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Título: Estudo farmacológico e de alterações neuroquímicas em córtex pré-frontal e corpo estriado de camundongos após convulsões e morte induzidas por overdose de cocaína
Título em inglês: Pharmacological study and neurochemical alterations in striatum and prefrontal cortex of mice after convulsions and death induced by cocaine overdose
Autor(es): Macêdo, Danielle Silveira
Orientador(es): Sousa , Francisca Cléa Florenço de
Palavras-chave: Toxicidade Aguda
Corpo Estriado
Córtex Pré-Frontal
Data do documento: 2005
Citação: MACÊDO, D. S. (2005)
Resumo: Convulsões e morte são as principais conseqüências relacionadas à overdose de cocaína (COC). Para determinar os sistemas neurotransmissores envolvidos com as convulsões induzidas pela droga camundongos Swiss machos (20-30 g), foram pré-tratados (i.p.) 15, 30 ou 60 min antes da administração de COC 90 mg/kg com drogas que interferem com vários sistemas de neurotransmissão, observados por 30 min e avaliados quanto à latência para o início da primeira convulsão, percentagem de animais que convulsionaram e percentagem de animais que sobreviveram ao tratamento. Dentre as drogas estudadas as GABAérgicas (diazepam, fenobarbital e gabapentina) apresentaram melhor resultado, aumentando a latência para o início da primeira convulsão, reduzindo a percentagem de convulsões e morte. Das drogas dopaminérgicas, o antagonista do receptor D1, SCH23390, melhorou os 3 parâmetros avaliados, enquanto o antagonista D2 pimozide reduziu a latência. O antagonista muscarínico M1, pirenzepina, reduziu a percentagem de animais que convulsionaram. A fluoxetina, um inibidor da recaptação da 5HT, reduziu a latência das convulsões e a sobrevivência, o mesmo acontecendo com o antagonista do receptor 5HT2, mianserina. A buspirona, agonista parcial do receptor 5HT1A, aumentou a sobrevivência dos animais na menor dose estudada (5 mg/kg). O NMDA reduziu a latência e a sobrevivência dos animais, enquanto a cetamina, antagonista NMDA melhorou os três parâmetros estudados. Uma redução na percentagem de animais que convulsionaram foi vista com o lítio, enquanto a vitamina E reduziu a percentagem de animais que convulsionaram e aumentou a percentagem de sobrevivência. O antagonista opióide naltrexone reduziu a latência e aumentou a morte. Observou-se que após a overdose de COC alguns animais apresentaram estado de mal epiléptico (EME), enquanto outros morreram após as convulsões. Assim, para a realização dos estudos neuroquímicos estes animais foram dissecados para retirada do corpo estriado (CE) e córtex pré-frontal (CPF) e divididos em dois grupos, EME e morte. Após EME ocorreu uma redução (40 %) e aumento (125 %) nos níveis de dopamina (DA), respectivamente em CE e CPF, havendo também um aumento nos metabólitos DOPAC e HVA, respectivamente em CPF e CE. Após a morte os níveis de DA reduziram (38 %) em CPF e ambos os metabólitos aumentaram em CE. As taxas metabólicas para esta monoamina aumentaram após EME no CE e após a morte no CE e CPF. O aumento no metabolismo da DA está relacionado à formação de radicais livres. A 5HT aumentou (123 %) apenas no CPF após EME, enquanto seu metabólito 5HIAA reduziu no CPF após EME e morte induzida por cocaína. A taxa metabólica da 5HT reduziu após EME no CPF e após a morte em ambas as áreas estudadas. A NA no EME diminuiu (52 %) no CE e aumentou (56 %) no CPF, enquanto na morte aumentou no CE e reduziu em CPF. O EME promoveu redução (46 %) no número de receptores D1-símile em CE e CPF. Esta redução foi acompanhada por uma redução e aumento, respectivamente da afinidade (Kd) do receptor pelo ligante radioativo. Tanto EME como morte aumentaram (48 % em CPF e 82 % no CE) o número de receptores D2-símile, com aumento na afinidade no CPF e redução no CE. Os receptores M1-símile reduziram no CPF após EME e morte induzida por COC. A atividade da AChE aumentou após EME (CE) e após a morte (CE e CPF). Os receptores 5HT2 aumentaram (em torno de 46 e 460 %, respectivamente, no CPF e CE) após EME e morte. Os receptores GABAérgicos e glutamatérgicos apresentaram a mesma alteração, com redução do número após EME nas duas áreas estudadas, e na morte apenas no CPF. Os níveis de nitrito/nitrato aumentaram em ambas condições experimentais e áreas cerebrais que no caso dos receptores GABAérgicos e glutamatérgicos. Os níveis de MDA aumentaram (46 %) no CE após a morte induzida por cocaína. Das enzimas antioxidantes a catalase teve sua atividade reduzida pela overdose de COC no CPF e CE e pela COC em baixas doses (10 e 30 mg/kg) apenas no CE. O pré-tratamento com diazepam levou a catalase para níveis controle. A glutationa reduzida (GSH) aumentou após a morte no CE e CPF. Os resultados mostram que as convulsões e morte induzidas por cocaína são eventos multimediados e que as áreas cerebrais estudadas, CPF e CE têm uma importante participação neste processo. O estresse oxidativo também parece estar envolvido neste mecanismo. Estes achados podem ser importantes para a determinação de um mecanismo neural para a toxicidade aguda induzida pela cocaína.
Abstract: Seizures and death are the most important toxic consequences related to cocaine (COC) overdose. In order to determine the main neurotransmitter systems involved with cocaine-induced seizures, male Swiss mice (20-30 g) were pretreated (i.p.) 15, 30 or 60 min before COC 90 mg/kg administration with drugs that interferes with various neurotransmitter systems. The animals were observed (30 min) to determine: latency to first seizure, number of seizures, and number of deaths after cocaine overdose. Gabaergic drugs (diazepam, Phenobarbital and gabapentin) were the best ones, increasing latency to 1st seizure and decreasing cocaine-induced seizures and mortality. The D1 receptor antagonist SCH23390 improved the three parameters observed, while the D2 antagonist pimozide (20 mg/kg) decreased latency. Pirenzepine, a M1 receptor antagonist decreased the number of animals that seized. Fluoxetine, an inhibitor of serotonin reuptake, decreased latency to 1st seizure and survival, and the same happened with mianserin, a 5-HT2 receptor antagonist. Buspirone, a partial agonist of 5HT1A receptor increased animals survival, while ketamine, a NMDA receptor antagonist improved all three parameters evaluated. Lithium decreased the number of animals that seized, while vitamin E decreased the number of animals that seized and also mortality. The opioid antagonist naltrexone, decreased latency and increased cocaine-induced death. It was observed that after cocaine overdose some animals presented only status epilepticus (SE), while others died after seizures. Thus, for neurochemical studies these animals were dissected, striatum (ST) and prefrontal cortex (PFC) removed, and divided in two groups, SE and death. SE decreased (40 %) and increased (125 %) DA levels in ST and PFC, respectively. There was also an increase in DA metabolites, DOPAC and HVA in PFC and ST, respectively. After death, DA levels decreased (38%) in PFC and both metabolites increased in ST. Metabolic rates for this monoamine increased after SE in ST and after death in ST and PFC. The increase in DA metabolism is related to free radicals formation. 5HT increased (123 %) only in PFC after SE, while its metabolite 5HIAA decreased in PFC after SE and death induced by cocaine. The metabolic rate for 5HT decreased after SE in PFC and after death in both areas studied. NA decreased (52 %) in ST and increased (56 %) in PFC during SE, while after death increased in ST and decreased in PFC. Dopaminergic D1-like receptors decreased (46 %) in ST and PFC after SE. This reduction was followed by a decrease and increase, respectively, of the affinity (Kd) receptor-radioactive ligand. An increase (48 % in PFC and 82 % in ST) in D2-like receptors number was observed and followed by an increase in affinity in PFC and decrease in ST. Muscarinic M1 receptors decreased in PFC after cocaine-induced SE and death. AChE activity increased after SE (ST) and after death (ST and PFC). Serotonergic 5HT2 receptors increased (around 46 % and 460 %, respectively to PFC and ST) after SE and death. GABAergic and glutamatergic receptors presentes the same alterations, reduction after SE in both brain areas studied and only in PFC after death. Nitrite/nitrate levels increased in all conditions determined for GABAergic and glutamatergic receptors. MDA levels increased (46 %) only after death in ST. From antioxidant enzymes, catalase had its activity decreased after cocaine overdose in ST and PFC, the same happened with cocaine in low doses (10 and 30 mg/kg), only in ST. Pretreatment with diazepam brought catalase levels to control values. Glutathione increased after death in ST and PFC. Taken together these results showed that cocaine-induced seizures and death are multimediated events and that the brain areas studied, PFC and ST are important to this brain process. Oxidative stress also seems to be involved in this mechanism. These findings may be important for determining the neural mechanisms that mediate acute cocaine toxicity.
Descrição: MACEDO, Danielle Silveira. Estudo farmacológico e de alterações neuroquímicas em córtex pré-frontal e corpo estriado de camundongos após convulsões e morte induzida por oversose de cocaína. 2005. 298 f. Tese (Doutorado em Farmacologia) - Universidade Federal do Ceará. Faculdade de Medicina, Fortaleza, 2005.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/2707
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