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Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-graduação em Bioquímica, Florianópolis, 2013 Nota: a autora autorizou somente uma versão parcial da tese A bubectomia olfatória (BO) é um modelo animal de depressão bem estabelecido na literatura capaz de avaliar atividade antidepressiva após tratamento crônico e resulta em alterações comportamentais e bioquímicas que mimetizam vários sintomas de depressão. Tabebuia avellanedae Lorentz ex Griseb é uma planta utilizada na medicina popular da América tropical para o tratamento de sintomas depressivos. No presente estudo foi investigada a habilidade do tratamento repetido (14 dias) via oral (p.o.) do extrato de T. avellanedae de: a) produzir um efeito do tipo-antidepressivo no teste da suspensão da cauda (TSC); b) alterar fosforilação de Akt, GSK-3?, ERK1/2, CREB e o imunoconteúdo de BDNF hipocampal; c) reverter alterações comportamentais (hiperatividade e comportamento anedônico), bioquímicas (Akt, GSK-3?, ERK1/2, CREB e imunoconteúdo de BDNF hipocampal) induzidas pela BO em camundongos. A administração de extrato (10-30 mg/kg) durante 14 dias produziu um efeito do tipo-antidepressivo significativo no TSC. Adicionalmente, o extrato aumentou significativamente os níveis de fosforilação de CREB (Ser133) e GSK-3? (Ser9) (nas doses de 10-30 e 30 mg/kg, respectivamente). A BO causou um aumento de pCREB e pERK1 e do imunoconteúdo de BDNF. O tratamento com extrato preveniu a hiperatividade, anedonia, aumento de pERK1 e do imunoconteúdo de BDNF, de maneira similar à fluoxetina. Fluoxetina preveniu o aumento de pCREB induzido pela BO. Além disso, a fluoxetina causou uma diminuição significativa de pERK2 no grupo BO. Akt (Ser473) não foi alterada em nenhum grupo experimental. Adicionalmente, o presente estudo se propôs a avaliar o envolvimento dos receptores NMDA e da via da L-arginina-NO-GMPc na ação do tipo-antidepressiva do extrato de T. avellanedae no TSC. O efeito anti-imobilidade do extrato (30 mg/kg, p.o.) foi prevenido pelo pré-tratamento dos camundongos com NMDA (0,1 pmol/sítio, i.c.v.), L-arginina (750 mg/kg, i.p., um substrato para a enzima óxido nítrico sintase) e sildenafil (5 mg/kg, i.p., um inibidor da enzima fosfodiesterase 5). Adicionalmente, a combinação de MK-801 (0,01 mg/kg, p.o., um antagonista não competitivo de receptor NMDA), 7-nitroindazol (25 mg/kg, i.p., um inibidor da NO sintase neuronal) e 1H-[1,2,4]oxadiazole[4,3-a]quinoxalin-1-ona (ODQ) (30 pmol/sítio i.c.v., um inibidor da guanilato ciclase solúvel) com uma dose sub-ativa de extrato (1 mg/kg, p.o.) produziu um efeito do tipo-antidepressivo sinérgico no TSC, sem causar nenhuma alteração significante na atividade locomotora dos animais. Em conjunto, os resultados mostram que o efeito tipo-antidepressivo do extrato pode estar associado com a fosforilação de CREB e GSK-3?. Além disso, a habilidade do extrato de prevenir as alterações comportamentais induzidas pela BO parece ser mediada pela via de neuroproteção da ERK1 e BDNF. Adicionalmente, os resultados sugerem que o efeito tipo-antidepressivo do extrato no TSC é dependente do bloqueio da ativação dos receptores NMDA e da inibição da síntese de NO-GMPc, extendendo dados da literatuta sobre a ação do tipo-antidepressiva desta planta, e ainda, reforçando o papel destes alvos para o mecanismo de ação de agentes antidepressivos. Nosso conjunto de resultados indica que esta planta pode se constituir uma estratégia atrativa para o manejo de sintomas de depressão agitada e/ou associada com anedonia. Abstract : Clinical and preclinical data have reported that ascorbic acid has antidepressant properties. The present study investigated the involvement of N-metil D-Aspartate NMDA receptors, L-arginine-NOcGMP pathway and K+ channels in the antidepressant-like effect of ascorbic acid in the tail suspension test (TST). In addition, we evaluated the behavioral and biochemical effects of this compound in two different models of depression induced by stress (restraint stress and chronic unpredictable stress). The anti-immobility effect of ascorbic acid (1 mg/kg, p.o.) in the TST was prevented by the pre-treatment of mice with NMDA (0.1 pmol/site), L-arginine (750 mg/kg) or sildenafil (5 mg/kg). Moreover, the administration of MK-801 (0.001 mg/kg), 7-nitroindazole (25 mg/kg) or 1H-[1,2,4]oxadiazole[4,3-a]quinoxalin-1-ona (ODQ) (30 pmol/site) in combination with a sub-effective dose of ascorbic acid (0.1 mg/kg) produced a synergistic antidepressant effect in the TST. The administration of a sub-effective dose of ascorbic acid (0.1 mg/kg) combined to sub-effective doses of inhibitors of K+ channels (TEA, glibenclamide, charibdotoxin or apamin), elicited synergistic antidepressant-like effect in TST , while the pre-treatment of animals with K+ channel openers (cromakalim and minoxidil) reversed the antidepressant-like effect of an active dose of ascorbic acid (1 mg/kg). Similarly, the administration of cromakalim abolished the synergistic antidepressant effect elicited by the combined treatment with subeffective doses of ascorbic acid and 7-nitroindazole. Exposure of mice to stressors applied acutely (restraint stress - 7 hours) or chronically (chronic unpredictable stress - 14 days) promoted an increase in the immobility time of mice in the forced swimming test and TST, respectively. Besides, the stress protocols cause an oxidative damage in the cerebral cortex and hippocampus of mice, effects which were reversed by ascorbic acid administration (1 mg/kg in the restraint stress protocol and 10 mg/kg in the chronic unpredictable stress protocol). Altogether, our results suggest that the antidepressant effect of ascorbic acid in the TST is dependent on the blockade of NMDA receptors, inhibition of K+ channels and NO/GMPc synthesis. Furthermore, ascorbic acid displays an important antidepressant effect in animal models of depression induced by stress, at least in part, due to its antioxidant properties.

OBJECTIVE: The present study aims to investigate the effects of ouabain intracerebroventricular injection on BDNF levels in the amygdala and hippocampus of Wistar rats. METHODS: Animals received a single intracerebroventricular injection of ouabain (10-3 and 10-2 M) or artificial cerebrospinal fluid and immediately, 1h, 24h, or seven days after injection, BDNF levels were measured in the rat's amygdala and hippocampus by sandwich-ELISA (n = 8 animals per group). RESULTS: When evaluated immediately, 3h, or 24h after injection, ouabain in doses of 10-2 and 10-3 M does not alter BDNF levels in the amygdala and hippocampus. However, when evaluated seven days after injection, ouabain in 10-2 and 10-3 M, showed a significant reduction in BDNF levels in both brain regions evaluated. DISCUSSION: In conclusion, we propose that the ouabain decreased BDNF levels in the hippocampus and amygdala when assessed seven days after administration, supporting the Na/K ATPase hypothesis for bipolar illness. OBJETIVO: O presente estudo tem como objetivo investigar os efeitos da injeção intracerebroventricular de ouabaína sobre os níveis de BDNF na amígdala e no hipocampo de ratos Wistar. MÉTODOS: Os animais receberam uma única injeção intracerebroventricular de ouabaína (10-3 and 10-2 M) ou fluido cerebroespinhal artificial e, imediatamente, 3h, 24h ou sete dias após a injeção, os níveis de BDNF foram mensurados na amígdala e hipocampo dos ratos por ELISA sandwich (n = 8 animais por grupo). RESULTADOS: Quando avaliados imediatamente após a injeção, 3h ou 24h, ouabaína nas doses 10-2 e 10-3 M não alterou os níveis de BDNF em ambas as estruturas avaliadas. Entretanto, quando avaliados sete dias após a injeção, ouabaína nas doses 10-2 e 10-3 M mostrou uma significante redução nos níveis de BDNF em amígdala e hipocampo. CONCLUSÃO: Em conclusão, propõe-se que a administração de ouabaína diminuiu os níveis de BDNF em amígdala e hipocampo quando avaliados sete dias após a injeção, suportando a hipótese da participação da Na/K ATPase no transtorno bipolar.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Bioquímica, Florianópolis, 2015. Os transtornos de humor estão associados a altos índices de morbidade, mortalidade e custo econômico. O ácido ascórbico (AA) é uma vitamina hidrossolúvel cuja propriedade antidepressiva foi reportada em diversos estudos, além disso, essa vitamina tem uma potencial ação antimaníaca pouco explorada. O presente estudo investigou o envolvimento do sistema opióide no efeito tipo-antidepressivo do AA no teste de suspensão pela cauda (TSC), um modelo preditivo muito utilizado na investigação de novos compostos com ação antidepressiva. Além disso, esse estudo investigou também o possível efeito antimaníaco do AA em um modelo de mania induzido por m-anfetamina (m-AMPH). O tratamento de camundongos Swiss com um antagonista não seletivo de receptores opióides, naloxona, foi capaz de prevenir a diminuição no tempo de imobilidade causada pela administração de uma dose ativa de AA (1 mg/kg) no TSC. Adicionalmente, a administração de um antagonista específico de receptores opióides do tipo µ1, naloxonazina, também preveniu a ação tipo-antidepressiva da mesma dose de AA no TSC, sem causar alteração locomotora no teste do campo aberto (TCA). A administração de naloxonazina e AA não causou alteração significativa no imunoconteúdo de PSD95 em homogenatos de hipocampo e córtex pré-frontal dos animais. Em outro conjunto de experimentos, ratos Wistar foram tratados, duas vezes ao dia por 14 dias, com cloreto de lítio (LiCl, 45 mg/kg, p.o.), AA (0,1; 1; 10 e 100 mg/kg, p.o.) ou veículo (água destilada, 1ml/kg). A partir do 8º dia foi administrada uma injeção diária de m-AMPH (2 mg/kg, i.p.) ou veículo (salina, 1ml/kg). No 15º dia foi administrada uma dose única de m-AMPH e os animais foram testados no TCA após 2 horas. A m-AMPH aumentou a atividade locomotora e exploratória dos animais no campo aberto, e esse comportamento foi prevenido pelo tratamento com LiCl, mas não com AA. A análise do imunoconteúdo de BDNF no hipocampo dos animais mostrou um efeito principal da m-AMPH, a qual diminuiu o imunoconteúdo dessa proteína. No córtex pré-frontal, o grupo tratado com m-AMPH teve um aumento no imunoconteúdo de BDNF, que foi prevenido pelo tratamento com AA na dose de 10 mg/kg. O imunoconteúdo de FGF-2 não sofreu alteração significativa no hipocampo em nenhum dos grupos, mas houve um efeito principal da m-AMPH aumentando os níveis dessa neurotrofina no córtex pré-frontal. Nossos resultados mostram, primeiramente, que o efeito tipo-antidepressivo do AA no TSC parece ser dependente da ativação do sistema opióide, especialmente dos receptores do tipo µ1, e que, a ativação da via mTOR-PSD95, apesar de estar envolvida no mecanismo tipo-antidepressivo do AA nesse teste, aparentemente não está relacionada à ativação do sistema opióide pelo AA. Adicionalmente, nossos resultados mostram que o AA não tem efeito no modelo animal de mania induzido por m-AMPH, e que a desregulação de BDNF e FGF-2 parece estar envolvida na manifestação de mania produzida por este modelo. Conjuntamente, nossos resultados podem ajudar no esclarecimento do papel do AA na regulação do humor. Abstract : Mood disorders are associated with high levels of morbidity, mortality and a high economic cost. Ascorbic acid (AA) is a water-soluble vitamin whose antidepressant properties have been reported in several studies. Besides, this vitamin has a potential antimanic action that has not been explored yet. The present study investigated the involvement of the opioid system in the antidepressant-like effect of AA in the tail suspension test (TST), a predictive model widely used for the investigation of new antidepressant compounds. Furthermore, this study also investigated the possible antimanic effect of AA in an animal model of mania induced by m-amphetamine (m-AMPH). The treatment of Swiss mice with a non-selective opioid receptor inhibitor, naloxone, was able to prevent the reduced immobility time caused by an active dose of AA (1 mg/kg) in the TST. Additionally, the administration of a selective µ1-opioid receptor antagonist, naloxonazine, also prevented de antidepressant-like action of the same dose of AA in the TST, without causing any locomotor alteration in the open field test (OFT). The administration of naloxonazine and AA did not cause any alteration in the immunocontent of PSD95 in hippocampus and prefrontal cortex homogenates. In another set of experiments, Wistar rats were treated, twice a day for 14 days, with lithium chloride (LiCl, 45 mg.kg, p.o.), AA (0.1; 1; 10 and 100 mg/kg, p.o.) or vehicle (distilled water, 1ml/kg). From the 8th to the 14th day, an injection of m-amphetamine (m-AMPH, 2 mg/kg, i.p.) or vehicle (saline, 1ml/kg) was administered. In the 15th day, a single administration of m-AMPH was given and the animals were subjected to the OFT after two hours. m-AMPH treatment increased locomotor and exploratory activity, and these behavioral alterations were prevented by the treatment with LiCl, but not AA. Regarding hippocampal BDNF immunocontent, we observed a main effect of m-AMPH treatment, which decreased the immunocontent of this protein. In the prefrontal cortex, the group treated with m-AMPH displayed an increased BDNF immunocontent, which was partially prevented by the treatment with LiCl and totally prevented by AA at 10 mg/kg. The immunocontent of FGF-2 was not altered in the hippocampus in any of the groups, but there was a main effect of m-AMPH increasing the level of this neurotrophin in the prefrontal cortex. Our results show, primarily, that the AA antidepressant-like effect in the TST seems to be dependent on the activation of the opioid system, especially µ1-opioid receptor, and that, although mTOR-PSD95 pathway activation is implicated in the antidepressant-like effect of AA in the TST, apparently it is not related to the activation of the opioid system by AA. Additionally, our results show that AA has no effect in the animal model of mania induced by m-AMPH, and that a BDNF and FGF-2 dysregulation seems to be involved in the mania manifestation caused by this model. Altogether, our results may help to understand the role of AA in mood regulation.