Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/46982
Type: Tese
Title: Atividade da metformina em modelos experimentais de dor neuropática e possíveis mecanismos de ação.
Authors: Marcela Ísis Morais
First Advisor: Renes de Resende Machado
First Co-advisor: Márcio de Matos Coelho
First Referee: Elias Borges do Nascimento Júnior
Second Referee: Tony de Paiva Paulino
Third Referee: José Eduardo Gonçalves
metadata.dc.contributor.referee4: Débora Maria Abrantes Costa
Abstract: A dor neuropática é decorrente de lesão ou disfunção do sistema nervoso e, de modo mais amplo, uma consequência de lesão ou doença do sistema somestésico. A dor neuropática é uma modalidade de dor crônica debilitante e exerce um impacto significativo sobre a qualidade de vida do paciente. As limitações da farmacoterapia analgésica atualmente disponível têm estimulado pesquisas visando ao reposicionamento de fármacos de diversas classes terapêuticas. Nesse contexto, a metformina, um hipoglicemiante oral, apresentou resultados promissores em estudo anterior do nosso grupo de pesquisa, tendo sido demonstrada sua atividade em modelos de dor nociceptiva e inflamatória. No mesmo estudo, foi demonstrado que a atividade antinociceptiva da metformina está relacionada à ativação de vias opioidérgicas e serotoninérgicas, ativação de canais para potássio ATP-dependentes e inibição da produção de citocinas pró-inflamatórias. Desse modo, no presente estudo, investigamos a atividade da metformina, nas doses de 250, 500 ou 1000 mg/kg, per os (p.o.) nos modelos de dor neuropática induzida pela administração intraperitoneal (i.p.) de paclitaxel (2 mg/kg, quatro administrações em dias alternados) ou por ligadura do nervo medial plantar (LNMP). A metformina reduziu a alodínia mecânica quando administrada duas vezes, em um intervalo de 2 h, no sétimo dia após a primeira injeção de paclitaxel ou após a cirurgia de LNMP. Para investigar potenciais mecanismos mediando a atividade antinociceptiva da metformina, foram utilizados antagonistas de receptores opioidérgicos (naltrexona, 5 ou 10 mg/kg, i.p.) e de canais para potássio ATP-dependentes (glibenclamida, 20 ou 40 mg/kg, p.o.). Também foi avaliado o efeito induzido pela metformina sobre a concentração de citocinas inflamatórias nos gânglios da raiz dorsal (GRD) e tálamo. Análises da expressão de mir-500, miR-7a e miR-125b-5p no tálamo também foram realizadas. O efeito antinociceptivo induzido pela metformina foi atenuado pela naltrexona, mas não pela glibenclamida, no modelo de dor neuropática induzida pelo paclitaxel. A administração de metformina reduziu as concentrações de fator de necrose tumoral-α (TNF-α), interleucina-1β (IL-1β) e CXCL-1 nos GRD dos animais nos modelos de dor neuropática induzida por paclitaxel ou LNMP. Adicionalmente, metformina reduziu as concentrações de TNF-α (modelo de LNMP) e IL-6 (modelos de LNMP e paclitaxel) no tálamo. A metformina não foi capaz de reverter a expressão de nenhum miRNA no tálamo dos animais em ambos os modelos avaliados. Os resultados demonstram que a atividade antinociceptiva da metformina parece ser mediada pela ativação de receptores opioidérgicos no modelo de dor neuropática induzida por paclitaxel e pode estar relacionada à redução da produção de citocinas inflamatórias nos GRD e no tálamo em ambos os modelos avaliados. Dessa forma, a metformina pode representar uma alternativa importante na farmacoterapia de pacientes com dor neuropática e os resultados servem de estímulo à realização de ensaios pré-clínicos e clínicos adicionais para investigar o potencial uso desse fármaco como analgésico.
Abstract: Neuropathic pain is due to nervous system injury or dysfunction and, more broadly, a consequence of somesthetic system injury or disease. Neuropathic pain is a debilitating chronic pain modality that has a significant impact on the patient's quality of life. The limitations of currently available analgesic pharmacotherapy have stimulated research aimed at repositioning drugs from different therapeutic classes. In this context, metformin, an oral hypoglycemic agent, has shown promising results in a previous study by our research group, exhibiting activity in nociceptive and inflammatory pain models. In the same study, it was shown that the antinociceptive activity of metformin is related to the activation of opioidergic and serotoninergic pathways, activation of ATP-dependent potassium channels and inhibition of the proinflammatory cytokines production. Thus, in the present study, we investigated the activity of metformin, at doses of 250, 500 or 1000 mg/kg, per os (p.o.) in models of neuropathic pain induced by intraperitoneal (i.p.) administration of paclitaxel (2 mg/kg, four administrations every other day) or by medial plantar nerve ligation (MPNL). Metformin significantly reduced mechanical allodynia when administered twice, at an interval of 2 h, on the seventh day after the first paclitaxel injection or MPNL. To investigate potential mechanisms mediating metformin's antinociceptive activity, opioidergic (naltrexone 5 or 10 mg/kg, i.p.) and ATP-dependent potassium channel (glibenclamide 20 or 40 mg/kg, p.o.) antagonists were used. The effect induced by metformin on the concentration of inflammatory cytokines in dorsal root ganglia (DRG) and thalamus was also evaluated. Analysis of the expression of mir-500, miR-7a and miR-125b-5p in the thalamus was also performed. The antinociceptive effect induced by metformin was only attenuated by naltrexone in the model of neuropathic pain induced by paclitaxel. Metformin administration reduced tumor necrosis factor-α (TNF-α), interleukin-1β (IL-1β) and CXCL-1 concentrations in DRGs in paclitaxel- or MPNL-induced neuropathic pain models. Additionally, metformin reduced concentrations of TNF-α (MPNL model) and IL-6 (MPNL and paclitaxel models) in the thalamus. Metformin was not able to reverse the expression of any miRNA in the thalamus in both models. The results demonstrate that the antinociceptive activity of metformin seems to be mediated by the activation of opioidergic receptors in paclitaxel-induced neuropathic pain model and may be related to reduced production of inflammatory cytokines in the DRG and thalamus in both models. Thus, metformin may represent an important alternative in the pharmacotherapy of patients with neuropathic pain and the results may stimulate further preclinical and clinical trials to investigate the potential use of this drug as an analgesic.
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: FARMACIA - FACULDADE DE FARMACIA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas
Rights: Acesso Restrito
URI: http://hdl.handle.net/1843/46982
Issue Date: 10-Nov-2021
metadata.dc.description.embargo: 10-Nov-2023
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