Investigação da relação entre o sistema canabinoide e os distúrbios não motores da Doença de Parkinson

Orientador: Prof. Dr. Marcelo de Meira Santos Lima Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Farmacologia. Defesa : Curitiba, 07/12/2018 Inclui referências Resumo: A doença de Parkinson é uma doença neurodegenerativa caracterizada pela perda dos neurônios dopaminérgicos da substância negra pars compacta (SNpc), gerando os conhecidos sintomas motores, como tremor em repouso, bradicinesia, anormalidades de postura e de marcha, entre outros. Além disso, estão presentes os sintomas não-motores, como distúrbios do sono, déficits de memória, depressão, ansiedade e distúrbios olfatórios. Esses, apesar de menos conhecidos, podem aparecer anos ou décadas antes dos distúrbios motores, afetando drasticamente a qualidade de vida dos indivíduos com a doença de Parkinson. Dentre as causas dos distúrbios não-motores, está a própria degeneração inerente à doença. Nesse sentido, estudos investigam regiões e componentes importantes para, a longo prazo, desenvolver uma estratégia terapêutica eficaz. Recentemente, observou-se a presença de receptores canabinoides na via nigroestriatal, capazes de modular a neurotransmissão dopaminérgica. Além disso, diversos estudos demonstram efeitos de canabinoides na regulação do sono e na consolidação da memória em diferentes contextos. Considerando isso, o objetivo do presente estudo foi investigar o papel do sistema canabinoide na regulação do sono e na consolidação da memória no modelo animal de Parkinsonismo induzido por rotenona. Para isso, realizamos uma cirurgia estereotáxica em ratos Wistar machos, na qual administramos a neurotoxina rotenona diretamente na SNpc. Após sete dias de recuperação, os animais foram submetidos à fase de treino do teste de reconhecimento de objetos e, em seguida, houve a microinfusão estriatal de diferentes drogas moduladoras do sistema canabinoide. Foi realizado o registro de sono para, no dia seguinte, ser realizado o teste de reconhecimento de objetos e o teste do campo aberto. Ao final dos experimentos, os animais foram eutanasiados para coleta de amostras destinadas à imuno-histoquímica, western blot e PCR em tempo real. Observou-se uma diminuição no tempo despendido em sono NREM após a administração de rotenona. Interessantemente, o bloqueio dos receptores CB1 e CB2 reverteu o efeito induzido pela rotenona, parcialmente relacionado a um aumento compensatório nos níveis de mRNA do receptor CB1. Além disso, a administração de canabidiol (CBD) promoveu um aumento no tempo despendido em vigília, paralelamente a um aumento na expressão do receptor CB2, enquanto nenhum efeito foi observado após a administração do ?9-tetraidrocanabinol (THC). A rotenona também prejudicou a memória de reconhecimento de objetos. Nesse caso, tanto o bloqueio dos receptores CB1, quanto a ativação dos receptores CB2, foram capazes de reverter esse déficit. Diferentemente, tanto a administração de CBD quanto de THC promoveram um prejuízo para a memória. Em conclusão, os achados do presente estudo demonstram um envolvimento do sistema canabinoide tanto na regulação do sono quanto na consolidação da memória de reconhecimento de objetos no modelo animal de Parkinsonismo induzido por rotenona Abstract: Parkinson's disease is a neurodegenerative disorder characterized by the loss of the dopaminergic neurons within the substantia nigra pars compacta (SNpc), which leads to the well-known motor symptoms, such as resting tremor, bradykinesia, posture and gait abnormalities, among others. In addition, non-motor symptoms such as sleep disorders, memory deficits, depression, anxiety, and olfactory disorders are present. In fact, non-motor disturbances appear years or decades earlier than motor symptoms, drastically affecting the quality of life of individuals with Parkinson's Disease. The inherent degeneration of the disease is one of the leading factors for non-motors symptoms appearance. Regarding this, studies investigate important regions and components to develop an effective therapeutic strategy in the future. Recently, it was demonstrated the presence of cannabinoid receptors in the nigrostriatal pathway, modulating dopaminergic neurotransmission. In addition, several studies demonstrated the effects of cannabinoids on sleep regulation and memory consolidation in different contexts. Considering this, the objective of the present study was to investigate the role of the cannabinoid system in sleep regulation and memory consolidation in the animal model of Parkinsonism induced by rotenone. For this, we performed a stereotactic surgery in male Wistar rats, in which we administered the neurotoxin rotenone directly into the SNpc. After seven days, the animals were submitted to the training phase of the object recognition test and then we performed the striatal microinfusion of different drugs that modulate the cannabinoid system. The sleep was recorded and, in the next day, the animals performed the object recognition test and the open field test. At the end of the experiments, the animals were euthanized, and samples were collected for immunohistochemistry, western blot and real-time PCR analysis. A decrease in the time spent on NREM sleep was observed after administration of rotenone. Interestingly, CB1 and CB2 receptors blockade reversed the rotenone-induced effect, which was partially associated with a compensatory increase in CB1 receptor mRNA levels. In addition, cannabidiol administration increased the time spent awake, in parallel with an increase in CB2 receptor expression, while no effect was observed after ?9-tetrahydrocannabinol (THC) administration. Rotenone also impaired object recognition memory. In this case, both CB1 receptors blockade and CB2 receptors activation reversed the deficit. Differently, both cannabidiol and THC administration impaired recognition memory. In conclusion, our findings demonstrate an involvement of the cannabinoid system both in sleep regulation and in the consolidation of object recognition memory in the animal model of Parkinson's disease induced by rotenone