Exposição sistêmica de camundongos adultos a lipopolissacarídeo de Escherichia coli: influência do sexo nas alterações comportamentais e neuroquímicase efeito do tratamento com escitalopram e doxiciclina

• Main Author: Mello, Bruna Stefânia Ferreira
• Other Authors: Gaspar, Danielle Macêdo
• Language: Portuguese
• Published: 2017
• Subjects: Depressão; Doxiciclina; Neuroproteção
• Online Access: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/27256

MELLO, B. S. F. Exposição sistêmica de camundongos adultos a lipopolissacarídeo de Escherichia coli: influência do sexo nas alterações comportamentais e neuroquímicase efeito do tratamento com escitalopram e doxiciclina. 2017. 178 f. Tese (Doutorado em Microbiologia Médica) - Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. === Submitted by Carolinda Oliveira ([e-mail]) on 2017-11-07T18:20:39Z No. of bitstreams: 1 2017_tese_bsfmello.pdf: 5236592 bytes, checksum: b8bfdb9aa1c62ea8fc3602609224fcb3 (MD5) === Approved for entry into archive by Erika Fernandes ([e-mail]) on 2017-11-08T13:01:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_tese_bsfmello.pdf: 5236592 bytes, checksum: b8bfdb9aa1c62ea8fc3602609224fcb3 (MD5) === Made available in DSpace on 2017-11-08T13:01:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_tese_bsfmello.pdf: 5236592 bytes, checksum: b8bfdb9aa1c62ea8fc3602609224fcb3 (MD5) Previous issue date: 2017-10-26 === Depression is one of the most prevalent psychiatric disorders, having the main clinical symptoms anorexia, reduced locomotor activity, anhedonia and lack of concentration. There is evidence that immunoinflammatory changes underlie depression. In addition, sex is a relevant factor for the manifestation of depression symptoms, although more recent evidence points to a similar severity of depression in both sexes. The treatment of depression is ineffective due to the fact that existing medications do not act on the different pathophysiological mechanisms of this disorder. In this context, the combination of antidepressants with different mechanisms of action is a common practice in non-responders or partial responders to antidepressants. It is worth mentioning that antidepressant and antimicrobial drugs have shown anti-inflammatory properties. The objectives of the present study were: i) to investigate the influence of sex on behavioral and neuroinflammatory/ oxidative changes in the animal model of depression-induced symptoms induced by single exposure to the lipopolysaccharide immune challenge (LPS) of Escherichia coli; and ii) to evaluate male animals under repeated exposure to LPS, the therapeutic effects of doxycycline and escitalopram alone and in combination. To reach the proposed objectives, the present study was divided into two protocols. In the first protocol, the depression model was induced by systemic and single exposure of male and female Swiss mice to E. coli lipopolysaccharide (LPS - 0.5 mg/kg) and evaluation after 24 hours. In the second protocol, only male animals were submitted to repeated exposure of LPS for 10 days and after 5 days of exposure to LPS the animals received doxycycline or escitalopram alone or in combination. Inflammatory/oxidative alterations were evaluated, as well as in protective signaling pathways. Protocol 1 showed that only male animals presented behavioral-type depressive changes, such as increased immobility of forced swimming and decrease in the preference for sucrose. The females presented anxiogenic behavior in the high cross labyrinth. Both males and females presented neuroinflammatory and oxidative alterations. In protocol 2, doxycycline (DOXI - 10 mg/kg) or escitalopram (ESCI - 4 mg/kg) alone or in combination reversed the increase in immobility induced by repeated exposure to LPS. Levels of IL-1β and TNF-α increased after LPS exposure, while DOXI and ESCI reversed these levels. DOXI and ESCI reversed the increase in nitrate levels induced by LPS. Protein expression levels of the nuclear factor kappa B (NF-B) and the marker of the ionized calcium binding adapter molecule-1 (IBA-1) expressed in the activated microglia were increased in the group exposed to LPS being reverted by DOXI and ESCI, whereas phosphorylated glycogen synthase kinase-3 (GSK3β) and phosphorylated extracellular regulated kinase (ERK 1/2) levels were decreased in the LPS group and reversed after the treatment protocol. DOXI also increased the protein levels of total ERK 1/2 and the transcriptional factor of the binding protein to the cAMP response element (CREB). Based on the results of the present study, DOXI when administered alone activated more neuroprotective mechanisms compared to ESCI, such as increased brain levels of GSH and phosphorylated CREB, in addition to the combination of the two drugs having reduced levels of NF-kB and increased GSK3β phosphorylated. Therefore, it is suggested that DOXI may act as an antidepressant, presenting higher effects than those observed with escitalopram. === A depressão é um dos mais prevalentes transtornos psiquiátricos, tendo como principais sintomas clínicos a anorexia, a redução da atividade locomotora, a anedonia e a falta de concentração. Há evidências de que alterações imunoinflamatórias estão subjacentes à depressão. Além disso, o sexo é um fator relevante para a manifestação de sintomas da depressão, embora evidências mais recentes apontem para uma gravidade semelhante da depressão em ambos os sexos. O tratamento da depressão é pouco eficaz devido ao fato das medicações existentes não atuarem nos diversos mecanismos fisiopatológicos deste transtorno. Nesse contexto, a combinação de antidepressivos com diferentes mecanismos de ação é uma prática comum em não-respondedores ou respondedores parciais aos antidepressivos. Vale destacar que fármacos antidepressivos e antimicrobianos têm demonstrado propriedades anti-inflamatórias. Os objetivos do presente estudo foram: i) investigar a influência do sexo nas alterações comportamentais e neuroinflamatórias/oxidativas no modelo animal de sintomas tipo depressão induzido por exposição única ao desafio imune por lipopolissacarideo (LPS) de Escherichia coli e ii) avaliar em animais machos submetidos à exposição repetida ao LPS, os efeitos terapêuticos da doxiciclina e escitalopram sozinhos e em associação. Para atingir os objetivos propostos o presente estudo se dividiu em dois protocolos. No primeiro protocolo, o modelo de depressão foi induzido pela exposição sistêmica e única de camundongos Swiss machos e fêmeas ao lipopolissacarídeo de E. coli (LPS – 0,5 mg/kg) e avaliação após 24 horas. No segundo protocolo, apenas animais machos foram submetidos à exposição repetida de LPS por 10 dias sendo que após 5 dias de exposição ao LPS os animais receberam doxiciclina ou escitalopram sozinhos ou em associação. Foram avaliadas alterações inflamatórias/oxidativas, bem como em vias de sinalização protetoras. O protocolo 1 mostrou que apenas animais machos apresentaram alteraçōes comportamentais tipo-depressivo, como aumento de imobilidade do nado forçado e diminuição na preferência por sacarose. As fêmeas apresentaram comportamento ansiogênico no labirinto em cruz elevado. Tanto machos quanto fêmeas apresentaram alterações neuroinflamatórias e oxidativas. No protocolo 2, doxiciclina (DOXI - 10 mg/Kg) ou escitalopram (ESCI - 4 mg/kg) sozinhos ou em associação reverteram o aumento de imobilidade induzido pela exposição repetida ao LPS. Os níveis de IL-1β e TNF-α aumentaram após exposição LPS, enquanto DOXI e ESCI reverteram esses níveis. DOXI e o ESCI reverteram o aumento dos níveis de nitrito induzido por LPS. Os níveis de expressão proteica do fator nuclear kappa B (NF-B) e o marcador da molécula adaptadora de ligação de cálcio ionizada-1 (IBA-1) expresso na microglia ativada foram aumentados no grupo exposto ao LPS sendo revertidos pela DOXI e ESCI, enquanto que os níveis de glicogênio sintase quinase-3 (GSK3β) fosforilada e a proteína quinase regulada extracelular (ERK 1/2) fosforilada foram diminuídos no grupo do LPS e revertidos após o protocolo de tratamento. A DOXI também aumentou os níveis proteicos da ERK 1/2 total e do fator transcripcional da proteína de ligação ao elemento de resposta de AMPc (CREB). Com base nos resultados do presente estudo, a DOXI quando administrada sozinha ativou mais mecanismos neuroprotetores em comparação ao ESCI, como aumento dos níveis cerebrais de GSH e CREB fosforilado, além da combinação das duas drogas ter reduzido os níveis de NF-B e aumentado GSK3β fosforilado. Portanto, sugere-se que a DOXI pode atuar como um antidepressivo, apresentando efeitos superiores aos observados com o escitalopram.