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Valeriana glechomifolia, a native species from southern Brazil, presents antidepressant-like activity and diene valepotriates (VAL) contribute to the pharmacological properties of the genus. It is known that depression can develop on an inflammation background in vulnerable patients and antidepressants present anti-inflammatory properties. We investigated the effects of VAL (10 mg/kg, p.o.) on sickness and depressive-like behaviors as well as proinflammatory cytokines (IL-1 and TNF-) and BDNF expression in the cortex of mice exposed to a 5 min swimming session (as a stressful stimulus) 30 min before the E. coli LPS injection (600 g/kg, i.p.). The forced swim + LPS induced sickness and depressive-like behaviors, increased the cortical expression of IL-1 and TNF-, and decreased BDNF expression. VAL was orally administered to mice 1 h before (pretreatment) or 5 h after (posttreatment) E. coli LPS injection. The pretreatment with VAL restored the behavioral alterations and the expression of cortical proinflammatory cytokines in LPS-injected animals but had no effects on BDNF expression, while the posttreatment rescued only behavioral alterations. Our results demonstrate for the first time the positive effects of VAL in an experimental model of depression associated with inflammation, providing new data on the range of action of these molecules.

Uliginosina B é um derivado acilfloroglucinol natural, isolado de espécies de Hypericum nativas da América do Sul. Estudos prévios demonstraram que a uliginosina B apresenta efeitos do tipo antidepressivo e antinociceptivo em baixas doses (até 15 mg/kg, i.p. ou v.o.) e, em doses elevadas (90 mg/kg, i.p.), prejudica a coordenação motora. A atividade antidepressiva depende da ativação da neurotransmissão monoaminérgica e envolve a regulação da homeostase através do balanço de Na+. A atividade antinociceptiva é mediada por receptores opioides e dopaminérgicos da família D2. O efeito atáxico depende da ativação de receptores opioides e dopaminérgicos. Os efeitos parecem ser decorrentes da sua capacidade de inibir a recaptação de monoaminas (especialmente dopamina) com consequente ativação de receptores opioides e monoaminérgicos. O objetivo deste estudo foi aprofundar o conhecimento sobre o mecanismo de ação antinociceptiva de uliginosina B, investigando o envolvimento da neurotransmissão monoaminérgica, glutamatérgica e purinérgica. O tratamento com uliginosina B aumentou a disponibilidade intersticial de dopamina e seu metabólito, ácido homovanílico (HVA), no estriado de ratos; dados que reforçam o papel da neurotransmissão dopaminérgica nos efeitos da uliginosina B. O papel das outras monoaminas e da neurotransmissão glutamatérgica foi investigado nos efeitos antinociceptivo e atáxico induzidos por uliginosina B. A ataxia (90 mg/kg, i.p.) foi completamente prevenida pelo tratamento prévio com pCPA (inibidor da síntese de serotonina) e MK-801 (antagonista do receptor glutamatérgico NMDA), mas não foi afetada pelo prétratamento com prazosina ou ioimbina (antagonistas de receptores adrenérgicos α1 e α2, respectivamente). A atividade antinociceptiva (15 e 90 mg/kg, i.p.) foi reduzida significativamente pelo pré-tratamento com pCPA e MK-801 e aumentada pelo prétratamento com prazosina e ioimbina, apenas na dose mais elevada (90 mg/kg, i.p.). A importância da neurotransmissão monoaminérgica para o efeito antinociceptivo da uliginosina B foi confirmada através da análise isobolar. A associação de uliginosina B com amitriptilina (inibidor da recaptação de monoaminas) ou clonidina (agonista adrenérgico α2) apresentou interação aditiva – dados sugestivos de substâncias com mecanismos de ação mediados pelas mesmas vias – enquanto a associação com morfina (agonista opioide) apresentou interação sinérgica – dados indicativos de um possível uso clínico, como adjuvante opioide na farmacoterapia da dor. O efeito antinociceptivo de uliginosina B (15 mg/kg, i.p.) também foi prevenido pelo tratamento prévio com DPCPX e ZM-241385 (antagonistas de receptores adenosinérgicos A1 e A2A, respectivamente). Este efeito esta relacionado, pelo menos em parte, com a capacidade da uliginosina B aumentar a hidrólise de AMP na medula espinhal e de ATP no córtex cerebral. A uliginosina B também inibiu in vitro a atividade da enzima Na+,K+-ATPase (isoformas α1 e α3). O conjunto de dados apresentados nesta tese evidencia a uliginosina B como um padrão estrutural multirreceptor promissor no desenvolvimento de fármacos com ação analgésica. Em suma, os efeitos antinociceptivo e atáxico induzidos pelo tratamento com uliginosina B são mediados pela ativação da neurotransmissão monoaminérgica, glutamatérgica, purinérgica e opióide, requisitadas com diferente grau de importância; e ainda envolvem o balaço iônico da Na+,K+-ATPase. Uliginosin B is a natural acylphloroglucinol derivative obtained from Hypericum species native to South America. Previous studies have shown that uliginosin B presents antidepressant-like and antinociceptive effects at low doses (up to 15 mg/kg, i.p. or p.o.), and at high doses (90 mg/kg, i.p.) it impairs the motor coordination. The antidepressant-like activity seems to depend on the activation of monoaminergic neurotransmission and ionic balance of Na+. The antinociceptive effect is mediated by opioid and D2 dopamine receptors. The ataxic effect involves opioid and dopaminergic receptors activation. The uliginosin B effects appear to be a consequence of their ability to inhibit reuptake of monoamines (especially dopamine) with subsequent activation of opioid and monoaminergic receptors. The aim of this study was to deepen our knowledge about the mechanism of antinociceptive action of uliginosin B, investigating the involvement of monoaminergic, glutamatergic and purinergic neurotransmissions. Treatment with uliginosin B increased the interstitial availability of dopamine and its metabolite, homovanillic acid (HVA), in the striatum of rats; these data underscore the role of dopaminergic neurotransmission in the effects of uliginosin B. The role of other monoamines as well as the glutamatergic neurotransmission, were investigated in the antinociceptive and ataxic effects induced by uliginosin B. The ataxic effect (90 mg/kg, i.p.) was completely prevented by pre-treatment with pCPA (a serotonin synthesis inhibitor) and MK-801 (a NMDA glutamatergic receptor antagonist), but was not affected by pretreatment with prazosin or yohimbine (α1 and α2 adrenoceptor antagonists, respectively). The antinociceptive activity (15 and 90 mg/kg, i.p.) was significantly reduced by pretreatment with pCPA and MK-801 and increased by pretreatment with yohimbine and prazosin only at the highest dose (90 mg/kg, i.p.). The importance of monoaminergic neurotransmission for the uliginosin B antinociceptive effect was confirmed by isobolar analysis. The association between uliginosin B with amitriptyline (monoamine reuptake inhibitor) or clonidine (α2 adrenergic agonist) showed additive interaction - findings suggestive of substances with mechanisms of action mediated by the same pathways - while the association with morphine (opioid agonist) showed synergistic interaction - indicative of a possible clinical use as adjuvant to opioid pharmacotherapy of pain relief. The antinociceptive effect of uliginosin B (15 mg/kg, i.p.) was also prevented by pretreatment with DPCPX and ZM-241385 (A1 and A2A adenosinergic receptor antagonists, respectively). This effect is related, at least in part, to its ability of increases the AMP and ATP hydrolysis in the spinal cord and cerebral cortex synaptosomes, respectively. Moreover, uliginosin B inhibited the Na+,K+-ATPase activity (α1 and α3 isoforms) in vitro. The data set presented in this thesis pointed uliginosin B as a promising multirreceptor molecular pattern in the analgesic drug development. In summary, the antinociceptive and ataxic effects induced by uliginosin B were mediated by the activation of monoaminergic, glutamatergic, purinérgico and opioid neurotransmission and involves the ionic balance, required with different degree of importance.

uliginosina B é um derivado floroglucinol dimérico identificado em espécies de Hypericum nativas do sul do Brasil, como H. polyanthemum e H. caprifoliatum. Extratos lipofílicos destas duas espécies apresentaram efeito antinociceptivo em roedores, este efeito foi bloqueado por naloxona. Além disso, estudos in vitro mostraram que a uliginosina B inibe a recaptação sinaptossomal de monoaminas, com maior potência para dopamina. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito antinociceptivo da uliginosina B na placa aquecida e no teste das contorções abdominais induzidas por ácido acético em camundongos, bem como avaliar o envolvimento do sistema opioide e neurotransmissão dopaminérgica usando antagonismos farmacológicos in vivo e ensaios de radioligação. O tratamento com uliginosina B (90 mg/kg, p.o.) apresentou efeito antinociceptivo nos testes da placa aquecida e das contorções abdominais. O efeito da uliginosina B sobre a nocicepção térmica foi dosedependente (5-90 mg/kg, i.p.) e ocorreu em doses que não prejudicaram a coordenação motora (15 mg/kg, i.p.; 90 mg/kg, p.o.). A administração de uliginosina B em dose elevada (90 mg / kg, i.p.) apresentou efeito atáxico no rota-rod. Os efeitos antinociceptivo e atáxico parecem ser mediados por receptores distintos, pois o efeito na placa aquecida foi completamente abolido por naloxona (uliginosina B 15 mg/kg, i.p.) e sulpirida (uliginosina B 15 mg/kg i.p. e 90 mg/kg, i.p.), mas ele não foi alterado por SCH 23390, enquanto o déficit motor induzido por uliginosina B (90 mg/kg, i.p.) no rotarod foi completamente abolido por naloxona e parcialmente bloqueado por sulpirida e SCH 23390. Entretanto, a ativação destes receptores parece ser indireta, uma vez que in vitro a uliginosina B não alterou a ligação [35S]-GTPγS em membranas de tálamo e corpo estriado, nem afetou a ligação [3H]-naloxona, [3H]-SCH 23390 e [3H]-sulpirida aos seus receptores em preparados de membrana de prosencéfalo e corpo estriado, respectivamente. Assim, provavelmente, pelo menos parte dos efeitos observados para a uliginosina B são devido à sua capacidade de inibir a recaptação de monoaminas com conseqüente ativação de receptores dopaminérgicos e estimulação indireta do sistema opioide. Uliginosin B is the main phloroglucinol from Hypericum polyanthemum and H. caprifoliatum (vegetal species from South Brazil) that possess antinociceptive effect blocked by naloxone in rodents. Furthermore uliginosin B inhibits monoamine reuptake in rat brain, especially dopamine. The aim of this study was to assess the antinociceptive effect of uliginosin B in the hot-plate and acetic acid induced writhing, in mice, as well as to evaluate the involvement of opioid system and dopaminergic neurotransmission by using in vivo pharmacological antagonisms and bindings assays. Uliginosin B (90 mg/kg, p.o.) presented antinociceptive effect in hot-plate and abdominal writhing tests. The uliginosin B effect on thermal nociception was dosedependent (5-90 mg/kg, i.p.) and occurred at doses that did not impair the motor coordination (15 mg/kg, i.p.; 90 mg/kg, p.o.). At higher dose (90 mg/kg, i.p.) uliginosin B also presented ataxic effect in the rotarod apparatus. The antinociceptive and ataxic effects seem to be mediated by distinct receptors since the effect on the hot-plate was completely abolished by naloxone (uliginosin B 15 mg/kg, i.p.) and sulpiride (uliginosin B 15 mg/kg, i.p. and 90 mg/kg, i.p) but it was unaffected by SCH 23390, whereas the impairment induced by uliginosin B (90 mg/kg, i.p.) on the mice rotarod performance was completely prevented by naloxone and partially by sulpiride and SCH 23390. However, receptors activation seems to be indirect in any case because uliginosin B did not alter [35S]-GTPγS binding in the thalamus and striatum, nor affected [3H]-naloxone, [3H]-SCH 23390 and [3H]-sulpiride binding in rat forebrain and striata membranes. Thus, probably the effects of uliginosin B are at least in part due to its ability to inhibit monoamine reuptake with consequent activation of dopamine receptors and indirect stimulation of opioid system.