Alterações astrogliais em ratos wistar submetidos à estimulação transcraniana por corrente contínua

Abstract

A estimulação transcraniana por corrente contínua (ETCC) consiste na aplicação de corrente elétrica sobre o córtex cerebral, sendo atribuída para diversas patologias, incluindo a dor, inflamação, epilepsia e depressão. É uma técnica de neuromodulação central, de baixo custo, não invasivo e indolor; compreende a aplicação de uma corrente elétrica 0,5 – 2 mA, contínua fraca, aplicada através de pequenos eletrodos (cátodo e ânodo) durante 15-20 minutos, sobre o córtex motor primário (M1) posicionados no escalpo íntegro em modelos animais. A corrente anodal despolariza a membrana celular, enquanto a catodal a hiperpolariza. ETCC é considerada um tratamento adjuvante e muitas vezes podendo substituir como por exemplo, fármacos antidepressivos, anticonvulsionantes e opioides, por se tratar de uma terapia não farmacológica de fácil execução, baixo custo e sem efeitos adversos de grandes proporções. Seus mecanismos de ação não estão totalmente elucidados, o que limita o seu potencial terapêutico em diversas áreas da saúde, bem como, a base celular e molecular de mecanismo de ação de ETCC ainda foi pouco esclarecida. Desta forma, o presente trabalho teve como objetivo geral demonstrar que uma única sessão de ETCC bimodal (20 min, 0,5 mA), aumentaria o limiar de dor induzida por estímulos mecânicos e térmicos, avaliados pelos testes de von Frey e placa quente, respectivamente. O trabalho foi executado em duas etapas: (1) Avaliação do efeito temporal da ETCC sobre parâmetros inflamatórios e gliais no córtex cerebral (resultados já publicados, capítulo 1) e (2) Avaliação das mudanças astrogliais – celulares e funcionais no hipocampo induzidas pela ETCC (manuscrito em preparação, capítulo 2). Assim, foi testada a hipótese que o tratamento com ETCC bimodal provocaria alterações de curto prazo em astrócitos no córtex cerebral e hipocampais nos ratos após trinta minutos da estimulação elétrica. Avaliando, os marcadores astrogliais no córtex cerebral total, apresentou diminuição da proteína ligante de cálcio (S100B) e em relação a proteína ácida fibrilar glial (GFAP) não ocorreu diferença significativa em animais submetidos à eletroestimulação. O mesmo, ocorreu no hipocampo, sendo analisado também, a captação de glutamato, glutamina sintetase (GS), que sofreu aumento e conteúdo de glutationa (GSH) onde ocorreu diminuição em animais eletroestimulados. O líquido cerebroespinal (LCR) também foi coletado, e apresentou alteração na proteína S100B em animais estimulados eletricamente com a ETCC. Estes dados poderão dar suporte a eficácia para aplicação da ETCC em ratos, para diversas situações como dor inflamatória e neuropática e posterior aplicação em seres humanos.

Transcranial direct current stimulation (tDCS) consists of the application of electrical current on the cerebral cortex, being attributed to several pathologies, including pain, inflammation, epilepsy and depression. It is a low cost, non-invasive and painless central neuromodulation technique; comprises the application of a weak continuous 0.5 - 2 mA electric current, applied through small electrodes (cathode and anode) for 15-20 minutes, on the primary motor cortex (M1) positioned on the intact scalp in animal models. Anodal current depolarizes the cell membrane, while cathodal current hyperpolarizes it. tDCS is considered an adjuvant treatment and can often replace, for example, antidepressant drugs, anticonvulsants and opioids, as it is a non-pharmacological therapy that is easy to perform, low cost and without major adverse effects. Its mechanisms of action are not fully elucidated, which limits its therapeutic potential in several areas of health, as well as the cellular and molecular basis of the tDCS mechanism of action is still unclear. Thus, the present work had the general objective of demonstrating that a single session of bimodal tDCS (20 min, 0.5 mA) would increase the pain threshold induced by mechanical and thermal stimuli, assessed by von Frey and hot plate tests, respectively. The work was carried out in two stages: (1) Evaluation of the temporal effect of tDCS on inflammatory and glial parameters in the cerebral cortex (results already published, chapter 1) and (2) Evaluation of astroglial – cellular and functional changes in the hippocampus induced by tDCS (manuscript in preparation, chapter 2). Thus, the hypothesis was tested that treatment with bimodal tDCS would cause short-term changes in astrocytes in the cerebral cortex and hippocampus in rats after thirty minutes of electrical stimulation. Evaluating the astroglial markers in the total cerebral cortex, there was a decrease in calcium binding protein (S100B) and in relation to glial fibrillary acidic protein (GFAP) there was no significant difference in animals submitted to electrostimulation.