Parâmetros de estresse oxidativo, marcadores inflamatórios e comportamentais em animais tratados com anti-inflamatórios no modelo animal de crises epilépticas induzidas pelo pentilenotetrazol

Abstract

A estreita relação entre processos inflamatórios e crises epilépticas já é conhecida, embora o mecanismo fisiopatológico exato não seja claro. Neste estudo, foi avaliada a capacidade anticonvulsivante de três fármacos anti-inflamatórios: dexametasona, betametasona e piroxicam no modelo animal de crises epilépticas kindling induzidas pelo pentilenotetrazol, um antagonista gabaérgico. Cada fármaco anti-inflamatório foi avaliado de forma isolada gerando três trabalhos independentes. Ratos Wistar machos, com 8-9 semanas de idade, foram tratados, intraperitonealmente (i.p.), com dexametasona (1, 2 ou 4 mg/Kg) ou betametasona (0,125 e 0,250 mg/Kg) ou piroxicam (0,15 e 0,30 mg/Kg) por 14 dias. Dois grupos controle receberam diazepam (2 mg/Kg) ou solução salina (NaCl 0,9 %) pelo mesmo período. Além disso, também receberam pentilenotetrazol (PTZ), em dias alternados. Em todos os tratamentos, realizou-se o teste de campo aberto para avaliação da atividade locomotora e exploratória dos animais. O primeiro estudo investigou o efeito da dexametasona sobre parâmetros de estresse oxidativo e comportamentais. Verificou-se que o tratamento com dexametasona não alterou a capacidade locomotora e exploratória dos animais e não prejudicou a consolidação da memória de curta duração (STM). O tempo de latência para a primeira crise epiléptica foi maior nos grupos que receberam dexametasona, em todas as doses, comparado ao grupo que recebeu solução salina. Em relação aos parâmetros de estresse oxidativo avaliados no hipocampo, constatou-se redução de atividade da enzima catalase (CAT), aumento de atividade da enzima superóxido dismutase (SOD) e aumento dos grupamentos sulfidrilas nos animais que receberam PTZ. Alem disso, ocorreu redução nos níveis de glutationa peroxidase nos animais que receberam dexametasona 1 mg/Kg comparado aos grupos que receberam solução salina e diazepam. O segundo estudo investigou o efeito da betametasona sobre parâmetros inflamatórios e comportamentais. A betametasona não alterou a capacidade locomotora e exploratória dos animais. Alem disso, reduziu a intensidade das crises epilépticas, de acordo com a escala adaptada de Racine. Em relação às citocinas inflamatórias, o tratamento com betametasona reduziu os níveis de Fator de Necrose Tumoral alfa (TNF-α) e Interleucina-1β (IL-1 β) no córtex. Já no hipocampo e no soro, os níveis permaneceram semelhantes entre os grupos testados. O terceiro estudo investigou o efeito do piroxicam sobre parâmetros inflamatórios e comportamentais. Verificou-se que o tratamento com piroxicam não alterou a capacidade locomotora e exploratória dos animais e não prejudicou a consolidação da memória de longa duração (LTM). Também, reduziu a intensidade das crises epilépticas, de acordo com a escala adaptada de Racine. Quanto aos parâmetros inflamatórios, os níveis de IL-6 permaneceram semelhantes entre os grupos, ocorreu aumento do TNF-α no córtex dos animais tratados com piroxicam, em ambas as concentrações, e redução de Interleucina-10 (IL-10) no córtex e no hipocampo. Estes resultados demonstram o efeito anticonvulsivante dos fármacos anti-inflamatórios avaliados, no modelo animal de crises epilépticas kindling induzidas pelo pentilenotetrazol. Não houve prejuízo na capacidade locomotora e exploratória nem na consolidação da memória. Alterações de citocinas ao nível central pode ser a chave do efeito observado, embora novos estudos sejam necessários.

The close relationship between inflammatory processes and epileptic seizures is already known, although the exact pathophysiological mechanism is not clear. In this study, the anticonvulsant capacity of three anti-inflammatory drugs was evaluated: dexamethasone, betamethasone and piroxicam in an animal model of kindling epileptic seizures caused by pentylenetetrazol, a GABAergic antagonist. Each anti-inflammatory medication was evaluated separately, generating three independent studies. Male Wistar rats, 8-9 weeks old, were treated intraperitoneally (i.p.) with dexamethasone (1, 2 or 4 mg/kg) or betamethasone (0.125 and 0.250 mg/kg) or piroxicam (0.15 and 0 .30 mg/kg) for 14 days. Two control groups received diazepam (2 mg/kg) or saline solution (NaCl 0.9%) for the same period. In addition, he also received pentylenetetrazole (PTZ) every other day. In all treatments, the open field test was performed to evaluate the locomotor and exploratory activity of the animals. The first study investigated the effect of dexamethasone on oxidative stress and behavioral parameters. It was found that treatment with dexamethasone did not alter the locomotor and exploratory capacity of the animals and did not impair the consolidation of short-term memory (STM). The latency time for the first epileptic seizure was longer in the groups that received dexamethasone, at all doses, compared to the group that received saline solution. Regarding the oxidative stress parameters evaluated in the hippocampus, there was a reduction in the activity of the catalase enzyme (CAT), an increase in the activity of the enzyme superoxide dismutase (SOD) and an increase in sulfhydryl groups in animals that received PTZ. Furthermore, there was a reduction in glutathione peroxidase levels in animals that received dexamethasone 1 mg/kg compared to groups that received saline and diazepam. The second study investigated the effect of betamethasone on inflammatory and behavioral parameters. Betamethasone did not change the locomotor and exploratory capacity of the animals. Furthermore, it prevents the intensity of epileptic seizures, according to the adapted Racine scale. Regarding inflammatory cytokines, treatment with betamethasone varies the levels of Tumor Necrosis Factor alpha (TNF-α) and Interleukin-1β (IL-1 β) in the cortex. In the hippocampus and serum, the varying levels are similar between the tested groups. The third study investigated the effect of piroxicam on inflammatory and behavioral disruptions. It was found that treatment with piroxicam did not alter the locomotor and exploratory capacity of the animals and did not impair the consolidation of long-term memory (LTM). It also prevents the intensity of epileptic seizures, according to the adapted Racine scale. Regarding inflammatory interventions, IL-6 levels were found to be similar between the groups, there was an increase in TNF-α in the cortex of animals treated with piroxicam, in both concentrations, and a reduction in Interleukin-10 (IL-10) in the cortex and no hippocampus. These results demonstrate the anticonvulsant effect of the evaluated anti-inflammatory drugs in the animal model of kindling epileptic seizures caused by pentylenetetrazole. There was no impairment in locomotor and exploratory capacity or memory consolidation. Cytokine changes at the central level should be the key to the distributed effect, although further studies are needed.