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Type: Tese de Doutorado
Title: Participação de canabinóides endógenos, da via NO/cGMP/K+ATP e do sistema noradrenérgico na antinocicepção induzida pelo exercício físico em ratos
Authors: Giovane Galdino de Souza
First Advisor: Andrea de Castro Perez
Abstract: A antinocicepção induzida pelo exercício físico tem sido amplamente investigada na literatura desde o final da década de 70. A maioria dos estudos tem demonstrado o sistema de opióides endógenos como os principais envolvidos nesse efeito. Desse modo, sabendo que existem outras vias endógenas responsáveis por modular tanto o impulso quanto a resposta nociceptiva, o presente estudo objetivou investigar a participação do sistema de canabin óides endógenos, da via NO/cGMP/K+ATP e do sistema noradrenérgico no efeito antinociceptivo induzido pelo exercício. Para o estudo foram utilizados ratos Wistar machos submetidos a um protocolo agudo de exercício aeróbico e a um protocolo agudo de exercício de força. Além desses animais foram também utilizados camundongos com duplo knockout para os receptores 2A e 2C e seus selvagens submetidos ao exercício aeróbico. Os protocolos de exercício foram realizados em uma esteira elétrica adaptada para ratos e camundongos e em um aparato de agachamento adaptado para ratos. Para a medida do limiar nociceptivo foram utilizados os testes de retirada da pata ao estímulo mecânico, retirada da cauda e retirada da face ao estímulo térmico. Desse modo, foi então verificado um significante aumento (p<0,05) no limiar nociceptivo em todos os testes algesimétricos após o exercício aeróbico e no teste de retirada de pata após o exercício de força. Com relação ao envolvimento do sistema de endocanabinóides nesse efeito, foi verificado que a pré-injeção (s.c., i.t. e i.c.v.) tanto do antagonista para o receptor CB1 (AM 251) quanto para o receptor CB2 (AM 630) reverteram esse efeito. Além disso, o efeito antinociceptivo induzido pelos protocolos de exercício foi potencializado após a pré-injeção sistêmica e central de inibidores das enzimas responsáveis pela degradação de anandamida (MAFP) e do 2-AG (JZL 184) e do inibidor da recaptação da anandamida (VDM 11). Também após os protocolos de exercício também foi encontrado um aumento da expressão de receptores CB1 em tecido cerebral de ratos, avaliado pela técnica de Western blot. Somando a esse resultado, a técnica de imunofluorescência demonstrou uma ativação e um aumento no número de receptores CB1 em neurônios das regiões ventro lateral e dorso lateral da substância cinzenta periaqueductal após os protocolos de exercício. Ambos os protocolos também foram responsáveis por aumentar os níveis plasmáticos dos endocanabinóides anandamida, 2-araquidonil-glicerol, palmitoiletanolamida e oleoiletanolamida. Para investigar o envolvimento da via NO/cGMP/K+ATP na antinocicepção induzida pelos protocolos de exercício foi utilizado o NOArg (inibidor não-seletivo da oxido nítrico sintase), o ODQ (inibidor do monofosfato cíclico de guanosina) e a glibenclamida (bloqueador dos canais para potássio sensíveis ao ATP (K+ATP). Assim, a pré administração s.c., i.t. e i.c.v. dessas drogas reverteu o efeito antinociceptivo encontrado após o exercício agudo aeróbico e agudo de força. Além disso, essa reversão também foi encontrada pela pré-administração (s.c., i.t. e i.c.v.) do inibidor específico para a óxido nítrico sintase endotelial, o L-NIO; do inibidor específico para óxido nítrico sintase induzível, a aminoguanidina e do inibidor específico para óxido nítrico sintase neuronal, o L-NPA. Adicionalmente, os níveis de nitrito no plasma e no líquor cerebroespinhal de ratos foram aumentados após os protocolos de exercício. Também através do uso do reagente diacetato 4-amino-5 metilamino-27-difluoresceína (DAF-FM DA) foi verificado uma maior liberação de óxido nítrico nas regiões dorso lateral e ventro lateral da substância cinzenta periaqueductal após o exercício de força. Já, o sistema noradrenérgico parece estar envolvido apenas perifericamente na antinocicepção encontrada após os protocolos de exercício. Visto que, a ioimbina (antagonista não-seletivo para os receptores 2), a rauvolscina (antagonista seletivo para os receptores 2C) e o BRL44408 (antagonista seletivo para os receptores 2A) reverteram o efeito antinociceptivo quando pré-injetados subcutaneamente, porém quando pré-injetada i.t. ou i.c.v. a ioimbina não alterou o efeito antinociceptivo induzido pelos protocolos de exercício. Além disso, após ambos os protocolos não foi verificada alteração na expressão de receptores 2C em tecido cerebral de ratos. Assim, confirmando o envolvimento periférico desse sistema, o pré-tratamento (3 dias) com a guanetidina, um inibidor do armazenamento e da exocitose da noradrenalina pelos terminais noradrenérgicos, inibiu a antinocicepção induzida pelos exercícios. Em adição, a antinocicepção produzida pelo exercício agudo aeróbico em camundongos selvagens não foi encontrado nos camundongos com duplo knockout para os receptores 2A e 2C. Esse estudo sugere evidências que o sistema de canabinóides endógenos e a via NO/cGMP/K+ATP estão envolvidos na antinocicepção central e periférica induzida pelo exercício, bem como o sistema noradrenérgico a nível periférico.
Abstract: The antinociception induced by physical exercise has been widely investigated in the literature since the end of the 1970s. The majority of studies have demonstrated the endogenous opioid system as the main one involved in this effect. This way, knowing that there are other endogenous pathways responsible for modulate both response and impulse nociceptive, the present study aimed to investigate the participation of the endocannabinoid system, NO/cGMP/K+ATP pathway and the noradrenergic system in the antinociceptive effect induced by exercise. For the study, were used male Wistar rats submitted to an acute aerobic exercise protocol and an acute resistance exercise protocol. Moreover, were also used male 2A and 2C adrenergic receptors knockout mice and its widetype, submitted also to acute aerobic exercise protocol. The exercise protocols were performed on a treadmill adapted for rats and mice and in a weight-lifting apparatus adapted for rats. The nociceptive threshold was measured by paw withdrawal, tail-flick face-flick tests. Immediately after the exercise protocols, was found an increased significant (P<0.05) in the nociceptive threshold in all nociceptive tests after aerobic exercise and in the paw withdrawal test after resistance exercise. The respect of the involvement of the endocannabinoids system in the exercise-induced antinociception was found that the pre-injection (s.c., i.t. and i.c.v.) of CB1 and CB2 cannabinoid receptors antagonists (AM251 and AM630) reversed this effect. Furthermore, the antinociceptive effect induced by exercise protocols was potentiated and prolonged after systemic and central of enzymes degrade anandamide and 2-AG inhibitors (MAFP and JZL 184) and anandamide reuptake inhibitor (VDM 11). Following the exercise protocols was also found an increase of CB1 cannabinoid receptor expression in the brain tissue of rats quantified by Western bolt analysis. Adding to this result, the immunofluorescence technique demonstrated activation and increase in the neurons number that expressed CB1 cannabinoid receptors in the ventro lateral and dorso lateral periqueductal gray matter regions after the exercise protocols. Both exercise protocols were also responsible for increased of the endocannabinoids levels anandamide, 2-arachidonoylglycerol, palmithoylethanolamide and oleoylethanolamide in the plasma.To investigate the involvement of NO/cGMP/K+ATP in the antinociception effect induced by exercise protocols were used NOArg (non-selective inhibitor of nitric oxide synthase), the ODQ (inhibitor of cyclic guanosine monophosphate) and glibenclamide (blocker of ATP-sensitive potassium channels (K+ATP). Thus, the pre-administration s.c., i.t. and i.c.v. of these drugs reversed the antinociceptive effect found after the acute aerobic exercise and acute resistance exercise. In addition, this reversion was also found by the pre administration (s.c., i.t. and i.c.v.) of specific endothelial nitric oxide synthase inhibitor, the L-NIO; the specific inducible nitric oxide synthase inhibitor, the aminoguanidine and a specific neuronal nitric oxide synthase inhibitor, the L-NPA. Additionally, the plasma and cerebrospinal fluid levels of nitrite were increased after both exercise protocols. Also through the reagent 4-amino-5 diacetate methylamino-2'7'-difluoresceína (DAF-FM) was verified a greater release of nitric oxide (NO) in both PAG regions after the resistance exercise.However, the noradrenergic system seems to be involved only peripherally in the antinociception found after the exercise protocols. Yohimbine (a non-selective 2 adrenoreceptors antagonist), rawvolcina (a selective 2C adrenoreceptors antagonist) and BRL44408 (a selective 2A adrenoreceptors antagonist) reversed the antinociceptive effect when subcutaneously pre-injected, but when pre-injected i.t. or i.c.v the yohimbine it did not alter the antinociceptive effect induced by acute aerobic exercise and acute resistance exercise. Furthermore, after both protocols were not verified alteration in the 2C receptors expression changed in the brain tissue of rats. Thus, confirming the peripheral involvement of this system, the pre-treatment (3 days) with the guanethidine, a storage and exocytosis norepinephrine inhibitor from noradrenergic terminals, inhibited exercise-induced antinociception. In addition, the antinociception produced by the acute aerobic exercise protocol in wildtype mice was not found in 2A and 2C adrenoreceptors knockout mice. This study suggests evidence that the endocannabinoid system and NO/cGMP/K+ ATP pathway are involved in the peripheral and central antinociception induced by exercise, as well as the noradrenergic system at the peripheral level.
Subject: Antinocicepção
Canabinóides
Fisiologia
language: Português
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-96EH42
Issue Date: 16-Apr-2012
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