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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
FACULDADE DE MEDICINA
DEPARTAMENTO DE FISIOLOGIA E FARMACOLOGIA
PÓS-GRADUAÇÃO EM FARMACOLOGIA
MARA YONE SOARES DIAS FERNANDES
EFEITO NEUROPROTETOR DO α-BISABOLOL EM
CAMUNDONGOS SUBMETIDOS Á ISQUEMIA CEREBRAL
FOCAL PERMANENTE
FORTALEZA
2015
MARA YONE SOARES DIAS FERNANDES
EFEITO NEUROPROTETOR DO α-BISABOLOL EM
CAMUNDONGOS SUBMETIDOS Á ISQUEMIA CEREBRAL
FOCAL PERMANENTE
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-
Graduação em Farmacologia da Universidade
Federal do Ceará, como requisito parcial à
obtenção do título de Mestre em Farmacologia.
Orientador: Profª. Drª. Geanne Matos de
Andrade
FORTALEZA
2015
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação
Universidade Federal do Ceará
Biblioteca de Ciências da Saúde
F41e Fernandes, Mara Yone Soares Dias.
Efeito neuroprotetor do α-bisabolol em camundongos submetidos á isquemia cerebral
focal permanente / Mara Yone Soares Dias Fernandes. – 2015.
108 f. : il.
Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal do Ceará. Faculdade de Medicina. Programa de
Pós-Graduação em Farmacologia, Fortaleza, 2015.
Orientação: Profa. Dra. Geanne Matos de Andrade.
1. Isquemia Encefálica. 2. Inflamação. 3. Fármacos Neuroprotetores. 4. Anti-Inflamatórios. I.
Título.
CDD 615.1
MARA YONE SOARES DIAS FERNANDES
EFEITO NEUROPROTETOR DO α-BISABOLOL EM
CAMUNDONGOS SUBMETIDOS Á ISQUEMIA CEREBRAL
FOCAL PERMANENTE
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-
Graduação em Farmacologia da Universidade
Federal do Ceará, como requisito parcial à
obtenção do título de Mestre em Farmacologia.
Aprovada em: 02/07/2015
BANCA EXAMINADORA
_____________________________________
Profª. Drª. Geanne Matos de Andrade
DFF/FM/UFC
_____________________________________
Profª. Drª. Luzia Kalyne Almeida Moreira Leal
DFP/F/UFC
_____________________________________
Profº Drº Orleâncio Gomes Ripardo de Azevedo
FANOR/DEVRY
"Si ka badu ka ta biradu"
Eugénio Tavares
AGRADECIMENTOS
Agradeço primeiramente a Deus, por me dar saúde para a batalha do dia-a-dia. Sem
ele, nunca conseguiria forças para finalizar este Mestrado.
As minhas irmãs, Amarita e Aya pela cumplicidade e companheirismo desde que eu
me entendo por gente.
Aos meus pais, Zeca e Daluz, por esta conquista. Pelo tempo e paciência dedicados a
minha formação, pelos ensinamentos e exemplos, por estarem sempre presentes e pelo apoio
nas horas mais difíceis.
À minha orientadora, prof.ª Geanne, por quem nutro uma admiração sincera como
pessoa e como pesquisadora, por me orientar neste trabalho, pela confiança, ensinamentos,
apoio e dedicação.
Agradeço aos meus colegas do Laboratório de Neurociência e Comportamento, com
quem tenho a honra e o prazer de trabalhar. Obrigado por compartilhar comigo boa parte do
tempo, os conhecimentos, por estarem sempre disponíveis a prestarem uma ajuda e por
tornarem o ambiente de trabalho um lugar agradável e harmônico. Seria uma má-fé absurda
imaginar este trabalho sem vocês.
A Universidade Federal do Ceará, pela oportunidade dе fazer о curso. Pelo sеu corpo
docente, direção е administração qυе oportunizaram а janela qυе hoje vislumbro υm horizonte
superior, eivado pеlа acendrada confiança nо mérito е ética aqui presentes.
Agradeço também ao Órgão Financiador FUNCAP, pela bolsa concedida ao longo do
curso.
RESUMO
FERNANDES, MYS. EFEITO NEUROPROTETOR DO α-BISABOLOL EM
CAMUNDONGOS SUBMETIDOS À DE ISQUEMIA CEREBRAL FOCAL
PERMANENTE. DEFESA DO MESTRADO, PÓS-GRADUAÇÃO EM
FARMACOLOGIA, UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ.
O acidente vascular cerebral (AVE) é uma das principais causa de mortalidade no Brasil,
acometendo cerca de 200.000 indivíduos anualmente. A fisiopatologia do AVE isquêmico
envolve uma complexa cascata de eventos como a inflamação e o estresse oxidativo que
podem à morte neuronal e déficits cognitivos. O α-bisabolol é um álcool sesquiterpeno,
monocíclico, que ocorre na natureza e é encontrado como constituinte majoritário do óleo
essencial sintético da Matricaria chamomilla, que possui atividade antiinflamatória,
antioxidante e anti-apoptótica já descritas. Para avaliar o efeito neuroprotetor deste composto
em camundongos submetidos à oclusão permanente da artéria cerebral media (pMCAO), os
animais foram pré e pós tratados com α-bisabolol nas doses de 50, 100 e 200 mg/kg, v.o,
durante 24, 48, 72, 96 ou 120 horas após a isquemia. Os animais foram avaliados 24h após a
isquêmia para verificar a área de lesão isquêmica, avaliação neurológica e atividade da
mieloperoxidase. 72 horas após a pMCAO, os testes de atividade locomotora, memória de
trabalho e memória aversiva recente foram realizados. 96 horas após a pMCAO foi realizado
o teste do reconhecimento de objecto, e os animais foram eutanasiados para a realização da
Imunohistoquimica para TNF-α, iNOS e GFAP e análise histologica para Cresil violeta e
Fluoro Jade C. Finalmente, 120h após a isquemia, avaliou-se a memória espacial. O α-
bisabolol reduziu significativamente a lesão isquemica e o déficit neurológico e normalizou a
atividade locomotora. O α-bisabolol mostrou proteção contra os déficits nas memórias de
trabalho, espacial, reconhecimento de objeto e aversiva. O α-bisabolol (200 mg/kg) preveniu
significativamente o aumento da MPO e TNF-α no córtex temporal e o aumento do iNOS
tanto no córtex temporal como no estriado. Tambem preveniu o aumento da astrogliose nessas
áreas. O α-bisabolol (200 mg/kg) mostrou protecção contra a morte neuronal. Os resultados
do presente estudo mostraram que o α-bisabolol possui atividade neuroprotetora
provavelmente devido a sua ação antiinflamatória, mas outros mecanismos não podem ser
descartados.
Palavras-chave: Isquemia Encefálica. Inflamação. Fármacos Neuroprotetores. Anti-
Inflamatórios.
ABSTRACT
FERNANDES, MYS. NEUROPROTECTIVE EFFECT α-BISABOLOL IN MICE
SUBMITTED TO ISCHEMIA MODEL PERMANENT FOCAL CEREBRAL. DEFENSE
OF MASTERS, GRADUATE IN PHARMACOLOGY, FEDERAL UNIVERSITY OF
CEARA.
Stroke is the leading cause of mortality in Brazil, affecting about 200,000 individuals
annually. The pathophysiology of ischemic stroke involves a complex cascade of events such
as inflammation and oxidative stress which will lead to neuronal death and cognitive deficits.
The α-bisabolol is a sesquiterpene alcohol, natural, monocyclic, found as main constituents of
the essential oil of Matricaria chamomilla, which has anti-inflammatory, antioxidant and anti-
apoptotic already described. To evaluate the neuroprotective effects of this compound in mice
underwent permanent occlusion of the middle cerebral artery (pMCAO), the animals were pre
and post treated with α-bisabolol at doses of 50, 100 and 200 mg / kg, orally for 24, 48, 72, 96
or 120 hours after pMCAO. The animals were evaluated 24 hours after ischemia to verify the
area of ischemic damage, and neurological evaluation and myeloperoxidase activity. Seventy-
two hours after pMCAO, the locomotor activity tests, working memory and aversive recent
memory were performed. Ninety six hours after the pMCAO was performed the object
recognition test, and the animals were euthanized for carrying out the immunohistochemistry
for TNF-α, iNOS and GFAP and for histology analyes Cresil violet and Fluoro Jade C.
Finally, 120 h after pMCAO, the spatial memory was evaluated. The α-bisabolol reduced
significantly ischemic damage and neurological deficit and normalized the locomotor activity.
The α-bisabolol showed protection against the deficits in working, spatial, object recognition
and aversive memories. The α-bisabolol (200 mg / kg) significantly prevented the increase of
MPO and TNF-α in the temporal cortex and the increased of iNOS both in the temporal cortex
and in striatum. Also prevented the increase in astrogliosis in there area. The α-bisabolol (200
mg / kg) showed protection against neuronal death. The results of this study showed that α-
bisabolol has neuroprotective activity probably due to its anti-inflammatory action, but other
mechanisms can not be discarded.
Key-word: Brain Ischemia. Inflammation. Neuroprotective Agents. Anti-Inflammatory
Agents.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Representação esquemática do Polígono de Willis................................................. 19
Figura 2 - Cascata neurotóxica na isquemia e reperfusão........................................................ 23
Figura 3 - Resposta inflamatória após isquemia cerebral focal............................................... 27
Figura 4 - Estrutura química do α-bisabolol.......................................................................... 38
Figura 5 - Protocolo experimental........................................................................................... 44
Figura 6 - Cirurgia de isquemia cerebral focal em um camundongo: momento da
aproximação do bisturi eléctrico para coagulação da artéria cerebral média...................... 45
Figura 7 - Arena do Campo Aberto........................................................................................ 49
Figura 8 - Labirinto em Y....................................................................................................... 50
Figura 9 - Aparelho de Esquiva Passiva................................................................................. 51
Figura 10 - Arena para o teste de reconhecimento de objetos................................................. 52
Figura 11 - Labirinto aquático................................................................................................ 53
Figura 12 - Efeito do α-bisabolol (50, 100, 200 mg/kg) sobre o número de total de escores
obtidos na avaliação neurológica de camundongos submetidos à pMCAO............................ 57
Figura 13 - Efeito do α-bisabolol (50, 100, 200 mg/kg) sobre o dano neuronal
isquêmico de camundongos submetidos à pMCAO................................................................58
Figura 14 - Visualização do dano neuronal isquêmico através da coloração de TTC......... 59
Figura 15 - Fotomicrografias representativas do efeito do α-bisabolol (200 mg/kg) sobre a
degeneração neuronal através da coloração com o cresil violeta no córtex temporal 5 dias após
a pMCAO.............................................................................................................................. 60
Figura 16- Avaliação média da intensidade da degeneração neuronal através da coloração com
o cresil violeta no córtex temporal 5 dias após a pMCAO de camundongos tratados com α-
bisabolol................................................................................................................................... 61
Figura 17- Avaliação média da intensidade da degeneração neuronal através da coloração com
o cresil violeta no estriado de camundongos 5 dias após a pMCAO e tratados com α-
bisabolol.................................................................................................................................. 61
Figura 18 - Fotomicrografias representativas do efeito do α-bisabolol (200 mg/kg) sobre a
degeneração neuronal (coloração por Fluoro Jade C) em camundongos submetidos à
pMCAO.....................................................................................................................................62
Figura 19 - Avaliação da média da intensidade de fluorescência no córtex através da
coloração com Fluoro Jade C 5 dias após a pMCAO de camundongos isquemiados tratados
com α-bisabolol.................................................................................................................... 63
Figura 20 - Avaliação da média da intensidade de fluorescência (MIF) no estriado através da
coloração com Fluoro Jade C 5 dias após a pMCAO de camundongos isquemiados tratados
com α-bisabolol........................................................................................................................ 63
Figura 21 - Efeito do α-bisabolol (50, 100, 200mg/kg/dia) sobre o número de cruzamentos no
teste do campo aberto de camundongos submetidos à pMCAO.............................................. 64
Figura 22 - Efeito do α-bisabolol (50, 100, 200mg/kg/dia) sobre o número de “rearings” no
teste do campo aberto de camundongos submetidos à pMCAO.............................................. 65
Figura 23 – Efeito do α-bisabolol (50, 100, 200 mg/kg) sobre a memória de trabalho de
camundongos submetidos pMCAO........................................................................................ 66
Figura 24 - Efeito do α-bisabolol (50, 100, 200 mg/kg) sobre a memória aversiva recente de
camundongos submetidos pMCAO........................................................................................ 67
Figura 25 - Efeito do α-bisabolol (50, 100, 200 mg/kg) sobre a memória episódica avaliada
através do teste de reconhecimento de objetos de camundongos submetidos à
pMCAO................................................................................................................................... 68
Figura 26 - Efeito do α-bisabolol (50, 100 e 200 mg/kg) sobre o aprendizado avaliada através
do tempo de latência nos treinos para alcançar a plataforma de camundongos submetidos à
pMCAO. .................................................................................................................................. 70
Figura 27 - Efeito do α-bisabolol (50, 100 e 200 mg/kg) sobre a memória espacial, avaliada
através do parâmetro latência para alcançar a plataforma, de camundongos submetidos à
pMCAO................................................................................................................................... 70
Figura 28– Efeito do α-bisabolol (50, 100 e 200 mg/kg) sobre a memória espacial, avaliada
através do parâmetro número de cruzamentos de camundongos submetidos à
pMCAO.....................................................................................................................................71
Figura 29 - Efeito do α-bisabolol (50, 100 e 200 mg/kg) sobre a memória espacial, avaliada
através do parâmetro tempo de permanência no quadrante, de camundongos submetidos à
pMCAO por oclusão da ACM................................................................................................ 71
Figura 30 - Efeito do α-bisabolol (200 mg/kg) sobre os níveis de MPO no córtex temporal de
camundongos 24h após a pMCAO …................................................................................... 72
Figura 31 - Efeito do α-bisabolol (200 mg/kg) sobre os níveis de MPO em corpo estriado de
camundongos 24h após a pMCAO......................................................................................... 73
Figura 32 - Efeito do α-bisabolol (200 mg/kg) sobre os níveis de MPO no hipocampo de
camundongos 24h após a pMCAO...........................................................................................73
Figura 33 - Fotomicrografias representativas do efeito do α-bisabolol (200 mg/kg) sobre a
expressão de TNF-α no córtex e no estriado de ratos submetidos a isquemia focal permanente
por oclusão da artéria cerebral..................................................................................................74
Figura 34 - Efeito neuroprotetor do α-bisabolol (200 mg/kg) sobre a expressão de TNF-α no
córtex e no estriado de ratos submetidos a isquemia focal permanente por oclusão da artéria
cerebral......................................................................................................................................75
Figura 35 - Fotomicrografias representativas do efeito do α-bisabolol (200 mg/kg) sobre a
expressão de iNOS no córtex e no estriado de ratos submetidos a isquemia focal permanente
por oclusão da artéria cerebral..................................................................................................76
Figura 36- Efeito neuroprotetor do α-bisabolol (200 mg/kg) sobre a expressão de iNOS no
córtex e no estriado de ratos submetidos a isquemia focal permanente por oclusão da artéria
cerebral......................................................................................................................................77
Figura 37 - Imagens representativas do efeito do α-bisabolol (200 mg/kg) sobre a ativação de
astrócitos (GFAP) no córtex temporal e no estriado de camundongos submetidos à
pMCAO….................................................................................................................................78
Figura 38 - Efeito neuroprotetor do α-bisabolol (200 mg/kg) sobre a ativação de astrócitos
(GFAP) no estriado e córtex temporal de camundongos submetidos à pMCAO
...................................................................................................................................................79
LISTA DE TABELAS
Tabela 01 – Grupos de tratamento................................................................................. 43
Tabela 02- Avaliação neurológica................................................................................ 46
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ACM artéria cerebral média
AD Doença de Alzheimer
AMPA Ácido amino-3-hidroxi-5-metil-isoxasole-propiônico
ASICs Canais iônicos sensíveis à acidez
ATP Trifosfato de Adenosina
AVE Acidente Vascular Encefálico
CD11c Glicoproteína de integrina expressa por mononocytes e macrófagos, neutrófilos,
células dendríticas mielóides e um pequeno subconjunto de linfócitos.
CE Córtex Entorrinal
cm Centímetros
COX Clicooxigenase
CypD Cyclophilina D
DNA Ácido Dexorribonucléico
DP Doença de Parkinson
eNOS óxido nitrico sintase endotelial
EPM Erro Padrão Médio
FO Falso-operado
FSC Fluxo sanguíneo cerebral
h Hora
H2O2, R-OOH, R-OO Peróxidos
HO Radical hidroxila
HTAB Brometo de cetil trimetil amônio
i.p. Intraperitoneal
ICAM-1 Molécula de adesão intercelular-1
ICAM-1 Molécula de adesão intracelular-1
IL Interleucina
iNOS óxido nitrico sintase induzida
iNOS Óxido nítrico sintase induzida
KCl Cloreto de potássio
kg Kilograma
LFA-1 Antigénio 1 associado à função de linfócitos
LOX Lipoxigenase
LTP Potenciação de longa duração
mA Miliampere
Mac-1 Antigénio de macrófagos-1
MCP-1 Proteína quimiotática de monócito-1
mg Miligramas
min Minutos
mL Mililitros
mM Milimolar
NaCl Cloreto de sódio
NF-κB Factor nuclear kappa B
Nm Nanômetro
NMDA N-Metil-D-Aspartato
nNOS Óxido nítrico sintase neuronal
NO Óxido nítrico
O2- Ânion superóxido
O2- Superóxido
OCL- Hipoclorito
ONOO - peroxinitrito
PKC Proteína Quinase C
pMCAO Oclusão permanente da artéria cerebral média
RIPK Receptor-Interação de Proteina Kinase
RLs Espécies reativas ou radicais livres
RN Necrose Regulada
RNAm Ácido Ribonucléico mensageiro
ROS Espécies Reativas de Oxigênio
RPM Rotações por minuto
s Segundos
SNC Sistema Nervoso Central
TNF-α Fator de necrose tumoral-α
TTC Cloreto de 2,3,5 trifeniltetrazol
VCAM-1 Molécula-1 de adesão celular vascular
α-Bis α-bisabolol
μL Microlitros
μM Micromolar
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO................................................................................................................. 16
1.1 Definição do AVE...............................................................................................................16
1.1.1Epidemiologia e classificação AVE………………………………………………....... 16
1.2 AVE isquêmico................................................................................................................. 17
1. 3 Isquemia Cerebral Focal: Modelos experimentais in vivo…………………….............. 18
1.4 Fisiopatologia do AVE isquêmico.................................................................................... 20
1.4.1 Core e penumbra........................................................................................................... 21
1.4.2 Depleção ATP............................................................................................................... 22
1.4. 3 Cálcio e excitotoxicidade................................................................................................24
1.4.4 Inflamação ...................................................................................................................... 25
1.4.5 Estresse oxidativo........................................................................................................... 28
1.4.6 Apoptose......................................................................................................................... 31
1.5 Memória............................................................................................................................. 33
1.6 Terpenos e neuroproteção.................................................................................................. 36
1.6.1 (−)-α-Bisabolol................................................................................................................ 38
2 JUSTIFICATIVA ............................................................................................................... 40
3 OBJETIVOS........................................................................................................................ 41
3.1 Objetivo Geral.................................................................................................................... 41
3.2 Objetivos Específicos......................................................................................................... 41
4 MATERIAL E MÉTODOS ...............................................................................................42
4.1 Animais ........................................................................................................................ 42
4.2 Drogas............................................................................................................................ 42
4.3 Protocolo Experimental.................................................................................................. ...42
4.4 Isquemia cerebral focal por oclusão da artéria cerebral média (pMCAO)........................ 44
4.5 Avaliação Neurológica …………………………........................................................... 45
4.6 Quantificação do dano isquêmico através da coloração pelo Cloreto de 2,3,5-
Trifeniltetrazol (TTC) .......................................................................................................... 46
4.7 Avaliação da degeneração neuronal através do Violeta de Cresil…………..................... 47
4.8 Avaliação da degeneração neuronal através do Fluoro jade C…………….................. 48
4.9 Avaliação da atividade locomotora (Teste de campo aberto)......................................... 48
4.10 Avaliação da Memória de trabalho -Teste de labirinto em Y…………………...............49
4.11 Avaliação da memória aversiva – Teste da Esquiva Passiva............................................50
4.12 Avaliação da memória episódica – Teste do Reconhecimento de Objetos …............... 51
4.13 Avaliação da Memória espacial-Teste do labirinto aquático…………………............. 52
4.14 Ensaio para Mieloperoxidade (MPO)……….................................................................. 53
4.15 Quantificação do TNF-α e iNOS………………………………………………............ 53
4.16 Avaliação da astrogliose através da imunomarcação com GFAP……………................ 54
4.17 Análise estatística............................................................................................................. 55
5 RESULTADOS.................................................................................................................... 57
5.1 Efeito do α-bisabolol (50, 100, 200 mg/kg) sobre a avaliação neurológica de camundongos
submetidos a pMCAO.......................................................................................................... 57
5.2 Efeito do α-bisabolol (50, 100, 200 mg/kg) sobre o dano isquêmico de camundongos
submetidos à pMCAO............................................................................................................. 58
5.3 Efeito do α-bisabolol (200 mg/kg) sobre a morte neuronal evidenciada através da
coloração com o cresil violeta no córtex temporal e no estriado de camundongos submetidos a
pMCAO................................................................................................................................... 60
5.4 Efeito do α-bisabolol (200 mg/kg) sobre a morte neuronal evidenciada através da
coloração com Fluoro Jade no córtex temporal de camundongos submetidos a pMCAO
................................................................................................................................................. 62
5.5 Efeito do α-bisabolol 50, 100, 200mg/kg na atividade locomotora de camundongos
submetidos a pMCAO............................................................................................................. 64
5.6 Efeito do α-bisabolol (50, 100, 200 mg/kg) sobre a memória de trabalho de camundongos
submetidos à pMCAO.............................................................................................................. 66
5.7 Efeito do α-bisabolol (50, 100, 200 mg/kg) sobre a memórial aversiva de camundongos
submetidos a pMCAO.............................................................................................................. 67
5.8 Efeito do α-bisabolol (50, 100, 200 mg/kg) sobre a memória episódica avaliada através do
teste de reconhecimento de objetos em camundongos submetidos à pMCAO
................................................................................................................................................ 68
5.9 Efeito do α-bisabolol (50, 100, 200 mg/kg) sobre a memória espacial de camundongos
submetidos à pMCAO ............................................................................................................ 79
5.10 Efeito do α-bisabolol (200 mg/kg) sobre a atividade da mieloperoxidase (MPO) no
córtex temporal, corpo estriado e hipocampo de camundongos submetidos a
pMCAO................................................................................................................................... 72
5.11 Efeito do α-bisabolol (200 mg/kg) sobre a expressão de TNF-α no córtex e no estriado de
ratos submetidos a pMCAO..................................................................................................... 74
5.12 Efeito do α-bisabolol (200 mg/kg) sobre a expressão do iNOS no córtex e no estriado de
ratos submetidos a pMCAO..................................................................................................... 76
5.13 Efeito do α-bisabolol (200 mg/kg) sobre a ativação de astrócitos evidenciada através da
imunomarcação com GFAP no corpo estriado e córtex temporal de camundongos submetidos
à pMCAO................................................................................................................................. 77
6 DISCUSSÃO........................................................................................................................ 80
7 CONCLUSÃO..................................................................................................................... 91
REFERÊNCIAS..................................................................................................................... 92
16
1 INTRODUÇÃO
1.1 Definição do AVE
O Acidente Vascular Encefálico (AVE) é um déficit neurológico súbito que ocorre
quando um vaso sanguíneo que transporta oxigênio e nutrientes para cérebro é bloqueado ou
sofre rupturas. Quando isso acontece uma parte do cérebro fica privada de sangue e,
consequentemente, de oxigênio, que são fundamentais para a sua sobrevivência, e em
decorrência disso ocorre morte das células neuronais (SOCIEDADE AMERICANA DE
CARDIOLOGIA, 2013).
1.1.1 Epidemiologia e classificação do AVE
De acordo com a Organização Mundial de Saúde o AVE é a segunda causa de morte
no mundo e a primeira causa de incapacitação em adultos, acometendo aproximadamente 16
milhões de pessoas por ano, e destas 6 milhões chegam a óbito (BROUNS, 2009). No Brasil,
ocorrem cerca de 100 mil óbitos por ano devido ao AVE (LOTUFO, 2005; WHO, 2011). É a
maior causa de morte e incapacitação crônica no mundo, com grande impacto sobre a saúde
da população, e a principal causa de mortalidade no Brasil, acometendo cerca de 200.000
indivíduos anualmente. (CINCURA et al., 2009; MARTINS et al., 2013). Cerca de 87% são
de origem isquêmica, 10% hemorragias intracerebrais e 3% hemorragias subaracnóideas (GO
et al., 2013).
A incidência do AVE é maior em homens entre 45-85 anos e em mulheres acima de 85
anos e os principais fatores de risco são as doenças cardiovasculares e a arteriosclerose
(AMARENCO et al., 2009). Pesquisas apontaram, também, o tabagismo, diabetes mellitus e,
em particular, a hipertensão arterial como alguns fatores de risco associados ao aparecimento
da doença (FOLSOM, 1999; O’DONNELL, 2010; TANIZAKI, 2000). Sendo a hipertensão
arterial o principal fator de risco, tanto para doenças cardiovasculares como para as cérebro
vasculares. (KANNEL, 1996; WILKINS et al., 2010).
Feigin et al. (2009) mostraram que com o decorrer dos anos tem sido observado uma
diminuição da mortalidade precoce causada por AVE, tanto nos países de alta renda como nos
de média e baixa, mas, em geral, essa taxa de letalidade precoce por AVE em países de baixa
e média renda na última década é de 25% superior às taxas em países de alta renda.
17
O envelhecimento da população pode estar diretamente relacionado com esse aumento
na taxa de mortalidade (GARRITANO et al., 2012). E o fato das mulheres terem uma
expectativa de vida maior que os homens pode explicar o porquê da maior incidência global
de AVE em mulheres do que em homens, já que as mulheres são responsáveis por 60% de
todo os casos (REEVES et al., 2008). Além disso, as mulheres tendem a ter maior
incapacidade após acidente vascular cerebral, que poderia ser uma consequência do longo
prazo da menopausa e da perda da proteção cardiovascular com o decorrer dos anos (XING et
al., 2009).
Atualmente, tem sido observado um aumento no número de pessoas jovens acometidas
AVE e esse crescimento tem despertado um aumento do interesse nas pesquisas com esses
indivíduos, devido ao grande impacto individual e sócio- econômico causado pela elevada
taxa de morbimortalidade que a patologia pode causar nessa população economicamente ativa
(CABRAL, 2008; DER MAUR et al., 2005; PUTAALA, 2010).
O AVE é dividido em duas categorias: isquêmico e hemorrágico. O AVE isquêmico é
resultante da insuficiência de suprimento sanguíneo cerebral, que pode ser transitório ou
permanente, representando, no Brasil, segundo diferentes estatísticas, de 53% a 85% dos
casos de AVE, predominando a sua forma permanente (PIRES, 2004). No AVE hemorrágico
ocorre sangramento no parênquima cerebral ou no espaço subaracnóideo (FERRO;
VERDELHO, 2000; GILGUN-SHERKI et al., 2002).
1.2 AVE isquêmico
A lesão isquêmica cerebral é um evento patológico causado por um bloqueio
temporário ou permanente de algumas estruturas vasculares do SNC. O AVE isquêmico é
uma das principais causas de morbidade e mortalidade no mundo (GO et al. 2014), sendo
responsável por 88% de todos os casos. É caracterizado por um desenvolvimento rápido de
sinais e sintomas clínicos através de uma perturbação global ou focal. Esse tipo de derrame
pode durar de 24 horas a semanas e pode levar à morte, sem provocar uma alteração vascular
aparente (SILASI; MURPHY, 2014).
Até o momento, não existe nenhum tratamento reparador para as repercussões da
isquemia e os pacientes podem sofrer uma perda permanente da função cerebral. Abordagens
terapêuticas com a finalidade de reduzir os danos causados nos pacientes que sofrem um AVE
18
têm por intenção reverter os danos neurológicos através da redução da lesão do SNC e
promover, desse modo, a regeneração neural. O curso normal da doença em pacientes
acometidos pelo AVE inclui um período de isquemia aguda, onde as áreas focais sujeitas a
lesão isquêmica são vulneráveis à morte celular. Na fase subaguda, tecido adjacente ao núcleo
isquêmico conhecido por penumbra isquêmica é mais vulnerável a injúrias. A
neuroplasticidade, a angiogênese e a neurogêneses são processos que ocorrem após a
isquemia. O papel da neuroplasticidade e angiogênese após o AVE foi recentemente revisto
(ERGUL et al., 2012; HERMANN; CHOPP, 2012).
Hoje, a única terapia utilizada para o tratamento do AVE isquêmico, uma terapia que
tenta reestabelecer a perfusão no local, é com o fator ativador de plasminogênio tecidual
recombinante (rTPA) (NESBIT et al., 2004). Entretanto, o rTPA tem uma janela terapêutica
estreita, de 3 a 4.5 horas (HACK et al., 2004; WARDLAW et al., 2012), após esse período
existe um risco associado a sua utilização, por poder causar hemorragia intracraniana,
especialmente em pacientes com isquemias severas ou idade avançada (VAN DER WORP;
VAN DER GIJN, 2007).
1.3 Isquemia Cerebral Focal: Modelos experimentais in vivo
Vários modelos de isquemia cerebral foram desenvolvidos nas mais diversas espécies
de animais, desde primatas até porcos, cachorros, ovelhas, gatos, esquilos da Mongólia,
coelhos, ratos e camundongos, com o intuito de lidar com fatores de risco específicos,
determinar processos de reparação neural e para testar novas estratégias neuroprotetoras. Nos
modelos animais de isquemia cerebral ocorre a diminuição do aporte de glicose e oxigênio
para o tecido. Este evento mimetiza a ocorrência de diversos mecanismos fisiopatológicos que
dependem da severidade, duração e localização da lesão isquêmica. (TRAYSTMAN, 2003;
BACIGALUPPI; COMI; HERMANN, 2010).
As artérias carótidas e as artérias vertebrais são os principais vasos de irrigação do
cérebro e se comunicam através do polígono de Willis, uma anastomose arterial que fornece o
suprimento sanguíneo para os hemisférios cerebrais. Este é formado pelas artérias cerebral
anteriores e posteriores, artérias comunicante anterior e posterior e pela carótida interna
(WIKIMIDIA COMMONS, 2008) (Figura 1).
19
Os modelos de oclusão da Artéria Cerebral Média (ACM) podem ser divididos em
modelos que necessitam de craniectomia, realizados através de técnicas cirúrgicas como
eletrocauterização, clampeamento e ligadura da artéria; modelos de oclusão da circulação
posterior, onde as artérias vertebrobasilares são ocluídas; modelos que não necessitam de
craniectomia, onde estão os modelos de embolismo, introdução de fio intraluminal,
fototrombose com corante Rosa de Bengala e modelo da endotelina-1, e modelos de trombose
venosa cerebral. (DURUKAN; TATLISUMAK, 2007; SICARD; FISHER, 2009; LIU;
MCCULLOUGH, 2011).
Figura 1. Representação esquemática do Polígono de Willis.
Fonte: WIKIMIDIA COMMONS, 2008.
A ACM é a artéria cerebral mais comumente acometida no AVE em humanos, pois ela
irriga a região lateral do hemisfério e estruturas subcorticais. O modelo de oclusão da ACM é
o modelo de isquemia cerebral mais utilizado, pois permite o estudo da isquemia cerebral sem
o efeito da reperfusão. (LIPTON, 1999; DURUKAN; TATLISUMAK, 2007; SICARD;
FISHER, 2009).
Os modelos experimentais de isquemia in vivo podem ser classificados em globais,
quando afetam todo o cérebro, ou focais, quando afetam uma pequena região, Permanentes
quando não tem recirculação sanguínea, ou transitórios quando seguidos da recirculação
(BREUNINGER; KLEINSCHNITZ, 2009).
20
A isquemia cerebral global ocorre quando grandes vasos extracranianos são
interrompidos, reduzindo assim todo o fluxo cerebral, como o que ocorre em alguns distúrbios
circulatórios como o ataque cardíaco ou hipotensão severa. (SCHMIDT-KASTNER;
FREUND, 1991). O processo de isquemia cerebral global resulta em um padrão histológico
previsível, onde algumas populações específicas de neurônios são afetadas (necrose isquêmica
seletiva) (HARUKUNI; BHARDWAJ, 2006). Após seis horas de reperfusão são observadas
algumas alterações morfológicas de lesão isquêmica nessas células. Porém, nos primeiros 15
minutos de reperfusão observa-se microvacuolizações, que desaparecem quase totalmente
após uma hora do retorno do fluxo sanguíneo (WHITE et al., 2000).
O modelo experimental mais utilizado para reproduzir a isquemia cerebral global é a
oclusão dos 4 vasos onde ocorre a cauterização das artérias vertebrais seguida de oclusão
temporária das artérias carótidas comuns. (FAROOQUI, 1994; VALENTIM et al., 1999). Na
isquemia cerebral focal são interrompidas algumas artérias cerebrais específicas, afetando
somente uma pequena parte do cérebro, como ocorre na arteriosclerose. O modelo mais
comum e a oclusão da artéria cerebral media. (FAROOQUI, 1994; LOETSCHER et al.,
2011).
1.4 Fisiopatologia do AVE isquêmico
A isquemia pode ser desencadeada através de uma complexa cadeia de eventos
fisiopatológicos envolvendo diversos mecanismos de dano neuronal. A série de mecanismos
neuroquímicos transitórios ou permanentes provocados pela isquemia cerebral é chamada de
cascata isquêmica, onde os principais mecanismos envolvidos são falência bioenergética,
excitotoxicidade, inflamação, estresse oxidativo e morte celular de neurônios, células da glia e
endoteliais (figura 2) (DIRNAGL; IADECOLA; MOSKOWITZ, 1999; BROUNS; DEYNN,
2009).
1.4.1 Core e penumbra
Dentro do leito vascular cerebral isquêmico há duas grandes zonas de lesão: o core, o
núcleo da zona isquêmica, e a penumbra isquêmica, região que circunda o centro da lesão. O
fluxo sanguíneo diminui de forma crucial no core e gradativamente na região de penumbra,
onde os neurônios perdem a capacidade de exercer suas funções, porém, permanecem
21
estruturalmente intactos, devido ao fato de ainda existir uma perfusão residual proveniente
dos vasos colaterais (LIPTON, 1999; DURUKAN; TATLISUMAK, 2007; BROUNS; DEYN,
2009).
Em humanos acometidos por isquemia cerebral focal, a região do core é facilmente
visualizada por métodos de imagem, pois a área sofre rapidamente um “infarto” (KELLY et
al., 2001). Essa região e caraterizada por uma rápida despolarização anóxica dentro de 1 a 3
minutos com um aumento concomitante do K+ extracelular para aproximadamente 70 mM
(GIDO; KRISTIAN; SIESJO, 1997). Há ainda uma diminuição acentuada do Ca2+
extracelular dentro de 1 a 2 minutos, significando entrada no tecido. Dessa forma o core
contém neurônios necróticos, como consequência da falência da membrana associada a perda
da homeostase do Ca2+ e glutamato (GONZALEZ et al., 2006).
O fluxo sanguíneo cerebral é considerado um poderoso determinante do resultado
funcional e tecidual em pacientes com AVE isquêmico (MAAS et al., 2009; MENON et al.,
2011), podendo ser reduzido para menos de 15% na zona central do infarto isquêmico, e
menos de 40% na penumbra isquêmica. Depois de um insulto longo o suficiente, ou um
insulto permanente, tanto o core quanto a penumbra se tornam regiões de infarto, enquanto a
região extra-penumbra apresenta somente morte de neurônios isolados, com densidade
insuficiente para causar infarto (LIPTON, 1999).
Astrup et al. (1981) definiram inicialmente a penumbra isquêmica como sendo uma
área cerebral de risco e eletricamente disfuncional devido a redução do fluxo de sangue após
uma lesão isquêmica mas que possui potencial para a recuperação na presença da reperfusão
(BRANSTON et al., 1974; HOSSMANN, 1994; BARON, 1999). Os eventos na penumbra
são menos drásticos, apesar de também levar ao infarto. Nessa região, a morte celular ocorre
menos rapidamente via mecanismos como apoptose e inflamação (GONZALEZ et al., 2006).
O nível de ATP é mantido em torno de 50 – 70% do normal, não caindo o suficiente para
permitir despolarizações anóxicas. Nesta região há neurônios eletricamente silenciosos (que
não respondem ao estímulo elétrico), com seus gradientes iônicos intactos e com neurônios
que podem ter suas membranas despolarizadas se o fluxo não for restaurado rapidamente.
O conceito de penumbra isquêmica evoluiu gradualmente, após vários estudos pré-
clínicos e clínicos que por sua vez mostraram uma variável heterogenicidade relacionados
tanto com o déficit de perfusão como com a resposta molecular, distribuição topográfica e
22
com a evolução da penumbra em relação ao núcleo isquêmico (DEL ZOPPO et al., 2011;
MANNING et al., 2014).
A ausência da atividade sináptica é uma das primeiras consequências da isquemia
(HOFMEIJER, VAN PUTTEN, 2012). Mesmo após várias semanas, existem poucas
evidências de recuperação da região do core da lesão isquêmica. No entanto, na região de
penumbra a capacidade de recuperação é maior (BROWN et al., 2007; WINSHIP; MURPHY,
2008).
1.4.2 Depleção de ATP
O ATP é uma das moléculas intracelulares mais abundantes e de sinalização
pleiotrópica, agindo de uma célula para outra (BURNSTOCK, 2006). A isquemia leva à uma
depleção rápida de ATP (SIEGEL et al., 1983). A interrupção focal do fluxo sanguíneo
cerebral restringe a oferta de substratos metabólicos, particularmente oxigênio e glicose,
levando à depleção dos estoques de energia requeridos para manutenção do gradiente iônico
das células (MARTIN; LLOYD; COWAN, 1999).
O declínio de ATP intracelular inibe os processos celulares dependente do mesmo
(ANDERSON et al., 1996; BIRK et al., 2013; LIU et al., 2014; PEGG, 1986) e provoca
falência das bombas transportadoras de íons dependentes de ATP, principalmente da bomba
sódio-potássio/ATPase, mas também da bomba cálcio-hidrogênio/ATPase, com consequente
aumento na concentração de sódio e cálcio intracelular e de potássio no exterior da célula.
Além disso, devido ao aumento de sódio intracelular e o aporte de sódio-cálcio é revertido,
com maior acúmulo de cálcio no interior da célula (SMITH, 2004; DURUKAN,
TATLISUMAK, 2007; BROUNS; DEYN, 2009).
23
Figura 2. Cascata neurotóxica na isquemia e na recirculação.
Alguns eventos principais são: despolarização descontrolada, excitação por glutamato,
aumento do cálcio intracelular, produção de radicais livre, ativação de enzimas e inflamação.
Fonte: Adaptada de DE KEYSER et al., 1999.
Estudos relataram que após um insulto isquêmico, a concentração intracelular de sódio
aumenta dentro do tecido do núcleo a uma taxa de 2% por hora em seres humanos
(THULBORN et al., 1999; TSANG et al., 2011; TSANG et al., 2009), 5-8%/horas em
macacos (LAVERDE et al., 2009), 12%/hora em coelhos (BARTHA et al., 2004) e 22-
25%/hora nos ratos (JONES et al., 2006; WETTERLING et al., 2012; YUSHMANOV et al.,
2009), o tamanho da lesão do núcleo parece determinar a taxa de aumento de sódio com o
decorrer do tempo (BOADA et al., 2012).
Os canais iônicos sensíveis à acidez (ASICs) são canais de cálcio independentes de
glutamato, e assim na acidose isquêmica esses canais seriam abertos e aumentaria o acúmulo
de cálcio intracelular, sendo este um dos mecanismos de toxicidade da acidose. Estudos
revelam que a acidose é neurotóxica, pois foi demonstrado que o bloqueio de ASICs diminui
24
a lesão isquêmica. Outro mecanismo proposto é que a acidose aumenta a produção de radicais
livres e interfere na síntese protéica através do estresse que promove ao retículo
endoplasmático. Porém, o verdadeiro papel da acidose na isquemia ainda não está esclarecido
(DURUKAN; TATLISUMAK, 2007; HOSSMANN, 2009).
1.4.3 Cálcio e excitotoxidade
A excitotoxicidade foi descoberta em 1957, quando Lucas e Newhouse descobriram
por acaso que a alimentação de camundongos lactentes com glutamato e sódio destrói os
neurônios na retina. Cerca de uma década depois, John Olney estendeu essa descoberta,
mostrando que as regiões de perda neuronal induzida por glutamato podem ocorrer em todo o
cérebro (Lucas e Newhouse, 1957).
O aparecimento de altas concentrações de glutamato e ATP no espaço extracelular é
indicativo de danos nos tecidos neuronais. Na isquemia todas as células apresentam altas
concentrações intracelulares de glutamato e baixas de ATP (SAYRE et al., 2014; BALTAN,
2014; DING, 2014). Esses mediadores agem como uma neurotoxina levando a morte celular
(OUYANG et al., 2014).
O aumento nas concentraçães de glutamato ativa os receptores NMDA (N-metil-D-
aspartato) e AMPA (ácido α-amino-hidróxi-5- metil-4-isoxazolpropionico) (GINSBERG,
1995). O glutamato pode causar a morte neuronal isquêmica, atuando nos receptores de
NMDA (COLBOURNE et al., 1999), que desempenha um papel fisiológico importante na
potenciação a longo prazo e a formação da memória (COLLINGRIDGE et al., 1983).
O glutamato no meio extracelular irá se ligar aos seus receptores ionotrópicos,
NMDA, que é permeável ao cálcio e em situações fisiológicas seu canal é bloqueado pelo
magnésio, e o AMPA/Cainato, que é permeável ao sódio, potássio e zinco e eventualmente ao
cálcio. A ativação destes receptores induz o aumento do influxo de cálcio para dentro da
célula (DIRNAGL; IADECOLA; MOSKOWITZ 1999; HOSSMAN, 2009; WANG;
MICHAELIS, 2010).
O glutamato também irá se ligar aos seus receptores metabotrópicos, acoplados a
proteína G, induzindo a formação de segundos mensageiros como o IP3, que ativa uma via de
sinalização promovendo estresse ao retículo endoplasmático e ativando genes que levam a
uma adaptação genômica celular (HOSSMAN, 2009).
25
O glutamato sendo liberado principalmente de neurônios do core irá exercer sua ação
nos neurônios da penumbra e em altas concentrações é capaz de induzir a necrose direta pelo
excesso de cálcio intracelular (SMITH, 2004; HOSSMAN, 2009).
Deste modo, a elevada concentração de receptores de NMDA excitatórios sobre as
árvores dendríticas de células piramidais de CA1 do hipocampo explica a vulnerabilidade da
área CA1 do hipocampo ao dano cerebral isquêmico (ESPOSITO et al., 2002). Portanto,
todas as drogas ou substancias isoladas de plantas com capacidade de diminuir os níveis de
neurotransmissores excitatórios ou sua atividade no cérebro, podem ter um potencial
terapêutico para melhorar as consequências e os resultados das condições de isquemia
(GOTTLIEB et al., 2003).
Outro fator que leva ao aumento da concentração de cálcio intracelular é a falência
energética resultante da diminuição da oferta de oxigênio e glicose durante a isquemia que
impede o funcionamento da bomba de Ca2+
ATPase (DOYLE; SIMON; STENZELPOORE,
2008). Além disso o grande influxo de cálcio dentro da célula neuronal leva a ocorrência de
outros mecanismos de dano neuronal como a ativação de calpaínas, proteases que afetam a
integridade estrutural da célula, ativação de fosfolipases que degradam a membrana celular,
além de induzir a expressão e ativação da enzima óxido nítrico sintase induzidas (iNOS).
Além disso, o cálcio é tóxico para a mitocôndria diretamente, e também porque a mitocôndria
tenta sequestrar o cálcio intracelular, uma medida de sobrevivência celular, mas que promove
dano à própria mitocôndria, gerando despolarizações e edema mitocondrial. Nesta situação, os
poros de transição mitocondriais são abertos ocorrendo à liberação de íons e de citocromo C,
que irá promover a formação de radicais livres de oxigênio e morte neuronal por necrose e/ou
apoptose (SMITH, 2004; DURUKAN; TATLISUMAK, 2007; HOSSMAN, 2009).
1.4.4 Inflamação
A inflamação é uma característica central presente em várias condições
fisiopatológicas em resposta à lesão tecidual e o recrutamento das células de defesa contra os
microrganismos invasores. Os macrófagos são células do sistema imunológico que
desempenham um papel crítico na regulação de respostas inflamatórias. Após a ativação, os
macrófagos secretam vários mediadores inflamatórios, incluindo fator de necrose tumoral
(TNF-α), interleucina (IL-6) espécies reativas de oxigênio, óxido nítrico (NO) e
prostaglandina E2 (LAWRENCE et al., 2002; LASKIN et al., 2011). O desequilíbrio ou o
26
excesso na produção destes mediadores estão relacionados com a exacerbação de diversas
doenças incluindo artrite reumatóide, osteoartrite, séptcia, doença pulmonar crônica, colite
ulcerativa, e também carcinogênese (LAWRENCE et al., 2002).
Após o início da isquemia ocorrem alterações microvasculares que incluem alterações
na expressão de moléculas de adesão e aumento da permeabilidade das células endoteliais,
liberação de citocinas reguladoras, acúmulo de leucócitos e plaquetas levando a formação de
trombo. O recrutamento de leucócitos nas regiões isquêmicas requer uma sequência de
eventos que começa com o rolamento de leucócitos ativados no endotélio dos vasos
sanguíneos, ativação de neutrófilos, aderência às células endoteliais e transmigração para o
parênquima cerebral (HUANG; UPADHYAY; TAMARGO, 2006).
A adesão dos leucócitos ao endotélio se dá através da expressão de moléculas de
adesão, que estão distribuídas dentro de três principais classes: selectinas, integrinas e a
superfamília de proteínas de imunoglobulinas (CAM’s) (HUANG; UPADHYAY;
TAMARGO, 2006). Dentre as principais integrinas envolvidas na isquemia estão a LFA-1,
Mac-1 e CD11c que estimulam a adesão celular ao endotélio e modificação conformacional
de leucócitos facilitando a diapedese. E por último, as principais CAM’s envolvidas são
ICAM-1 e -2 e VCAM-1, que promovem interações de forte afinidade dos leucócitos com o
endotélio e estimulam a diapedese (CELEUMANS et al., 2010).
27
A cascata inflamatória também inclui a ativação da fosfolipase A2 que ocorre como
consequência da elevação da concentração do cálcio intracelular. A fosfolipase A2 produz o
ácido aracdônico a partir dos fosfolipídeos de membrana que é metabolizado pela
ciclooxigenase (COX), produzindo prostaglandinas e tromboxanos, ou pela lipoxigenase
(LOX) que produz lipoxinas. A COX do tipo 2 está super expressa após a isquemia e exerce
efeitos tóxicos (NOGAWA et al., 1997) (Figura 03).
Figura 3. Resposta inflamatória após isquemia cerebral focal.
Fonte: Adaptada de BROUNS; DEYNN, 2009.
A micróglia é uma célula imunitária inata que torna-se altamente ativado após insulto
cerebral, após produção de espécies de oxigênio e nitrogênio reativas e citocinas pró-
inflamatórias(TNF-α), (OWONA et al., 2013; SMITH et al., 2012; SHENG et al., 2011).
Vários estudos comprovaram que o excesso da ativação da micróglia e da produção de
citocinas pró-inflamatórias, podem contribuir para o desenvolvimento e progressão de
desordens neurodegenerativas (KIM et al., 2013a; JAYADEV et al., 2013; MORRIS et al.,
28
2013). Além disso, a ativação da micróglia participa na resposta inflamatória associada com a
isquemia cerebral (STRASSBURGER et al., 2008; DENG et al., 2008; KIM et al., 2008).
A mieloperoxidase é uma enzima presente nos grânulos dos neutrófilos e de várias
outras células da linhagem mielóide, principalmente monócitos e macrófagos/micróglia. Após
a sua liberação ela interage com o peróxido de hidrogénio gerando ânion superóxido,
peroxinitrito e outros radicais livres extremamente tóxicos como o hipoclorito (OCL-). Na
isquemia a enzima está envolvida com a indução de apoptose e nitritirosinação de proteínas. É
uma molécula chave na inflamação e têm sido descritas em diversos modelos animais de
isquemia cerebral (BRECKWOLDT et al., 2008).
Devido a isquemia ter um processo inflamatório envolvido em sua fisiopatologia,
como relatado acima (SUGIMOTO; IADECOLA, 2003). Vários estudos pré-clínicos
mostraram que os agentes anti-inflamatórios são eficazes quando administrado até 6 h após a
isquemia (DEL ZOPPO, 2010; HAWKINS et al., 2014). O tratamento com antinflamatórios
não-esteroidais seletivos para a COX-2 apresentou neuroproteção em modelo experimental de
isquemia (SUGIMOTO; IADECOLA, 2003). A utilização do tenoxicam, um inibidor da
COX-2, preveniu a formação de prostaglandinas e diminuiu o dano causado por isquemia
cerebral global transitória (GALVÃO et al., 2005). Com isso estudos com diversas
substâncias com potencial ação anti-inflamatória vem sendo feito e foi observado que o
tratamento com antinflamatórios não-esteroidais seletivos para a COX-2 apresentou
neuroproteção em modelo experimental de isquemia (SUGIMOTO; IADECOLA, 2003). A
utilização do Sulindac, mostrou efeitos neuroprotetores sobre o tecido neural após à isquemia
cerebral / reperfusão (I / R) em ratos (COSAR et al., 2014).
1.4.5 Estresse oxidativo
Na estrutura dos átomos e das moléculas, os elétrons associam-se normalmente em
pares. Define-se espécies reativas ou radicais livres (RLs) espécies independentes que contêm
um ou mais elétrons não pareados (CLARK, 2002). As espécies reativas de oxigênio são
produzidas durante a fosforilação oxidativa mitocondrial, como bioprodutos do metabolismo
aeróbico celular, sendo o oxigênio é o principal fornecedor de RLs. (GILKUN-SHERKI et al.,
2002).
29
Os radicais livres são lesivos por meio de uma variedade de mecanismos: 1)
peroxidação dos ácidos graxos das membranas celulares; 2) oxidação de grupos sulfidrila
inativando uma variedade de enzimas; 3) alterações do DNA, promovendo mutagênese; 4)
inibição da síntese de ATP e consumo de reservas de dinucleotídeos adenínicos da
nicotinamida; 5) direta inativação do óxido nítrico (NO) comprometendo os relaxamentos
vasculares dependentes do endotélio; 6) reagindo com o NO formando o peroxinitrito, um
ânion instável e tóxico; 7) ativação de citocinas como a interleucina-1; 8) ação inibindo a
bomba de Na+/K
+; 9) modulando da atividade de fatores de transcrição como o NF-κB
(GILKUN-SHERKI et al., 2002; SCANDALIOS, 2005; WANG et al., 2005).
O excesso de cálcio intracelular e a ativação dos receptores NMDA levam ao aumento
da produção de NO que pode exercer tanto um papel protetor como deletério na isquemia
(MORO et al., 2004; PRADEEP et al., 2012). O NO é produzido pela enzima óxido nítrico
sintetase (NOS) a partir do aminoácido L-arginina. No cérebro existem três isoformas da
enzima, nNOS, produzida pelos neurônios, eNOS, produzida pelas células do endotélio, onde
estas duas formas se apresentam de forma constitutiva no citoplasma, e a isoforma iNOS,
induzida por processos patológicos e produzida pelas células da glia (astrócitos e micróglia) e
por macrófagos (MORO et al., 2004).
A expressão de iNOS é máxima entre 12 e 48 horas após o início da isquemia in vivo e
a sua imunorreatividade está localizada em neutrófilos, astrócitos e células vasculares no
cérebro isquemiado. Além disso, os neurônios também podem expressar iNOS nesta
condição, tal como tem sido demonstrada utilizando modelos in vitro de isquemia cerebral
(MORO et al., 2004). A maior parte da produção de NO na isquemia se deve a iNOS, essa
produção independe de cálcio, sendo sua expressão dependente de NF-kb, um fator de
transcrição envolvido na resposta inflamatória e estresse oxidativo (MORO et al., 2004;
PRADEEP, 2012).
Quando o NO é produzido a partir da eNOS (óxido nitrico sintase endotelial) ele se
torna protetor devido a vasodilatação que promove, aumentando a oferta de glicose e
oxigênio, além de inibir a agregação e adesão microvascular, porém quando produzido pela
enzimas nNOS (óxido nitrico sintase neuronal) e iNOS (óxido nitrico sintase induzida) possui
efeito deletério pois reage com O2 –
para produzir ONOO– no citoplasma celular (MORO et
al., 2004; PRADEEP et al., 2012). A enzima iNOS é expressa após isquemia e contribuiu
para o dano celular associado a esta condição. De fato, foi demonstrado que o mRNA de
30
iNOS, a proteína e a atividade enzimática são expressas no cérebro, após a isquemia
transitória ou permanente em roedores e em modelos in vitro de isquemia cerebral (MORO et
al., 2004).
O estresse oxidativo é uma condição biológica em que ocorre um desequilíbrio nas
concentrações de moléculas oxidantes e sistema antioxidante fisiológico, o que produz danos
celulares. Evidências indicam que a lesão neuronal induzida por estresse oxidativo é uma
característica importante na etiologia de várias doenças neurodegenerativas, tais como
acidente vascular cerebral, doença de Alzheimer (AD) e doença de Parkinson (DP)
(FEDERICO et al., 2012; GANDHI; ABRAMOV 2012; SUTACHAN et al., 2012), através
do aumento na geração de espécies reativas de oxigênio (ROS), incluindo ânion superóxido
(O2-
), radical hidroxila (HO) e peróxidos (H2O2, R-OOH, R-OO). A formação de (ROS) está
associada com o metabolismo mitocondrial, através da ativação e condução de uma cascata de
eventos intracelulares tóxicos resultantes da peroxidação lipídica, elevação mitocondrial Ca2+,
que por sua vez conduz a morte das células.
O aumento da produção de substâncias reativas, dificulta a neutralização por agentes
antioxidantes endógenos, tais como a glutationa e superóxido dismutase, resultando no
estresse oxidativo (SILVA et al., 2002; GILGUN-SHERKI et al., 2002). Esse processo leva a
uma diminuição da resposta antioxidante, podendo causar dano tecidual por agressão a
fosfolipídios, carboidratos, aminoácidos, DNA ou a morte celular por necrose ou apoptose
(KUNZ et al., 2010). O cérebro é um órgão muito sensível ao estresse oxidativo devido a
presença de grande quantidade de ácidos graxos insaturados, grande reserva de ferro, elevada
taxa de metabolismo de oxigênio e por apresentar sistema de defesa vulnerável e ineficiente
contra ERO’s (TARDINI; YOSHIDA, 2003).
1.4.6 Apoptose
Existem três tipos de morte celular: morte celular autofágica, apoptose/necrose, e a
poli (ADPribose) onde a morte celular e mediada por uma polimerase (PARP-1)
(DEGTEREV; YUAN, 2008). Cada um tem sua própria bioquímica e características
morfológicas e cada um desempenha um papel importante na fisiopatologia. A autofágica tem
sido observada em vários modelos de doenças, incluindo modelos de isquemia cardíaca
reperfusão em ratos (MATSUI et al., 2007).
31
A apoptose é um processo geneticamente controlado caracterizado por uma série de
perturbações nas vias de sinalização, que contribuem não só para a morte celular mas,
também, para a remoção dos fagócitos e prevenção das respostas imunes indesejadas
(TAYLOR et al., 2008).
O processo apoptótico tem como principais características a condensação da
cromatina, intensa fragmentação do DNA, formação de protuberâncias na membrana
plasmática e formação de corpos apoptóticos que serão fagocitados por macrófagos (LOVE,
2003). Esse processo é dependente de energia. A morte celular programada é realizada por
uma numerosa família de proteases de cisteína altamente específicas conhecidas como
caspases, que se encontram inativas nas células normais, mas são ativadas pelos sinais
apoptóticos (DANIEL; KORSMEYER, 2004; GHOBRIAL et al., 2005; STRASSER et al.,
2000).
As proteínas da família Bcl-2 é da família das caspases possuem importante papel na
ativação, transdução de sinal e execução da apoptose (YUAN, 2009). Essa proteína atua na
apoptose através da regulação da permeabilidade da membrana mitocondrial. Evidências
sugerem que o citocromo C é liberado pelo poro de transição de permeabilidade (PTP) na
mitocôndria e que a família Bcl-2 regula o PTP após a isquemia cerebral. Fazem parte desta
família de proteínas pró-apoptóticas como Bax, Bcl-Xs, Bak, Bid e Bad, que diminuem o
potencial de membrana da mitocôndria através do PTP facilitando a liberação do citocromo C,
e também proteínas anti-apoptóticas, Bcl-2 e Bcl-Xl, que conservam o potencial de membrana
e bloqueiam a liberação de citocromo C (LOVE, 2003; SUGAWARA et al., 2004).
A isquemia cerebral pode desencadear um sinal no interior da célula que provoca a
liberação do citocromo C, dando início à via intrínseca de ativação das caspases. As caspases
são sintetizadas como pró-enzimas inativas (pró-caspase) e, quando ativadas, clivam diversos
substratos protéicos (LOVE, 2003; GRIVICICH; REGNE; ROCHA, 2007). A mitocôndria é
o centro da via intrínseca da apoptose, além disso, também pode amplificar e mediar a via
extrínseca (SCHMITT et al., 2002). O citocromo C é liberado no citoplasma formando um
complexo com a APAF-1 (fator ativador de proteases pró-apoptóticas 1) e a caspase-9,
chamado de apoptossomo. Esse complexo promove a clivagem da pró-caspase 9, liberando a
caspase-9 ativa. Uma vez ativada, a caspase-9 ativa a caspase-3 (PETROS; OLEJNICZAK;
FESIK, 2004; RUPNARAIN et al., 2004).
32
A caspase-3 inicia a ativação de caspases e afeta o DNA, promovendo a liberação de
DNAses e de PARPS. Dessa forma a caspase-3 garante a quebra do DNA e,
consequentemente, impede a sobrevivência celular (SUGAWARA et al., 2004). A ativação da
via extrínseca se dá, por exemplo, através da ligação da molécula de Fas ligante (Fas-L)
presente no meio extracelular ao seu receptor Fas, um receptor de superfície pertencente a
família de receptores do TNF. A super expressão de Fas é verificada após isquemia cerebral
focal (SUGAWARA et al., 2004). O complexo Fas/Fas-L desencadeia a ativação do domínio
de morte associado ao Fas (FADD) e a clivagem da pró-caspase 8. A caspase-8 ativa a
caspase-3 que por sua vez age em diversos alvos (FERRER; PLANAS, 2003; SUGAWARA
et al., 2004).
As caspases são efetivas em um grande número de substratos, quebrando diversas
proteínas estruturais vitais, incluindo PARP-1. Vale ressaltar que a ativação de PARP-1 está
envolvida com a necrose, através da depleção de NAD+ e ATP, porém sua quebra resulta nos
produtos de 89 e 28 kDA, característicos da ativação de caspases e morte celular programada
(FERRER; PLANAS, 2003).
Além disso, parece haver um grau de sobreposição entre estes modos diferentes de
morte de células, e particularmente entre a necrose/apoptose e processos mediados por de
PARP-1-.
A necrose é um processo passivo, onde a célula responde ao estresse externo de uma
forma aleatória e descoordenada. Hoje, é evidente que os mecanismos de morte celular vão
além da simples relação apoptose e necrose. Pesquisadores clássicos da morte celular relatam
a existência de novos modos de regulação da morte celular, mas que devido a sua
complexidade ainda não foram descritos (DEGTEREV; YUAN, 2008). A administração do
inibidor necrose/apoptose, o Nec-1 fornece proteção tecidual significativa e melhoramentos
de uma variedade de lesões agudas do tecidual em modelos isquemia/reperfusão em ratos com
lesão por mecanismos de inibição da apoptose (SMITH et al., 2007).
O excesso de ação da poli (ADP-ribosil) em resposta a danos no DNA também pode
levar à morte celular numa série de situações, como o acidente vascular cerebral, lesão
cerebral traumática, e lesão de isquemia/reperfusão em vários órgãos (ANDRABI et al.,
2008). Assim, os inibidores da PARP-1 podem fornecer proteção em ratos submetidos ao
modelo de lesão de isquemia e reperfusão (MARTIN et al., 2000), doenças inflamatórias
33
(MIESEL et al., 1995), neurodegeneração (COSI; MARIEN, 1999) e diabetes (PIEPER et al.,
1999a).
1.5 Memória
A memória é a aquisição (ou aprendizagem), a conservação e a evocação (recordação,
lembrança, recuperação) de informações (IZQUIERDO, 2002). Origina de um processo
evolutivo que permite aos animais adquirir, reter e evocar diversos tipos de informação que
conferem alguma vantagem por comparar situações presentes com experiências prévias
(SHERRY; SCHACTER, 1987).
Mcewen e Sapolsky (1995) caracterizaram a memória como sendo um processo ativo
e dependente de algumas variáveis como o meio e as experiências anteriores. O estado
emocional desempenha um papel de filtro na retenção da memória.
A memória é conceitualmente dívidida em dois tipos, memória “declarativa” e “não
declarativa” (WELKOWITZ et al., 1987; IZQUIERDO et al., 1992). A memória declarativa
também denominada de memória explícita está relacionada com fatos (memória semântica) e
experiências pessoais (memória episódica) que requer a ação do lobo temporal medial
(hipocampo e regiões anatomicamente próximas como o córtex entorrinal, peririnal) e córtex
parahipocampal em conexão com córtex (SQUIRE; ZOLA-MORGAN, 1996; KANDEL et
al., 2000. KANDEL, 2009). A memória recente, ou de curto prazo, está relacionada a eventos
que ocorrem em um periodo de horas ou dias e representa o armazenamento temporário de
informação que é utilizado para planejar uma ação (SQUIRE; ZOLA-MORGAN, 1996.
KANDEL, 1995; KANDEL, 2009).
A memória implícita (inconsciente) é constantemente definida como um fenômeno
não explicito da memória consciente. Isso mostra as incertezas presentes no entendimento
deste tipo de memória. Recentemente a memória foi caracterizada como sendo um
comportamento, porque alguns fatos mostraram que a memória é obtida através da medição
de uma mudança no comportamento após a formação dessa memória. A memória pode ser
ainda melhor conceituada baseada nas mudanças que ocorrem nas conexões sinápticas no
cérebro. Essas alterações produzem uma mudança cerebral, que por sua vez pode ser definida
como memória (MUTSO et al., 2014), e que é o resultado final de uma série de eventos
neurofisiológicos associados com perturbações na eletrofisiologia (LEGA; JACOBS;
34
KAHANA, 2012). As regiões do cérebro relacionadas com à memória de procedimento ou
implícita, são o cerebelo, estriado e a amígdala, que está envolvida com a percepção,
habilidade motora e outras formas de memória não declarativa (KANDEL, 2009).
A definição da memória humana vem evoluindo ao longo tempo, de acordo com a
neurofisiologia da memória. Embora não exista dúvida que o hipocampo é fundamental para a
codificação de uma nova memória consciente (episódica), o seu papel na recuperação dessas
memórias, e a possibilidade de reconsolidação dessas memórias recuperadas, ainda estão
sendo investigadas (EICHENBAUM, 2000, 2007). Além disso, o hipocampo parece participar
em processos independentes da consciência (HENKE, 2010; PARK et al., 2004).
Nos seres humanos, as lesões nas regiões CA1 / Subículo ou hipocampo bilateral que
levam a reduções de volume de mais de 30% são suficientes para causar amnésia grave,
incluindo tanto comprometimento da memória episódica e espacial (REMPEL-CLOWER,
1996; VARGHA-KHADEM et al., 2007). Estudos utilizando como base, algumas lesões em
primatas, mostrou que o córtex perirrinal é crítico para a memória episódica (MEUNIER et
al., 1993, MALKOVA; MISHKIN, 2013).
O septo medial e o hipocampo processam a memória de trabalho e a memória espacial.
O hipocampo também processa a informação temporal, contextual e a memória que leva a
recordação consciente em humanos (BRIONI, 1993; IZQUIERDO et. al., 1992).
Recentemente, um estudo mostrou que neurônios-grade foram encontradas no córtex
entorrinal de primatas (KILLIAN et al., 2013). Esta é uma região onde as informações são
altamente processadas a partir de várias modalidades sensoriais e que, em roedores, a divisão
medial do córtex entorrinal contém neurônios-grade de alta resolução e parece formar parte de
um percurso espacial, semelhante ao espaço-caudal via hipocampo entorrinal-posterior que é
importante para o processamento e consolidação de informações espaciais (MAVIEL et al.,
2004; CZAJKOWSKI et al., 2014).
O córtex frontal age como um local de execução e de controle das várias interações
que ocorrem nas áreas corticais e subcorticais das funções cognitivos e emocionais e do
comportamento motor em vez de ser um dos depósitos finais de memórias de longo prazo. A
organização anatómica e funcional do hipocampo e as interações entre a formação tálamo-
frontal, são de fundamental importância, e exige mais pesquisas (AGGLETON; BROWN,
35
1999). O córtex frontal como um todo, e mais especificamente as áreas frontal medial,
especialmente a área infralimbica, área prelimbica, e a area anterior ao córtex cingulado,
parecem os responsáveis pelo circuito talâmico e límbico, que é critica para a memória
episódica declarativa em diferentes espécies (NIEUWENHUIS; TAKASHIMA, 2010).
Aggleton et al. (2014) mostraram recentemente que o córtex retrosplenial tem
conexões com o núcleo dorso-lateral do tálamo, mas as conexões entre as áreas relacionadas
com a memória espaciais e o córtex pré-frontal dorsolateral por intermédio do tálamo ainda
são pouco conhecidos. Estudos funcionais mostraram que o córtex pré-frontal lateral é
importante para a memória de trabalho (BLUMENFELD; RANGANATH, 2007), enquanto o
córtex frontal medial está relacionado com a consolidação da memória (VAN KESTEREN et
al., 2013).
Os dados de diferentes abordagens experimentais sugerem que o sistema colinérgico
septohippocampal é crucial para a manutenção da integridade da memória (CHANG e OURO
2003, LECOURTIER et al., 2011).
Alguns tipos de agressão como o estresse oxidativo, inflamação, excitotoxicidade,
levam a perda de memória devido à neurodegeneração cerebral. Todos esses processos estão
presentes nas doenças neurodegenerativas e AVE. Grande parte das vítimas de AVE sofram
com problemas de memória e dificuldades na execução das tarefas diárias (HATTORI, 2000;
MAUD, 2006).
Vários autores têm detectado distúrbios na aquisição da memória após oclusão da
artéria cerebral média em animais usando testes como esquiva passiva e labirintos
.(SANDSTROM; ROWAN, 2007; MUMBY et al., 1996; PLAMONDON; MORIN;
CHARRON, 2006). A isquemia ocasiona déficits na memória operacional, acessada através
de tarefas de reconhecimentos de objetos e lugares (MUMBY et al., 1996)
1.6 Terpenos e neuroproteção
As plantas medicinais produzem diversos metabólitos secundários, dentre esses
metabólitos os óleos essenciais vem ganhando destaque nos últimos anos, por apresentarem
efeito antibacteriano, antifúngico e antioxidante. Durante anos tem havido uma atenção
emergente para a produção e implementação dos óleos essenciais na medicina popular. Os
36
óleos essenciais são compostos principalmente por terpenos e terpenóides com baixo peso
molecular (WASEEN; LOW, 2014);
Os terpenos são substâncias lipofílicas, ou seja, insolúveis em água, e é essa sua
característica, que indica a facilidade de uma molécula ser ou não transportada através de uma
membrana (MAZZATORTA et al., 2005). São classificados de acordo com sua unidade de
isopreno como monoterpeno, diterpeno, triterpeno e sesquiterpeno (MURAKAMI et al.,
2004).
Os terpenos de ocorrência natural representam uma fonte de matéria-prima renovável,
sendo muito importante para as indústrias farmacêuticas, de perfumes, de flavorizantes,
agroquímicas, cosméticos e de aromas, além de intermediários sintéticos versáteis, podendo
ser usados na síntese de produtos quirais (ERMAN, 1985; MONTEIRO; VELOSO; 2004).
Essas substâncias vêm sendo muito utilizadas como aditivos na indústria alimentícia e
também na indústria de cosméticos (TSAO; COATS, 1995), por possuírem atividade
antimicrobianas, inseticidas, anticancerígenos, anti-inflamatório, dentre outras (MURAKAMI
et al., 2004; HAN, 2005; GRODNITZKY; COATS, 2002, GRIFFIN et al., 1999).
Ruberto e Baratta (2000) demostraram o efeito antioxidante de vários sesquiterpenos
presentes em diferentes óleos essenciais. Um estudo realizado com o trans-farnesol mostrou a
sua proteção contra o efeito do dano oxidativo causado por 1,2-dimetil-hidrazina no cólon de
ratos Wistar (KHAN; SULTANA, 2011) e por substâncias tóxicas da fumaça do cigarro
(QAMAR; SULTANA, 2008).
Estudos mostraram que vários terpenos apresentaram atividade neuroprotetora frente a
isquemia e a toxicidade induzida pela neurotoxina 6-OHDA, tanto in vitro como in vivo,
exemplo de terpenos com essas atividades são: bilobalídeo e ginkgolídeo (lactona
sesquiterpeno), canabidiol e a Tetra-hidrocanabinol (diterpeno), catalpol (monoterpeno), ácido
seroféndico (diterpeno). (DEFEUDIS, 2002; LOGANI et al., 2000; JACKSON et al., 2005;
LASTRES-BECKER et al., 2005; LI et al., 2004; OSAKADA et al., 2004; HSIAO et al.,
2004; AHMAD et al., 2005).
Estudo realizado por Cionca et al. (2013), demonstrou que o óleo essencial extraído da
Coriandrum sativum, popularmente conhecido como coentro, foi capaz de melhorar a
memória de animais expostos ao β-amilóide pela diminuição do estresse oxidativo. Diversos
37
estudos também demonstraram que alguns óleos essenciais são capazes de proteger o cérebro
da isquemia cerebral, como o realizado por Wang et al. (2012) que concluiram que o óleo
essencial da Lavandula angustifólia possui efeito neuroprotetor frente a isquemia focal
transitória em animal, o que pode ser atribuído ao efeito antioxidante do óleo essencial. A
pesquisa realizada por Chang et al. (2013) observou que o β-cariofileno, um sesquiterpeno
encontrado em diversas plantas, apresenta atividade neuroprotetora em animais submetidos a
isquemia focal permanente, e essa proteção pode se dever a seu efeito anti-inflamatório.
Um outro estudo demonstrou que mesmo existindo vários terpenos com atividade
neuroprotetora, até agora é difícil encontrar estudos que comparam a atividade neuroprotetora
de diferentes terpenóides com a sua estrutura. Os estudos sobre a relação estrutura-atividade
são ferramentas muito úteis em investigar a relação entre a estrutura química de um composto
e a sua bioatividade (HERMENS, 1995; CHUN et al., 2005).
1.6.1 (-)-α-Bisabolol
O α-bisabolol (Figura 4) também conhecido como levomenol é um álcool de
sesquiterpeno, natural, monocíclico, de carateristica lipofilico, possui baixo peso molecular,
volátil, sendo o constituinte majoritário do óleo essencial da Matricaria chamomilla,
popularmente conhecida como camomila, da Vanillosmopsis erythropappa e da Peperônia,
entretanto dentre essas fontes de α-bisabolol a mais utilizada para sua extração é a camomila
(REYNOLDS 1996; VICHNEWSKI et al., 1989; DE LIRA et al., 2009).
Recentemente, α-bisabolol passou a ser utilizado como um componente de perfumes e
cosméticos decorativos, na produção de xampus, sabonetes e produtos de higiene, bem como
em outros produtos não-cosméticos, tais como os detergentes (LEITE, 2011). Além disso, o
α-bisabolol tem sido utilizado como um agente calmante em cosméticos para bebê (BHATIA
et al., 2008).
38
Figura 4. Estrutura química do α-bisabolol
Uma pesquisa demonstrou em um modelo in vitro da barreira hematoencefálica que o
α-bisabolol apresenta características físico-químicas compatíveis com a capacidade de
atravessar a barreira hematoencefálica (PIOCHON et al., 2008).
Esse terpeno possui uma variedade de atividades biológicas, tais como: antifúngica
(VILA et al., 2010), anti-tumororal (CAVALIERI et al., 2004; CHEN et al., 2010; DA
SILVA et al., 2010; PIOCHON et al., 2009) e atividade gastroprotetora (BEZERRA et al.,
2009).
Estudos mostraram que o α-bisabolol foi capaz de proteger a mucosa gástrica de
camundongos Swiss machos com lesões causadas pelo etanol, por reduzir a peroxidação
lipídica e aumentar a atividade da enzima superóxido desmutase, estando essa atividade
relacionada com o seu efeito antioxidante (ROCHA et al., 2011). O α-bisabolol apresentou
também uma atividade protetora contra os danos gástricos causados por ácido acetilsalicílico
(KHAYYAL MT et al., 2001. TORRADOS et al., 1995).
A atividade leishmanicida do α-bisabolol contra a ação promastigotas e amastigotas
intracelulares, também, já foi estudada e essa ação pode ocorrer de forma direta ou indireta,
por meio da produção de mecanismos celulares, tais como a produção de óxido nítrico (NO),
que é a principal molécula efetora que participa da morte intracelular de Leishmania
(LOR´IA-CERVERA, 2013).
Estudos mostraram que α-bisabolol inibe a produção de NO e PGE2, que são
mediadores pro-inflamatórios em macrófagos (RAW264.7) Além disso, o α-bisabolol reduziu
a expressão dos genes que codificam iNOS e COX-2, inibindo a via se sinalização NF-кB e
AP-1 (p38 e ERK). (LEITE, 2011).
39
Um estudo mostrou que o α-bisabolol atua nos canais de cálcio dependentes de
voltagem, inibindo as respostas contráteis no músculo liso traqueal, preferencialmente
causadas pelo influxo de cálcio (SIQUEIRA et al., 2012). Esse mesmo efeito foi observado
recentemente em preparações de aorta (SIQUEIRA et al., 2014).
Os pacientes com AVE apresentam déficits cognitivos (HATTORI, 2000; MAUD,
2006), assim no presente trabalho avaliamos o efeito do α-bisabolol sobre a extensão do dano
neuronal, disfunções neurológicas e alterações na memória dos animais submetidos ao
modelo de isquemia cerebral focal permanente por oclusão da ACM. Este modelo está
padronizado e os resultados como as alterações histológicas, neuroquímicas e
comportamentais já estão comprovados (ASSHAFAQ et al., 2011) o que o torna bastante
utilizado para reproduzir eventos que ocorrem no AVE em humanos.
40
2 JUSTIFICATIVA
O estudo do AVE é importante, principalmente, pelo impacto sócio-econômico que
pode causar ao afetar a população economicamente ativa. E apesar dos esforços das
autoridades no controle da pressão arterial, combate ao tabagismo e controle dos níveis de
colesterol e da diabetes, o Brasil ainda possui altas taxas de mortalidade devido ao AVE.
Visto que a fisiopatologia da isquemia cerebral é complexa e envolve múltiplas vias, iônicas,
enzimáticas e genéticas, que variam em função da profundidade e duração da isquemia torna-
se mais difícil de estabelecer uma única terapia capaz de atuar em um conjunto tão variável de
fatores responsáveis.
Tendo em conta que até o momento, o único fármaco que mostra eficácia significativa
é o ativador tecidual de plasminogênio (tPA), sendo este um biofarmacêutico “destruidor de
coágulo”, entretanto, ele precisa ser administrado no início da trombose e produz benefício
leve, com o risco de o problema circulatório piorar se o derrame for hemorrágico no lugar de
trombótico. A pesquisa por novos fármacos que tenham efeito neuroprotetor vem recebendo
cada vez mais atenção, considerando-o como uma opção terapêutica promissora para o
acidente vascular cerebral isquêmico.
Assim, este projeto procura avaliar o efeito do tratamento com α-bisabolol no
comportamento, memória e dano neuronal de ratos submetidos á isquemia focal devido as
suas ações anti-inflamatórias e antioxidantes como uma estratégia terapêutica no tratamento
do AVE.
41
3 OBJETIVOS
3.1 Objetivos Gerais
Estudar os efeitos protetores do α-bisabolol, sobre o dano neuronal, alteração sensório
motor, memória e inflamação de camundongos swiss submetidos à isquemia cerebral focal
permanente.
3.2 Objetivos Específicos
Induzir dano neuronal usando modelo de isquemia cerebral focal permanente
por oclusão da artéria cerebral média (pMCAO) em camundongos.
Induzir déficits de memória e motores alterações usando modelo de (pMCAO)
em camundongos.
Avaliar o dano neuronal nos animais isquemiados, pelo tratamento com o α-
bisabolol.
Avaliar as alterações motoras e os déficits de memória nos animais
isquemiados, pelo tratamento com o α-bisabolol.
Verificar o efeito do α-bisabolol sobre resposta inflamatória produzida pelo
modelo de isquemia através da dosagem da atividade da enzima
Mieloperoxidase.
Verificar o efeito do α-bisabolol sobre resposta inflamatória através da
imunorreatividade da iNOS e do TNF-α no estriado e córtex temporal dos
animais submetidos à (pMCAO).
Verificar o efeito do α-bisabolol sobre resposta inflamatória através da ativação
de astrócitos (GFAP) no córtex temporal e corpo estriado dos animais
submetidos à (pMCAO).
42
4 METODOLOGIA
4.1 Animais
Foram utilizados camundongos Swiss, machos, jovens, pesando entre 25 e 35g,
provenientes do Biotério Central do Campus do Pici da Universidade Federal do Ceará (UFC)
e transferidos para o biotério setorial do Departamento de Fisiologia e Farmacologia,
Faculdade de Medicina, UFC. Os animais foram mantidos em gaiolas plásticas apropriadas,
forradas com raspas de madeira, com ciclo de claro/escuro de 12h/12h e alimentados com
ração padrão e água à vontade.
No que se refere aos cuidados com os animais este estudo seguiu os princípios éticos
da experimentação animal estabelecidos pelo Conselho Nacional de Controle de
Experimentação Animal (COCEA). O estudo foi aprovado pela Comissão de Ética em
Pesquisa Animal (CEPA) da UFC sob o número de registro 93/2013.
4.2 Drogas
(-)-α-Bisabolol (SIGMA, EUA); Cloridrato de xilazina 2% (Kensol® Laboratórios
König S.A, Argentina); Cloridrato de ketamina 5% (Vetanarcol®, Laboratórios König S.A,
Argentina). Todos os reagentes utilizados eram de grau analítico.
4.3 Protocolo experimental
Foram utilizados cerca de 191 animais divididos entre os grupos falso-operado,
tratados com veículo ou α-Bisabolol (α-Bis) na dose de 200 mg/kg, isquemiados tratados com
veículo e isquemiados tratados com α-Bis nas doses de 50, 100 e 200 mg/kg, por via oral.
Para a realização dos procedimentos experimentais (comportamentais, bioquímica e
imunohistoquímica) os animais foram dividios em grupos:
Grupo 1: 24 horas após a cirurgia foi realizada a avaliação neurológica e a análise
da área do infarto isquêmico pelo método do TTC Cloreto de 2,3,5-
Trifeniltetrazol (TTC) (n=6/grupo).
Grupo 2- 72 horas após a cirurgia foram realizados os testes de campo aberto,
labirinto em Y e esquiva passiva (memória recente) e 96 horas após o teste da
esquiva passiva (memória tardia) (n=10/grupo).
43
Grupo 3- 48 horas após a cirurgia foi realizado o primeiro treino do labirinto
aquático, 72 horas após foi realizado o segundo treino do labirinto aquático, 96
horas após foi realizado o teste de reconhecimento de objetos, e 120 após foi
realizada a retenção do labirinto aquático. Ao final do protocolo 3 os animais
foram perfundidos com parafomaldeído a 4% e seus cérebros fixados com formol
tamponado. Após a realização dos cortes, as fatias foram incubadas “free floating”
e foram utilizadas para as técnicas de imunohistoquímica (TNF-α, iNOS e GFAP)
e para as técnicas de histologia (Cresil-violeta e Fluoro Jade C).
Grupo 4: 24 horas após a indução da isquemia, os animais foram eutanaziados e
seus cérebros foram dissecados (córtex temporal e corpo estriado), seguido de
dosagem bioquímica nessas estruturas cerebrais para avaliar a atividade
enzimática de MPO (n=6/grupo) (Figura 5).
Quanto ao esquema de tratamento os animais foram divididos em 6 grupos, sendo eles
descritos na tabela 1. Em todos os grupos a administração foi realizada por via oral 24 horas
antes da oclusão da ACM e 2, 24, 48, 72, 96 horas após a cirurgia.
Quadro 1. Grupos de tratamento.
44
Figura 5. Protocolo experimental
4.4 Isquemia cerebral focal por oclusão da artéria cerebral média (pMCAO) (Tamura et
al., 1981)
Os animais foram anestesiados com xilazina (10mg/kg) e ketamina (90mg/kg)
administrados por via intraperitoneal para o procedimento cirúrgico. A temperatura foi
mantida entre 36,5 e 37º C com o auxílio de uma lâmpada.
Inicialmente foi realizada uma incisão na linha entre o olho esquerdo e a orelha, o
músculo temporal foi rebatido e, posteriormente, realizada uma craniectomia com uma broca
de 1 (mm), seguido da exposição e cauterização da artéria cerebral média. Em seguida a
incisão foi suturada com fio de seda agulhado 4.0, e os animais foram colocados em gaiolas
para recuperação da cirurgia com livre acesso a água e comida. Os animais falso-operados
(FO) foram submetidos aos procedimentos descritos para isquemia, exceto a cauterização da
artéria cerebral média (Figura 06).
45
Figura 6 - Cirurgia de isquemia cerebral focal em um camundongo: momento da
aproximação do bisturi eléctrico para coagulação da artéria cerebral média.
Fonte: Laboratório de Neurociencias e Comportamento-LNC
4.5 Avaliação Neurológica
A Avaliação Neurológica (sensório-motor) foi realizada 24 horas após a isquemia. Os
achados neurológicos foram pontuados utilizando uma escala previamente descrita por Garcia
et al. (1995), (Quadro2).
Seis parâmetros foram avaliados, sendo eles: 1. Atividade espontânea, que analisa a
habilidade do animal de se aproximar das quatro paredes de uma caixa de polipropileno
(30cm de diâmetro) explorando o ambiente; 2. Simetria do movimento das quatro patas, que
avalia se o animal ao ser segurado pela cauda e suspenso no ar mostra simetria nos membros;
3. Estiramento das patas dianteiras, no qual o animal foi levado a caminhar sobre as patas
dianteiras na borda de uma mesa; 4. Escalada, que analisa a capacidade do animal agarrar
firmemente uma grade de ferro ou de fazer movimentos circulares quando o animal é puxado
pela cauda enquanto escala uma grade de ferro; 5. Propriocepção corpórea, na qual o animal é
tocado com uma pinça em ambos os lados do corpo e sua reação é observada, esse parâmetro
analisa a resposta sensorial; 6. Resposta ao toque da vibrissa, no qual com uma pinça é feito
um toque nas vibrissas em ambos os lados do animal, esse parâmetro analisa a resposta
sensorial.
O total de escores dado a cada animal ao fim da avaliação (escore neurológico) varia
de 3 a 18 pontos, representando o somatório dos escores obtido pelo animal em cada
parâmetro analisado.
46
Quadro 2. Avaliação neurológica
Testes Escores
0 1 2 3
Atividade
Espontânea
Animal sem
movimento
Animal não se
ergue e raramente
se movimenta
Animal se
movimenta,
mas não se
aproxima de
três lados da
caixa
Animal se
movimenta e se
aproxima de
três
lados da caixa
Simetria do
movimento
das
quatro patas
Contralateral:
sem
movimento
Contralateral:
raros movimentos
Contralateral:
movimentos
lentos
Ambos os
lados:
movem
simetricamente
Estiramento
das patas
dianteiras
Contralateral:
sem
movimento
Contralateral:
raros movimentos
Contralateral:
movimentos
lentos
Ambos os
lados:movem
Simetricamente
Escalada/
Prensão
… Animal falhou
emescalar e
exibiumovimentos
circulares
Contralateral
com
dificuldade
de subir
agarrar a
grade
Animal escalou
normalmente e
agarra a grade
Propiocepção
Corpórea
…. Contralateral:
sem resposta
Contralateral
<
Ipsilateral
Resposta
Simétrica
Resposta ao
toque da
Vibrissa
…. Contralateral:
sem resposta
Contralateral
< Ipsilateral
Resposta
Simétrica
4.6 Quantificação do dano isquêmico cerebral através da coloração pelo Cloreto de
2,3,5-Trifeniltetrazol (TTC)
A coloração com o 2,3,5-trifeniltetrazol (TTC) é utilizada para identificar e quantificar
as regiões de infarto decorrentes da isquemia cerebral focal. TTC é um sal derivado do MTT
(brometo de 3-[4,5-dimetiltiazol-2-yl]-2,5-difeniltetrazol) que ao ser reduzido pelas
mitocôndrias viáveis (recebe um próton da succinato desidrogenase) adquire coloração
avermelhada, ficando as células que não são mais viáveis (com enzimas inativas) como uma
coloração pálida (correspondendo a área de infarto) (GOLDLUST et al., 1996).
47
Vinte e quatro horas após a isquemia os animais foram eutanasiados por decapitação e
seus cérebros foram removidos e conservados em salina gelada até o momento dos cortes, os
cérebros foram fatiados na espessura de 2 mm e imersos em solução de 2% de TTC à 37°C
por 30 minutos. Em seguida, as fatias tiveram suas imagens digitalizadas em alta resolução,
sendo analisadas as áreas de infarto e as áreas totais para os cálculos das respectivas
percentagens. Tal metragem foi realizada utilizando-se o software Osíris TM (University of
Geneva, Switzerland).
4.7 Avaliação da degeneração neuronal através do Violeta de Cresil
Neste estudo, a viabilidade celular foi analisada pela coloração de cresil-
violeta. A coloração de cresil-violeta é utilizada para evidenciar os corpúsculos de Nissl
presentes no citoplasma de neurônios viáveis (SCORZA et al., 2005).
Cinco dias após pMCAO, os animais (n=4/grupo), foram anestesiados com xilazina
(10mg/kg) e ketamina (90mg/kg) por via intraperitoneal e perfundidos transcardialmente com
salina, seguido por paraformaldeído a 4% em PBS. Os cérebros foram removidos e fixados
com paraformaldeído a 4% durante 24 h e armazenados em sacarose a 30% (4ºC), até a
realização dos cortes. Os cortes coronais do córtex e estriado foram feitos em um criostato
(Leica CM3050 S, Heidelberg, Alemanha) a -21 ºC, e armazenados free floating em PBS
(4ºC) numa série de “um em seis” de 50 mm (300 mm de intervalo).
Os cortes cerebrais foram mergulhados em água destilada durante um minuto,
posteriormente, foram incubados na solução de cresil-violeta 0,5% em ácido acético, por um
período de três minutos. Em seguida, as lâminas foram desidratadas em álcool (50, 70 e
100%). Em seguida, foram mergulhadas em xilol e montadas com entellan (Merck,
Alemanha). As lâminas foram visualizadas em um microscópio (Nikon Elipse E200) com
aumento de 40x. Foram selecionadas três fatias de cada animal, aleatoriamente, ao longo da
área da lesão e a quantificação das células foi realizada utilizando o software ImageJ (NIH,
Bethesda, MD, EUA) com um gride de 100. As células foram consideradas cresil positivas
quando apresentaram coloração violeta no citoplasma, bem como, aspectos morfológicos
normais (células de forma redonda ou oval com núcleos centralizados). As células foram
consideradas cresil negativas quando apresentaram ausência da coloração violeta associada a
alterações morfológicas, caracterizados por núcleos celulares encolhidos, acompanhados por
48
núcleos picnóticos. Os resultados foram expressos como percentual de células cresil positivas
e negativas.
4.8 Avaliação da degeneração neuronal através do Fluoro jade C (Schmued et al., 2005).
A técnica de coloração do Fluoro-Jade C, foi utilizada para investigar a
degeneração neuronal. Os animais foram perfundidos através do ventrículo esquerdo, com
salina gelada, seguido de paraformaldeido a 4% em PBS. Os cérebros foram removidos e
fixados em formol tamponado por 24 horas, após esse período foram armazenados em solução
crioprotetora de sacarose a 30% em geladeira. O tecido foi cortado em fatias no criostato e as
fatias as foram montadas em lâminas gelatinizadas.
As lâminas foram imersas, durante 5 minutos numa solução básica de álcool, que
consiste em: 0,01% de NaOH (0,01g para 100ml) em 80% de etanol, e depois em etanol a
70% durante 2 minutos e água ultrapura durante 2 minutos. Em seguida foram incubados sob
agitação, em 0,06% de permanganato de potássio durante 10 minutos, (protegidos da luz),
lavadas em água durante 2 minutos e incubadas, sob agitação durante 10 minutos, na solução
0,0001% de Fluoro-jade C, em 0,1% de ácido acético, e lavadas novamente em águas
ultrapura 3vezes (1 minuto de cada vez). Após secagem das lâminas (ao ar livre), as lâminas
foram mergulhadas em xilol (câmara de exaustão) durante 1 minuto e montadas com o meio
de montagem Entellan.
A marcação com Fluoro-jade C foi quantificada em séries de 8 seções coronais (40µm
de espessura e espassamento de 300µg), representativas do estriato e córtex de 4 animais de
cada grupo experimental. A quantificação da Média de intensidade de Fluorescência (MIF),
utilizada para mensuração, foi calculada através do programa Image J. Foi feita uma média
para os valores MIF, obtidos para o grupo controle (FO) e todos os outros calculados como
percentagem desse valor, sendo representados como média do controle ± EPM.
4.9 Avaliação da atividade locomotora (Teste de campo aberto)
O teste do campo aberto foi originalmente descrito por Hall (1934) para
analisar o estado emocional em ratos. O teste foi realizado com o intuito de aferir a
capacidade locomotora dos animais, baseado no modelo de Broadhurst (1957). O campo
aberto consiste de uma arena quadrada (30 x 30 x 15 cm) de acrílico preto com o piso
dividido em nove quadrantes iguais (figura 7).
49
No teste o animal foi colocado na arena e deixado para explorar o ambiente por 5
minutos, durante este período foi registrado o número de quadrantes atravessados pelo animal
(número de cruzamentos). Também foi avaliado o número de vezes que o animal se levantou
para explorar o ambiente, mantendo-se suspenso apenas pelas patas traseiras, caracterizando o
comportamento exploratório do tipo rearing. A arena foi limpa com álcool a 20% após cada
teste, para evitar interferência do cheiro de urina e fezes no teste.
Figura 7. Arena do Campo Aberto.
Fonte: Laboratório de Neurociencias e Comportamento-LNC
4.10 Avaliação da memória de trabalho - Teste do labirinto em Y
A memória operacional ou de trabalho foi avaliada através do teste do labirinto em Y.
Nesse teste o animal é colocado em um labirinto em forma de Y com os três braços iguais
(SARTER et al., 1988). Os animais apresentam forte tendência de alternar a entrada nos
diferentes ambientes. O labirinto em Y é composto por 3 braços de madeira com 16 cm de
altura, 5 cm de largura e 40 cm de comprimento (Figura 8).
50
Figura 8. Labirinto em Y
Fonte: Laboratório de Neurociências e Comportamento-LNC
Para a avaliação da memória os braços foram numerados. O animal foi colocado no
aparelho e durante 8 minutos as sequências dos braços os quais os animais entrarem foram
anotadas. Foi considerado acerto cada vez que o animal entrou em 3 diferentes braços sem
repetição. O resultado foi expresso em porcentagem e obtido através da seguinte fórmula
matemática:
4.11 Avaliação da memória aversiva – Teste da Esquiva Passiva (Gold, 1986)
O teste de esquiva passiva envolve a tendência natural do animal de explorar além da
plataforma e o aprendizado de evitar o choque, um componente aversivo que constitui uma
resposta condicionada.
O aparelho consiste de uma caixa de acrílico (48 x 22 x 22), com o piso constituído
por uma plataforma e uma grade eletrificada (Figura 9). O animal foi colocado na plataforma
e deixado para ambientação no aparelho durante um 1 minuto, e depois retirado. Após 30
segundos, o animal foi colocado novamente na plataforma. O animal ao descer da plataforma
recebeu um choque de 0,5 mA, durante 1 segundo, com o tempo de latência para entrar sendo
registrado, até um máximo de 5 minutos (treino). Retirou-se o animal e após 15 minutos este
foi colocado novamente na plataforma e registrou-se a latência de descida (avaliação da
51
memória recente). A retenção do aprendizado (avaliação da memória tardia) foi testada após
24 h, quando o animal foi colocado na plataforma e o tempo de latência para a descida da
plataforma foi registrada, nessa etapa o animal não recebeu o choque.
Figura 9. Aparelho de Esquiva Passiva. (Insight LTDA.)
4.12 Avaliação da memória episódica – Teste do Reconhecimento de Objetos (Ennaceur;
Delacour, 1988).
O teste de reconhecimento de objetos é baseado na tendência natural dos animais
buscarem o novo. Durante o treino o animal foi colocado numa arena quadrada (30 x 30 x 15
cm) de acrílico preto contendo dois objetos iguais (OI) e, durante 10 min, ele podia explorar o
ambiente e os objetos (Figura 10 A). Após 1h, um dos objetos iguais foi substituído pelo
objeto novo (ON) e o animal foi colocado novamente na arena (teste) (Figura 10 B). Durante
5 min o tempo que o animal utilizou explorando cada um dos objetos foi anotado. O resultado
foi expresso como índice de reconhecimento e foi obtido através da seguinte fórmula
matemática: (tempo ON – tempo OI)/ (tempo ON+ tempo OI).
52
Figura 10. Arena com objetos.
Fonte: Laboratório de Neurociências e Comportamento-LNC
4.13 Avaliação da memória espacial - Teste do Labirinto Aquático
Nesta versão do labirinto aquático os roedores aprendem a nadar a uma distância mais
curta possível das bordas de um tanque de água para uma plataforma escondida abaixo da
superfície. Eles aprendem guiados por pistas nas paredes ou outros estímulos visuais externos
ao tanque. Esta tarefa espacial é dependente do hipocampo.
O animal foi colocado de forma aleatória em uma piscina circular (90 cm de diâmetro e
60 cm de profundidade) contendo água turva (30 cm de altura) com tinta branca não tóxica à
26 °C, dividida espacialmente em quatro quadrantes, devendo encontrar uma plataforma (7cm
de diâmetro) submersa 2cm (Figura 11). O animal teve 60s para achar a plataforma (que
permaneceu no mesmo local em todos os treinos) e lá permaneceu por 10s. Este treino foi
realizado quatro vezes por dia com intervalos de 30s entre os treinos, durante dois dias
(aprendizagem) e 48h após o último treino, os animais foram submetidos ao teste, agora sem a
plataforma, onde foi avaliada a aquisição da memória. Na ocasião, o animal permaneceu na
piscina por 60s e foi registrado o tempo em que o animal permanece no quadrante em que a
plataforma deveria estar, o tempo de latência para encontrar o local da plataforma e o número
de vezes em que ele cruzou o local exato da plataforma (MORRIS et al., 1984).
53
Figura 11. Labirinto aquático.
Fonte: Laboratório de Neurociências e Comportamento-LNC
4.14 Ensaio para Mieloperoxidase (MPO)
A Mieloperoxidase (MPO) é uma enzima presente nos grânulos dos neutrófilos,
sendo utilizada como marcador para o conteúdo dessas células nos tecidos. A extensão da
acumulação de neutrófilos no hipocampo, estriado e córtex temporal foi mensurada através da
técnica de Bradley et al. (1982), com algumas modificações, 24 horas após a cirurgia. As
amostras foram homogeneizadas em tampão HTAB (5g de HTAB em 1L de tampão de
fosfato de potássio, pH 6), sendo 1mL de tampão para cada 50mg de tecido. Em seguida, as
amostras foram centrifugadas a 14000 rpm a 4˚C por 2 minutos. Adicionou-se 30μL do
sobrenadante da amostra e 200μL da solução de o-dianisidina contendo 1mL de peróxido de
hidrogênio a 30%.
A absorbância foi medida nos tempos 0:1 e 3 minutos no comprimento de onda
460nm. Os resultados foram expressos como unidades de MPO por mg de tecido. E uma
unidade de MPO equivale à quantidade que degrada 1μmol/min de peróxido de hidrogênio
(BRADLEY et al., 1982).
4.15 Avaliação da imunoreatividade para (TNF-α e iNOS).
Cinco dias após pMCAO, os animais (n=4/grupo), foram anestesiados com xilazina
(10mg/kg) e ketamina (90mg/kg) por via intraperitoneal e perfundidos transcardialmente com
salina, seguido por paraformaldeído a 4% em PBS. Os animais foram eutanasiados, e os
cérebros foram removidos e fixados com paraformaldeído a 4% durante 24 h e armazenados
54
em sacarose a 30% (4ºC), até a realização dos cortes. Os cortes coronais do córtex e estriado
foram feitos em um criostato (Leica CM3050 S, Heidelberg, Alemanha) a -21 ºC, e
armazenados free floating em PBS (4ºC) numa série de “um em seis” de 50 mm (300 mm de
intervalo).
Para a realização da técnica de imunohistoquímica, as fatias cerebrais foram lavadas
três vezes durante 10 min (cada) com PBS e incubadas (PBS + 10% de metanol e 1,05% de
peróxido de hidrogênio), durante 40 minutos à temperatura ambiente, para bloquear a
atividades da peroxidase endógena. Depois de lavar 3 vezes durante 10 min (cada) com PBS e
tendo bloqueadas as proteínas endógenas com 10% de soro normal de cabra em PBS
suplementado com Triton X-100 (solução de bloqueio) durante duas horas à temperatura
ambiente, as secções foram incubadas com os anticorpos primários (anti-TNF-α,1: 250 ou
anti-iNOS, 1: 400, Santa Cruz Biotechnology) diluída em solução a 4°C de bloqueio durante
48 h. As secções foram então lavadas três vezes durante 10 min (cada), em PBS e
subsequentemente incubadas com conjugado de avidina-biotina-peroxidase de rábano
(coloração Sistema ABC, Santa Cruz Biotechnology), durante 30 min. Após a lavagem, as
lâminas foram incubadas com cabra anti-coelho biotinilado (anticorpo secundário), diluído
1:500 em solução de bloqueio. Como revelador foi utilizado o DAB. As fatias foram
montadas em entellan (Merck, Alemanha), e visualizadas sob um microscópio (Nikon Elipse
E200) com aumento de 40x. Foram selecionadas três fatias de cada animal, aleatoriamente, ao
longo da área da lesão e a quantificação das células foi realizada utilizando o software ImageJ
(NIH, Bethesda , MD, EUA). As células foram consideradas positivas para TNF-α e iNOS
quando apresentaram uma coloração acastanhada. Os resultados foram expressos como
número de células TNF-α e iNOS positivas.
4.16 Avaliação da astrogliose através da imunomarcação com GFAP
Os astrócitos possuem um papel fundamental na manutenção da homeostase cerebral.
Eles possuem a proteína ácida fibrilar glial (GFAP) do inglês Glial Fibrillary Acidic Protein,
uma proteína exclusiva dos astrócitos que os diferencia dos demais tipos celulares
(O’CALLAGHAM; SRIRAM, 2005). Essa proteína é expressa em processos
neuroinflamatórios (SWANSON et al., 2004). Assim, neste trabalho, a ativação da astrogliose
foi evidenciada pela imunoreatividade de GFAP.
55
Para isso, cinco dias após pMCAO, os animais (n=4/grupo), foram anestesiados com
xilazina (10mg/kg) e ketamina (90mg/kg) por via intraperitoneal e perfundidos
transcardialmente com salina, seguido por paraformaldeído a 4% em PBS. Os cérebros foram
removidos e fixados com paraformaldeído a 4% durante 24 h e armazenados em sacarose a
30% (4ºC), até a realização dos cortes. Os cortes coronais do córtex e estriado foram feitos em
um criostato (Leica CM3050 S, Heidelberg, Alemanha) a -21 ºC, e armazenados free floating
em PBS (4ºC) numa série de “um em seis” de 50 mm (300 mm de intervalo).
As fatias foram lavadas três vezes em PBS por 5 min e depois simultaneamente
permeabilizadas e bloqueadas com TBS (0,05 M Tampão Trizma base com 150 mM de NaCl,
pH 7,2) contendo 0,2 % Triton X-100 e 10 % de soro de cabra, por 1 hora a temperatura
ambiente. Em seguida, foram incubadas, free-floating, com o anticorpo primário preparado
em solução de bloqueio (anti-GFAP, 1:500, rabbit policlonal, Sigma-Aldrich, Portugal)
overnight a temperatura ambiente e depois lavadas 3 vezes por 10 min cada em PBS.
Posteriormente, foi realizada a incubação por 2 horas com o anticorpo secundário (goat anti-
rabbit), dependendo do animal no qual o primário foi produzido, conjugado com o
fluorocromo Alexa Fluor 594 (Invitrogen, Portugal), diluído a 1:200 em solução de bloqueio.
Após serem lavadas mais 3 vezes em PBS e serem contracoradas com DAPI (Vector
Laboratories, UK), as fatias foram montadas em lâminas gelatinizadas usando o meio
fluoromount (Sigma) e deixadas secar protegidas da luz. A visualização foi realizada no
microscópio de fluorescência Zeiss Axiovert 200 (Axiovision software 4.6, PG-Hitec,
Portugal).
Foram selecionadas três fatias de cada animal, aleatoriamente, ao longo da área da lesão
e a quantificação das células foi realizada utilizando o software ImageJ (NIH, Bethesda , MD,
EUA). Os resultados foram expressos como a média da intensidade de fluorescência a partir
da % da média dos controles.
4.17 Análise Estatística
Antes da realização dos testes estatísticos foi realizado o teste de normalidade para
todos os dados. Para avaliação dos escores neurológicos foram utilizados os testes de
Kruskall-Wallis e Dunn e os valores expressos em mediana (mínimo e máximo). Para a
56
análise estatística dos testes comportamentais, bioquímicos, de imunohistoquímica e
histologia foram realizados os testes de Kruskall-Wallis e Mann-Whitney, sendo os resultados
expressos como média ± erro padrão da média. O critério de significância utilizado foi de p <
0,05. O programa de computador usado foi Graph Pad Instat® 5.0.
57
5 RESULTADOS
5.1 Efeito do α-bisabolol (50, 100, 200 mg/kg) sobre a avaliação neurológica de
camundongos submetidos a isquemia focal permanente por oclusão da artéria cerebral
média (pMCAO)
Os animais submetidos a oclusão da artéria cerebral média (pMCAO) apresentaram
déficits neurológicos significativos 24h após a isquemia, em relação aos animais falsos
operados. Mediana (minimo e máximo): (FO: 18 (17-18); pMCAO: 15 (13-17), apresentando
principalmente diminuição da capacidade de responder a estímulos e movimentar o lado
contralateral á isquemia. Os animais tratados com o α-bisabolol nas doses de 100 e 200mg/kg
apresentaram diminuição significativa dos déficits neurológicos causados pela pMCAO (α-
Bis 50: 15 (14-18); α-Bis 100: 17 (16-18); α-Bis 200: 17 (16-18) (Figura 12).
Figura 12. Efeito do α-bisabolol (50, 100, 200 mg/kg) sobre o número de total de escores
obtidos na avaliação neurológica de camundongos submetidos à pMCAO (n = 8/grupo).
200 50 100 20012
14
16
18
20
a
b b
FO
Esc
ore
s
pMCAO
pMCAO + -Bis
Os valores representam a mediana (mínimo e máximo). a vs FO, b vs pMCAO. p<0.05. Teste
de Kruskal-Wallis e Dunn.
58
5.2 Efeito do α-bisabolol (50, 100, 200 mg/kg) sobre o dano isquêmico de camundongos
submetidos à pMCAO.
O efeito do α-bisabolol sobre o dano neuronal isquêmico foi analisado 24 horas após a
cirurgia. Os animais falsos operados apresentaram menor dano isquêmico cerebral, em relação
aos animais isquemiados (FO: 0,83 ± 0,17%; pMCAO: 10,83 ± 1,38%). O animais tratados
com α-bisabolol na dose de 100 e 200 mg/kg, apresentaram menor porcentagem de área
isquêmica em relação aos animais isquemiados (α-Bis 100: 4,67 ±0,88 %; α-Bis: 2,17±0,60%)
(Figura 13 e 14).
Figura 13. Visualização do dano neuronal isquêmico através da coloração de TTC entre os
grupos.
Observar a area isquemica (setas).
59
Figura 14. Efeito do α-bisabolol (50, 100, 200 mg/kg) sobre o dano neuronal isquêmico de
camundongos submetidos à pMCAO (n=8/grupo)
200 50 100 2000
5
10
15
b
FO
a
b
pMCAO + -Bis
pMCAO
Áre
a d
e in
fart
o (
%)
Os valores representam média ± EPM. a vs FO, b vs pMCAO, p<0.05. Teste de Kruskal-
Wallis seguido do teste Mann-Whitney.
60
5.3 Efeito do α-bisabolol (200 mg/kg) sobre a morte neuronal evidenciada através da
coloração com o cresil violeta no córtex temporal e no estriado de camundongos
submetidos a pMCAO
Foi observada uma maior morte neuronal no córtex (Cresil positivo%, FO:
84,77±0,83%; pMCAO: 26,65±1,95%, e cresil negativo%, FO: 15,25±0,81%; pMCAO:
73,35±3,93%) e no estriado (Cresil positivo FO: 84,77±0,83%; pMCAO: 26,65±1,97%, e
Cresil negativo%, FO: 26,78±2,84%; pMCAO: 78,50±4,63%) de camundongos 5 dias após a
indução da isquemia. O tratamento com o α-bisabolol na dose de 200 mg/kg mostrou um
efeito citoprotetor, tanto no córtex (Cresil positivo %, pMCAO + α-Bis 200: 59,90±2,79% e
Cresil negativo pMCAO + α-Bis 200: 40,10±2,79%) como no estriado (Cresil positivo
pMCAO + α-Bis 200: 59,90±2,79 % e Cresil negativo pMCAO + α-Bis 200: 38,80±1,48%)
dos animais isquemiados (Figuras 15, 16 e 17).
Figura 15. Fotomicrografias representativas do efeito do α-bisabolol (200 mg/kg) sobre a
degeneração neuronal avaliada através da coloração com o cresil violeta no córtex temporal 5
dias após a pMCAO.
61
Figura 16. Avaliação da viabilidade celular da coloração com o cresil violeta no córtex
temporal 5 dias após a pMCAO de camundongos tratados com α-bisabolol.
200 2000
20
40
60
80
100Cresil (+)
Cresil (-)
a
a
b
b
FO pMCAO + -Bis
Via
bil
ida
de
Celu
lar
no
Có
rtex
(%)
a vs FO, b vs pMCAO, p<0,05. Teste de Kruskal-Wallis e Mann-Whitney. Os valores
representam a média ± EPM.
Figura 17. Avaliação da viabilidade celular através da coloração com o cresil violeta no
estriado de camundongos 5 dias após a pMCAO e tratados com α-bisabolol.
200 2000
20
40
60
80
100Cresil (+)
Cresil (-)
a
a
b
b
FO pMCAO + -Bis
Via
bil
ida
de
Celu
lar
no E
stri
ad
o (
%)
a vs FO, b vs pMCAO, p<0,05. Teste de Kruskal-Wallis e Mann-Whitney. Os valores
representam a média ± EPM.
62
5.4 Efeito do α-bisabolol (200 mg/kg) sobre a morte neuronal evidenciada através da
coloração com Fluoro Jade no córtex temporal de camundongos submetidos a pMCAO.
Na figura 18 observamos uma maior morte neuronal observada pelo aumento da
intensidade de fluorescência no córtex e no estriado de camundongos 5 dias após a indução da
isquemia. Os animais isquemiados apresentaram aumento na média de intensidade de
fluorescência no córtex (FO: 2,05±0,67 pMCAO: 108,8±14,69), e no estriado (FO: 1,25±0,25.
pMCAO: 27,58±16,03) representando maior degeneração neural. O tratamento com o α-
bisabolol previniu esse efeito no córtex (pMCAO + α-Bis 200: 39,75±9,30) mas nao no
estriado (pMCAO + α-Bis 200: 24,88±2,09). (Figura 19 e 20).
Figura 18. Fotomicrografias representativas (40x) do efeito do α-bisabolol (200 mg/kg) sobre
a degeneração neuronal (coloração por Fluoro Jade C) em camundongos submetidos à
pMCAO.
63
Figura 19. Avaliação da média da intensidade de fluorescência (MIF) no córtex através da
coloração com Fluoro Jade C 5 dias após a pMCAO de camundongos isquemiados tratados
com α-bisabolol.
200 2000
50
100
150
FO
a
b
pMCAO + -Bis
Cél
ula
s F
J-C
pos
itiv
as(%
)
Có
rtex
a vs FO, b vs pMCAO, p<0,05. Teste de Kruskal-Wallis e Mann-Whitney. Os valores
representam a média ± EPM.
Figura 20. Avaliação da média da intensidade de fluorescência (MIF) no estriado através da
coloração com Fluoro Jade C 5 dias após a pMCAO de camundongos isquemiados tratados
com α-bisabolol.
200 2000
10
20
30
40
a
FO pMCAO++Bis
Cél
ula
s F
J-C
po
siti
va
s(%
)
Est
ria
do
a vs FO, b vs pMCAO, p<0,05. Teste de Kruskal-Wallis e Mann-Whitney.ANOVA. Os
valores representam a média ± EPM.
64
5.5 Efeito do α-bisabolol 50, 100, 200mg/kg sobre a atividade locomotora de
camundongos submetidos a pMCAO
A atividade locomotora foi avaliada 72 horas após a pMCAO. O grupo pMCAO
obteve menor número de crossings e menor número de “rearings” em relação ao grupo falso
operado demontrando assim déficit na atividade locomotora dos animais isquemiados
(Crossings: FO: 104,9±8,81; pMCAO: 61,63±3,75; Rearings: FO: 15,38±3,16; pMCAO: 3,50
± 0,78). Os animais tratados com α-bisabolol na dose de 200mg/kg/dia apresentaram uma
diminuição significativa do déficit de atividade locomotora (Crossings: FO + α-Bis 200:
93,25±4,19; pMCAO + α-Bis 50: 57,75±2,34; pMCAO + α-Bis 100: 80,13±7,37; pMCAO +
α-Bis 200: 97,25±11,85; Rearings: FO + α-Bis 200: 20,13± 2,72; pMCAO + α-Bis 50: 10,75
± 1,81; pMCAO + α-Bis 100: 14,88 ± 1,83; pMCAO + α-Bis 200: 19,38± 2,52) (Figura 21 e
22).
Figura 21. Efeito do α-bisabolol (50, 100, 200mg/kg) sobre o número de crossings no teste
do campo aberto de camundongos submetidos à pMCAO.
200 50 100 2000
50
100
150
a
b
FO pMCAO+ -Bis
pMCAO
Nº
de
Cro
ssin
gs
a vs FO; b vs pMCAO, p< 0,05. Teste de Kruskal-Wallis e Mann-Whitney. Os valores
representam a média ± EPM.
65
Figura 22. Efeito do α-bisabolol (50, 100, 200mg/kg/dia) sobre o número de “rearings” no
teste do campo aberto de camundongos submetidos à pMCAO.
200 50 100 2000
5
10
15
20
25
a
b
b
FO pMCAO+ -Bis
pMCAO
Nº
de
rear
ing
s
a vs FO; b vs pMCAO, p < 0,05. Teste de Kruskal-Wallis e Mann-Whitney. Os valores
representam a média ± EPM.
66
5.6 Efeito do α-bisabolol (50, 100, 200 mg/kg) sobre a memória de trabalho de
camundongos submetidos à pMCAO
Os animais submetidos à pMCAO apresentaram déficit na memória de trabalho e esse
efeito foi prevenido significativamente pelo α-bisabolol na dose de 200mg/kg (Número de
alternações espontanêas: FO: 76,88±2,33 %; FO + α-Bis 200: 76,13± 4,07%; pMCAO:
58,75±4,14%; pMCAO + α-Bis 50: 60,63±4,49 %; pMCAO + α-Bis 100:70,63±2,70%)
pMCAO + α-Bis 200: 78,63±4,66% (Figura 23).
Figura 23. Efeito do α-bisabolol (50, 100, 200 mg/kg) sobre a memória de trabalho de
camundongos submetidos pMCAO (n = 8/grupo).
200 pMCAO 50 100 2000
20
40
60
80
100
a
b
FO pMCAO + -Bis
Alt
ern
açõ
es e
spon
tân
eas(
%)
a vs FO, b vs pMCAO, p<0,05, testes de Kruskal-Wallis e Mann-Whitney. Os valores
representam a média ± EPM.
67
5.7 Efeito do α-bisabolol (50, 100, 200 mg/kg) sobre a memórial aversiva de
camundongos submetidos a pMCAO
Os animais isquemiados apresentaram déficits significativos na memória recentes e
tardia, respectivamente 72 e 96 horas após a indução da isquemia, quando comparado com o
controle (Mem. Recente: FO: 184,4±31,20s; pMCAO: 37,50±8,47s; Mem. Tardia: FO:
135,6±26,89s; pMCAO: 13,75±3,53s). O tratamento com o α-bisabolol na dose de 100 e de
200mg/kg preveniu tanto os déficits na memória recente, como na memória tardia. (Mem.
Recente: FO + α-Bis 200: 157,1±33,60s; pMCAO + α-Bis 50: 41,13±9,25s; pMCAO + α-Bis
100: 159,5±24,48s; α-Bis +200 pMCAO: 160,0±38,63s), Mem. Tardia: FO + α-Bis 200:
182,0±30,07s; pMCAO + BISA 50: 17,29±6,672s; pMCAO + α-Bis100: 152,3±38,22s;
pMCAO + α-Bis200: 155,9±40,171,83s). (Figura 24).
Figura 24. Efeito do α-bisabolol (50, 100, 200 mg/kg) sobre a memória aversiva recente de
camundongos submetidos pMCAO (n = 8/grupo).
a vs FO, b vs pMCAO p<0,05, testes de Kruskal-Wallis e Mann-Whitney. Os valores
representam a média±EPM. MR-memoria recente, MT-memoria tardia.
68
5.8 Efeito do α-bisabolol (50, 100, 200 mg/kg) sobre a memória episódica avaliada
através do teste de reconhecimento de objetos em camundongos submetidos à pMCAO
Os animais submetidos à oclusão da artéria cerebral média apresentaram déficit na
habilidade de reconhecer um novo objeto, 96 horas após a isquemia, em relação aos animais
falso-operados (FO: 0,34±0,07; pMCAO: 0,02±0,08), apresentando menor índice de
reconhecimento. O tratamento com o α-bisabolol na dose de 100 e 200 mg/kg diminuiu
significativamente este déficit (FO + α-Bis 200: 0,31±0,06; pMCAO + α-Bis 50: 0,26±0,07;
pMCAO + α-Bis 100: 0,32±0,05; pMCAO + α-Bis 200: 0,36±0,08). (Figura 25).
Figura 25. Efeito do α-bisabolol (50, 100, 200 mg/kg) sobre a memória episódica avaliada
através do teste de reconhecimento de objetos de camundongos submetidos à pMCAO (n =
8/grupo).
200 50 100 200-0.4
-0.2
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
FO
a
bb
pMCAO + -BIS
Índ
ice
de
reco
nh
ecim
ento
a vs FO, b vs pMCAO, p<0,05, testes de Kruskal-Wallis e Mann-Whitney. Os valores
representam a média EPM
69
5.9 Efeito do α-bisabolol (50, 100, 200 mg/kg) sobre a memória espacial de camundongos
submetidos à pMCAO
Na avaliação do aprendizado na memória espacial realizado 48 e 72 horas após a
isquemia, os animais isquemiados apresentaram maior déficit em relação ao FO nos tempos 2,
3 e 7 (Treino 2: FO: 19,00±5,55s; pMCAO: 52,56±4,81s; Treino 3: FO: 16,25±5,39s;
pMCAO: 47,88±6,87s; Treino 7: FO: 10,00±1,88s; pMCAO: 42,50±7,24s), e não
significativo nos tempos 1, 4, 5, 6 e 8.
O α-bisabolol (200 mg/kg) diminuiu o déficit de aprendizado induzido pela isquemia no
treino 2 (pMCAO + α-Bis 200: 19,33± 5,30), treino 3 (pMCAO + α-Bis 200: 22,50± 7,25).
Treino 7 (pMCAO + α-Bis 200: 16,00± 6,61). (Figura 26). O α-bisabolol na maior dose não
mostrou diferença em relação ao animal FO.
Na avaliação da retenção da memória espacial, 120 horas após a isquemia, os animais
isquemiados apresentaram déficits significativos nos parâmetros latência para alcançar a
plataforma e o número de cruzamentos não foi significativo (Latência: FO: 3,13±0,52s; FO +
α-Bis 200: 7,13±0,96s; + pMCAO: 12,00±1,32s. Número de cruzamentos: FO: 8,38±0,50s;
FO + α-Bis 200: 8,88±1,025s; pMCAO: 6,33±0,77s. Tempo de permanência no quadrante:
FO: 22,13±1,51s; FO + α-Bis 200: 22,33±1,89s; pMCAO: 11,50±1.07s). (Figura 27, 28 e 29).
O tratamento com o α-bisabolol nas doses de 200 mg/kg preveniu o aumento da
latência, e aumentou o tempo de permanência no quadrante. O mesmo não foi observado com
o número de cruzamentos. Latência (figura 27): pMCAO + α-Bis 50: 11,75±1,40s; pMCAO +
α-Bis 100: 11,36±1,40s; pMCAO + α-Bis 200: 5,75±0,83s. Tempo de permanência no
quadrante (figura 28): pMCAO + α-Bis 50: 13,13±1,86s; pMCAO + α-Bis 100: 18,38±2,02s;
pMCAO + α-Bis 200: 18,00±1,15s. Número de cruzamentos (figura 29): pMCAO + α-Bis 50:
6,00±0,60s; pMCAO + α-Bis 100: 6,50±0,50s; pMCAO + α-Bis 200: 7,37±0,50s.
70
Figura 26. Efeito do α-bisabolol (200 mg/kg) sobre o aprendizado avaliado através do tempo
de latência nos treinos para alcançar a plataforma de camundongos submetidos à pMCAO (n
= 8/grupo).
0 1 2 3 4 5 6 7 80
20
40
60FOpMCAO
-Bis 200
a
b
a
b
a
b
Latê
ncia
(s)
a vs FO, b vs pMCAO, p<0,05, testes de Kruskal-Wallis e Mann-Whitney. Os valores
representam a média ± EPM.
Figura 27. Efeito do α-bisabolol (50, 100 e 200 mg/kg) sobre a memória espacial, avaliada
através do parâmetro latência para alcançar a plataforma, de camundongos submetidos à
pMCAO (n = 8/grupo).
200 50 100 2000
5
10
15a
b
FO pMCAO + -Bis
pMCAO
Tem
po
de
late
nci
a (s
)
a vs FO, b vs pMCAO, p<0,05, testes de Kruskal-Wallis e Mann-Whitney. Os valores
representam a média ±EPM.
71
Figura 28. Efeito do α-bisabolol (50, 100 e 200 mg/kg) sobre a memória espacial, avaliada
através do parâmetro número de cruzamentos, de camundongos submetidos à pMCAO (n =
8/grupo).
200 50 100 2000
10
20
30
FO pMCAO + -Bis
a
b b
pMCAO
Tem
po
de
per
ma
nên
cia
no q
uad
ran
te (
s)
a vs FO, b vs pMCAO p<0,05, testes de Kruskal-Wallis e Mann-Whitney. Os valores
representam a média ± EPM.
Figura 29. Efeito do α-bisabolol (50, 100 e 200 mg/kg) sobre a memória espacial, avaliada
através do parâmetro tempo de permanência no quadrante, de camundongos submetidos à
pMCAO (n = 8/grupo).
200 50 100 2000
5
10
15
FO pMCAO + -Bis
pMCAO
N c
ruza
men
tos
p<0,05, testes de Kruskal-Wallis e Mann-Whitney. Os valores representam a média ± EPM.
72
5.10 Efeito do α-bisabolol (200 mg/kg) sobre a atividade da mieloperoxidase (MPO) no
córtex temporal, corpo estriado e hipocampo de camundongos submetidos a pMCAO
Na avaliação da enzima mieloperoxidase, 24h após a indução da isquemia por oclusão
da artéria cerebral média, os animais isquemiados apresentaram aumento significativo da
MPO no córtex temporal por U/mg de tecido (FO: 1,95± 0,60u/mg de tecido; pMCAO:
22,63±2,88 u/mg tecido) mas não houve aumento no corpo estriado (FO: 2,02±0,60; pMCAO:
1,88±0,40), e no hipocampo (FO: 1,17±0,24; pMCAO: 1,41±0,45). O tratamento com o α-
bisabolol diminuiu significativamente esses valores no córtex (FO + α-Bis 200: 1,33±0,35;
pMCAO + α-Bis 200: 3,82±1,64) e não promoveu alterações no corpo estriado e no
hipocampo (Corpo estriado: FO + α-Bis 200: 1,40±0,63; pMCAO + α-Bis 200: 1,15±0,56;
Hipocampo: FO + α-Bis 200: 0,70±0,11; pMCAO + α-Bis 200: 0,97±0,14). (Figuras 30, 31 e
32).
Figura 30. Efeito do α-bisabolol (200 mg/kg) sobre os níveis de MPO no córtex temporal de
camundongos 24h após a pMCAO.
200 2000
10
20
30
a
b
FO pMCAO + -Bis
Un
idad
e d
e M
PO
/mg
de
tecid
o(
có
rte
x)
a vs FO, b vs pMCAO, p<0,05. Teste de Kruskal-Wallis e Mann-Whitney. Os valores
representam a média ± EPM.
73
Figura 31. Efeito do α-bisabolol (200 mg/kg) sobre os níveis de MPO em corpo estriado de
camundongos 24h após a pMCAO.
200 2000
1
2
3
FO pMCAO + -Bis
Un
ida
de
de
MP
O/m
g d
e
te
cid
o (
es
tria
do
)
Teste de Kruskal-Wallis e teste de Mann-Whitney. Os valores representam a média ± EPM.
Figura 32. Efeito do α-bisabolol (200 mg/kg) sobre os níveis de MPO em hipocampo
camundongos 24h após a pMCAO.
200 2000.0
0.5
1.0
1.5
2.0
FO pMCAO + -Bis
Un
idad
e d
e M
PO
/mg
de
tecid
o (
hip
oca
mp
o)
Teste de Kruskal-Wallis e teste de Mann-Whitney. Os valores representam a média ± EPM.
74
5.11 Efeito do α-bisabolol (200 mg/kg) sobre a imunorreatividade de TNF-α no córtex e
no estriado de ratos submetidos á pMCAO
Os animais isquemiados apresentaram aumento da imunorreatividade do TNF-α no
córtex e no estriado. Número de celulas TNF-α positivas, no córtex (FO: 6,00±1,23; pMCAO:
40,50±3,97) e no estriado (FO: 3,00±0,82; pMCAO: 22,00±3,76) 5 dias após a pMCAO e o
tratamento com o α-bisabolol na dose de 200 mg/kg diminui esta imunorreatividade do TNF-α
no córtex dos animais isquemiados (pMCAO + α-Bis 200: 26,00±3,72) (Figuras 33 e 34).
Figura 33. Fotomicografias reprsetativas (40x) do efeito do α-bisabolol (200 mg/kg) sobre a
munrreativdade do TNF-α no córtex e no estriado de ratos submetidos a isquemia focal
permanente por oclusão da artéria cerebral.
75
Figura 34. Efeito do α-bisabolol (200 mg/kg) sobre a imunorreatividade do TNF-α no córtex
e no estriado de ratos submetidos a isquemia focal permanente por oclusão da artéria cerebral.
200 2000
10
20
30
40
50Córtex
Estriado
a
ab
FO pMCAO + -Bis
Nº
célu
las
TN
F
+
a
vs FO, b vs pMCAO, p<0,05. Teste de Kruskal-Wallis e teste de Mann-Whitney. Os valores
representam a média ± EPM.
76
5.12 Efeito do α-bisabolol (200 mg/kg) sobre a expressão do iNOS no córtex e no estriado
de ratos submetidos á pMCAO
Na figura 35 observamos um aumento da imunorreatividade do iNOS no córtex.
Número de células iNOS+ (FO: 8,25±3,04; pMCAO: 317,5±7,35) e no estriado (FO:
7,50±6,84; pMCAO: 314,0±10,30) de camundongos 5 dias após a indução da isquemia. O
tratamento com o α-bisabolol na dose de 200 mg/kg diminui significativamente esta
imunorreatividade do iNOS no córtex (pMCAO + α-Bis 200: 54,75±3,45) e no estriado
(pMCAO + α-Bis 200: 54,50±5,20) dos animais isquemiados (Figuras 35 e 36).
Figura 35. Fotomicografias representativas (40x) do α-bisabolol (200 mg/kg) sobre
imunorreatividade de iNOS no córtex e no estriado de ratos submetidos a isquemia focal
permanente por oclusão da artéria cerebral.
77
Figura 36. Efeito do α-bisabolol (200 mg/kg) sobre a imunorreatividade de iNOS no córtex e
no estriado de ratos submetidos á isquemia focal permanente por oclusão da artéria cerebral.
200 2000
100
200
300
400Córtex
Estriadoa a
b b
FO pMCAO + -Bis
Nº
célu
las
iNO
S+
Teste de Kruskal-Wallis e Mann-Whitney. a vs FO, b vs pMCAO, p<0,05. Os valores
representam a média ± EPM.
78
5.13 Efeito do α-bisabolol (200 mg/kg) sobre a ativação de astrócitos evidenciada através
da imunomarcação com GFAP no corpo estriado e córtex temporal de camundongos
submetidos à pMCAO
Os animais isquemiados apresentaram aumento de marcação fluorescente vermelha,
mostrando aumento de astrócitos ativados no córtex temporal (FO: 100,7±7,20; pMCAO:
1389,00±228,5) e no estriado (FO: 61,13±16,36; pMCAO: 890,8±80,96) 5 dias após a
pMCAO e o tratamento com α-bisabolol na dose de 200 mg/kg diminui significativamente o
aumento da ativação de astrócitos nos animais isquemiados no córtex (pMCAO + α-Bis 200:
203,1±52,02) e no estriado (pMCAO + α-Bis 200: 208,1±38,33) (Figuras 37, 38).
Figura 37. Fotomicrogrfias representativas (40x) do efeito do α-bisabolol (200 mg/kg) sobre
a ativação de astrócitos (GFAP) no córtex temporal e no estriado de camundongos submetidos
à por pMCAO.
79
Figura 38. Efeito do α-bisabolol (200 mg/kg) sobre a ativação de astrócitos (GFAP) no
estriado e córtex temporal de camundongos submetidos à pMCAO. a vs FO, b vs pMCAO,
p<0,05.
200 2000
500
1000
1500
2000Cortex
Estriadoa
a
bb
FO pMCAO + -BisMéd
ia d
a i
nte
nsi
da
de
de
Flu
ore
scên
cia
(% d
a m
édia
do
s co
ntr
ole
s)
Teste de Kruskal-Wallis e Mann-Whitney. Os valores representam a média ± EPM.
80
6 DISCUSSÃO
O AVE é uma das principais causas de morte e invalidez nos seres humanos
(LLOMBART et al., 2013; CHAPMAN et al., 2014). É um evento agudo que gera impactos
econômicos, psicológicos e sociais em longo prazo, o que muitas vezes representa uma
ameaça à vida dos pacientes, pois a maioria deles sofrem deficiências, como paralisia, perda
de memória e problemas de fala, requerendo cuidados extras e acompanhamento
especializado (FEIGIN et al., 2014; EISSA et al. 2014; KREITZER et al., 2013).
A lesão inicial provocada pelo AVE leva a morte neuronal por necrose, no entanto o
maior dano neuronal é desencadeado pela apoptose que ocorre horas e dias depois, sendo
causada por lesão secundária devido à inflamação e estresse oxidativo (ROSAMOND et al.
2008). Estes mecanismos de lesão secundária dificultam o processo de reparação neuronal,
levando a deficiência crônica a longo prazo (MOSKOWITZ; LO; IADECOLA, 2010).
Infelizmente, a única terapia comprovadamente eficaz para a neuroproteção e reparação
neuronal após o AVC até o momento é o rTPA, porém, principalmente, devido a natureza
bifásica (aguda e crônica) da doença e limitada compreensão dos mecanismos diferenciais
envolvidos nestas fases o seu uso ainda é limitado (MAK et al., 2013). Para a recuperação
funcional, ensaios clínicos mostram que drogas neuroprotetoras falharam devido à falta de
eficácia na fase crônica. Portanto, uma terapia ideal deve melhorar a fase aguda, bem como a
crônica, por mecanismos bem esclarecidos.
A extensão da área de infarto é constantemente citada em vários trabalhos como
indicador primário dos danos causados pela isquêmia cerebral em modelos animais
(CALLONI et al., 2010). O 2,3,5-trifeniltetrazólio (TTC) é um sal, que na presença de
enzimas mitocondriais é reduzido, o que leva ao aparecimento de uma coloração intensa,
devido ao formazan formado (GOLDLUST et al., 1996). Estudos mostraram que apenas uma
isquemia prolongada, pode levar a formação de uma coloração confiável do teste de TTC.
(BARTH; MODY, 2011; POPP et al., 2009), levando em consideração que, lesões
mitocôndriais irreversíveis no cérebro, só ocorrem após um longo período de isquemia.
Nossos resultados mostraram que 24 horas após a cirurgia, os animais isquemiados
apresentaram uma área de infarto isquêmico no córtex e no estriado, corroborando com os
resultados obtidos por MElani et al. (2003, 2006). O tratamento com o α-bisabolol diminuiu
significativamente a área de infarto. Lee et al. (2002) mostraram que algumas classes de
substâncias naturais, como flavonoides e terpenóides, presentes no extrado de Ginkgo biloba
81
reduziram a área de infarto em modelos permanentes e transitórios de isquemia cerebral. Esta
ação neuroprotetora é, pelo menos parcialmente, mediado devido a melhora do fluxo
sanguineo cortical, na área de infarto.
As células neuronais são extremamente sensíveis a mudanças no fluxo sanguíneo.
Estudos mostraram que a função neuronal pode ser comprometida com apenas 10 minutos
após a isquemia (OECHMICHEN; MEISSNER., 2006). Vários modelos de isquemia cerebral
já mostraram que as células neuronais no núcleo morrem rapidamente após esse evento.
Entretanto, as estratégias terapêuticas utilizadas até agora para resgatar esses neurônios não
foram eficazes e como consequência disso, tem sido dado cada vez mais atenção na zona de
penumbra, porque nessa região a morte neuronal pode ser prorrogada por dias ou semanas
(BROUNS; DE DEYN, 2009; LAMBERTSEN; BIBER; FINSEN., 2012). Apesar de ser uma
ferramenta muito útil para a avaliação do dano isquêmico, a coloração por TTC não identifica
quais tipos celulares encontram-se alterados. No presente trabalho a integridade neuronal foi
avaliada através da coloração por cresil-violeta e técnica de Fluoro-Jade.
A coloração de cresil-violeta tem sido amplamente utilizado como método histológico
para identificar danos celulares no sistema nervoso (ALVAREZ-BUYLLA; LING; KIRN,
1990). As células danificadas mostram varias carateristicas, incluindo um corpo celular
encolhido com picnose (BARTUS et al., 1995). O Fluoro-Jade C (FJC), é um derivado
aniônico de fluoresceína que é útil para a coloração histológica de neurônios em degeneração
(GU et al., 2012; SCHMUED; HOPKINS., 2000). Vários estudos mostraram que em alguns
eventos isquêmicos como enfartos em seres humanos (PETITO et al., 1987) ou isquemia
cerebral em roedores (KIRINO, 1982), existem maior indice de células FJB positivos.
Nesse presente estudo verificamos que, cinco dias após a cirurgia, os animais
isquemiados apresentam lesão cortical e estriatal, tanto por um aumento da marcação por
fluoro jade, quanto pela perda significativa de células cresil positiva. A diminuição de células
cresil-violeta positivas, no estriado e no córtex, de animais submetidos à oclusão da MCAO
também foi observada por Lee et al. (2003), além disso, o tratamento com extrato do rizoma
de Acori graminei preveniu a diminuição da número de células cresil-positiva e o déficit de
memória espacial induzidos por isquemia. Corroborando com nossos achados, Knapp et al.
(2014) observaram que a oclusão da MCA provocou um aumento de células FJC-positivas ao
longo dos córtices somatossensoriais ipsilaterais à isquemia.
82
O tratamento com α-bisabolol preveniu a morte neuronal induzida por pMCAO, tanto
através da avaliação por cresil-violeta (córtex e estriado), quanto por fluoro jade (córtex). O
presente trabalho é o primeiro a demonstrar a ação neuroprotetora do α-bisabolol um alcool
sesquiterpeno em modelo de isquemia cerebral. Foi demonstrado que diterpenos, lipofílicos
derivados do extrato de Danshen (Miltiorrhiza radix salvia), como cryptotanshinone (CTs),
dihydrotanshinone I (DTSi), Tanshinona I (ETI), Tanshinona IIA (TsIIA) e Tanshinona IIB,
são capazes de preservar as células cresil positivas em modelo de isquemia cerebral
transitoria (PARK et al., 2012).
Achados morfológicos, histoquímicos e moleculares mostraram que a morte celular
induzida por hipoxia-isquemia, está relacionada principalmente com os processos de apoptose
e necrose (BANASIAK; HADDAD, 1998). Diversos autores têm demonstrado que produtos
naturais são eficazes em prevenir a apoptose induzida por isquemia. Apesar de não haver
estudos demonstrando a ação anti-apoptótica do α-bisabolol em neurônios, estudos com
huperzina A um composto do sesquiterpeno de ocorrência natural encontrado na Huperzia
serrata firmoss e em quantidades variáveis em outras espécies, incluindo H. huperzia, H.
carinat, e H. aqualupian têm demonstrado ação anti-apoptótica. Hemendinger et al. (2008),
utilizando, tanto a linhagem neuronal NSC34, quanto cultura organotípica de medula
espinhal, demonstraram que a administração da huperzina A teve ação protetora contra a
apoptose induzida por estaurosporina e por peróxido de hidrogênio (HEMENDINGER, et al.,
2008). Em cultura primária de neurônios hipocampais, a huperzina A preveniu a apoptose
induzida por privação de soro, por inibir a ativação da caspase-3 e a liberação do citocromo c
mitocondrial Zhou e Tang (2002).
A oclusão distal da pMCAO nos roedores afeta principalmente o córtex
somatosensorial e a parte motora do córtex lateral. No presente estudo, animais isquemiados
apresentaram infarto isquêmico cortical e estriatal. Os danos causados nessas áreas levam ao
comprometimento do desempenho sensório e motor em roedores, produzindo assim déficits
neurológicos (FRERET et al.,, 2009; BALKAYA et al., 2013). Para avaliarmos os déficits
neurológicos sensório-motores dos animais foi utilizada a escala de Garcia (GARCIA et al.,
1995) pela qual mostramos que 24 h após a lesão isquêmica os animais apresentam déficits
neurológicos significativos. Yang et al. (2015) demonstraram que após pMCAO, por inserção
do fio, em camundongos C657BL/6, os animais apresentavam déficits neurológicos
acentuados quando avaliados 12 h, 48 h ou 72 h após pMCAO. Corroborando com os
83
resultados do presente estudo. O tratamento com α-bisabolol na dose de 100, 200mg/kg
diminuiu significativamente a extensão da área de infarto e déficits neurológicos,
demostrando um efeito protetor deste composto no modelo de pMCAO.
Hyun-Joo et al. (2013) mostraram que o β-cariofileno, um sesquiterpeno biciclico
natural, pode reduzir o comprometimento cortical quando administrado antes da indução de
MCAO, com bloqueio por 2 horas e 24 horas de reperfusão, em camundongos. Esta ação
observada por b-cariofileno pode estar parcialmente relacionada com à redução de alguns
mediadores inflamatórios, como TNF-α já que no estudo comprova-se que o b-cariofileno não
protege a morte neuronal pela excitotoxicidade. Com o α-bisabolol não existem estudos em
modelos de isquemia, sendo o presente trabalho pioneiro. No entanto, já foi obsevado que o α-
bisabolol inibe a resposta inflamatória induzida por LPS em macrófagos (RAW264.7), cultura
de macrófagos, através da inativação de NF-kB (KIM et al., 2011). Provavelmente este
mecanismo pode estar atuando nos efeitos do α-bisabolol mostrado por nós.
O AVE causa alterações comportamentais. Os acometidos costumam apresentar
alterações locomotores (HACKE et al., 1996). Esse prejuízo motor está relacionado com
disfunção mesocorticoestriatal (KALIVAS et al., 1988). Neste estudo, a atividade locomotora
dos animais foi avaliada no teste de campo aberto, através da observação do número de
crossings (exploração horizontal) e do número de rearings (exploração vertical). Animais
induzidos à isquemia experimental geralmente apresentam déficits motores. A lesão
isquêmica focal apresenta-se principalmente no córtex e corpo estriado. Por conseguinte,
danos a essas áreas podem levar a uma redução da função motora (ZHANG, 2013).
No presente trabalho, os animais isquemiados apresentaram comprometimento motor
significativo tanto na exploração horizontal, quanto na exploração vertical. Esses resultados
são consistentes com os achados de Sheng (2010). No entanto, essa alteração não
comprometeu os animais a realizarem os testes de memória. O α-bisabolol na dose de 100 e
de 200 mg/kg preveniu os déficits locomotores. Esses resultados corroboram com os achados
de Kanhere et al. (2013) que mostraram que terpenóides isolados da Hygrophila auriculata
foram capazes de prevenir prejuízos locomotores em animais submetidos a isquemia cerebral
transitória global.
Pacientes que sobrevivem a AVE, geralmente, apresentam déficits de memória e de
aprendizado (TAHAMTAN et al., 2013). Neste estudo, a memória dos animais isquemiados
84
foi analisada através do teste de Y-maze (Labirinto em Y), esquiva passiva, labirinto aquático
de Morris e pelo teste de reconhecimento de objetos. O comportamento de alternações
espontâneas analisadas no labirinto em Y é utilizado como medida de memória de trabalho
(HUGHES, 1990). Esse teste é fundamentado na forte tendência que os animais apresentam
de explorar novos ambientes e nesse, são descartadas influências como artifícios
motivacionais por situações de recompensa ou emocionais por estímulos aversivos. Também,
esse teste proporciona uma dissociação entre aprendizagem e memória visto que não é
necessário aprender regras (DELLU et al., 1994).
O hipocampo e o córtex pré-frontal estão envolvidos neste tipo de memória. O córtex
pré-frontal anatomicamente está conectado ao hipocampo ventral e indiretamente ao
hipocampo dorsal através do tálamo (YOO et al., 2008). A exploração de um novo ambiente
nos animais depende da integridade de sistemas límbicos e não límbicos como prosencéfalo
basal, o hipocampo, o tálamo, o córtex pré-frontal, o corpo estriado dorsal, além do sistema
vestibular e cerebelo (LALOND, 2002).
O Y-maze foi realizado 72 horas após a indução de pMCAO onde se observou que os
animais isquemiados apresentaram déficits na memória de trabalho. Estes resultados são
consistentes com os achados de Zhou et al. (2014). O tratamento com o α-bisabolol na dose
de 200 mg/kg preveniu os animais isquemiados desses déficits. O caltapol, um monoterpeno,
preveniu gerbil contra os déficits na memória de trabalho após isquemia cerebral global
transitória. O seu efeito neuroprotetor se deu pela indução da atividade antioxidante endógena
e pela sua capacidade de reduzir a formação de NO (LI et al., 2004).
A esquiva passiva é um dos testes mais utilizados para avaliar a memória e o
aprendizado em animais (HUANG et al., 2011; PAKPOUR et al., 2010). Neste modelo, que
lida com a memória emocional envolvida com a memória de alerta, ansiedade ou adversidade
associada a um evento, o sistema límbico, do qual fazem parte, o hipocampo, amígdala, septo
medial, bulbo olfatório e áreas talâmicas anteriores estão envolvidos (BRIONI, 1993;
IZQUIERDO et al., 1993). Os modelos de isquemia cerebral através da oclusão da artéria
cerebral média produzem prejuízos na memória aversiva de camundongos (YAMAMOTO et
al., 1989; YONEMORI et al., 1999; HATTORI, 2000).
O α-bisabolol, nas doses de 100 e 200 mg/kg, preveniu o déficit de memória recente e
tardia no teste da esquiva passiva. Chen et al. (2014) mostraram recentemente que animais
85
submetidos à isquemia cerebral experimental e tratados com asiaticoside, um triterpeno
isolado a partir de Centella asiática (L.),apresentaram uma prevenção da memória recente e
tardia no teste de esquiva passiva. Ainda, terpenos isolados da espécie Abies koreana
previniram déficits na memória aversiva em animais induzidos a demência com escopolamina
e avaliados no teste de esquiva passiva (KIM et al., 2006).
No presente trabalho, a memória episódica foi avaliada através do teste de
reconhecimento de objectos, que se baseia na tendência natural dos animais para explorar
preferencialmente objetos novos (ENNACEUR, 1988). Esse é um teste robusto, muito
utilizado para avaliar algumas regiões do cérebro como hipocampo, córtex perirrinal
(WIN‐SHWE; FUJIMAKI; 2011). A tarefa do reconhecimento de objeto está intimamente
relacionada com o bom funcionamento do hipocampo e a codificação, consolidação,
recuperação da memoria por sua vez esta relacionada com o córtex perirrinal (WINTERS et
al., 2008).
No presente estudo os animais isquemiados apresentaram déficit na memória
episódica, que foi avaliada 96 h após a pMCAO. Esses resultados são consistentes com os de
Mcauliffe et al. (2009) que demostraram déficits na memória episódica (baixo desempenho no
reconhecimento do novo objeto) em camundongos submetidos à hipóxia/isquemia. O α-
bisabolol na dose de 200 mg/kg preveniu os animais isquemiados dos déficits na memória
episódica. Esses resultados corroboram com os de Sung et al. (2013). Eles observaram que a
administração do extrato da raiz de valeriana e ácido valerênico, ricos em terpenos,
melhoraram significativamente a memória episódica em animais no teste de reconhecimento
de objeto.
Em 1984, Morris descreveu o teste do labirinto aquático, que é considerado um
modelo robusto para avaliação de déficits na aprendizagem e na memória espacial, o qual
vem sendo muito utilizado em vários modelos de estudos sobre o AVE experimental
(MARKGRAF et al., 1994; MARKGRAF et al., 1992. MARKGRAF et al., 1997;
YONEMORI, 1999).
As referências externas a piscina, são fundamentais para formar uma percepção global
de localização que depende, principalmente, do hipocampo (MORRIS, 1984). Estudos
mostraram uma correlação significativa entre a aquisição na tarefa de Morris, com a extensão
da perda neuronal na região CA1 e CA2 do hipocampo (KEMPPAINENA, et al., 2014), onde
86
foi demostrado que camundongos com deficiência nos receptores NMDA na região CA1, tem
um desempenho prejudicado no labirinto aquático (TSIEN; HUERTA; TONEGAWA., 1996).
Porém, além do hipocampo, a memória espacial estudada através do teste do labirinto
aquático também depende de outras regiões cerebrais como o corpo estriado, assim como
demonstrado por Block, Kunkel e Schwarz (1993), onde a injeção estriatal de ácido
quinolínico induziu alterações no desempenho de ratos no labirinto aquático de plataforma
submersa (D’HOOGE; DE DEYNN, 2001). Um estudo recente mostrou que a isquemia
cerebral global/reperfusao provoca déficits de memória espacial em ratos quando comparado
com o grupo controle (LIANG et al., 2015).
Nosso trabalho mostrou que os animais isquemiados apresentaram déficit na memória
espacial e o tratamento com α-bisabolol preveniu esse efeito. Esses resultados são
consistentes com os de Wang et al. (2006); Lim et al. (2010) e Yang et al. (2013). Eles
demonstraram que a administração oral subcrônica de huperzine A, após a isquemia cerebral
transitória/reperfusão, preveniu os déficits na memória espacial avaliados no labirinto
aquático. A huperzina A, é um sesquiterpeno inibidor reversível e seletivo da
acetilcolinesterase (AChE) e tem sido utilizado no tratamento clínico da doença de Alzheimer
na China (XU et al., 1995; WANG et al., 2006) e isso poderia ser um possivél mecânismo de
acção do α-bisabolol.
Após uma lesão cerebral ou acidente vascular cerebral isquêmico, são observadas
algumas respostas neuroinflamatórias (LIESZ et al., 2011), onde a fase aguda inicia-se com a
morte neuronal por necrose e apoptose (RAGHUPATHI, 2004), que são processos
relacionados com uma resposta inflamatória rápida, envolvendo tanto a infiltração de células
imunes no sangue (neutrófilos, monócitos, leucócitos) (FAMAKIN, 2014) como também, a
ativação da micróglia. Este processo neuroinflamatório inicial pode ser tanto benéfico como
prejudicial, dependendo do subtipo e da distribuição temporal das células inflamatórias e do
espaço ao redor delas (KREUTZBERG, 1996; RAM HANSING et al., 2011; AGUZZI et al.,
2013; JEONG et al., 2013).
A mieloperoxidase (MPO), é uma enzima derivada da ativação dos neutrófilos e
monócitos e que possui atividade pró-inflamatória, possui, também, propriedades pró-
oxidativas (KOCH et al., 2014). Ela catalisa a formação de ácido hipocloroso a partir de
peróxido de hidrogênio na presença de íons cloreto, para formar o ácido hipocloroso (HClO),
87
uma espécie reativas de oxigênio potente (EROS) (BROWN; GANEY 1995; HAMPTON et
al. 1998; NIAN-SHENG et al., 2010).
Tu et al. (2010), demonstraram que 24 h após oclusão da artéria cerebral média nos
núcleos da base a MPO atinge o seu pico de atividade principalmente no corpo estriado e no
córtex. Recentemente, um estudo mostrou que a hipoxia-isquêmica neonatal leva a um
aumento na expressão da MPO no córtex cerebral (PIMENTEL et al., 2015).
No presente trabalho a dosagem da mieloperoxidase foi realizada 24 h após a indução
da pMCAO e foi observado um aumento da sua concentração no córtex temporal dos animais
isquemiados, em comparação com os animais falsos-operados, corroborando com os achados
de outro autor que verificou que a concentração de MPO permanece aumentada por mais
tempo no córtex do que no estriado, podendo ainda ser encontrada no córtex 120 horas após a
lesão (WANG et al., 2004). O tratamento com o α-bisabolol nas doses de 100 e de 200mg/kg,
foi capaz de reduzir a concentração da MPO no córtex cerebral. Rocha et al. (2011)
mostraram que o alfa-bisabolol (100 e 200mg/kg, por via oral) reduziu a concentração da
MPO em animais com lesões gástricas induzidas pelo etanol devido a sua atividade
antiinflamatória. Fernández et al. (2001) demonstraram que a aplicação tópica de lupeol, um
triterpeno, reduz significativamente a atividade da MPO e estimula a produção de PGE2 pelos
macrófagos.
O TNF-α, uma citocina pró-inflamatória, (CLAUSEN et al., 2008; WATTERS;
O'CONNOR, 2011; LAMBERTSEN et al., 2012; GÁLEA; BROUGH., 2013) é secretada
principalmente após a ativação dos macrófagos e desempenha uma importante função em
várias condições, tais como a inflamação, imunomodulação, citotoxicidade e apoptose
(AGGARWAL; NATARAJAN, 1996; TAYLOR et al., 2004). O TNF-α pode induzir a
produção de outros mediadores inflamatórios como a IL-1 e o ICAM-1 e, ainda, ativa o NF-
kB, aumentando assim o grau de lesão isquêmica (LE et al., 2000). Recentemente, um estudo
mostrou um aumento nos níveis do TNF- α no líquido cérebro espinhal, após a pMCAO (SHI
et al., 2015).Os nossos resultados mostraram que os animais isquemiados apresentaram um
aumento na imunoreatividade para TNF-α no córtex temporal e no estriado, e os animais
tratados com o α-bisabolol paresentaram uma redução significativa no córtex temporal. Rocha
et al. (2011) mostraram que o α-bisabolol foi capaz de diminuir os níveis do TNF-α no fluido
peritoneal de ratos com peritonite induzida por carragenina, mostrando assim, possuir
propriedade antiinflamatoria. Um outro estudo utilizando o modelo de pMCAO mostrou que
88
o Madecassoside, um triterpeno, reduz significativamente os níveis de citocinas pró-
inflamatórias (LUO et al., 2014).
Tu et al. (2014) mostraram em seus trabalhos que a isquemia cerebral pela pMCAO
promove o aumento nos níveis do iNOS no córtex e corpo estriado. Os nossos resultados
demonstraram um aumento da imunorreatividade para iNOS no córtex temporal e no corpo
estriado nos animais submetidos a pMCAO. O tratamento com o alfa-bisabolol (200mg/kg)
preveniu os animais dessa imunoreatividade. Um estudo recente demonstrou que o álcool
perílico, um monoterpeno encontrado em óleos essenciais, como hortelã (Mentha spicata),
cerejas (Prunus avium L.) frutas cítricas, diminui os níveis do iNOS causado pela MCAO in
vivo (TABASSUM et al., 2014). Tendo em conta que o modelo de isquemia focal utilizado
resulta em infarto principalmente no córtex, caudado e putamen (LIPTON, 1999), os nossos
resultados sugerem que o efeito neuroprotetor do alfa-bisabolol pode estar relacionado, pelo
menos em parte, a diminuição da resposta inflamatória, com diminuição da infiltração de
neutrófilos e ativação microgrial.
A micróglia é uma célula do sistema imunológico presente no SNC, que é ativada
rapidamente em resposta a uma lesão cerebral ou em processos neurodegenerativos, e
sintetizam algumas citocinas pró-inflamatórias, fatores de crescimento, espécies reativas de
oxigênio, óxido nítrico, e glutamato. A ativação da micróglia é considerada um processo
crucial para a defesa do hospedeiro, mas a ativação em excesso pode provocar consequências
deletérias e neurotóxicas (FUMAGALLI et al., 2013; LUHESHI et al., 2011; YANG et al.,
2014). Assim, o desenvolvimento de agentes que reduzem a ativação da micróglia no cérebro
e inibam a liberação de citocinas pró-inflamatórias é considerado uma estratégia terapêutica
importante para AVC isquêmico.
Embora o papel da astrogliose após um evento isquêmico continua a ser uma questão
de debate (BARRETO et al., 2011), várias correlações positivas entre a astrogliose e o
tamanho da área de infarto tem sido mostrado em diversos estudos que envolvem os processos
da lesão isquêmica através da liberação e expressão de citocinas pró-inflamatórias
(BUCHHOLDET et al., 2007; CHU et al., 2012; MAO et al., 2012; XUAN et al., 2012).
Os resultados obtidos no nosso trabalho mostraram que os animais isquemiados
apresentaram aumento da expressão de GFAP, um marcador de astrócito ativado,
(ANDEROVA et al., 2011; LANGDON et al., 2008; PANICKAR; NORENBERG, 2005;
89
SIMAO et al., 2012; TULSULKAR; SHAH, 2013) no córtex temporal e no corpo estriado 5
dias após pMCAO, corroborando com alguns autores que observaram que o número de
células GFAP-positivas (astrogliose) estava aumentado no córtex 4 dias após isquemia
cerebral focal permanente (NAKASE et al., 2003) e na penumbra isquêmica 24 h, e 3, 7 e 14
dias após a isquemia cerebral focal transitória (WANG et al., 2008; ZHANG et al., 2013) e
também foi observado um aumento da ativação dos astrócitos no hipocampo em modelo de
isquemia global transitória (KIM et al., 2011). O tratamento com α-bisabolol na dose de 200
mg/kg diminuiu a astrogliose no córtex e corpo estriado 5 dias após a pMCAO. Um estudo
recente mostrou que o D9- tetra-hidrocanabinol, um terpenoide possuem a capacidade de
inibir o aumento da expressão de GFAP em modelos de danos cerebral (CASTELLI et al.,
2014). Um outro estudo mostrou que a luteína, uma substancia pertencente a classe dos
terpenos, foi capaz de inibir a expressão do GFAP retinal em modelo de isquemia e
reperfusão (LI et al., 2012).
Após um evento isquêmico é verificado que ocorre a produção de radicais de oxigênio
que danificam os tecidos e inicia uma cascata de eventos celulares deletérios como a
inflamação, morte celular, e por fim levar a falência do órgão (FONDEVILA et al., 2003).
Em condições fisiológicas, os efeitos tóxicos das espécies reativas de oxigênio podem ser
prevenidos por algumas enzimas antioxidantes, como superóxido dismutase (SOD), glutationa
peroxidase (GPx) e catalase, e também por outros antioxidantes não enzimáticos. Um excesso
na produção desses radicais, leva ao estresse oxidativo, que pode ter um efeito deletério na
função e integridade estrutural de tecidos biológicos (SILVA et al., 2002).
Sabe-se que o α-bisabolol é um potente antioxidante. Vinholes et al. (2013) e Rocha et
al. (2011) relataram a sua ação nos modelos de inflamação e de nocicepção em ratos. O
estresse oxidativo é melhor observado no modelo de isquemia/ reperfusão devido a um grande
aumento na produção de radicais de oxigênio após a reperfusão, não sendo tão perceptível no
modelo de isquemia cerebral focal permanente utilizado neste trabalho, por isso não foi
realizada nenhuma avaliação para investigar o efeito do estresse oxidativo neste trabalho.
Entretanto, não deve-se descartar o efeito antioxidante do α-bisabolol como mecanismo de
neuroproteção.
Neste trabalho, foi demonstrado que camundongos submetidos à isquemia focal
permanente apresentaram déficits na memória devido á lesões nas áreas envolvidas com os
tipos de memória avaliados no modelo de isquemia utilizado, principalmente no estriado e
90
córtex e demonstrou-se também, pela primeira vez, o efeito neuroprotetor do α-bisabolol
administrado por via oral sobre os déficits de memória induzidos por este modelo, porém o
mecanismo pelo qual o mesmo exerce seu efeito ainda não está totalmente esclarecido
podendo ser em parte devido ao seu efeito antiinflamatório, como demostrado neste trabalho.
Desde modo, é importante a continuidade dos estudos para que se possa revelar o
mecanismo, ou mais de um mecanismo, pelo qual o α-bisabolol exerce esse efeito. Este
composto apresenta potencial como um possível adjuvante no tratamento do AVC,
melhorando, possivelmente, não só aspectos inflamatórios neurodegenerativos mas também
cognitivos dos pacientes. É uma substância que pode ser testada em humanos, pois possui
baixa toxicidade e é amplamente distribuída em vegetais. Desta forma, o α-bisabolol pode
tornar-se uma nova ferramenta farmacológica, pela sua propriedade anti-inflamatório e por
sua capacidade proteger o dano neuronal.
91
7 CONCLUSÃO
No presente estudo foi demonstrado que o sesquiterpeno α-bisabolol em animais
isquemiados, preveniu da morte neuronal, diminuindo os déficits neurológicos, a área de
infarto isquêmico, preveniu os déficits na memória de trabalho e na memória aversiva,
diminuiu os eventos inflamatórios induzidos pela lesão isquêmica, por diminuir a atividade da
MPO no córtex temporal, da imunoreatividade para TNF-α, iNOS e GFAP no córtex temporal
e corpo estriado de animais submetidos a pMCAO.
Esses resultados demonstraram que o sesquiterpeno α-bisabolol: possui ação
neuroprotetora, e que pelo menos em parte, esta ação pode ser atribuída a sua atividade anti-
inflamatória.
92
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