que possivelmente as células mielóides não são capazes de ultrapassar a barreira hematoencefálica e infiltrar na medula espinal após a indução da neuropatia periférica pelo modelo de SNI e assim, a ativação microglial ocorre de maneira independente do infiltrado dessas células neste tecido. No que se refere aos GRDs, trabalhos anteriores demonstram que há um aumento dos marcadores de ativação de macrófagos nesse tecido após a lesão periférica. Com isso, nós caracterizamos as subpopulações de monócitos/macrófagos presentes no GRD e identificamos, células CX3CR1+ e células CCR2+. De maneira interessante, ao isolarmos as células CX3CR1+ observamos que esse subtipo celular possa ser as principais células responsáveis pela produção dos mediadores inflamatórios no GRD após indução de SNI, enquanto as células CCR2+ parecem contribuir apenas de maneira parcial para a produção de IL-1? e TNF-? neste tecido, uma vez que a expressão desses mediadores não foi totalmente suprimida na ausência desse subtipo celular. Por fim, investigamos a origem desses subtipos de monócitos presentes no GRD. Por meio da parabiose entre animais wild type e GFP+, observamos que embora haja um pequeno aumento de células GFP+ no GRD de animais lesionados, essas células não são macrófagos. Corroborando com esses dados, ao realizarmos a parabiose de animais wild type com animais CX3CR1GFP/+CCR2RFP/+ não observamos presença de células CX3CR1 ou CCR2 no GRD após SNI. Em conjunto, nossos dados demonstram que existem duas subpopulações de monócitos no GRD, sendo uma delas residente e contribuindo de maneira efetiva para a produção dos mediadores inflamatórios locais e outra população de células CCR2+ que podem ter um papel mais relevante no sítio da lesão e assim, a exacerbação da inflamação local pode interferir indiretamente, na ativação das células presentes nos GRDs, bem como na produção dos mediadores inflamatórios no tecido, que vão contribuir para o desenvolvimento da dor neuropática. / Neuropathic pain is a debilitating disease due to severe damage to the nervous system, induced by peripheral nerve injury. The cells of the immune system, especially monocytes/macrophages, played a critical role in these process. Several projects have been suggested the role of these cells in the spinal cord and dorsal root ganglia (DRG) after neuropathic pain induction, but the functional and phenotypic characterization, as well as the source of cells, is still unclear. In the spinal cord, recent studies have shown that although massive activation and proliferation of the microglial occurred, there is no recruitment of myeloid cells to this tissue after the neuropathic pain induction, but this is contrary to previous findings in the literature. Based on this controversial studies, we first showed that myeloid cells are not able to overcome the blood-brain barrier and infiltrate in the spinal cord after the peripheral nerve injury by SNI model and thus, the microglial activation occurs independent of the infiltration of these cells in this tissue. With regard to DRGs, previous work has shown that there is an increase in the activation markers of macrophages after peripheral nerve injury.Thus, we characterized the subpopulations of monocytes/macrophages in the DRG and we identified CX3CR1+ and CCR2+ cells. Interestingly, when isolating the CX3CR1+ cells, we observed that this cell subtype may be the main cells responsible for the production of inflammatory mediators in the DRG after SNI induction, whereas CCR2+ cells appear to contribute only partially to the production of IL-1? and TNF-? in this tissue, since the expression of these mediators was not completely suppressed in the absence of this cellular subtype. Finally, we investigated the origin of these monocyte subtypes present in the DRG. Through parabiosis between wild type and GFP+ animals, we observed that although there is a small increase of GFP+ cells in the DRG of injured animals, these cells are not macrophages. Corroborating with these data, when performing the wild type parabiosis with CX3CR1GFP /+ CCR2RFP/+ animals, we did not observe the presence of CX3CR1 or CCR2 cells in the GRD after SNI. Finally, our data demonstrate that there are two subpopulations of monocytes in the DRG, one of them residing and contributing effectively to the production of local inflammatory mediators and another population of CCR2 cells that may have a more relevant role at the lesion site and thus, the exacerbation of local inflammation may indirectly interfere, in the activation of the cells present in the DRGs, as well as in the production of inflammatory mediators in the tissue, which will contribute to the development of neuropathic pain.

A dor neuropática atinge cerca de 6 a 10% da população global e estima-se o seu aumento nos próximos anos. Essa síndrome não tem cura e afeta consideravelmente a qualidade de vida das pessoas por ela acometidas. Os medicamentos utilizados atualmente para o seu tratamento, como antidepressivos, anticonvulsivantes, opióides, dentre outros, não proporcionam um resultado satisfatório pelo fato de não reduzirem consideravelmente os sintomas e/ou por terem muitos efeitos colaterais. Pesquisas recentes mostram que o receptor sigma-1 pode ser utilizado no tratamento da dor neuropática. Verificou-se na literatura uma nova série de pirimidinas que são capazes de se ligar ao receptor sigma-1, atuando como seus antagonistas, sendo potenciais alvos para a produção de fármacos que podem ser utilizados no tratamento da dor neuropática. Então, estudos de Relações Quantitativas Estrutura-Atividade (QSAR) foram realizados utilizando os métodos de Mínimos Quadrados Parciais (PLS) e Redes Neurais Artificiais (ANN) para prever a atividade biológica dessa série de pirimidinas. Os resultados obtidos se mostraram satisfatórios tanto para o método de PLS (r2 = 0,877, q2 = 0,800 e r2teste = 0,738), quanto para o método de ANN (r2trein = 0,734, r2val = 0,753 e r2teste = 0,676), mostrando que o conjunto de compostos antagonistas do receptor Sigma-1 pode ser descrito tanto de forma linear quanto de forma não-linear. / Neuropathic pain affects about 6 to 10% of the global population and it is estimated to increase in the coming years. This syndrome has no cure and considerably affects the life quality of people affected by it. Medications currently used for its treatment, such as antidepressants, anticonvulsants, opioids, among others, do not provide a satisfactory result because they do not significantly reduce the symptoms and/or have many side effects. Recent research shows that the sigma-1 receptor can be used in the treatment of the neuropathic pain. A new series of pyrimidines have been found in the literature, which are capable of binding to the sigma-1 receptor, acting as its antagonists, and have been synthesized as potential targets that can be used in the treatment of the neuropathic pain. Therefore, Quantitative Structure-Activity Relationships (QSAR) were performed using Partial Least Squares (PLS) and Artificial Neural Networks (ANN) methods to predict the biological activity of this series of pyrimidines. Through the mathematical models obtained by PLS (r2 = 0.877, q2 = 0.800 and r2test = 0.738) and ANN (r2trein = 0.734, r2val = 0.753 and r2test = 0.676) methods, it was showed that they were able to predict the biological activity of the studied pyrimidines.

Os receptores nicotínicos são encontrados no Sistema Nervoso Central e exercem papel na modulação sináptica, na plasticidade neuronal e em diversas funções cognitivas. A diversidade dos receptores nicotínicos associada ao seu possível envolvimento em diferentes processos fisiológicos e patológicos vem sendo amplamente estudado. Vários estudos demonstraram que a administração de agonistas nicotínicos por via sistêmica, intratecal ou intracerebroventricular causa antinocicepção, sendo que este efeito parece depender da ativação de centros supraespinais. O presente estudo examinou o efeito da injeção sistêmica, da microinjção no núcleo pretectal anterior (NPtA) e na substância cinzenta periaquedutal ventrolateral (SCPvl) da epibatidina, um agonista de receptores nicotínicos neuronais, sobre a alodínia mecânica induzida por ligadura dos troncos dos nervos espinais L5 e L6. Também se avaliou o efeito da microinjeção de atropina ou mecamilamina sobre o efeito antinociceptivo induzido pela microinjeção de epibatidina na SCPvl e o efeito da mecamilamina sobre o efeito antialodínico observado após injeção sistêmica da epibatidina. Inicialmente se observou que a ligadura dos troncos L5 e L6 dos nervos espinais induz alodínia mecânica já no 2º dia após cirurgia, mantendo-se constante até pelo menos o 28º dia após a ligadura. Nenhuma alteração no limiar de resposta a estímulos mecânicos foi observada nos animais sham ou na pata contralateral. A injeção sistêmica (3,0 g/kg, i.p.) de epibatinida induz efeito antialodínico, porém essa mesma dose não altera o desempenho dos animais no teste do rota-rod. Além disso, a microinjeção na SCPvl, mas não no NPtA (0,3 g/0,3 L) de epibatidina induziu efeito antialodínico. Mecamilamina microinjetada na SCPvl aboliu o efeito antinociceptivo induzido pela epibatidina microinjetada neste mesmo núcleo e o efeito da epibatidina administrada por via sistêmica. Estes resultados permitem concluir que a injeção sistêmica e central de epibatidina induz efeito antialodínico no modelo de dor neuropática e esse efeito depende da interação dessa substância com receptores nicotínicos localizados na SCPvl. / Nicotinic receptors are found in the central nervous system (CNS) and have an important function in modulating neural synaptic, CNS plasticity and many others cognite functions. A variety of subtypes nicotinic receptores are related with phisiological and pathological process. Recentely, studies have been demostrating that nicotinic agonists injected either systemically ou centrally have an antinociceptive effetc. The present study examined; 1) the effect of epibatidene injected systemically and centrally into the anterior pretectal nucleus (APtN) and into the ventro lateral periaqueductal gray (vlPAG) on the mechanical allodinia induzed by ligation of trunk lombar (L5-L6) spinal nerve; 2) the effect of microinjection of nicotinic antagonist (atropine and mecamylamine) on the antinocicptive effect induzed by epibetidine microinjection into the vlPAG. 3) the effect of mecamylamine on the antiallodinic effect, observed after sistemic administration of epibatadine. It was demostrated that the ligation of trunk lombar (L5-L6) spinal nerve produce mechanical allodinia after two days pos-operative and it was maintained for 28 days. Shan group and the contralataeral paw had no change in the threshold response. Systemic injection of epibatidine (3,0 g/kg, i.p.) induzed antiallodinic effect, without affect motor function. Central injection of epibatidine into the vlPAG (0,3 g/0,3 L) also had an antiallodinic effect, but no effect on APtN was observed. Mecamylamine injected into the vlPAG abolish the antiallodinic effect of epibatidine injected systemic and centrally (vlPAG). These results shows that the epibatidine injected either systemically or into the vlPAG produced antiallodinic effect on the neuropatic pain model and also infer that this antiallodinic effect produced by epibatidine requires the interation of epibatidae with vlPAG nicotinic receptors.

A lesão do nervo alveolar inferior (NAI) está relacionada à prática odontológica. Estudos demonstram que a laserterapia promove a regeneração do nervo e analgesia. Usando o modelo de esmagamento do NAI associado à laserterapia avaliamos a reparação nervosa e a nocicepção dos animais antes da lesão, e após o tratamento. Vimos que o laser reverteu o comportamento hipernociceptivo e que a modulação de receptores para glutamato, de neurotrofinas, do receptor de potencial transiente vanilóide do subtipo 1, da substância p e do peptídeo relacionado ao gene da calcitonina atuam neste processo. Adicionalmente, o laser alterou o microambiente da lesão modulando proteínas, como laminina, proteína mielínica zero e neurofilamentos, promovendo a regeneração do nervo; por microscopia eletrônica mostramos esta regeneração, evidenciada pelo aumento no número de fibras nervosas e da espessura da bainha de mielina no nervo do grupo tratado em relação ao grupo operado. Em conjunto, os resultados obtidos contribuem para reforçar o uso terapêutico do laser. / The inferior alveolar nerve injury (IAN) is related to dental practice. Studies have shown that LLLT promotes nerve regeneration and analgesia. Using IAN crush model associated with laser therapy we evaluated nerve repair and nociception of animals before injury and after treatment. We have seen that the laser reversed hipernociceptive behavior and modulation of glutamate receptors, neurotrophins, the transient potential vanilloid receptor subtype 1, substance P and calcitonin gene-related peptide act in this process. Additionally, the laser alter the microenvironment of the lesion modulating proteins such as laminin, myelin protein zero and neurofilaments, promoting nerve regeneration; electron microscopy showed this regeneration, evidenced by the increase in the number of nerve fibers and the thickness of the myelin sheath in nerve treated group compared to the surgery group. Together, these results contribute to enhance the therapeutic use of the laser.

Os receptores nicotínicos são encontrados no Sistema Nervoso Central e exercem papel na modulação sináptica, na plasticidade neuronal e em diversas funções cognitivas. A diversidade dos receptores nicotínicos associada ao seu possível envolvimento em diferentes processos fisiológicos e patológicos vem sendo amplamente estudado. Vários estudos demonstraram que a administração de agonistas nicotínicos por via sistêmica, intratecal ou intracerebroventricular causa antinocicepção, sendo que este efeito parece depender da ativação de centros supraespinais. O presente estudo examinou o efeito da injeção sistêmica, da microinjção no núcleo pretectal anterior (NPtA) e na substância cinzenta periaquedutal ventrolateral (SCPvl) da epibatidina, um agonista de receptores nicotínicos neuronais, sobre a alodínia mecânica induzida por ligadura dos troncos dos nervos espinais L5 e L6. Também se avaliou o efeito da microinjeção de atropina ou mecamilamina sobre o efeito antinociceptivo induzido pela microinjeção de epibatidina na SCPvl e o efeito da mecamilamina sobre o efeito antialodínico observado após injeção sistêmica da epibatidina. Inicialmente se observou que a ligadura dos troncos L5 e L6 dos nervos espinais induz alodínia mecânica já no 2º dia após cirurgia, mantendo-se constante até pelo menos o 28º dia após a ligadura. Nenhuma alteração no limiar de resposta a estímulos mecânicos foi observada nos animais sham ou na pata contralateral. A injeção sistêmica (3,0 g/kg, i.p.) de epibatinida induz efeito antialodínico, porém essa mesma dose não altera o desempenho dos animais no teste do rota-rod. Além disso, a microinjeção na SCPvl, mas não no NPtA (0,3 g/0,3 L) de epibatidina induziu efeito antialodínico. Mecamilamina microinjetada na SCPvl aboliu o efeito antinociceptivo induzido pela epibatidina microinjetada neste mesmo núcleo e o efeito da epibatidina administrada por via sistêmica. Estes resultados permitem concluir que a injeção sistêmica e central de epibatidina induz efeito antialodínico no modelo de dor neuropática e esse efeito depende da interação dessa substância com receptores nicotínicos localizados na SCPvl. / Nicotinic receptors are found in the central nervous system (CNS) and have an important function in modulating neural synaptic, CNS plasticity and many others cognite functions. A variety of subtypes nicotinic receptores are related with phisiological and pathological process. Recentely, studies have been demostrating that nicotinic agonists injected either systemically ou centrally have an antinociceptive effetc. The present study examined; 1) the effect of epibatidene injected systemically and centrally into the anterior pretectal nucleus (APtN) and into the ventro lateral periaqueductal gray (vlPAG) on the mechanical allodinia induzed by ligation of trunk lombar (L5-L6) spinal nerve; 2) the effect of microinjection of nicotinic antagonist (atropine and mecamylamine) on the antinocicptive effect induzed by epibetidine microinjection into the vlPAG. 3) the effect of mecamylamine on the antiallodinic effect, observed after sistemic administration of epibatadine. It was demostrated that the ligation of trunk lombar (L5-L6) spinal nerve produce mechanical allodinia after two days pos-operative and it was maintained for 28 days. Shan group and the contralataeral paw had no change in the threshold response. Systemic injection of epibatidine (3,0 g/kg, i.p.) induzed antiallodinic effect, without affect motor function. Central injection of epibatidine into the vlPAG (0,3 g/0,3 L) also had an antiallodinic effect, but no effect on APtN was observed. Mecamylamine injected into the vlPAG abolish the antiallodinic effect of epibatidine injected systemic and centrally (vlPAG). These results shows that the epibatidine injected either systemically or into the vlPAG produced antiallodinic effect on the neuropatic pain model and also infer that this antiallodinic effect produced by epibatidine requires the interation of epibatidae with vlPAG nicotinic receptors.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Depression and chronic pain coexist in several patients and may be modulated by the same neurotransmitter systems. In this context, various studies have demonstrated that antidepressants from the class of the inhibitors of monoamine oxidase-A (MAO-A) enzyme presented antinociceptive effect in different pain models in experimental animals, as well as analgesic action in clinic studies. Thus, in the present study were evaluated the MAO-A inhibitory properties, as well as the antidepressant and antinociceptive potential of the novel imidazoline compound 2-(3,4-dimethoxy-phenyl)-4,5-dihydro-1H-imidazole (2-DMPI) in mice. 2-DMPI showed to be a mixed, reversible and preferential MAO-A inhibitor. The treatment with 2-DMPI (100-1000 μmol/kg, s.c.) produced an antidepressant-like effect in the tail suspension test without affecting motor activity of the animals. The mice treated with 2-DMPI showed a decrease in serotonin and dopamine turnover in specific brain regions, suggesting that the antidepressant-like effect of this compound was mediated by serotonergic and dopaminergic systems. This was confirmed by experiments showing that the antidepressant-like effect of 2-DMPI was abolished by pretreatment with serotonergic and dopaminergic receptor antagonists. In order to evaluate a possible antinociceptive action of 2-DMPI, a mice model of neuropathic pain, induced by chronic constriction injury (CCI) of the sciatic nerve was used. It was observed that mice submitted to CCI presented an increase in MAO-A activity in lumbar spinal cord compared with sham-submitted mice and that the treatment with 2-DMPI (30-300 μmol/kg, s.c.) reversed the CCI-induced mechanical hyperalgesia. Furthermore, the antihyperalgesic effect of 2-DMPI was reversed by intrathecal injection of the serotonergic 5-HT3 receptor antagonist ondansetron (10 μg/site). These results suggest that 2-DMPI, due to its ability to modulate MAO-A activity and, consequently, the monoaminergic systems, could be a promising prototype to the development of new drugs with antidepressant and analgesic properties. / A depressão e a dor coexistem em muitos pacientes e podem ser moduladas pelos mesmos sistemas de neurotransmissores. Nesse contexto, diversos estudos têm demonstrado que antidepressivos da classe dos inibidores da enzima monoamina oxidase-A (MAO-A) apresentam efeito antinociceptivo em diferentes modelos de dor em animais experimentais, assim como ação analgésica em estudos clínicos. Em vista disso, no presente estudo foram avaliadas as propriedades inibitórias sobre a atividade da MAO-A, assim como os potenciais antidepressivo e antinociceptivo do novo composto imidazolínico 2-(3,4-dimetoxi-fenil)-4,5-diidro-1H-imidazol (2-DMPI) em camundongos. Foi observado que o 2-DMPI é um inibidor misto, reversível e preferencial da MAO-A. O tratamento com 2-DMPI (100-1000 μmol/kg, s.c.) produziu um efeito tipo-antidepressivo no teste de suspensão da cauda, sem afetar a atividade motora dos animais. Os camundongos tratados com 2-DMPI (300 μmol/kg, s.c.) apresentaram uma diminuição na taxa de renovação da serotonina e da dopamina em regiões cerebrais específicas, sugerindo que o efeito tipo-antidepressivo desse composto foi mediado pelos sistemas serotoninérgico e dopaminérgico. Isto foi confirmado por experimentos que mostraram que o efeito tipo-antidepressivo do 2-DMPI foi abolido pelo pré-tratamento com antagonistas de receptores serotoninérgicos e dopaminérgicos. A fim de avaliar um possível efeito antinociceptivo do 2-DMPI, foi utilizado um modelo de dor neuropática, induzida pela injúria por constrição crônica (CCI) do nervo ciático, em camundongos. Observou-se que os camundongos submetidos à CCI apresentaram um aumento na atividade da MAO-A na medula espinhal lombar comparado com os animais falso-operados e que o tratamento com 2-DMPI (30-300 μmol/kg, s.c.) reverteu a hiperalgesia mecânica induzida pela CCI. Além disso, o efeito antinociceptivo do 2-DMPI foi revertido pela administração intratecal do antagonista do receptor serotoninérgico 5-HT3, ondansetrona (10 μg/sítio). Esses resultados sugerem que o 2-DMPI, devido à sua capacidade de modular a atividade da MAO-A e, consequentemente, os sistemas monoaminérgicos, parece ser um protótipo promissor para o desenvolvimento de novos fármacos com propriedades antidepressiva e analgésica.

A dor neuropática é uma condição debilitante causada por danos no sistema nervoso somatossensorial, como lesões dos nervos periféricos. As células do sistema imune, em particular os monócitos/macrófagos, desempenham um papel fundamental no desenvolvimento deste processo. Embora diversos estudos sugiram o envolvimento dessas células na medula espinal e gânglio da raiz dorsal (GRD) após a indução da neuropatia, a caracterização funcional e fenotípica, bem como a origem dessas células nesses órgãos, ainda não está esclarecida. Na medula espinal, estudos recentes têm demonstrado que apesar da massiva ativação e proliferação da micróglia residente, não há recrutamento de células mielóides para esse tecido após a indução da neuropatia, divergindo dos dados anteriormente descritos na literatura. Diante desses estudos controversos, iniciamos nosso trabalho demonstrando que possivelmente as células mielóides não são capazes de ultrapassar a barreira hematoencefálica e infiltrar na medula espinal após a indução da neuropatia periférica pelo modelo de SNI e assim, a ativação microglial ocorre de maneira independente do infiltrado dessas células neste tecido. No que se refere aos GRDs, trabalhos anteriores demonstram que há um aumento dos marcadores de ativação de macrófagos nesse tecido após a lesão periférica. Com isso, nós caracterizamos as subpopulações de monócitos/macrófagos presentes no GRD e identificamos, células CX3CR1+ e células CCR2+. De maneira interessante, ao isolarmos as células CX3CR1+ observamos que esse subtipo celular possa ser as principais células responsáveis pela produção dos mediadores inflamatórios no GRD após indução de SNI, enquanto as células CCR2+ parecem contribuir apenas de maneira parcial para a produção de IL-1? e TNF-? neste tecido, uma vez que a expressão desses mediadores não foi totalmente suprimida na ausência desse subtipo celular. Por fim, investigamos a origem desses subtipos de monócitos presentes no GRD. Por meio da parabiose entre animais wild type e GFP+, observamos que embora haja um pequeno aumento de células GFP+ no GRD de animais lesionados, essas células não são macrófagos. Corroborando com esses dados, ao realizarmos a parabiose de animais wild type com animais CX3CR1GFP/+CCR2RFP/+ não observamos presença de células CX3CR1 ou CCR2 no GRD após SNI. Em conjunto, nossos dados demonstram que existem duas subpopulações de monócitos no GRD, sendo uma delas residente e contribuindo de maneira efetiva para a produção dos mediadores inflamatórios locais e outra população de células CCR2+ que podem ter um papel mais relevante no sítio da lesão e assim, a exacerbação da inflamação local pode interferir indiretamente, na ativação das células presentes nos GRDs, bem como na produção dos mediadores inflamatórios no tecido, que vão contribuir para o desenvolvimento da dor neuropática. / Neuropathic pain is a debilitating disease due to severe damage to the nervous system, induced by peripheral nerve injury. The cells of the immune system, especially monocytes/macrophages, played a critical role in these process. Several projects have been suggested the role of these cells in the spinal cord and dorsal root ganglia (DRG) after neuropathic pain induction, but the functional and phenotypic characterization, as well as the source of cells, is still unclear. In the spinal cord, recent studies have shown that although massive activation and proliferation of the microglial occurred, there is no recruitment of myeloid cells to this tissue after the neuropathic pain induction, but this is contrary to previous findings in the literature. Based on this controversial studies, we first showed that myeloid cells are not able to overcome the blood-brain barrier and infiltrate in the spinal cord after the peripheral nerve injury by SNI model and thus, the microglial activation occurs independent of the infiltration of these cells in this tissue. With regard to DRGs, previous work has shown that there is an increase in the activation markers of macrophages after peripheral nerve injury.Thus, we characterized the subpopulations of monocytes/macrophages in the DRG and we identified CX3CR1+ and CCR2+ cells. Interestingly, when isolating the CX3CR1+ cells, we observed that this cell subtype may be the main cells responsible for the production of inflammatory mediators in the DRG after SNI induction, whereas CCR2+ cells appear to contribute only partially to the production of IL-1? and TNF-? in this tissue, since the expression of these mediators was not completely suppressed in the absence of this cellular subtype. Finally, we investigated the origin of these monocyte subtypes present in the DRG. Through parabiosis between wild type and GFP+ animals, we observed that although there is a small increase of GFP+ cells in the DRG of injured animals, these cells are not macrophages. Corroborating with these data, when performing the wild type parabiosis with CX3CR1GFP /+ CCR2RFP/+ animals, we did not observe the presence of CX3CR1 or CCR2 cells in the GRD after SNI. Finally, our data demonstrate that there are two subpopulations of monocytes in the DRG, one of them residing and contributing effectively to the production of local inflammatory mediators and another population of CCR2 cells that may have a more relevant role at the lesion site and thus, the exacerbation of local inflammation may indirectly interfere, in the activation of the cells present in the DRGs, as well as in the production of inflammatory mediators in the tissue, which will contribute to the development of neuropathic pain.