Potencial efeito neuroprotetor do pré-condicionamento em peixe-zebra (Danio rerio) adulto submetido ao modelo de hipóxia

Abstract

Um dos fenômenos mais comuns em patologias cerebrais é a falta de oxigenação encefálica. Essa situação é uma das principais desencadeadoras de danos mitocondriais que pode ter como resultado a morte neuronal. Dentre os danos encefálicos conhecidos, o acidente vascular encefálico (AVE) é a principal causa de morte. Apesar da relevância deste tipo de doença para à saúde pública, existe uma necessidade crítica para o desenvolvimento de terapias seguras e eficazes. No presente momento, o agente trombolítico Ativador do Plasminogênio tissular (t-PA), constitui a única terapia aprovada pela FDA (Food and Drug Administration) para AVE isquêmico agudo. No entanto, esse fármaco possui vários inconvenientes, incluindo um potencial risco hemorrágico. Dessa forma, destaca-se a necessidade de novas abordagens terapêuticas. Uma estratégia pode ser o pré-condicionamento (PC) que se refere a sobreviver a estímulos nocivos criando um estado mais preparado contra um seguinte estímulo letal. Muitos ambientes de água doce são caracterizados por flutuações espaciais, diárias ou sazonais de disponibilidade de oxigênio. Por isso, várias espécies de peixes, como o peixe-zebra têm evoluído fisiologicamente e anatomicamente para lidar com longos períodos de hipóxia. Portanto, as estratégias adaptativas desses animais poderiam ser estudadas para o desenvolvimento de terapias neuroprotetoras mais efetivas e estudos de mecanismos de tolerância na hipóxia-isquemia. Portanto, neste trabalho propomos a investigação do PC hipóxico como uma estratégia terapêutica que poderia levar o encéfalo de peixes-zebra a tolerar um quadro de hipóxia severa letal, devido a ação sobre a respiração mitocondrial cerebral. Para indução do PC, peixes zebra adultos foram colocados em um recipiente de vidro com níveis reduzidos de O2 pela adição de gás nitrogênio. Baixo nível de O2 foi mantido no grupo PC severo (1,8 mgO2/L) por 10 minutos e 2h no grupo com PC moderado (3,5-4,0 mgO2/L). Posteriormente os animais foram separados em diferentes grupos (6, 12, 24, 48, e 72h) para recuperação em normóxia (~8,0 mg/L). Após estes períodos os animais foram anestesiados e eutanasiados para remoção dos encéfalos e processamento das amostras. Observamos que animais expostos ao PC severo com 24h de recuperação apresentaram aumento da resistência à hipóxia, diminuição no consumo de O2, aumento na atividade do complexo I da cadeira respiratória e mantiveram a produção normal de ATP. Nossos resultados demonstraram que o peixe-zebra pré-condicionado melhora sua eficiência mitocondrial, pois consume menos oxigênio e produz a mesma quantidade de ATP, sugerindo um efeito benéfico dessa estratégia a nível mitocondrial. Assim, essa investigação demonstra o efeito benéfico do pré-condicionamento hipóxico usando o modelo de peixe-zebra.