Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/41846
Type: Tese
Title: Atividade antinociceptiva dos ácidos epoxieicosatrienoicos (EETs) no modelo de nocicepção periférica em camundongos
Other Titles: Antinociceptive activity of epoxyeicosatrienoic acids (EETs) in the peripheral nociception model in mice
Authors: Flávia Cristina de Sousa Fonseca
First Advisor: Igor Dimitri Gama Duarte
First Referee: Márcio de Matos Coelho
Second Referee: Luciene Bruno Vieira
Third Referee: Morgana Duarte da Silva
metadata.dc.contributor.referee4: Luciana Souza Guzzo Costa
Abstract: INTRODUÇÃO: Os ácidos epoxieicosatrienoicos (EETs) são derivados do ácido araquidônico via enzimas epoxigenases do citocromo P450 e atuam como moléculas sinalizadoras endógenas em múltiplos sistemas biológicos. Os principais papeis dos EETs incluem a modulação da pressão arterial e das cascatas inflamatórias, embora haja uma série de outras funções fisiopatológicas associadas a essas substâncias, incluindo seus efeitos controversos na dor. OBJETIVO: Verificar o efeito antinociceptivo periférico dos EETs e os mecanismos envolvidos nesse evento, bem como sua participação no controle endógeno periférico da dor. MÉTODOS: O teste de retirada de pata submetida à compressão foi utilizado e a hiperalgesia foi induzida por: (i) injeção intraplantar de prostaglandina E2 (PGE2), para avaliação do efeito da administração dos EETs exógenos; e (ii) pela injeção intraplantar de carragenina (CG) ou pela constrição do nervo ciático (CCI), para avaliação dos EETs endógenos. Os EETs (5,6-, 8,9-, 11,12- e 14,15-EET) e as drogas dos sistemas analgésicos avaliados foram administrados por via intraplantar em camundongos machos (n = 5-8). A análise estatística foi realizada utilizando ANOVA seguida pelo pós-teste de Bonferroni. RESULTADOS: Os EETs apresentaram efeito antinociceptivo periférico de maneira dose-dependente. Esse efeito, com exceção do 8,9-EET, foi revertido pela Naloxona, um antagonista não seletivo dos receptores opioides, e pela Nor-binaltorfimina, um antagonista seletivo do receptor κ-opioide, mas não pelo CTOP e Naltrindole, antagonistas seletivos dos receptores μ e δ opioide, respectivamente. Ademais, um inibidor da enzima que degrada opioides endógenos, a Bestatina, potencializou o efeito antinociceptivo de baixas doses dos EETs e, através da técnica de imunofluorescência, sugeriu-se o envolvimento da dinorfina. A antinocicepção periférica induzida pelos EETs foi antagonizada pelo AM251, um antagonista seletivo do receptor CB1, mas não pelo AM630, um antagonista seletivo do receptor CB2. Além disso, um inibidor da recaptação de anandamida (AEA; VDM11), bem como um inibidor da enzima responsável pela hidrólise de AEA (MAFP) potencializaram o efeito antinociceptivo de baixas doses dos EETs. Por outro lado, um inibidor da enzima responsável pela hidrólise de 2-araquidonilglicerol (JZL184) não potencializou esse efeito. Adicionalmente, o LNOArg, um inibidor não seletivo das enzimas óxido nítrico sintases (NOS), bem como os inibidores seletivos das NOS induzível (LNIL) e endotelial (LNIO), mas não a neuronal (LNPA) reverteram a antinocicepção dos EETs. Além disso, um inibidor da enzima guanilato ciclase solúvel (ODQ) reduziu esse efeito e um inibidor seletivo da fosfodiesterase específica do GMPc (Zaprinast) potencializou o efeito antinociceptivo de baixas doses dos EETs, sugerindo que o GMPc está envolvido nesse processo. A antinocicepção desencadeada pelos EETS não parece estar relacionada a abertura de canais para potássio, nem de cloreto, conforme avaliado pelos bloqueadores seletivos para os diferentes canais: glibenclamida, tetraetilamônio, dequalínio, paxilina e ácido niflúmico. Com relação ao envolvimento dos EETs endógenos no controle periférico da dor, observou-se que um antagonista não seletivo dos receptores dos EETs (14,15-EEZE) e um inibidor das enzimas epoxigenases do citocromo P450 (MS-PPOH) foram responsáveis pela potencialização da hiperalgesia induzida pela CG e pela CCI. Além disso, um inibidor da enzima epóxido hidrolase solúvel (EHs; TPPU) bem como animais knockout para essa enzima (EHs KO), reduziram a hiperalgesia nos modelos de dor inflamatória (CG) e neuropática (CCI). Além do comportamento nociceptivo pelo método de compressão da pata, foi realizada a análise da marcha, usando o CatWalk, nos camundongos C57BL/6 submetidos a CCI. Observou-se que os animais operados (WT e EHs KO) apresentaram menor área de impressão da pata, redução na intensidade média de contato da pata e da fase de apoio, e aumento na fase de balanço se comparado aos seus pares sham. Os animais operados EHs KO e WT apresentaram diferenças significativas entre si nas fases de apoio e de balanço. A partir da técnica de cromatografia líquida acoplada ao espectrômetro de massas (LC-MS/MS), observou-se um aumento nos níveis dos EETs nos coxins plantares dos camundongos apenas na dor inflamatória, no grupo tratado com TPPU em relação ao grupo tratado com veículo. CONCLUSÃO: Em conjunto, nossos resultados fornecem evidências de que os EETs apresentam efeito antinociceptivo periférico, cujo mecanismo de ação envolve a participação dos sistemas opioide e canabinoide, e a ativação da via NO/GMPc para o 5,6-, 11,12- e 14,15-EET; enquanto para o 8,9-EET, apenas os dois últimos mecanismos parecem estar envolvidos. Ademais, nossos achados sugerem uma modulação da dor inflamatória e neuropática pelos EETs endógenos como um mecanismo de controle da transmissão dos impulsos nociceptivos na periferia, sendo que na dor neuropática, pode haver a participação de mais AGEPs nessa modulação periférica da dor.
Abstract: INTRODUCTION: Epoxyeicosatrienoic acids (EETs) are cytochrome P450-epoxygenase-derived metabolites of arachidonic acid that act as endogenous signaling molecules in multiple biological systems. The major roles of EETs include modulation of blood pressure and inflammatory cascades, although there are several other physiological functions associated with these substances, including their controversial effects on pain. OBJECTIVES: To verify the peripheral antinociceptive effect of EETs and the mechanisms involved in this event, as well as their participation in peripheral endogenous pain control. METHODS: The mechanical paw pressure test was used, and hyperalgesia was induced by: (i) intraplantar injection of prostaglandin E2 (PGE2) to evaluate the effect of the administration of exogenous EETs; and (ii) intraplantar injection of carrageenan (CG) or ciatic constriction injury (CCI) to assess endogenous EETs. The EETs (5,6-, 8,9-, 11,12- and 14,15-EET) and the drugs of the analgesic systems evaluated were given intraplantarly in male mice (n = 5-8). Statistical analysis was performed using ANOVA followed by Bonferroni post-test. RESULTS: EETs showed a dose-dependent peripheral antinociceptive effect. This effect, except for 8,9-EET, was reversed by Naloxone, a non-selective opioid receptor antagonist, and by Nor-binaltorphimine, a selective κ-opioid receptor antagonist, but not by CTOP and Naltrindole, selective antagonists of µ and δ opioid receptors, respectively. Furthermore, an inhibitor of the enzyme that degrades endogenous opioids, Bestatin, potentiated the antinociceptive effect of low doses of EETs and, through the immunofluorescence technique, the involvement of dynorphin was suggested. The peripheral antinociception induced by EETs was antagonized by AM251, a selective CB1 receptor antagonist, but not by AM630, a selective CB2 receptor antagonist. Besides, an inhibitor of the anandamide (AEA) cellular reuptake (VDM11), as well as an inhibitor of the enzyme responsible for AEA hydrolysis (MAFP), potentiated the peripheral antinociceptive effect of a low dose of EETs. However, an inhibitor of the enzyme responsible for 2-arachidonoylglycerol hydrolysis (JZL184) did not potentiate this effect. Additionally, LNOArg, a non-selective inhibitor of the enzymes nitric oxide synthase (NOS), as well as selective inhibitors of inducible (LNIL) and endothelial (LNIO), but not neuronal (LNPA) NOS, reversed EETs antinociception. Furthermore, an inhibitor of the soluble guanylate cyclase enzyme (ODQ) reduced this effect and a selective inhibitor of GMPc-specific phosphodiesterase (Zaprinast) potentiated the antinociceptive effects of low doses of EETs, suggesting that GMPc is involved in this process. Antinociception triggered by EETS does not seem to be related to opening potassium or chloride channels, as assessed by selective blockers for the different channels: glibenclamide, tetraethylammonium, dequalinium, paxillin and niflumic acid. Regarding the involvement of endogenous EETs in peripheral pain control, it was observed that a non-selective EETs receptor antagonist (14,15-EEZE) and an inhibitor of cytochrome P450 epoxygenase enzymes (MS-PPOH) were responsible for the potentiation of nociception induced by CG or CCI. Furthermore, an inhibitor of the soluble epoxide hydrolase enzyme (TPPU) as well as knockout animals for this enzyme (EHs KO) reduced nociception in inflammatory (CG) and neuropathic (CCI) pain models. In addition to the nociceptive behavior by the mechanical paw pressure test, gait analysis was performed using the CatWalk in C57BL/6 mice submitted to CCI. It was observed that operated animals (WT and EHs KO) had smaller paw print area, reduced mean intensity of paw contact and single stance, and increase in swing time compared to their sham counterparts. The operated animals EHs KO and WT showed significant differences between them in the single stance and swing time. Using the liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) technique, we observed an increase in EETs levels in the mice foot pads only in inflammatory pain, in the group treated with TPPU compared to the group treated with vehicle. CONCLUSIONS: Our results provide evidence that EETs have a peripheral antinociceptive effect, whose mechanism of action involves the opioid and cannabinoid systems, and the activation of the NO/GMPc pathway for 5,6-,11,12- and 14,15-EET; while for 8,9-EET, only the last two mechanisms seem to be involved. Furthermore, our findings suggest a modulation of inflammatory and neuropathic pain by endogenous EETs as a control mechanism for the transmission of nociceptive impulses in the periphery, and in neuropathic pain, more AGEPs may participate in this peripheral pain modulation.
Subject: Farmacologia
Antinocicepção
Opioides
Canabinoides
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICB - DEPARTAMENTO DE FARMACOLOGIA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas - Fisiologia e Farmacologia
Rights: Acesso Restrito
URI: http://hdl.handle.net/1843/41846
Issue Date: 9-Dec-2021
metadata.dc.description.embargo: 9-Dec-2023
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