Gianni Mancini Josiane Budni Roberta de Paula Martins Paulo Silveira

Transcrição

1 Universidade Federal de Santa Catarina Programa de pós-graduação em bioquímica Programa de Apoio a Planos de Reestruturação e Expansão das Universidades Federais - REUNI Gianni Mancini Josiane Budni Roberta de Paula Martins Paulo Silveira

2 Doenças Mentais Doenças Neurodegenerativas: Mal de Alzheimer Mal de Parkinson Doença de Huntington Esclerose lateral amiotrófica (ELA) Doenças não Neurodegenerativas: Esquizofrenia Depressão Transtorno bipolar Epilepsia

3 Mal de Alzheimer Em 1950, havia 214 milhões de pessoas com 60 anos ou mais e as estimativas indicam que serão 1 bilhão em 2025.

4 Mal de Alzheimer Perda de neurônios no hipocampo e no córtex Perda de neurônios colinérgicos no núcleo da base

5 Mal de Alzheimer Comprometimento da memória e cognição: diminuição da memória, dificuldade no raciocínio e pensamento, e alterações comportamentais.

6 Mal de Alzheimer Sintomas Primeira manifestação clinica: perda de memória recente - perda gradual da memória declínio no desempenho para tarefas cotidianas diminuição do senso crítico desorientação temporal e espacial mudança na personalidade dificuldade no aprendizado dificuldades na área da comunicação.

7 Mal de Alzheimer Tratamento: Inibidores da acetilcolinesterase Tacrina Donepezil Rivastigmina Galantamina Inibidores da BACE Antiagregantes

8 Mal de Parkinson Perda de neurônios dopaminérgicos na substância nigra

9 Mal de Parkinson Comprometimento do controle dos movimentos

10 Mal de Parkinson Sintomas Tremores em repouso lentidão de movimentos Rigidez muscular Desequilíbrio postural Supressão dos movimentos voluntários Alterações na fala e na escrita

11 Mal de Parkinson Tratamento Levodopa Agonistas dos receptores dopaminérgicos Bomocriptina Ropinirol Pramipexol Antagonistas dos receptores muscarínicos Mesilato de benzotropina Cloridrato de difenildramina

12 Depressão Afetar o estado de humor da pessoa

13 Depressão OMS: Depressão será doença mais comum do mundo em 2030

14 Depressão Sintomais: Perda de energia ou interesse Humor deprimido Dificuldade de concentração Alterações do apetite e do sono Lentificação das atividades físicas e mentais Sentimento de pesar ou fracasso

15 Depressão Pessimismo Dificuldade de tomar decisões Dificuldade para começar a fazer suas tarefas Irritabilidade ou impaciência Inquietação Achar que não vale a pena viver; desejo de morrer Chorar à-toa Dificuldade para chorar Sensação de que nunca vai melhorar, desesperança... Dificuldade de terminar as coisas que começou Sentimento de pena de si mesmo Persistência de pensamentos negativos Queixas frequentes Sentimentos de culpa injustificáveis Boca ressecada, constipação, perda de peso e apetite, insônia, perda do desejo sexual

16 Depressão Tratamento (antidepresivos): Inibidores da MAO Imipramina Amitriptilina Inibidores da recaptação de Serotonina Fluoxetina Citalopram Sertralina Atípicos Bupropiona

17 UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA CICLO DE SEMINÁRIOS EM BIOQUÍMICA Integração entre Pós-graduação e Graduação Estresse Oxidativo nas Doenças Mentais Roberta de Paula Martins

18 Radicais Livres

19 Espécies Reativas

20 Espécies Reativas

21 Capacidade Antioxidante

22 Estresse Oxidativo O cérebro consome cerca de 20% do oxigênio total do corpo

23 Estresse Oxidativo Doença de Alzheimer Doença de Parkinson Depressão Esquizofrenia Transtorno Bipolar Morte Celular

24 Depressão Peroxidação de Lipídios Malondialdeído (MDA)

25 Depressão A Guanina presente no DNA e RNA é mais suscetível a ROS do que as outras bases. Quando oxidada dá origem a 8-oxo-7,8- dihydroguanosine (8-OHG) no RNA e 8-oxo-7,8-deoxyguanosine (8- dohg) no DNA. Região CA3 do hipocampo humano obtido após a morte.

26 Doença de Alzheimer Doença neurodegenerativa progressiva e irreversível De etiologia não totalmente conhecida Acúmulo da proteína β-amilóide formando placas senis e da poteína tau compondo os novelos neurofibrilares

27 Doença de Alzheimer Formação do Peptídio β-amilóide Propriedades Tóxicas: Disfunção sináptica Fosforilação da proteína Tau Dano Mitocondrial Neurodegeneração

28 Doença de Alzheimer Hiperfosforilação da Proteína Tau

29 Doença de Alzheimer

30 Doença de Parkinson Doença degenerativa, crônica e progressiva, que acomete em geral pessoas idosas. Degeneração de neurônios dopaminérgicos na região da substância nigra. Dano oxidativo induz agregação de proteínas e prejudica seu processo de degradação.

31 Doença de Parkinson

32 Marcadores bioquímicos Depressão

33 Ativação microglial

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47 Marcadores bioquímicos Depressão

48 UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOQUÍMICA LABORATÓRIO DE NEUROBIOLOGIA DA DEPRESSÃO CICLO DE SEMINÁRIOS REUNI-BQA MODELOS ANIMAIS DE DOENÇAS MENTAIS JOSIANE BUDNI FLORIANÓPOLIS, JUNHO DE 2011

49 Fármacos x modelos animais de doenças mentais A disponibilidade de fármacos para doenças mentais Desenvolvimento Validade Testes comportamentais Fenótipos tipo-doença Mecanismos Neurobiológicos Mecanismos Genéticos

50 Modelos animais de doenças mentais Investigação de novos fármacos ; Estudo do mecanismo de ação de novos fármacos; Compreensão da fisiopatologia doenças mentais (mecanismos neurobiológicos)

51 Modelos animais de doenças mentais Requisitos Apresentar analogia à doença humana em suas manifestações ou sintomatologia; Reversão das alterações comportamentais produzidas no modelo pelo tratamento farmacológico efetivo em humanos; Produzir alterações comportamentais que posam ser objetivamente avaliadas; Reprodutibilidade

52 Modelos animais de doenças mentais Falta de modelos animais adequados sintomatologia não pode ser mensurada causa genética não pode ser replicada Reprodutibilidade

53 Modelos Animais de Depressão Teste do nado forçado Porsolt et al., 1977 Estado de desespero comportamental estresse inescapável Modelo preditivo MAIS UTILIZADO! Tempo de imobilidade 6 minutos Antidepressivos tempo de imobilidade Cilindro: 10 cm de diâmetro e 24 cm de altura com 19 cm de água à 25 1 C

54 Modelos Animais de Depressão Teste de suspensão da cauda Steru et al., 1985 Estado de desespero comportamental Modelo preditivo Tempo de imobilidade 6 minutos Antidepressivos tempo de imobilidade

55 Modelos Animais de Depressão Modelos baseados no Estresse Ambiental Exposição do animal a diferentes estímulos estressores imprevisíveis Estresse crônico moderado e estresse imprevisível DIFÍCIL REPRODUÇÃO Diminuição do peso corporal Diminuição do consumo de sacarose Diminuição do grooming Aumento dos níveis de cortisol Alterações hipocampais Revertidos por antidepressivos

56 Modelos Animais de Depressão Estresse crônico Moderado

57 SEMANA 3 SEMANA 2 SEMANA 1 Modelos Animais de Depressão Estresse Crônico Moderado (ECM) Começo do ECM Dia 1 Dia 2 Dia 3 Dia 4 Dia 5 Dia 6 Dia 7 9:00 Confinamento (1 h) Confinamento (1 h) Restrição de comida (3 h) Confinamento (1 h) Confinamento (1 h) Acesso à garrafa vazia (2 h) Inversão do ciclo claro-escuro 14:00 Banho Forçado 32 C (30 min) Confinamento (1 h) Confinamento (1 h) Pareamento na caixa suja (10 min) Caixa suja (24 h) 18:00 Privação de água e comida (15 h) Privação de água (15 h) 9:00 Confinamento (1 h) Confinamento (1 h) Confinamento (1 h) Pareamento com restrição de comida (10 min) Inversão do ciclo claro-escuro Inversão do ciclo claro-escuro Inversão do ciclo claro-escuro 14:00 Banho forçado 32 C (30 min) Pareamento na maravalha suja (10 min) Confinamento (1 h) Inversão do ciclo claro-escuro Maravalha suja (19 h) 18:00 Privação de água e comida (15 h) 9:00 Confinamento (1 h) Restrição de comida (3 h) Pareamento na caixa suja (10 min) Banho forçado 32 C (30 min) Acesso à garrafa vazia (2 h) Inversão do ciclo claro-escuro 14:00 Confinamento (1 h) Confinamento (1 h) Confinamento (1 h) Confinamento (1 h) Confinamento (1 h) Caixa suja (19 h) 18:00 Privação de água e comida (15 h) Privação de água (15 h) Caixa suja (19 h)

58 Modelos Animais de Depressão Estresse imprevisível TTO 24h depois TNF, TSC, splash test, peso, dosagens bioquímicas...

59 Modelos Animais de Depressão Estresse social Exposição do animal a diferentes tipos de estresse social Pareamento entre animais Odor do predador

60 Modelos Animais de Depressão Estresse precoce Separação Maternal

61 Immobility time (s) Immobility time (s) Immobility time (s) Modelos Animais de Depressão Farmacológicos TNF-α 300 * 15 min * 300 * 60 min * C C TNF (fg/site, i.c.v.) TNF (fg/site, i.c.v.) min C TNF (fg/site, i.c.v.)

62 Modelos Animais de Depressão Farmacológicos Dexametasona ou corticosterona Alterações Comportamentais Morte de Neurônios Hipocampais Hiperativação Eixo HPA Sintomas da depressão

63 Modelos Animais de Depressão Bulbectomia olfatória Remoção do Bulbo olfatório = interação ambiental e social Mudanças comportamentais = anedonia Revertido por antidepressivos Aterações peso, sono/vigília, neuroendócrinas e neuroimunes Revertidos por antidepressivos

64 Modelos Animais de Doença de Parkinson Doenças de Parkinson

65 Modelos Animais de Parkinson

66 Modelos Animais de Alzheimer Modelos animais baseado em mutações

67 Modelos Animais de Alzheimer Modelos animais baseado em mutações APP tg animal models of AD Desenvolvimento da placa amilóide distrofia neurítica, perda de terminais pré-sinápticos, astrocitose e microgliose. Tau mutations tg animal models of AD Disfunção da tau, bem como formação da placa beta amilóide o que pode induzir neurodegeneração e demência.

68 Modelos Animais de Doença de Parkinson Testes comportamentais Motor Function Rota-rod Open-field Cognition Morris Water Maze Fear Conditioning Passive avoidance Object recognition T-maze Y-maze Emotion Plus maze Light-dark box Open-field Aggression Beh Maternal Behav Social Behav. Forced swim test Sensory Hot-plate Tail flick PPI Visual Cliff Visual placing Visual WM Sticky-tape

69 Modelos Animais de Depressão Críticas aos Modelos Animais Não introdução de medicamentos no mercado Antidepressivos ativos nos testes após administração aguda e na clínica necessitam de administração crônica Modelos utilizam camundongos normais enquanto que a doença provavelmente requer uma vulnerabilidade genética Necessita-se de modelos animais de doenças mentais para um melhor entendimento dessas doenças mas estes só podem ser desenvolvidos após o conhecimento da patologia humana

70 Obrigada!