Efeitos da administração intranasal de FPS-ZM1 na neuroinflamação e na interação com o receptor para produtos finais de glicação avançada em modelo animal de inflamação sistêmica

Abstract

A neuroinflamação está presente em grande parte das doenças neurodegenerativas, muitas vezes atuando no desenvolvimento e na progressão destas. O Receptor para Produtos Finais de Glicação Avançada (RAGE) é uma proteína da superfamília das imunoglobulinas, capaz de modular a inflamação através da interação com seus ligantes, responsáveis por induzir a ativação de cascatas de sinalização pró-inflamatórias. Assim, elevados níveis de RAGE e de seus ligantes, como a CML, a HMGB1, a HSP70 e a S100B, acabam participando na manutenção e na propagação de quadros inflamatórios. Considerando o papel deste receptor na instauração e na sustentação da neuroinflamação, este trabalho descreve os efeitos da inibição do RAGE através do tratamento intranasal com seu antagonista FPS-ZM1, em um modelo animal de neuroinflamação crônica induzida por uma injeção intraperitoneal aguda de lipopolissacarídeo (LPS). 70 dias após a administração de LPS (2 mg/kg, i.p.), os ratos utilizados no estudo receberam intranasalmente, ao longo de 14 dias, 1,2 mg de FPS-ZM1. Nos dias 88 e 89, os animais foram submetidos ao Teste de Campo Aberto, sendo eutanasiados no dia 90 após a injeção i.p. do composto. Amostras de soro e de líquido cefalorraquidiano (CSF) foram coletadas: (i) para análise dos níveis de RAGE e de seus ligantes e (ii) para a investigação de perfis inflamatórios e oxidativos. De todos os analitos investigados, 90 dias após sua administração, o LPS provoca uma diminuição apenas dos níveis de corticosterona, e um aumento somente dos níveis de S100B, no soro e no CSF, respectivamente. O tratamento intranasal com FPS-ZM1 resgata o comportamento do tipo-depressivo/ansioso e os elevados níveis de S100B no CSF induzidos pela injeção de LPS, falhando em reverter a diminuição dos níveis de corticosterona no soro provocada pelo modelo. Este trabalho mostra que a inibição de RAGE, através do tratamento intranasal com seu inibidor farmacológico, FPS-ZM1, resgata características relacionadas à neuroinflamação; porém, não altera parâmetros relativos a quadros inflamatórios sistêmicos, sugerindo que o RAGE, a nível de SNC, possa estar associado ao desenvolvimento de estados neuroinflamatórios induzidos por condições de inflamação sistêmica.

Neuroinflammation is a condition present in most neurodegenerative diseases, and it many times acts in both their development and progression. The Receptor for Advanced Glycation End Products (RAGE) is a protein of the immunoglobulin superfamily, capable of regulating inflammation through interaction with its ligands, which are responsible for inducing the activation of intracellular pro-inflammatory signaling cascades. Thus, high levels of RAGE and its ligands, such as CML, HMGB1, HSP70 and S100B, end up being accountable for the unfolding and maintenance of inflammatory conditions. Considering the role of this receptor in the establishment and upkeep of neuroinflammation, this study describes the effects of RAGE inhibition through an intranasal treatment with its antagonist FPS-ZM1, in an animal model of chronic neuroinflammation induced by an acute intraperitoneal injection of lipopolysaccharide (LPS). 70 days after LPS administration (2 mg / kg, i.p.), the rats used in the study received intranasally, over 14 days, 1.2 mg of FPS-ZM1. On days 88 and 89, the animals were submitted to the Open Field Test, being euthanized on day 90 after intraperitoneal injection of the compound. Serum and cerebrospinal fluid (CSF) samples were collected: (i) for the analysis of RAGE and their ligands levels, and (ii) for the study of the inflammatory and the oxidative status. Of all the analytes investigated, 90 days after its administration, LPS led to a decrease only in the levels of corticosterone, and an increase only in the levels of S100B, in serum and CSF, respectively. Intranasal treatment with FPS-ZM1 rescued the depressive/anxious-like behavior and the high levels of S100B in the CSF induced by the injection of LPS, failing to reverse the decrease in serum corticosterone, promoted by the model. This work demonstrates that the inhibition of RAGE, through an intranasal treatment with its pharmacological inhibitor, FPS-ZM1, rescues aspects related to neuroinflammation, but fails to modulate systemic inflammatory markers, suggesting that RAGE, in the CNS, may be associated with the development of a systemic inflammation-induced neuroinflammatory condition.