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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Multiple sclerosis (MS) is a demyelinating disease of the central nervous system (CNS), and neuropathic pain and headache are significant sensory alterations that are difficult to manage in these patients. In the different clinical forms of MS, pain and neuroinflammation are related to oxidative stress and the infiltration of inflammatory cells in the CNS. These oxidative stress products could activate ion channels, such as transient receptor potential ankyrin 1 (TRPA1). This study aimed to identify the role of the TRPA1 receptor in the nociception and neuroinflammation observed in experimental rodent models of MS. C57BL/6 female mice and mice with TRPA1 gene deletion were used (25-30 g). In both models, the antigen MOG35-55 (oligodendrocyte myelin glycoprotein) and the adjuvants Quil A and Complete Freund's Adjuvant (CFA) were administered for the relapsing-remitting MS (RRMS) and progressive MS (PMS) models, respectively. Nociception was measured by the von Frey test (mechanical allodynia in the paw and periorbital region) and the acetone test (cold allodynia in the paw region). The following treatments were performed: pregabalin, sumatriptan, olcegepant, TRPA1 antagonists (HC-030031 and A-967079), antioxidants (alfa-lipoic acid and apocynin), and TRPA1 antisense oligonucleotide by intragastrical or intrathecal route. The levels of endogenous TRPA1 agonists (hydrogen peroxide and 4-hydroxynonenal), and NADPH oxidase and superoxide dismutase (SOD) activity were evaluated in the spinal cord, trigeminal ganglion, and brainstem samples. Different markers of demyelination, neuroinflammation, and TRPA1 expression were also evaluated using the RNA expression technique for the EMRR mouse model. Immunohistochemistry was performed evaluating the Iba-1, GFAP, and OLIG-2 markers for the two MS models. Firstly, the induced mice to RRMS mouse model developed mechanical (hind paw and periorbital region) and cold (hind paw) allodynia. After, the administration of pregabalin, sumatriptan, olgepant, TRPA1 antagonists, antioxidants and the TRPA1 antisense oligonucleotide showed an antinociceptive effect in the EMRR mouse model. The levels of hydrogen peroxide and 4-hydroxynonenal and NADPH oxidase activity were increased in the spinal cord and trigeminal ganglion samples of RRMS induced mice. The deletion of TRPA1 channels attenuated the development of nociception in the EMRR and EMP induced mice. Genetic deletion of TRPA1 channels was also able to attenuate the increase in Iba-1 GFAP and OLIG-2 markers in the induced animals in both MS models. By Fastblue staining the TRPA1 deletion might prevent the demyelinating process. However, the TRPA1 knockout animals showed no attenuation in clinical scores after the two MS inductions. These results show the involvement of TRPA1 in nociception and neuroinflammation behaviors in these two MS models. A esclerose múltipla (EM) é uma doença desmielinizante do sistema nervoso central (SNC), sendo a dor neuropática e a dor de cabeça alterações sensoriais relevantes e de difícil manejo nos pacientes. A dor e a neuroinflamação nas diferentes formas clínicas da EM estão relacionadas com o estresse oxidativo e a infiltração de células inflamatórias no SNC. Estes produtos do estresse oxidativo poderiam ativar canais iônicos, como os receptores de potencial transitório anquirina 1 (TRPA1). O objetivo deste estudo foi identificar o papel do receptor TRPA1 na nocicepção e neuroinflamação observadas em modelos experimentais de EM. Para isso foram utilizados camundongos fêmeas C57BL/6 e camundongos com deleção gênica para o TRPA1 (25-30 g). Em ambos os modelos foram administrados o antígeno MOG35-55 (glicoproteína da mielina de oligodendrócito), e os adjuvantes Quil A e Completo de Freund (ACF) para os modelos de EM recorrente-remitente (EMRR) e EM progressiva (EMP), respectivamente. A nocicepção foi mensurada pelo teste de von Frey (alodinia mecânica, na região da pata e periorbital) e o teste de acetona (alodinia ao frio, na região da pata). Foram realizados os seguintes tratamentos: pregabalina, sumatriptana, olcegepant, antagonistas do TRPA1 (HC-030031 e A-967079), antioxidantes (ácido alfa-lipoico e apocinina) e oligonucleotídeo antissentido para o TRPA1 por via oral ou intratecal. Foram avaliados os níveis de agonistas endógenos do TRPA1 (peróxido de hidrogênio e 4-hidroxinonenal) e a atividade da NADPH oxidase e superóxido dismutase (SOD) na medula espinal, gânglio trigeminal e tronco encefálico. Diferentes marcadores de desmielinização, neuroinflamação e a expressão do TRPA1 foram também avaliados através da técnica de expressão gênica para o modelo de EMRR. Por imunoistoquímica foram avaliados os marcadores Iba-1, GFAP e OLIG-2 para os dois modelos. Como resultados, no modelo de EMRR, observou-se a presença de alodinia mecânica (pata traseira e região periorbital) e ao frio (pata traseira). A administração de pregabalina, sumatriptana, olgepant, antagonistas do TRPA1, antioxidantes e o oligonucleotideo antisentido do TRPA1 apresentaram efeito antinociceptivo no modelo EMRR. Foi observado o aumento dos níveis de peróxido de hidrogênio e 4-hidroxinonenal, e a atividade da NADPH oxidase na medula espinal e gânglio trigeminal. Houve uma atenuação da nocicepção nos animais com deleção dos canais TRPA1 induzidos aos modelos de EMRR e EMP. A deleção dos canais TRPA1 também foi capaz de atenuar o aumento dos marcadores Iba-1 e GFAP, bem como o OLIG-2 em animais induzidos aos dois modelos. Pela coloração fast blue observou-se uma prevenção nos animais nocautes para o TRPA1. Porém os animais nocautes para o TRPA1 não apresentaram atenuação nos escores clínicos após as duas induções. Portanto, esses resultados mostram o envolvimento do TRPA1 nos comportamentos de nocicepção e neuroinflamação nos dois modelos de EM.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Peripheral inflammation is able to cause alterations in central nervous system (CNS) and lead to progression of neurodegenerative diseases. During neuroinflammatory process the activation of immune cells from the CNS and infiltration of peripheral immune cells occurs, which eventually release high levels of cytokines leading to oxidative stress. Lipopolysaccharide (LPS) is a biological active component of the membrane of gram-negative bacteria and is responsible for their toxicity being able to stimulate the immune system. This activation leads to increased expression of pro inflammatory cytokines such as interleukin 1β, IL-6, tumor necrosis factor (TNF-α) and production of reactive species. However, a large cell protection system is present composed of antioxidant enzymes such as glutathione antioxidant system and many other nonenzymatic antioxidants factors. Phenolic compounds have several functions, including antioxidant and anti-inflammatory function that can modulate and prevent damage caused by oxidative stress. Thus, it is intended to investigate the effect of treatment with caffeic acid (CA) and caffeic acid phenethyl ester (CAPE) on anti-oxidative stress and behavioral parameters in cortex of mice exposed to a systemic inflammatory model induced by LPS. The Swiss mice were divided into six groups: control (corn oil), control / CA 50 mg / kg, control/ CAPE 30 mg/ kg LPS 250μg / kg, LPS / CA 50 mg / kg LPS / CAPE 30mg / kg pre-treated orally by gavage during 30 days, both compounds were diluted with corn oil. After this period they were anesthetized, euthanized and the cerebral cortex removed for analysis. According to the results, we can observe the prevention of memory loss only in the animals of group LPS/CAPE 30mg / kg, and the other groups showed no significant difference in locomotor activity and memory. Regarding the oxidative stress parameters it demonstrated that LPS was able to increase the levels of reactive oxygen species, protein carbonyls and the levels of nitrite and nitrate. Already the AC and ACFE compounds showed protective effect on oxidative stress parameters developed by the injection of LPS in cortex samples, it was showing decreased levels of nitrite and nitrate, the protein carbonyls and levels of reactive species. In addition, AC and ACFE also showed a protective effect in maintaining glutathione system. Thus, it can be stated that both phenolic compounds, AC and ACFE exert antioxidant functions to forward oxidative damage developed by LPS injection in the CNS. A inflamação periférica é capaz de causar alterações no sistema nervoso central (SNC) e levar a progressão de várias doenças neurodegenerativas. Durante o processo de neuroinflamação ocorre a ativação de células imunes do SNC e a infiltração de células imunes periféricas que acabam por liberar elevados níveis de citocinas, levando ao estresse oxidativo. O lipopolissacarídeo (LPS) é um componente biologicamente ativo da membrana de bactérias gram-negativas e é responsável pela sua toxicidade sendo capaz de estimular o sistema imunológico. Esta ativação leva ao aumento da expressão de citocinas pró-inflamatórias, tais como a interleucina-1β, Interleucina-6, fator de necrose tumoral alfa (TNF-α) e produção de espécies reativas. Porém, existe um complexo sistema de proteção da célula composto de enzimas antioxidantes, tais como o sistema antioxidante de glutationa e outros diversos fatores antioxidantes não enzimáticos. Os compostos fenólicos apresentam diversas funções, dentre elas a função antioxidante e anti-inflamatória que podem modular e prevenir os danos causados pelo estresse oxidativo. Desta forma, investigou-se o pré-tratamento com ácido cafeico (AC) e ácido cafeico fenetil éster (ACFE) previniu alterações em parâmetros comportamentais e de estresse oxidativo em córtex de camundongos expostos a um modelo de inflamação sistêmica induzida por LPS. Os camundongos Swiss foram divididos em seis grupos: controle (óleo de milho), controle/AC 50 mg/kg, controle/ACFE 30 mg/kg, LPS 250μg/kg (diluído em salina), LPS/AC 50 mg/kg, LPS/ACFE 30mg/kg pré-tratados via oral por gavagem durante 30 dias, onde ambos os compostos AC e ACFE foram diluídos em óleo de milho. Após este período foram anestesiados, eutanasiados e o córtex cerebral retirado para análises. De acordo com os resultados pode-se observar a prevenção da perda de memória somente nos animais do grupo LPS/ACFE 30mg/kg, sendo que os demais grupos não apresentaram diferença significativa na atividade locomotora e de memória. Em relação aos parâmetros de estresse oxidativo ficou demonstrado que o LPS foi capaz de aumentar os níveis de espécies reativas de oxigênio, a carbonilação proteica e os níveis de nitrito e de nitrato. Já os compostos AC e ACFE demonstraram efeito protetor nos parâmetros de estresse oxidativo desenvolvido pela injeção de LPS em amostras de córtex apresentando uma diminuição dos níveis de nitrito e nitrato, da carbonilação protéica e dos níveis de espécies reativas. Além disso, o AC e o ACFE apresentaram também efeito protetor na manutenção do sistema glutationa. Desta forma, pode-se indicar que ambos os compostos fenólicos, AC e ACFE exercem as funções antioxidantes frente aos danos oxidativos desenvolvidos pela injeção de LPS no SNC.