Envolvimento dos receptores melatonérgicos do bulbo olfatório no comportamento tipo-depressivo e função olfatória em um modelo animal da Doença de Parkinson

Abstract

Resumo: A associação entre lesões no bulbo olfatório (BO) com a presença de distúrbios olfatórios e depressivos é observada na doença de Parkinson (DP). No contexto da DP, é relatado o efeito antidepressivo da melatonina e de seus análogos, além disso, sugere-se o envolvimento do sistema melatonérgico na depressão associada à DP. Entretanto, até o presente momento não existem relatos do envolvimento dos receptores melatonérgicos expressos no BO com a depressão e prejuízo olfatório na DP. O objetivo do presente trabalho foi investigar através da modulação farmacológica (agonistas e antagonista melatonérgicos) o envolvimento dos receptores de melatonina expressos no BO no comportamento tipo-depressivo e na discriminação olfatória. Esse contexto foi avaliado em um modelo de DP induzido pela 6-OHDA intranigral em ratos, aos 7 e 14 dias após a lesão com a neurotoxina. As administrações, na camada glomerular do BO (glBO), de melatonina (agonista MT1 e MT2, 1 ?g/?l), luzindole (antagonista não seletivo, 5 ?g/?l) e 4-P-DOT (agonista parcial MT2, 5 ?g/?l) reverteram o efeito tipo-depressivo induzido pela 6-OHDA aos 7 e dias. Porém, aos 14 dias apenas a melatonina e o 4-P-DOT apresentaram efeito tipo-antidepressivo. O agonista MT2 seletivo IIK7(10 ?g/?l) apresentou efeito tipo-depressivo nos animais sham, e não alterou o efeito induzido pela 6- OHDA. A administração sequencial de luzindole+melatonina (5 ?g/?l; 1?g/?l) aos 7 dias reverteu o efeito tipo-depressivo da 6-OHDA, mas aos 14 dias esse efeito foi perdido. Os efeitos tipo-antidepressivos da administração sequencial de 4-P-PDOT+melatonina (5 ?g/?l; 1?g/?l) foram observados aos 7 e 14 dias após a lesão. Na avaliação da discriminação olfatória, as modulações dos receptores do BO, pela melatonina, IIK7, 4-P-DOT e 4-P-PDOT+melatonina, reverteram o prejuízo olfatório induzido pela 6-OHDA. Aos 14 dias foi observado o retorno da função olfatória dos animais lesionados, porém as infusões de luzindole ou luzindole+melatonina prejudicaram a olfação desse grupo 6-OHDA. Na quantificação de RNAm para MT1, houve aumento na expressão aos 14 dias em relação a 7 dias nos animais 6-OHDA, enquanto que no grupo 6-OHDA 4-P-PDOT aos 7 dias ocorreu a redução da expressão de RNAm para MT1 em relação ao respectivo grupo sham. A presença de receptores melatonérgicos foi confirmada pelo ensaio de [35S]GTP?S, evidenciando que a ativação de receptores melatonérgicos expressos no BO atua por proteínas Gi. A imunofluorescência confirmou esses dados, demonstrando a presença de receptores MT1 e MT2 na camada glBO. Desta forma, esses resultados demonstram que os receptores de melatonina da camada glBO apresentam envolvimento no comportamento tipo-depressivo e na função olfatória em um modelo de DP induzido pela 6-OHDA. Palavras-chave: Melatonina; bulbo olfatório; doença de Parkinson; depressão; distúrbios olfatórios.

Abstract: The linkage between lesions in the olfactory bulb (OB) with the presence of olfactory and depressive disorders is observed in Parkinson's disease (PD). In the context of PD, the antidepressant effect of melatonin and its analogs are reported; in addition, is suggested the involvement of the melatonergic system in depression associated with PD. However, to date there are no reports of the involvement of melatonergic receptors expressed in the OB with depression and olfactory impairment in PD. The aim of the present study was to investigate the involvement of melatonin receptors expressed in the OB in the depressive behavior and olfactory discrimination through pharmacological modulation (melatonergic agonists and antagonists). This context was evaluated in an intranigral 6-OHDA-induced PD model in rats, at 7 and 14 days post-neurotoxin injury. The infusion within the glomerular layer of OB (glOB), melatonin (MT1 and MT2 agonist, 1 ?g/?l), luzindole (non-selective antagonist, 5 ?g/?l) and 4-PDOT (MT2 partial agonist, 5 ?g/?l) reversed the depressive-like behavior elicited by 6-OHDA, at 7 days post-lesion. However, 14 days after the lesion only melatonin and 4-P-PDOT induced antidepressant-like effects. The selective MT2 agonist IIK7 (10 ?g/?l) had a depressive-like effect in sham group, while in 6-OHDA animals the drug did not changed the behavior. The sequential administration of luzindole+melatonina (5 ?g/?l, 1 ?g/?l) reversed the depressant-like effect of 6-OHDA at 7 days post-lesion, but at 14 days this effect was gone. The sequential administration of 4-P-PDOT+melatonin (5 ?g/?l, 1 ?g/?l) elicited antidepressant-like effects, observed at 7 and 14 days post 6-OHDA-injury. In the evaluation of olfactory discrimination, the modulation of melatonergic OB receptors by melatonin, IIK7, 4-P-DOT and 4-PPDOT+ melatonin reversed the olfactory impairment induced by 6-OHDA. At 14 days post-lesion, 6-OHDA animals did not present detectable olfactory impairments, but the infusions of luzindole or luzindole+melatonin impaired the olfaction of this 6-OHDA group. Regarding the quantification of mRNA for MT1 receptors, there was an increase in expression at 14 days in relation to 7 days in 6-OHDA animals. In the 6-OHDA 4-P-PDOT group, at 7 days, the mRNA expression was reduced for MT1 compared to its respective sham group. The presence of melatonergic receptors was confirmed by the [35S]GTP?S assay, evidencing that the activation of melatonergic receptors expressed in OB acts by Gi proteins. Immunofluorescence confirmed these data, demonstrating the presence of MT1 and MT2 receptors in the glOB. Thus, our results demonstrated that melatonin receptors of the glBO are involved in the depressive-like behavior and in the olfactory function in a PD model induced by 6-OHDA. Key-words: Melatonin; olfactory bulb; Parkinson's disease; depression; olfactory disturbances.