Sinergismo e aditividade entre sistemas canabinoidérgico, opioidérgico e adrenérgico na modulação da nocicepção periférica em camundongos
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Dissertação de mestrado
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Célio José de Castro Júnior
Christopher Kushmerick
Christopher Kushmerick
Resumo
A dor patológica é uma condição clínica importante que afeta 30% dos indivíduos em alguma fase de suas vidas. A terapêutica da dor depende de um repertório diverso de abordagens farmacológicas, porém os medicamentos em geral empregados não são tão eficazes e apresentam efeitos colaterais. Apesar dos esforços para o desenvolvimento de novos fármacos, existem abordagens distintas que buscam se beneficiar da coadministração de analgésicos já existentes, na tentativa de se maximizar o efeito terapêutico em detrimento de reações adversas. De fato, essa abordagem visa se beneficiar do sinergismo farmacológico, definido como resultado de efeitos supra-aditivos associados a alguma resposta biológica. Neste trabalho, avaliou-se através de isobolografia a ação sinérgica de três agentes antinociceptivos, administrados em doses binárias, no teste algesimétrico de retirada de pata. Também se buscou a caracterização molecular da ocorrência de heterodímeros de GPCRs, por PLA, em neurônios cultivados de DRGs lombares. Foram utilizados camundongos Swiss machos, tratados com um agonista canabinoidérgico CB1R (anandamida, AEA), um agonista opioidérgico MOR (DAMGO) e/ou um agonista adrenérgico α2R (xilazina, XYL), coadministrados via intraplatar em animais sensibilizados com prostaglandina E2 (PGE2). Procedeu-se com avaliação de limiar nociceptivo e os resultados obtidos foram comparados com a predição teórica de aditividade de efeitos. Observou-se profundo sinergismo farmacológico na ação antinociceptiva de AEA+XYL e AEA+DAMGO, para os quais se registram índices de combinação (IC) menores que 1. Para a combinação DAMGO+XYL, observou-se efeitos aditivos (IC = 1). Os efeitos experimentais foram significativamente maiores que os preditos teoricamente, baseando-se nos princípios de aditividade de Loewe, para todos os níveis de efeito testados (10, 30 e 50% EMP), considerando os pares AEA+XYL e AEA+DAMGO. Para o par DAMGO+XYL, os efeitos experimentais foram significativamente maiores apenas para 10 e 50% EMP. Buscou-se compreender a fundamentação molecular desse sinergismo, investigando-se a expressão de CB1R e MOR em neurônios aferentes primários de DRGs lombares (L3-L5). Ambos os receptores são constitutivamente expressos nessa população de neurônios. Além disso, esses GPCRs aparecem co-localizados em culturas celulares desses neurônios, como revelado por um PLA indireto, capaz de detectar a formação de heterocomplexos de proteínas. Em conjunto, esses resultados sugerem forte efeito antinociceptivo sinérgico para diferentes combinações de fármacos, sobretudo agonistas canabinoidérgicos e opioidérgicos, e tal efeito pode estar correlacionado a ocorrência de heterodímeros de GPCRs em neurônios de DRGs.
Abstract
Pathologic pain is a relevant clinical condition that affects 30% of individuals at least once in life. The therapeutic management of pain relies on a diverse repertoire of pharmaceuticals, but most of them are not enough effective or leads to diverse side effects, justifying the urge for new treatments. Despite the efforts to develop new pharmaceuticals, diverse approaches seek benefits on the co-administration of already existing analgesics, an attempt to maximize therapeutic effects and concurrently reduce side effects. In fact, that approach seeks benefits on pharmacological synergism, which can be defined as supra-additive effects associated to a certain biological response. The aim of this work was to evaluate, using isobolgraphic analysis, the synergistic effects of three antinociceptive substances, administered in binary doses, on the algesimetric test of paw withdrawal. The occurrence of GPCR heterodimers on lumbar DRG neurons was also evaluated. For that aim, Swiss male mice were treated with a cannabinoidergic CB1R agonist (anadimide, AEA), an opioidergic MOR agonist (DAMGO) and/or an adrenergic α2R agonist (xylazine, XYL), co-administered in the hindpaw of mice previously sensitized with prostaglandin E2 (PGE2). The nociceptive threshold was evaluated, and the results obtained were compared with the additive predicted effects. It was observed a profound pharmacological synergism for the antinociceptive effects of AEA+XYL and AEA+DAMGO, with combination indexes (IC) lower than 1. For DAMGO+XYL combination, the effects were additive (IC = 1). The experimental effects were significantly higher than those predicted based on Loewe’s additive principles, for all the effect levels tested (10, 30 and 50% MPE), considering the pairs AEA+XYL and AEA+DAMGO. For the pair DAMGO+XYL, experimental effects were significantly higher only for 10 and 30% MPE. The molecular foundation of such synergism was evaluated by investigating the expression of CB1R and MOR on primary afferent neurons of lumbar (L3-L5) DRGs. Both receptors are constitutively expressed on this neuron population. Moreover, those GPCRs are co-localized on cell cultures of those neurons, as revealed by an indirect Proximity Ligation Assay (PLA), capable of detect the assembly of protein heterocomplexes. Taken together, the results presented suggest synergistic antinociceptive effects for distinct combinations of substances, especially cannabinoidergic and opioidergic agoists, and such effect could be correlated to the occurrence of GPCR heterodimers.
Assunto
Farmacologia, Receptores de canabinoides, Receptores opioides, Receptores adrenérgicos, Dor, Sinergismo farmacológico
Palavras-chave
Farmacologia
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