Envolvimento do peróxido de hidrogênio (H2O2) na modulação endógena periférica da dor inflamatória e neuropática em camundongos
| dc.creator | Walace Cássio Pinto Barra | |
| dc.date.accessioned | 2026-04-07T17:40:23Z | |
| dc.date.issued | 2025-12-16 | |
| dc.description.abstract | INTRODUCTION: Although essential, pain needs to be attenuated for the wellfare of the organism. The experience designated as pain is the final result of complex interactions, resulting from signaling via the nociceptive pathway and endogenous modulation of nociception, which functions in order to minimize the totality of this experience. Studies from our research group have demonstrated that inflammation and neuropathies are capable of activating peripheral endogenous systems that control pain, such as opioids and nitrergics. Our group has also stated, for the first time, that hydrogen peroxide (H2O2) is capable of arise peripheral antinociception through the NO/KATP pathway. Since H2O2 is produced endogenously, and it is a molecule present during inflammation and neuropathy, this study aims to evaluate whether H2O2 is mobilized in the periphery for endogenous pain control after stimulation by inflammatory and neuropathic pain. METHODS: Male Swiss mice (30-40 g) were used during the experiments. The nociceptive threshold was measured using the paw withdrawal test. To assess inflammatory pain, the hyperalgesic carrageenan (CG) and the inflammatory mediators TNFα, CXCL-1, IL-1β, NA, and PGE2 were administered. Neuropathic pain was induced using the sciatic nerve constriction (SNC) model. To assess opioid antinociception, the μ, δ, and κ agonists DAMGO, bremazocin, and SNC80 were used, and to assess CB1 and CB2 cannabinoid receptors, the agonists anandamide (AEA) and 2-arachidonoylglycerol (2-AG) were used. For the manipulation of endogenous hydrogen peroxide, the catalase enzyme inhibitor (ATZ) and inhibitors of the SOD 1, 2 and 3 enzymes (LCS-1, 2-ME and DETCA-3) were used. RESULTS: Inhibition of H2O2 degradation through the use of ATZ caused antinociception when injected during the 2nd hour of carrageenan action, but not during the 1st and 3rd hours. The same pattern of decreased nociception was observed during the 2nd hour of action of the CG-induced inflammatory cascade mediators: TNFα, IL-1β, CXCL-1, and PGE2, and at the peak of action of 5 minutes of noradrenaline. Inhibition of H2O2 synthesis in the cell cytosol through LCS-1 injection, as well as inhibition of its synthesis in mitochondria and the extracellular space with the use of 2-ME and DETCA-3, respectively, potentiated, in a dose-dependent manner, the pain caused by intermediate doses of CG when injected during the 2nd hour of carrageenan action, but not during the 1st and 3rd hours. The same pattern of decreased nociception was observed during the 2nd hour of action of the CG-induced inflammatory cascade mediators: TNFα, IL-1β, CXCL-1, and PGE2, and at the peak of action of 5 minutes of noradrenaline. Even the highest doses of SOD and catalase isoform inhibitors did not show a systemic effect. The drugs also did not exhibit hyperalgesic action by themselves. Inhibition of H2O2 degradation through ATZ injection reversed the pain on the 12th day of neuropathy. Inhibition of H2O2 synthesis in the cell cytosol through LCS-1 injection, as well as inhibition of its synthesis in mitochondria with the use of 2-ME, was not able to potentiate neuropathic pain. Inhibition of its synthesis in the extracellular space with the use of DETCA-3 potentiated submaximal pain during the decay of the nociceptive threshold in animals on the 6th day of neuropathy. Inhibition of H2O2 synthesis via DETCA-3 reversed the antinociception of the µ opioid agonist, DAMGO, but not of the δ and κ receptors bremazocin and SNC80. Its administration was also able to reverse analgesia induced by the classic opioid morphine. Inhibition of H2O2 degradation through the use of ATZ potentiated the submaximal dose of the µ agonist, DAMGO, but not the κ and δ opioid agonists bremazocin and SNC80. Its administration was also able to potentiate the analgesia of the submaximal dose of morphine. Inhibition of H2O2 synthesis through the use of DETCA-3 reversed the antinociception of the CB1 and CB2 receptor agonists AEA and 2-AG, as well as the phytocannabinoid Cannabidiol (CBD). Inhibition of H2O2 degradation through the use of ATZ potentiated the submaximal dose of the agonists AEA and 2-AG, as well as the phytocannabinoid CBD. CONCLUSION: Therefore, our study suggests that inflammatory pain induced by carrageenan (CG) and the inflammatory mediators TNFα, CXCL-1, IL-1β, NA, and PGE2, as well as neuropathic pain induced by chronic sciatic nerve constriction, promotes the mobilization of endogenous hydrogen peroxide (H2O2), which modulates nociception in the periphery. Additionally, we also suggest the participation of H2O2 as a mediator in analgesia arising from the agonism of opioid and cannabinoid receptors. | |
| dc.description.sponsorship | CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/1843/2381 | |
| dc.language | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal de Minas Gerais | |
| dc.rights | Acesso restrito | |
| dc.subject | Farmacologia | |
| dc.subject | Dor | |
| dc.subject | Peróxido de Hidrogênio | |
| dc.subject | Analgesia | |
| dc.subject.other | Antinocicepção periférica | |
| dc.subject.other | Dor inflamatória | |
| dc.subject.other | Dor neuropática | |
| dc.subject.other | Peróxido de hidrogênio | |
| dc.title | Envolvimento do peróxido de hidrogênio (H2O2) na modulação endógena periférica da dor inflamatória e neuropática em camundongos | |
| dc.type | Tese de doutorado | |
| local.contributor.advisor1 | Igor Dimitri Gama Duarte | |
| local.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/0604013678686810 | |
| local.contributor.referee1 | Danielle Diniz Aguiar | |
| local.contributor.referee1 | Luciene Bruno Vieira | |
| local.contributor.referee1 | Luciano dos Santos Aggum Capettini | |
| local.contributor.referee1 | Fernanda Regina de Castro Almeida | |
| local.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/5490060695224147 | |
| local.description.embargo | 2027-12-16 | |
| local.description.resumo | INTRODUÇÃO: Apesar de essencial, a dor necessita ser atenuada para o bem-estar do organismo. A experiência denominada como dor é o resultado final de interações complexas, resultantes da sinalização da via nociceptiva e da modulação endógena da nocicepção, que funciona a fim de tentar minimizar a totalidade desta desagradável experiência. Estudos do nosso grupo de pesquisa demonstraram que a dor inflamatória e dor neuropática são capazes de ativar sistemas endógenos periféricos, como opioidérgico e nitrérgico, que controlam a dor. Nosso grupo também demonstrou, de forma inédita, que o peróxido de hidrogênio (H2O2) exógeno é capaz de produzir antinocicepção periférica através da via NO/KATP. Uma vez que o H2O2 é produzido de forma endógena, e que ele é uma molécula presente durante a inflamação e neuropatia, o estudo visa avaliar se o H2O2 é mobilizado na periferia para o controle de dor após o estímulo de dor inflamatória e de dor neuropática. MÉTODOS: Durante os experimentos foram utilizados camundongos Swiss machos (30-40 g). O limiar nociceptivo foi mensurado através do teste de retirada de pata. Para avaliação da dor inflamatória foram administrados o hiperalgésico carragenina (CG) e os mediadores inflamatórios TNFα, CXCL-1, IL-1β, NA e PGE2. A dor neuropática foi induzida através do modelo de constrição do nervo isquiático (CCI). Para avaliação da participação do H2O2 endógeno no mecanismo da antinocicepção dos opioides foi utilizado Morfina, além dos agonistas seletivos dos receptores µ, δ e κ, DAMGO, bremazocina e SNC80 e, para a avaliação da antinocicepção dos canabinoides foi utilizado Canabidiol (CBD), além dos agonistas dos receptores CB1 e CB2, Anandamida (AEA) e 2-araquidonilglicerol (2- AG). Para a manipulação do peróxido de hidrogênio endógeno foi utilizado o inibidor da enzima catalase que o degrada (ATZ) e os inibidores das enzimas SOD 1, 2 e 3, que o sintetizam (LCS-1, 2-ME e DETCA-3). RESULTADOS: A inibição da degradação do H2O2, através do uso do ATZ, promoveu antinocicepção quando injetado durante a 2ª hora de ação de Carragenina, mas não durante a 1ª e 3ª horas. Foi possível observar o mesmo padrão de diminuição da nocicepção durante a 2ª hora de ação dos mediadores da cascata inflamatória induzida pela CG: TNFα, IL-1β, CXCL-1 e PGE2 e no pico de ação de noradrenalina, aos 5 minutos. A inibição da síntese de H2O2 no citosol celular, na mitocôndria e no meio extracelular com o uso de LCS-1, 2-ME e DETCA-3, respectivamente, potencializou de forma dose-dependente a dor causada pelas doses intermediárias de CG quando injetados durante a 2ª hora de ação de Carragenina, mas não durante a 1ª e 3ª horas. Foi possível observar o mesmo padrão de diminuição da nocicepção durante a 2ª hora de ação dos mediadores da cascata inflamatória induzida pela CG: TNFα, IL-1β, CXCL-1 e PGE2 e no pico de ação de 5 minutos de noradrenalina. Mesmo as maiores doses utilizadas dos inibidores das isoformas de SOD e da catalase não manifestaram efeito sistêmico. As drogas também não apresentaram, por si só, ação hiperalgésica ou antinociceptiva. A inibição da degradação do H2O2 através da injeção de ATZ reverteu a dor causada no pico do decaimento do limiar nociceptivo dos animais no 12º dia de neuropatia. A inibição da síntese de H2O2 no citosol celular através da injeção de LCS-1, bem como a inibição de sua síntese na mitocôndria com o uso de 2-ME não foi capaz de potencializar a dor neuropática. A inibição de sua síntese no meio extracelular com o uso de DETCA-3 potencializou a dor submáxima durante o decaimento do limiar nociceptivo dos animais no 6º dia de neuropatia. A inibição da síntese do H2O2 através do DETCA-3 reverteu a antinocicepção do agonista µ opioide, DAMGO, mas não dos receptores δ e κ bremazocina e SNC80. Sua admistração também foi capaz de reverter a analgesia induzida pelo opioide clássico morfina. A inibição da degradação do H2O2 através do uso de ATZ potencializou a dose submáxima do agonista µ, DAMGO, mas não dos agonistas κ e δ opioide bremazocina e SNC80. Sua administração também foi capaz de potencializar a analgesia da dose sub-máxima de morfina. A inibição da síntese do H2O2 através do uso de DETCA-3 reverteu a antinocicepção dos agonistas dos receptores CB1 e CB2 canabinoides AEA e 2-AG, além do fitocanabinoide Canabidiol (CBD). A inibição da degradação do H2O2 através do uso de ATZ potencializou a dose submáxima dos agonistas AEA e 2-AG, além do CBD. CONCLUSÃO: Nosso estudo sugere que a dor inflamatória induzida por carragenina (CG) e pelos mediadores inflamatórios TNFα, CXCL-1, IL-1β, NA e PGE2, bem como a dor neuropática induzida pela constrição crônica do nervo isquiático promovem a mobilização do peróxido de hidrogênio (H2O2), que modula a nocicepção na periferia. Adicionalmente, o H2O2 endógeno também parece participar como mediador na analgesia promovida pelo agonismo dos receptores opioides e canabinoides. | |
| local.identifier.orcid | https://orcid.org/0000-0002-9628-7290 | |
| local.publisher.country | Brasil | |
| local.publisher.department | ICB - DEPARTAMENTO DE FARMACOLOGIA | |
| local.publisher.initials | UFMG | |
| local.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas - Fisiologia e Farmacologia | |
| local.subject.cnpq | CIENCIAS BIOLOGICAS::FARMACOLOGIA::NEUROPSICOFARMACOLOGIA |
Arquivos
Pacote original
1 - 1 de 1
Carregando...
- Nome:
- Tese_Envolvimento do peróxido de hidrogênio (H2O2) na modulação endógena periférica da dor inflamatória e neuropática em camundongos.pdf
- Tamanho:
- 4.43 MB
- Formato:
- Adobe Portable Document Format
Licença do pacote
1 - 1 de 1
Carregando...
- Nome:
- license.txt
- Tamanho:
- 2.07 KB
- Formato:
- Item-specific license agreed to upon submission
- Descrição: