Administração aguda mas não crônica de pioglitazona promoveu efeitos protetores comportamentais e neuroquímicos no modelo de MPTP da doença de Parkinson

Abstract

Resumo: A doenca de Parkinson (DP) e caracterizada pela degeneracao de neuronios dopaminergicos na substancia negra pars compacta (SNpc). A DP e a segunda doenca neurodegenerativa depois da doenca de Alzheimer, afetando aproximadamente 1% da populacao em torno dos 65 anos. A doenca e caracterizada clinicamente por tremor de repouso, rigidez, bradicinesia e instabilidade postural. A pioglitazona, um agonida dos receptores ativados por proliferadores de peroxissoma (PPAR-ƒÁ) tem sido mostrado por atenuar a perda celular dopaminergica no modelo animal -metil-4-fenil-1,2,3,6-tetrahidropiridina (MPTP) da DP, um efeito atribuido as suas propriedades anti-inflamatorias. O presente estudo investigou os efeitos motores e cognitivos obtidos pela pioglitazona, um agonista dos receptores ativados por proliferadores de peroxissoma gama (PPARƒÁ), em um modelo de doenca de Parkinson induzido por 1-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetrahidropiridina (MPTP) intranigral. No primeiro experimento nos realizamos uma curva dose-resposta comportamental e neuroquimica apos uma unica dministracao de pioglitazona oral (5, 15 e 30mg/kg) 1 hora apos MPTP. Um dia apos a exposicao a neurotoxina nos demonstramos que somente a pioglitazona de 30mg/kg foi capaz de restaurar as concentracoes estriatais de dopamina e o comportamento motor. Um segundo experimento foi conduzido para testar os efeitos de dois protocolos (agudo e cronico) da administracao de pioglitazona de 30mg/kg no teste do campo-aberto, esquiva ativa de duas vias e nos niveis da DA e seus metabolitos. O protocolo agudo consistiu em uma unica administracao 1 hora apos MPTP. Ja o protocolo cronico foi realizado com administracoes diarias de pioglitazona de 30mg/kg durante 22 dias, iniciando uma hora apos MPTP. Resultados mostraram que ambos os protocolos nao foram suficientes para reverter o prejuizo cognitivo promovido por MPTP. Nos tambem demonstramos que o tratamento agudo gerou alguns niveis de europrotecao, como confirmado pela ausencia da reducao de DA no grupo tratado com pioglitazona em comparacao com o grupo sham. Em contrapartida, o tratamento cronico levou a uma reducao da DA estriatal, causada pelo MPTP. Estes achados sugerem que a administracao aguda de pioglitazona 30mg/kg foi mais eficiente para gerar efeitos beneficos no comportamento motor e nos niveis de DA estriatais. No entanto, nos nao conseguimos demonstrar melhora na cognicao relatada pela DA apos MPTP.

Abstract: Parkinson’s disease (PD) is characterised by degeneration of dopaminergic neurons in the substantia nigra pars compacta (SNpc). PD is the second most common neurodegenerative disorder after Alzheimer's disease, affecting approximately 1% of the population over the age 65. The disease is characterized clinically by resting tremor, rigidity, bradykinesia, and postural instability. The peroxisome proliferator-activated receptor-g (PPARg) agonist pioglitazone has previously been shown to attenuate dopaminergic cell loss in the 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP) mouse model ofDP, an effect attributed to its anti-inflammatory properties. The present study investigated the neurochemical, motor and cognitive effects elicited by pioglitazone, an agonist of peroxisome proliferator-activated receptor gamma, in a rat model of Parkinson’s disease induced by intranigral 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP). In the first experiment we performed a behavioral (open-field test) and neurochemical dose response curve after a single administration of oral pioglitazone (5, 15 and 30mg/kg) 1 h after MPTP. One day after the neurotoxin exposure we demonstrated that only at 30mg/kg pioglitazone was capable to restore striatal DA concentrations and the motor behaviors. A second experiment was conducted to test the effects of two protocols (acute and chronic) of pioglitazone 30 mg/kg administration in the open-field test, two-way avoidance task and in the DA and metabolites levels. Acute protocol consisted in a single administration 1 hour after MPTP. Whereas, chronic protocol was performed with daily administrations starting 1 hour after MPTP and ending 22 days after that. Results showed that both protocols were not able to reverse the cognitive impairment promoted by MPTP. We also demonstrated that acute treatment generated some level of neuroprotection, as confirmed by the absence of DA reduction in the group treated with pioglitazone in comparison to the sham group. By contrast, chronic treatment leaded to a reduction of striatal DA, close to MPTP. These findings suggest that acute administration of pioglitazone 30 mg/kg was more efficient in generate beneficial effects on motor behaviors and in striatal DA levels. Nevertheless, we failed to demonstrate improvements on a dopamine-related cognitive task after MPTP.