A doença de Parkinson (DP) é a segunda doença neurodegenerativa que mais atinge a população mundial. O desenvolvimento dos prejuízos motores decorrentes da doença está relacionado a sua fisiopatologia, que promove principalmente a neurodegeneração dos neurônios dopaminérgicos da substância negra pars compacta. Estudos sugerem o envolvimento de vias inflamatórias exacerbando a morte celular na fisiopatologia da DP. O fenômeno neuroinflamatório é caracterizado pela ativação de diversas células do sistema nervoso central, como neurônios, micróglia e astrócitos, além dos principais mediadores pró- inflamatórios, que são a enzima ciclooxigenase-2 (COX-2), o fator de necrose tumoral-alfa (TNF-?), a interleucina 1? (IL-1?) e a interleucina 6 (IL-6), entre outros. Estes fatores estão presentes em estruturas neuroanatômicas como o estriado e substância negra pars compacta de indivíduos com a DP. O tratamento crônico com L-DOPA, o precursor do neurotransmissor dopamina, inicialmente gera uma redução da manifestação dos sintomas motores na maioria dos pacientes. Porém, após certo tempo de tratamento, ocorre o surgimento de complicações motoras, como a discinesia induzida por L-DOPA (LID - LDOPA-induced dyskinesia). O desenvolvimento e a manifestação da LID também podem acompanhar uma resposta inflamatória anormal. Dados do grupo sugerem a enzima COX-2 e as células gliais como mediadores da LID. Estudos apontam que fármacos que reduzem a LID modulam a expressão de COX-2. Nosso objetivo, portanto, foi caracterizar a presença de fatores/mecanismos pró-inflamatórios no estriado lesionado de camundongos tratados com LDOPA. Nossos resultados serão apresentados em três capítulos. No primeiro capítulo, empregamos o modelo de camundongos hemiparkinsonianos (lesionados com 6- hidroxidopamina) e tratamos com L-DOPA por diferentes períodos de tempo (1, 7, 14 e 21 dias) para analisarmos o surgimento de fatores inflamatórios no estriado, como a enzima COX-2, o fator nuclear kappa-B (NF-?B) e a expressão e atividade dos astrócitos e micróglia. No segundo capítulo, demonstramos o potencial destas células gliais em produzir citocinas e/ou glutamato após estímulo com os principais neurotransmissores envolvidos com a LID, a DA (ou seu precursor L-DOPA) e glutamato. No terceiro capítulo, demonstramos o potencial terapêutico de drogas usadas na clínica - com propriedades anti-inflamatórias - de reduzirem a LID previamente estabelecida. Para tal, utilizamos o canabidiol (princípio ativo da Cannabis, usado no tratamento para epilepsia, entre outros) e o celecoxibe (inibidor específico da atividade enzimática da COX-2). Este estudo corrobora a existência de um processo inflamatório no estriado lesionado de camundongos parkinsonianos, exacerbado pelo tratamento com L-DOPA. A enzima COX-2 pode ter um papel fundamental no desenvolvimento da LID. Adicionalmente, este trabalho sugere que drogas utilizadas clinicamente com ação anti-inflamatória podem se tornar possíveis ferramentas terapêuticas para a redução desta desordem. Desta forma, relacionamos a produção de fatores inflamatórios e a ativação de células gliais à perpetuação de uma atividade pós-sináptica estriatal anormal que ocasionam a \"má plasticidade\" típica da LID. / Parkinson\'s disease (PD) is the second most common neurodegenerative disease in world population. The development of motor impairments related to this disease occurs due to its pathophysiology, which mainly promotes the neurodegeneration of the dopaminergic neurons in the substantia nigra pars compacta. Studies suggest the involvement of inflammatory pathways that exacerbate cell death in the pathophysiology of PD. The neuroinflammatory phenomenon is characterized by the activation of central nervous system cells, such as neurons, microglia and astrocytes, in addition to proinflammatory mediators that are elevated in patients with PD, such as the enzyme cyclooxygenase-2 (COX-2), tumor necrosis factoralpha (TNF-?), interleukin 1? (IL-1?) and interleukin-6 (IL-6), among others. These factors are present in neuroanatomic structures such as striatum and substantia nigra pars compacta. Chronic treatment with L-DOPA, the precursor of the neurotransmitter dopamine, initially generates a reduction in the manifestation of motor symptoms in the vast majority of patients, but after a certain time of treatment, motor complications begin to appear, such as L-DOPAinduced dyskinesia (LID). The development and manifestation of LID may also accompany an abnormal inflammatory response. Data from our group suggest the enzyme COX-2 as one of the mediators of LID. Studies also point out that drugs that reduce LID are able to modulate COX-2 expression. Our objective, therefore, was to characterize the presence of proinflammatory factors/mechanisms in the injured striatum of mice treated with L-DOPA. For this purpose, the present study will be divided into three chapters. In the first chapter, we used the hemiparkinsonian mice model (lesioned with 6-hydroxydopamine) treated with LDOPA for different time periods (1, 7, 14 and 21 days) to observe the appearance of inflammatory factors in the striatum, such as the COX-2 enzyme, nuclear factor kappa-B (NF- ?B) and the expression and activity of glial cells, represented by astrocytes and microglia. In the second chapter, we demonstrated the potential of glial cells to produce cytokines and/or glutamate after stimulation with the major neurotransmitters involved with LID, dopamine (or its precursor L-DOPA) and glutamate. Finally, in the third chapter, we demonstrate the therapeutic potential of drugs used in the clinic with anti-inflammatory properties to reduce previously established LID. For this, we used cannabidiol (the active constituent of Cannabis, used for the treatment of epilepsy, among others) and celecoxib (a specific COX-2 activity inhibitor). The present study corroborates the existence of an inflammatory process in the injured striatum of parkinsonian mice, exacerbated by treatment with L-DOPA. The COX-2 enzyme may play a key role in the development of LID. Additionally, this work suggests that drugs clinically used with anti-inflammatory action may become possible therapeutic tools for the reduction of this disorder. In this way, we relate the production of inflammatory factors and the activation of glial cells to the perpetuation of an abnormal striatal postsynaptic activity that causes the \"maladaptative plasticity\" typical of LID.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:teses.usp.br:tde-24042018-181827 |
| Date | 27 October 2017 |
| Creators | Maurício dos Santos Pereira |
| Contributors | Elaine Aparecida Del Bel Belluz Guimaraes, Norberto Garcia Cairasco, Alline Cristina de Campos, Lucia Helena Faccioli, Rita Raizman-vozari |
| Publisher | Universidade de São Paulo, Fisiologia, USP, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP, instname:Universidade de São Paulo, instacron:USP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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