Efeito da manipulação do microambiente neuronal indiretamente através da pinealectomia ou transplante de células derivadas de medula óssea nos modelos animais da Doença de Parkinson induzido por neurotoxinas

Abstract

Resumo: A Doença de Parkinson é uma doença neurodegenerativa caracterizada pela perda de neurônios dopaminérgicos na SNpc. O presente trabalho visou investigar em duas linhas distintas o papel do microambiente celular na neurodegeneração. Na primeira linha de investigação, os animais foram avaliados quanto ao efeito da pinealectomia sobre a neurodegeneração e estresse oxidativo induzido pela administração de MPTP e 6-OHDA. A administração dessas neurotoxinas resultou em comprometimento motor em ambos os grupos Sham e Px 24 h após a lesão no teste do campo aberto. Contudo, 7 e 14 dias após a cirurgia, os animais lesados pertencentes ao grupo Sham apresentavam recuperação motora, ao contrário dos grupos Px e lesados. No teste de natação forçada os animais lesados apresentavam menor tempo de natação em relação aos grupos controles, e ainda, os grupos Sham- 6-OHDA e Px-6-OHDA apresentaram maior tempo de imobilidade comparado aos controles. Corroborando com essas alterações, significativa degeneração dopaminérgica foi evidenciada nos animais lesados, e ainda, aumento na quantidade de células contendo ROS nesses grupos em relação aos grupos controles. Já no segundo estudo, o modelo do MPTP foi empregado para avaliar o efeito do transplante de BMMC ou BM-MSC em diferentes tempos, imediatamente e 24 h após a infusão da neurotoxina. A infusão de MPTP resultou em quebra da BHE e prejuízo motor 24 h após a infusão de MPTP, e o tratamento com BMMC imediatamente após a lesão aumentou significativamente a perda de células TH-ir nesses animais, ao contrário do tratamento com BM-MSCs. Por outro lado, o tratamento com BMMC 24 h após a infusão de MPTP resultou em similar perda de neurônios TH-ir comparado ao grupo MPTP-salina. No teste de natação forçada, o grupo MPTP-BMMC apresentou aumento no tempo de imobilidade comparado aos grupos Sham e MPTP, e ainda, aumento no número de células CD45+ e micróglia ativada nas secções estudadas. O presente estudo sugere que o transplante de BM-MSC em animais lesados com MPTP module positivamente o microambiente neuronal favorecendo a sobrevivência neuronal, enquanto que o transplante com BMMCs e a redução dos níveis fisiológicos de melatonina mostraram-se desfavorável ao microambiente neuronal. Palavras-chave: MPTP, 6-OHDA, BMMC, BM-MSC, pinealectomia e DP.

Abstract: Parkinson's disease (PD) is a neurodegenerative disease characterized by loss of dopaminergic neurons in the SNpc. This study aimed to investigate the role of cellular microenvironment on the neurodegenration in two distinct investigation lines. In the first line, the animals were evaluated for the effect of pinealectomy (Px) on neurodegeneration and oxidative stress induced by MPTP or 6-OHDA. The administration of these neurotoxins results in motor impairment in both sham and Px groups 24 h after injury in the open field test. However, 7 and 14th days after injury, the injured animals belonging to Sham group showed recovery of motor abnormalities, unlike injured animals of the Px-groups. In the forced swim test, the injured animals exhibited shorter swimming compared to control groups, and futher, Sham-6-OHDA and Px-6-OHDA groups showed a significant increase in immobility time compared to control groups. Supporting these alterations, significant dopaminergic loss in animals injured was observed in comparison to control groups, and futher, increased quantity of cellular ROS in these groups. In the second study, the MPTP model was used to evaluate the effect of BMMC and BM-MSCs at different times, immediately and 24 hours, after neurotoxins infusion. The MPTP infusion resulted in breakdown of bloodbrain barrier and motor impairment 24h after MPTP infusion, and the BMMC treatment immediately after lesion induced a significant increase loss of TH-ir neurons in these animals when compared to MPTP-saline group, in opposite to the BM-MSCs treatment. In the other hand, MPTP-lesioned rats treated with BMMCs 24 h after to neurotoxin infusion showed similar loss of dopaminergic neurons to MPTP-saline. In the forced swimming test, MPTP-BMMC treated group presented an increase in the immobility time compared to sham and MPTP-saline group, and futher increase in the number of CD45-labeled cells and activated microglial cells in the sections studied. This study suggests that the BM-MSCs transplantation in MPTP-lesioned rats positively modulate the microenvironment favoring neuronal neuronal survival, whereas transplantation BMMCs and the reduction of physiological levels of melatonin have proved unfavorable neuronal microenvironment. Keywords: MPTP, 6-OHDA, BMMC, BM-MSC, pinealectomy e PD.