Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Farmacologia, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T08:40:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 290296.pdf: 2092290 bytes, checksum: 0d72e1b88bfccac79bd8102a0d2f0d6c (MD5) / O envolvimento das proteínas quinases ativadas por mitógenos (MAPKs) em lesões do sistema nervoso central já foi demonstrado em alguns estudos. Porém, a implicação da ativação dessas proteínas na medula espinhal após a lesão medular traumática necessita de maior esclarecimento. O presente estudo investigou a participação das MAPKs ERK1/2, p38 e JNK no dano espinhal e funcional induzido pela lesão medular traumática em ratos. A compressão da medula espinhal, através da inserção de um cateter de embolectomia no espaço epidural, resultou em uma lesão espinhal caracterizada histologicamente por resposta inflamatória pronunciada, com edema, infiltração de neutrófilos, produção de mediadores inflamatórios e apoptose, associada com comprometimento locomotor significativo. A lesão medular não alterou a expressão protéica total de quaisquer das MAPKs na medula espinhal. Contudo, os níveis de expressão das isoformas fosforiladas de cada MAPK em amostras espinhais de animais lesados apresentaram-se elevadas, em relação às de amostras de animais falso-operados, nos seguintes momentos após indução da lesão: p38 fosforilada em 2 e 6 h, ERK1/2 fosforilada em 2, 6 e 24 h, e JNK fosforilada apresentou uma elevação significativa em 6 e 24 h. Amostras espinhais de animais lesados apresentaram ainda aumento nos níveis das citocinas IL-1ß em 2, 6 e 24 h após a lesão e de TNF-a em 2 h, atividade aumentada da enzima mieloperoxidase (uma medida indireta da infiltração de neutrófilos) em 6, 24 e 72 h, e do número de células apoptóticas em 24 e 72 h após a lesão. A administração intratecal do inibidor seletivo da proteína JNK, o SP600125 (2 injeções de 150 nmol, 1 e 4 h após a lesão medular), reduziu a expressão da proteína JNK fosforilada (mas não de p-38 ou ERK1/2 fosforiladas) e bloqueou a apoptose em 6 h, sem alterar os níveis espinhais de mieloperoxidase. O tratamento com SP600125 acentuou marcadamente a recuperação da atividade locomotora dos animais no transcorrer das primeiras 4 semanas após a lesão, e atenuou os danos histológicos espinhais. Este estudo demonstra o importante envolvimento das MAPKs na lesão medular e aponta a proteína JNK como um importante alvo terapêutico no tratamento da lesão medular traumática, uma vez que um inibidor seletivo desta proteína foi capaz de inibir a apoptose espinhal e potencializar a recuperação da função locomotora. / Mitogen-activated protein kinases (MAPKs) have been extensively implicated in injuries of the CNS, however the roles played by spinal cord MAPK activation following spinal cord injury (SCI) still remain elusive. Considering that the therapies currently available for treatment of this condition have limited efficacy, the use of animal models of SCI is still mandatory for development of new more effective approaches. The current study investigates the changes in expression of the three main MAPKs, namely ERK1/2, p38 and JNK following traumatic SCI, as well as the role played by spinal JNK in motor impairment following lesion. SCI induced by inflation of a balloon catheter placed in the epidural space at T9-T10, was associated with a marked spinal inflammatory response, histological changes and a pronounced locomotor impairment which subsided only partially over the first 4 weeks. Spinal expression levels of total p38, ERK1/2 and JNK proteins were unchanged after SCI, but levels of the phosphorylated (phospho) forms of each of the MAPKs were enhanced as follows: phospho-p38 MAPK at 2 and 6 h after SCI, phospho-ERK1/2 at 2, 6 and 24 h after SCI, and phospho-JNK at 6 and 24 h after SCI. SCI also increased IL-1â at 2, 6 and 24 h, TNF-á at 2 h, spinal cord MPO levels at 6, 24 and 72 h and elevated the number of spinal apoptotic cells in the spinal cord at 24 and specially 72 h after the lesion. Notably, intrathecal administration of a specific inhibitor of JNK phosphorylation, SP600125 (2 injections of 150 nmol, given at 1 and 4 h after SCI surgery), reduced the expression of phospho-JNK (but not of phospho-p38 or phospho-ERK1/2) and the number of spinal apoptotic cells at 6 h after SCI, as well as many of the histological signs of spinal injury, but spinal MPO levels were unchanged. Most importantly, restoration of locomotor performance throughout the first 4 weeks following SCI was clearly ameliorated by this same treatment schedule with SP600125. Altogether, the results demonstrate that SCI induces the activation of spinal MAPKs and that, among these, spinal JNK plays a major role in mediating the deleterious consequences of spinal injury, not only at the spinal level, but also those regarding motor function. Moreover, they suggest that inhibition of JNK activation in the spinal cord might hold therapeutic potential for the functional recovery from SCI.