Avaliação da atividade neuroprotetora e antidepressiva do tratamento com lítio em um modelo de estresse crônico variado

Abstract

Esta tese foi desenvolvida para investigar os mecanismos envolvidos nos efeitos protetores do tratamento com lítio sobre a memória espacial de ratos submetidos a um modelo de estresse crônico variado, bem como verificar os efeitos destes tratamentos em alguns parâmetros relacionados com depressão. Foram utilizados ratos Wistar (Rattus norvegicus), divididos em 4 grupos experimentais: controles, controles tratados com lítio, estressados e estressados tratados com lítio. Observamos que em 21 dias de tratamentos com estresse e lítio não há alteração na memória espacial, e que aos 30 dias o tratamento com lítio induz um efeito facilitador sobre a memória. A partir disso, os tratamentos tiveram duração de quarenta dias, após os quais as medidas comportamentais e bioquímicas foram desenvolvidas. Observamos que o estresse diminui a atividade da enzima Na+, K+-ATPase em membranas sinápticas hipocampais, e este efeito é prevenido pelo tratamento com lítio, bem como revertido tanto pela interrupção do estresse quanto pelo tratamento pós-estresse com lítio. A interrupção do estresse por um período de trinta dias também reverte os seus efeitos sobre a memória, assim como o faz o tratamento pós-estresse com lítio. Estes dados indicam que o déficit cognitivo induzido pelo estresse crônico é mediado por alterações plásticas, e a similaridade temporal com os efeitos sobre a atividade da enzima Na+, K+-ATPase sugere que ela esteja envolvida no prejuízo observado na memória espacial. Também avaliamos os efeitos destes tratamentos sobre a transmissão glutamatérgica hipocampal, e observamos que o estresse aumenta a liberação basal de glutamato e diminui a captação deste neurotransmissor por fatias hipocampais. Este efeito pode induzir excitotoxicidade glutamatérgica e colaborar no agravamento de outros insultos, como o aumento na morte celular observado após a privação de oxigênio e glicose. Por sua vez, o lítio aumentou a captação de glutamato por sinaptossomas, o que pode ser uma ferramenta adicional na neuroproteção após diversos tipos de insulto. Também houve um aumento na liberação de glutamato após estímulo, e este efeito pode, por um lado, estar facilitando os mecanismos de plasticidade sináptica, por outro, ter contribuído para o aumento na morte celular observado após privação de oxigênio e glicose. Foram realizadas medidas de estresse oxidativo, onde o tratamento com lítio induziu um relativo efeito antioxidante, demonstrado pela diminuição na formação de espécies oxidantes no hipocampo e pelo aumento da reatividade antioxidante total em hipocampo e hipotálamo, bem como pelo aumento na atividade da superóxido dismutase (SOD) e da glutationa peroxidase (GPX) em hipotálamo e hipocampo, respectivamente. Contudo, este efeito antioxidante não foi eficiente na prevenção da peroxidação lipídica hipocampal provocada pelo estresse, e o aumento desproporcional na atividade da SOD em animais estressados e estressados + lítio é um possível causador da peroxidação dos lipídeos de membrana em hipocampo. Os tratamentos com estresse e lítio induziram aumento no consumo de alimentos doces, sem, contudo, alterar o consumo de ração padrão pelos animais. No entanto, somente animais tratados com lítio apresentaram aumento também no consumo de alimentos salgados, e o aumento no consumo de doces por este grupo foi muito mais acentuado do que nos animais estressados. Estes efeitos não parecem ser devidos a uma maior ansiedade, visto que não houve efeito ansiogênico dos tratamentos no labirinto em cruz elevado. Animais estressados não apresentaram a analgesia característica após exposição a um sabor doce agradável (leite condensado) na medida de latência de retirada da cauda; contudo, mostraram analgesia induzida por um sabor ácido e desagradável, o que caracteriza alguns dos efeitos clássicos da depressão. Já animais tratados com lítio apresentaram analgesia tanto após o sabor agradável quanto o aversivo, sugerindo uma maior sensibilidade a estímulos gustativos nestes animais, e o lítio preveniu a ausência de analgesia induzida por doce em animais estressados, o que pode ser tomado como um efeito antidepressivo deste tratamento. Por fim, observamos uma diminuição na atividade dopaminérgica ventro-estriatal de animais estressados, que pode estar envolvida na ausência de comportamento apetitivo condicionado por um estímulo palatável. Por outro lado, animais tratados com lítio apresentaram um aumento no tônus dopaminérgico, demonstrado pela aquisição de comportamento apetitivo e pela sensibilização cruzada com dietilpropiona, sem, contudo, apresentarem alteração no conteúdo total de dopamina no núcleo accumbens. Pode-se sugerir que o tratamento com lítio induza um aumento na liberação fásica de dopamina ou alteração em seus receptores, e estes efeitos podem estar envolvidos no aumentado interesse de animais tratados com lítio por alimentos novos

These studies were undertaken to investigate the mechanisms involved in the protective effects of lithium treatment on spatial memory of rats submitted to chronic variate stress paradigm, and to verify the effects of these treatments in some depression related parameters. Adult male Wistar rats (Rattus norvegicus) were divided into 4 groups: control, control treated with lithium, stressed and stressed treated with lithium. We observed that 21 days of stress and lithium treatments did not alter spatial memory, and that 30 days of lithium treatment had a facilitative effect on memory. From these results on, all treatments lasted 40 days, and after that behavioral and biochemical measurements were performed. We observed that stress decreases Na+, K+-ATPase activity in hippocampal synaptic membranes and this effect is prevented by lithium treatment, as well as it is reversed by stress interruption and post-stress lithium treatment. Thirty days of stress interruption also reversed its effects on spatial memory, as well as does a post-stress lithium treatment. These data suggest that the cognitive deficit induced by chronic stress is mediated by plastic alterations, and the parallelism between the effects on spatial memory and on Na+, K+-ATPase activity suggests that this enzyme may be involved in the spatial memory damage observed in stressed animals. We also evaluated the effects of stress and lithium on hippocampal glutamatergic transmission, and we observed that stress increases basal synaptosomal release and decreases glutamate uptake in slices of hippocampus. These effects may favor glutamatergic excitotoxicity and contribute to neuronal loss after other kinds of insults, as it was observed after oxygen and glucose deprivation. Lithium increased synaptosomal glutamate uptake, what can represent an additional tool in neuroprotection against several kinds of insults. Lithium also increased stimulated glutamate release, what can be benefic for neuronal plasticity but can also contribute to neuroendangerment after oxygen and glucose deprivation. We performed some oxidative stress measurements, and lithium treatment induced an antioxidant effect, evidenced by a decreased formation of oxidative agents in hippocampus and an increased on total antioxidant reactivity in hippocampus and hypothalamus, as well as an increased activity of superoxide dismuthase (SOD) and gluthathione peroxidase (GPx) in hippocampus and hypothalamus, respectively. However, this antioxidant effect was not enough to prevent the hippocampal lipid peroxidation induced by stress, and the disproportional increase on SOD activity in stressed and stressed + lithium is a possible mediator for the lipid peroxidation observed in this structure. Stress and lithium treatments induced an increased consumption of sweet foods, not altering standard chow consumption. However, just lithium-treated animals presented an increase in intake of savory foods, and their intake of sweet foods was notably higher than in stressed animals. These effects do not seem to be related to higher anxiety levels, since there was no anxiogenic effects of stress and lithium in the Plus Maze test. Stressed animals did not present sweet-induced analgesia, as evaluated by the tail-flick measurement, but they presented analgesia induced by an unpleasant flavor, characterizing some effects observed in depression. Conversely, lithiumtreated animals presented analgesia after pleasant and unpleasant tastes, suggesting an increased sensibility to gustative stimuli in these animals, and lithium prevented the absence of sweet-induced analgesia observed in stressed animals, what can be taken as an antidepressive effect of this treatment. Finally, we observed a decreased ventral-striatal dopaminergic activity in stressed animals that can be involved in the absence of a palatableconditioned appetitive behavior. On the other hand, lithium-treated animals presented an increased dopaminergic tonus, as showed by the acquired appetitive behavior and by the cross-sensitization with diethylpropione, without presenting any alteration in the total amount of dopamine in the nucleus accumbens. We can suggest that lithium treatment induces an increase on phasic dopamine release or an alteration in its receptors, and these effects can be involved in the increased interest of lithium-treated animals by new palatable foods.