pmid: "36034857"
title: ""
authors: "Malik N, Amber S, Zahid S"
journal: "Frontiers in pharmacology"
pubdate: "2022"
doi: "10.3389/fphar.2022.943163"
source: "PMC Full Text"
Autores
Malik N, Amber S, Zahid S
Periodico
Frontiers in pharmacology (2022)
Conteudo
Exposição ao Rosmarinus officinalis e Metilfenidato Melhora a Cognição e a Depressão e Regula o Comportamento do Tipo Ansiedade em Modelo de Doença de Alzheimer Induzido por AlCl3 em Camundongos
A doença de Alzheimer (DA) é uma doença neurológica que causa comprometimento cognitivo grave. Pacientes com DA também apresentam pelo menos um dos sintomas neuropsiquiátricos, incluindo apatia, depressão e ansiedade, ao longo de sua vida. Os inibidores da acetilcolinesterase são as opções de tratamento disponíveis para aliviar os déficits cognitivos, enquanto o metilfenidato (MFD), um psicoestimulante, é considerado para o tratamento da apatia em pacientes com DA. O Rosmarinus officinalis, uma erva perene, é potencialmente conhecido por ter propriedades antioxidantes e anti-inflamatórias. O presente estudo investigou os efeitos potenciais do MFD e do R. officinalis em comparação com o medicamento padrão, Donepezila, na cognição, ansiedade e depressão no modelo de DA induzido por AlCl3 em camundongos. Os animais foram divididos em oito grupos (n = 8, cada). Os resultados revelaram que os grupos tratados com MFD e R. officinalis melhoraram significativamente o comprometimento da memória, enquanto o R. officinalis reduziu substancialmente a depressão e a ansiedade em comparação com outros grupos de tratamento. O tratamento com MFD induziu um efeito antidepressivo e aumentou o comportamento do tipo ansiedade. Além disso, a exposição ao AlCl3 levou à formação de placas de beta-amiloide (Aβ) no hipocampo dos camundongos; no entanto, nenhum dos medicamentos testados causou uma redução significativa na carga amiloide nas doses selecionadas. O presente estudo sugeriu o potencial do R. officinalis para melhorar a memória, bem como os sintomas neuropsiquiátricos na DA. Embora o R. officinalis tenha melhorado as habilidades cognitivas, ele não reduziu a carga de placas amiloides, o que indica que os efeitos de melhora da memória do R. officinalis se devem a algum mecanismo alternativo que precisa ser explorado mais a fundo.
Introdução
A doença de Alzheimer (DA) é uma doença neurológica que causa perda neuronal e comprometimento cognitivo. A principal característica patológica da doença é o acúmulo sucessivo de placas de beta-amiloide (Aβ) e emaranhados neurofibrilares. A DA representa um ônus para a saúde pública não apenas pelos sintomas cognitivos, mas também pelos sintomas neuropsiquiátricos não cognitivos, incluindo apatia, agitação, depressão, agressão e ansiedade. Durante o curso da doença, a maioria dos pacientes com DA apresentará pelo menos um desses sintomas. A apatia afeta 70% das pessoas com DA, enquanto depressão e ansiedade também são evidentes em pacientes com DA. A ocorrência de depressão e ansiedade em pacientes com DA tem uma repercussão significativa na qualidade de vida do paciente, no bem-estar dos cuidadores, nas chances de hospitalização e na taxa de mortalidade.
Diversos tratamentos farmacológicos para tratar a apatia na DA também foram investigados. Vários ensaios clínicos randomizados de inibidores da colinesterase mostraram pequenas melhorias nos sintomas associados à apatia. Além disso, os antidepressivos também são incapazes de melhorar os sintomas relacionados à apatia em pacientes com DA, e alguns estudos relataram consequências negativas desses medicamentos.
O metilfenidato (MFD) é um potente psicoestimulante que tem sido utilizado para melhorar a cognição e promover a vigília em uma série de transtornos. Tornou-se o tratamento padrão para o transtorno do déficit de atenção com hiperatividade ao longo do tempo, devido à sua capacidade de diminuir a impulsividade e melhorar a cognição e o controle executivo.
Com base em relatos clínicos anedóticos, o MFD está sendo considerado para o tratamento da apatia na DA, e ensaios preliminares mostraram resultados promissores.
Compostos naturais de origem vegetal com propriedades farmacológicas surgiram como uma alternativa promissora de tratamento para a DA nos últimos anos. Esses compostos naturais ou fitoquímicos são amplamente categorizados em alcaloides, terpenoides e polifenóis, sendo os terpenoides e polifenóis os principais grupos de metabólitos secundários das plantas, visando várias vias de sinalização no sistema biológico. As propriedades farmacológicas desses compostos são devidas às suas estruturas distintas que lhes permitem interagir com diferentes enzimas-chave, receptores, sistemas antioxidantes e cascatas de sinalização, incluindo fatores de transcrição, bem como citocinas. Por exemplo, a atividade antioxidante dos flavonoides, um subgrupo dos polifenóis, está correlacionada com o número de grupos fenólicos, enquanto efeitos anti-inflamatórios e antidepressivos também estão associados aos polifenóis. Além disso, os terpenoides são considerados por exibirem atividade anticolinesterásica e são uma fonte promissora para o futuro tratamento da DA.
Rosmarinus officinalis (R. officinalis), com o nome comum alecrim, é um membro da família Lamiaceae e é rico em compostos fenólicos e terpenoides. É potencialmente conhecido por ter propriedades antioxidantes, anti-inflamatórias e antidepressivas.
Atualmente, não existe medicamento eficaz que possa curar ou interromper a deterioração dos neurônios e gerenciar múltiplos sintomas da DA ao mesmo tempo, embora muitos novos fármacos estejam em ensaios clínicos propostos como tratamento neuroprotetor. Os inibidores da colinesterase, incluindo Donepezila, são os únicos tratamentos disponíveis para o manejo dos sintomas cognitivos na DA. No entanto, eles estão associados a diversos efeitos colaterais adversos. Um estudo recente demonstrou a potencial atividade anticolinesterásica de R. officinalis no combate aos distúrbios de declínio cognitivo. Por outro lado, nossos achados anteriores também destacaram o potencial de R. officinalis para melhorar a memória e afetar a regulação sináptica no modelo de camundongo com DA induzida por Aβ1–42. Da mesma forma, outro estudo do nosso grupo mostrou o potencial terapêutico de R. officinalis e MPH para melhorar a cognição e regular a inflamação, a expressão gênica sináptica e a densidade neuronal hipocampal em modelos de camundongos com neurotoxicidade induzida por AlCl3.
Com base nos resultados promissores do nosso trabalho anterior e na literatura disponível, o presente estudo focou nos efeitos potenciais do MPH e de R. officinalis sobre ansiedade, depressão e cognição por meio de análise comportamental em um modelo de camundongo com DA induzida por AlCl3, para explorar um regime terapêutico melhor e abrangente que possa gerenciar múltiplos sintomas, incluindo perda de memória e sintomas psiquiátricos. O estudo destaca os efeitos potenciais de R. officinalis e MPH nos comportamentos psicológicos, sugerindo-os como uma opção melhor para tratar sintomas neuropsiquiátricos e cognitivos associados à DA. No entanto, mais estudos são necessários para explorar os mecanismos moleculares regulados por R. officinalis para ajudar a compreender seu modo de ação.
Materiais e Métodos
Reagentes e Fármacos
Cloreto de alumínio hexaidratado (AlCl3·6H2O, Cat #: AL0770) foi adquirido da Pharmpur® Scharlau, Espanha. Cloridrato de donepezila (Donecept) foi da ATCO Laboratories, Paquistão, e cloridrato de metilfenidato (Ritalina®) foi adquirido da Novartis specs, Paquistão. Todos os produtos químicos foram obtidos da Merck, Alemanha, salvo indicação em contrário, e eram de grau de biologia molecular.
Animais
Camundongos BALB/c machos (6–8 semanas de idade) foram escolhidos para o estudo. Os animais foram criados e alojados no Biotério do Laboratório da Atta-ur-Rahman School of Applied Biosciences (ASAB), National University of Science and Technology (NUST). Os camundongos (n = 64) foram alojados em gaiolas metálicas padrão sob condições padrão de temperatura constante (25°C ± 2°C) e um ciclo claro-escuro regular (12–12 h). Todos os protocolos experimentais foram conduzidos de acordo com as normas do Institute of Laboratory Animal Research, Division on Earth and Life Sciences, National Institute of Health, Estados Unidos (Guia para o Cuidado e Uso de Animais de Laboratório). O Conselho de Revisão Interna da ASAB, NUST aprovou este protocolo de estudo.
Preparação do Extrato de Rosmarinus officinalis
Folhas secas comumente disponíveis de R. officinalis foram coletadas durante o outono de 2020 de um vendedor no mercado local de especiarias de Islamabad, Paquistão. A verificação da planta foi conduzida por um botânico experiente antes do início do procedimento. O espécime foi armazenado no Laboratório de Neurobiologia, ASAB, NUST, e também submetido ao Museu de História Natural do Paquistão, Islamabad, Paquistão, com o número de voucher 42570. O extrato de R. officinalis foi preparado de acordo com o protocolo descrito por. Folhas de R. officinalis (500 g) foram moídas até formar um pó fino e passadas por peneiras de 80 mesh. Em seguida, 10 g do pó fino foram colocados em um dedal e carregados no extrator Soxhlet com um balão de destilação contendo etanol 100% como solvente de extração. O processo foi executado por 24 h antes do filtrado ser coletado e concentrado usando um evaporador rotativo (R200 Rotavapor, Buchii) sob pressão a 68°C para obter um extrato bruto. O extrato bruto foi incubado a 37°C para remover o solvente restante. O extrato foi armazenado a 4°C até uso posterior.
Tratamento Animal
Os animais foram divididos em oito grupos, oito camundongos cada. Os animais dos grupos 1, 2, 3 e 4 receberam água destilada e ração normal por 15 dias. Após 15 dias, os animais dos grupos 2, 3 e 4 receberam injeções intraperitoneais (i.p.) (volume de injeção única de 100 µl) de 2 mg/kg (i.p.) de Donepezila, 10 mg/kg (i.p.) de MPH e 100 mg/kg (i.p.) de extrato de R. officinalis por 5 dias. Cloreto de alumínio (AlCl3) (300 mg/kg) foi administrado na água potável com ração normal por 15 dias aos grupos 5, 6, 7 e 8 (n = 32). Após o desenvolvimento dos modelos de DA induzidos por AlCl3, os animais dos grupos 5, 6, 7 e 8 foram transferidos para água potável normal e aqueles dos grupos 5, 6 e 7 receberam injeções intraperitoneais (i.p.) (volume de injeção única de 100 µl) de 2 mg/kg (i.p.) de Donepezila, 10 mg/kg de MPH e 100 mg/kg de extrato de R. officinalis, respectivamente. Testes comportamentais foram conduzidos nos 10 dias seguintes, seguidos por dissecção, coleta de tecidos cerebrais e avaliação histológica. A linha do tempo do tratamento está representada na Figura 1.
Linha do tempo representando o período para indução da doença de Alzheimer (DA), tratamento com Donepezila, metilfenidato (MPH) e extrato de R. officinalis; análise comportamental; e decapitação dos animais para avaliação histológica.
Estudos Comportamentais
Teste do Labirinto Aquático de Morris
O procedimento descrito por foi utilizado com pequena modificação para o teste do labirinto aquático de Morris (MWM). Uma piscina circular (120 cm × 60 cm), dividida igualmente em quatro quadrantes (leste, oeste, norte e sul), foi preenchida com água (21 °C ± 2 °C). Uma plataforma transparente (13 cm × 32 cm) foi colocada 1 cm abaixo da superfície da água no quadrante noroeste. Cinco tentativas de aquisição foram realizadas cinco vezes ao dia durante cinco dias consecutivos e, antes de cada tentativa, um intervalo mínimo de 10 min entre tentativas foi mantido para cada camundongo. Em cada tentativa, os camundongos foram soltos na água em uma das quatro posições diferentes do quadrante, com suas cabeças voltadas para o tanque. O tempo de corte foi definido como 90 s, e aqueles que não conseguiram localizar a plataforma em 90 s foram colocados manualmente na plataforma por 20 s. Os animais que localizaram a plataforma antes dos 90 s foram autorizados a permanecer lá por 5 s. A latência de escape para todas as tentativas dos 5 dias foi registrada e a média foi calculada. No dia 6, a plataforma foi removida e um teste de sonda foi realizado. Neste teste, os camundongos foram autorizados a nadar na piscina por 90 s e o vídeo foi gravado. A memória de referência do animal foi monitorada calculando o número de entradas, o tempo gasto no quadrante alvo e o número de cruzamentos feitos pelos sujeitos sobre a posição da plataforma removida.
Teste de Natação Forçada
Um teste de natação forçada foi realizado para analisar o comportamento depressivo dos animais. O protocolo do teste foi seguido conforme descrito por, com poucas modificações. Um recipiente transparente com diâmetro de 20 cm e altura de 30 cm foi preenchido com água a 25 °C ± 2 °C. A profundidade da água foi ajustada de acordo com o tamanho dos camundongos, para evitar que seus membros posteriores e cauda tocassem o fundo do recipiente. Os animais foram colocados na água e sua atividade foi registrada usando uma câmera por 6 min. A água no recipiente foi descartada e reabastecida para cada camundongo antes do teste. O tempo gasto imóvel, o número de episódios de imobilidade e a latência para imobilidade foram calculados para cada camundongo.
Teste de Campo Aberto
Um teste de campo aberto foi realizado para avaliar o nível de ansiedade e o comportamento exploratório dos animais. O protocolo do teste foi seguido conforme descrito por, com pequenas modificações. Uma arena quadrada (40 × 40 × 40) foi utilizada, dividida em centro e periferia pelo desenho de um limite. Cada camundongo foi colocado no centro de uma caixa de madeira e autorizado a explorar a caixa por 30 min. O comportamento dos animais foi monitorado usando uma câmera e avaliado calculando o tempo gasto no centro e na periferia da caixa.
Análise Estatística
Os dados foram analisados usando o GraphPad Prism 8.0.2, aplicando uma análise de variância (ANOVA) de uma via seguida pelo teste de comparação múltipla de Bonferroni. A ANOVA de duas vias foi aplicada para analisar a latência de escape no teste MWM. Os dados observados são apresentados como média ± EPM com um intervalo de confiança de 95%, considerado estatisticamente significativo quando p < 0,05.
Exame Histológico
A perfusão cardíaca foi realizada para excisar o encéfalo completo conforme o procedimento descrito por. Cortes de tecido (5 µm) do hipocampo foram desparafinizados com xileno, reidratados e lavados com isopropanol 70% e água duplamente destilada (ddH2O), respectivamente. O corante vermelho Congo (Cat #C6767, Merck Alemanha; solução de trabalho: 49,5 ml de vermelho Congo (estoque) e 0,5 ml de NaOH 1%) foi derramado sobre os cortes encefálicos desparafinizados e mantido por 20 min. ddH2O e álcool alcalino foram usados para lavar os cortes por 2 min. Os cortes foram então contracorados com hematoxilina por 30 s e posteriormente lavados com isopropanol 70% por 6 min e depois com ddH2O. Após secagem ao ar (1 h), as lâminas foram montadas com lamínulas e posteriormente visualizadas usando microscópio B-150, OPTIKA (Itália) nas resoluções de 40×, 10× e 4×. As imagens foram capturadas usando o software de análise de imagem Optika Vision Lite 2.1.
Resultados
MPH e R. officinalis Melhoraram a Cognição
O teste do labirinto aquático de Morris (MWM) foi utilizado para avaliar os resultados do MPH e da R. officinalis no aprendizado espacial e na memória em comparação com Donepezila. A latência média de fuga para encontrar a plataforma indica diretamente os efeitos dos fármacos na memória espacial. O grupo tratado com AlCl3 mostrou retenção de memória inferior ao grupo controle, demonstrando uma latência de fuga de 63 s no dia 5. Uma melhora significativa (p < 0,01) na memória espacial foi observada no grupo tratado com AlCl3 + R. officinalis. No entanto, uma melhor (p < 0,05) recuperação da memória espacial foi vista nos grupos tratados com AlCl3 + MPH e AlCl3 + Donepezila. A latência de fuga por 5 dias é representada graficamente na Figura 2A.
Efeitos da Donepezila, MPH e R. officinalis na memória espacial em modelos de camundongos induzidos por AlCl3 usando o teste do labirinto aquático de Morris. (A) O gráfico demonstra a latência de fuga (seg) dos grupos experimentais, (B) número de cruzamentos da plataforma pelos grupos de estudo, (C) número de entradas no quadrante alvo e (D) tempo (seg) gasto no quadrante alvo durante o teste de sonda. ANOVA de uma via seguida pelo teste de comparação de Bonferroni (média ± EPM) foi aplicada para analisar os dados usando GraphPad Prism. n = 8. ***
p < 0,001, **
p < 0,01, *
p < 0,05.
Um teste de sonda foi realizado para avaliação da memória de referência e do comportamento exploratório de camundongos em relação à plataforma invisível previamente colocada no quadrante alvo. O grupo tratado com AlCl3 refletiu uma diminuição significativa (p < 0,0001) na memória de referência, realizando um número menor de cruzamentos sobre a posição da plataforma em comparação com o grupo controle. O número de cruzamentos sobre a plataforma aumentou significativamente no grupo tratado com AlCl3 + R. officinalis em comparação com o grupo tratado com AlCl3; no entanto, os grupos tratados com AlCl3 + Donepezil e AlCl3 + MPH realizaram um número maior de cruzamentos do que o grupo tratado com AlCl3 + R. officinalis (Figura 2B). Uma tendência semelhante foi observada no número de entradas, onde o grupo tratado com AlCl3 apresentou o menor número de entradas no quadrante alvo em comparação com o controle e todos os outros grupos experimentais. Novamente, os grupos tratados com AlCl3 + Donepezil e AlCl3 + MPH apresentaram um número maior de entradas do que o grupo tratado com AlCl3 + R. officinalis (Figura 2C). Da mesma forma, uma diminuição significativa (p < 0,001) no tempo gasto no quadrante alvo foi observada no grupo tratado com AlCl3 em comparação com o grupo controle, e uma melhora significativa foi observada após o tratamento com R. officinalis e Donepezil nos grupos tratados com AlCl3 + R. officinalis e AlCl3 + Donepezil (Figura 2D). No geral, nossos resultados apresentados nas Figuras 2A–D demonstram que MPH e R. officinalis melhoraram significativamente a cognição e aliviaram os déficits cognitivos induzidos por AlCl3.
MPH e R. officinalis induziram efeitos antidepressivos
O teste de natação forçada foi conduzido para avaliar o efeito antidepressivo do MPH e da R. officinalis em um modelo de camundongos com DA induzida por AlCl3 e funções cognitivas prejudicadas. O grupo tratado com AlCl3 exibiu comportamento depressivo ao apresentar a menor latência para imobilidade em comparação com o grupo controle e outros grupos experimentais. O grupo tratado com AlCl3 + MPH passou significativamente mais tempo se debatendo e, portanto, atrasou a latência para imobilidade em comparação com o grupo tratado com AlCl3, demonstrando que o tratamento ajudou a superar o efeito do AlCl3 na depressão. No entanto, AlCl3 + Donepezila e AlCl3 + R. officinalis atrasaram comparativamente mais (p < 0,001) a latência para imobilidade do que AlCl3 + MPH (Figura 3A). Da mesma forma, o grupo tratado com AlCl3 apresentou o maior número de episódios de imobilidade em comparação com todos os outros grupos experimentais e, após o tratamento, uma diminuição significativa no número de episódios de imobilidade foi observada nos grupos tratados com AlCl3 + Donepezila e AlCl3 + R. officinalis, com AlCl3 + MPH apresentando o menor número de episódios de imobilidade em comparação com os outros grupos de tratamento (Figura 3B). O grupo tratado com AlCl3 também passou a maior quantidade de tempo imóvel, o que foi significativamente diminuído pelo tratamento medicamentoso nos grupos tratados com AlCl3 + Donepezila e AlCl3 + MPH, respectivamente. Uma diminuição mais significativa (p < 0,05) no tempo gasto imóvel foi observada após o tratamento com R. officinalis (Figura 3C). Os achados gerais representados nas Figuras 3A–C mostram que o MPH e a R. officinalis induzem efeitos antidepressivos significativos e reduzem o comportamento do tipo depressivo induzido por AlCl3.
Efeitos da Donepezila, MPH e R. officinalis no comportamento do tipo depressivo no teste de natação forçada. (A) Gráfico representando a latência para imobilidade, (B) número de episódios de imobilidade e (C) tempo gasto imóvel. ANOVA de uma via seguida pelo teste de comparação de Bonferroni (média ± EPM) foi aplicada para analisar os dados usando o GraphPad Prism. n = 8. ***
p < 0,001, *
p < 0,05, ns não significativo.
R. officinalis Induz Efeito Ansiolítico
Um teste de campo aberto foi conduzido para analisar o comportamento do tipo ansiedade em modelos animais. Animais que tendem a passar mais tempo no centro são considerados menos ansiosos. O grupo tratado com AlCl₃ apresentou mais comportamento do tipo ansiedade, passando significativamente (p < 0,001) menos tempo no centro e mais tempo na periferia em comparação com o grupo controle (Figuras 4A, B). Os grupos tratados com AlCl₃ + Donepezila e AlCl₃ + R. officinalis melhoraram seu desempenho, passando mais tempo no centro em comparação com o grupo tratado com AlCl₃, demonstrando o potencial ansiolítico da Donepezila e de R. officinalis, enquanto o grupo tratado com AlCl₃ + MPH passou a menor quantidade de tempo no centro da caixa (Figura 4A). Da mesma forma, o tratamento com Donepezila e R. officinalis diminuiu significativamente o tempo gasto na periferia nos grupos tratados com AlCl₃ + Donepezila e AlCl₃ + R. officinalis, respectivamente, em comparação com o grupo tratado com AlCl₃ (Figura 4B). No entanto, o grupo tratado com AlCl₃ + R. officinalis apresentou uma melhora mais significativa do que o grupo tratado com AlCl₃ + Donepezila. É interessante notar que o comportamento mais ansioso foi observado após o tratamento com MPH (Figuras 4A, B). Esses resultados indicam o potencial de R. officinalis para induzir um efeito ansiolítico.
Efeitos da Donepezila, MPH e R. officinalis sobre a ansiedade e o comportamento exploratório no teste de campo aberto. (A) Gráfico representando o tempo gasto no centro e (B) tempo gasto na periferia da caixa de campo aberto. ANOVA de uma via seguida pelo teste de comparação de Bonferroni (média ± EPM) foi aplicada para analisar os dados usando GraphPad Prism. n = 8. ***
p < 0,001, **
p < 0,01.
Efeitos da MPH e de R. officinalis na Carga de Placas de Beta Amiloide
A coloração com vermelho Congo do hipocampo mostrou a presença de placas Aβ nos grupos tratados com AlCl₃ em comparação com o grupo controle. Um número quase semelhante de placas é observado em todos os grupos tratados com AlCl₃ mais fármaco e no grupo tratado com AlCl₃. Nenhum dos grupos testados mostrou uma diminuição significativa na carga de placas Aβ (Figura 5). Portanto, é provável que as doses selecionadas de MPH e R. officinalis não sejam muito eficazes para reduzir a carga amiloide.
Avaliação histológica de cortes de tecido hipocampal corados com Vermelho Congo. (I) 4×, (II) 10×, (III) 40×. (a) Controle, (b) Tratado com Donepezila, (c) Tratado com MPH, (d) Tratado com R. officinalis, (e) Tratado com AlCl₃, (f) Tratado com AlCl₃ + Donepezila, (g) Tratado com AlCl₃ + MPH, (h) Tratado com AlCl₃ + R. officinalis.
Discussão
O presente estudo investigou os efeitos da MPH e de R. officinalis em vários parâmetros, incluindo memória e aprendizado, ansiedade e depressão, no modelo de camundongo com DA induzida por AlCl₃.
Alumínio (Al) é o elemento mais abundante da crosta terrestre e está em uso humano há séculos. Seu uso generalizado e exposição originam-se de muitas fontes, incluindo adjuvantes de vacinas, alimentos processados, cosméticos, tratamentos médicos, utensílios de cozinha e produtos farmacêuticos. A exposição crônica ao Al desenvolve toxicidade celular e acúmulo em vários órgãos, incluindo o sistema nervoso central. Ele se liga à transferrina plasmática e às moléculas de citrato no corpo e é transferido para o cérebro. O acúmulo de Al no cérebro gera proteínas mal dobradas e facilita a hiperfosforilação e a agregação. AlCl3 é comumente usado para desenvolver modelos animais de DA induzidos por alumínio, onde se sugere que cause encolhimento das células piramidais do hipocampo, morte de células neurais e déficits cognitivos semelhantes aos da DA.
O MPH e outros psicoestimulantes são frequentemente usados como terapia para melhorar as funções cognitivas, reduzir a impulsividade e induzir a vigília. A maioria dos estudos enfatizou que o MPH melhora a eficiência cognitiva e influencia a memória de trabalho, o controle inibitório e a flexibilidade mental. Nossos resultados também mostraram um efeito significativo do MPH na melhora do aprendizado espacial e da memória. Comparamos os efeitos do MPH e da R. officinalis com Donepezila no modelo de camundongo com DA induzida por AlCl3 e encontramos efeitos significativos do MPH na memória espacial e na memória de referência em termos do número de cruzamentos da plataforma e do número de entradas no quadrante alvo no teste do labirinto aquático de Morris (MWM). A R. officinalis também apresentou melhora significativa na memória espacial em comparação com o grupo tratado com AlCl3 e demonstrou efeitos mais significativos na memória de referência, especialmente em comparação com a Donepezila, em termos de tempo gasto no quadrante alvo.
A depressão é um dos sintomas comportamentais mais prevalentes da DA. É interessante que o Donepezila apresentou efeitos antidepressivos no teste de natação forçada em camundongos e no modelo de estresse crônico moderado em ratos. No entanto, o MPH também revelou melhora significativa nos sintomas de depressão em pacientes com síndrome de Asperger. Nosso estudo comparou os efeitos do R. officinalis com o Donepezila e o MPH no comportamento do tipo depressivo no modelo de DA induzido por AlCl3. A comparação dos nossos resultados de natação forçada mostrou que todos os compostos testados melhoraram significativamente os sintomas do tipo depressivo no modelo de DA induzido por AlCl3; no entanto, o R. officinalis exibiu um potencial antidepressivo significativamente maior em comparação com o MPH e o Donepezila, ao atrasar mais a latência para a imobilidade e passar mais tempo imóvel. Isso pode ser atribuído à atividade do tipo antidepressiva de um dos compostos ativos do R. officinalis, ou seja, o ácido carnósico. Evidências recentes revelam que o ácido carnósico é um modulador substancial da via ADPN-FGF9 através da ativação de PPAR-γ nos adipócitos, um fator recentemente estabelecido no desenvolvimento da depressão. Da mesma forma, o ácido rosmarínico mostrou efeitos antidepressivos mediados pelo aumento da resposta antioxidante, exibindo efeitos neuroprotetores através da ativação dos receptores GABAA. Além disso, Lataliza et al. sugeriram o envolvimento substancial das vias de sinalização dos receptores canabinoides/PPAR-γ na produção do efeito do tipo antidepressivo do ácido rosmarínico.
Além disso, foi demonstrado que 60–90% dos pacientes com DA desenvolvem sintomas neuropsiquiátricos, incluindo transtorno de ansiedade, que podem ser tratados com inibidores da acetilcolinesterase (IChEAs). Os IChEAs têm efeitos variáveis sobre a ansiedade. Além de vários efeitos modificadores da doença de vários novos derivados de IChEAs, eles também possuem efeitos promissores no comportamento do tipo ansiedade que podem ser úteis para o manejo da doença. Portanto, o presente estudo também avaliou o potencial ansiolítico comparativo do MPH, R. officinalis e Donepezila no modelo de DA induzido por AlCl3. Nossos resultados mostraram que o tratamento com Donepezila e R. officinalis melhorou significativamente o comportamento do tipo ansiedade no modelo de DA tratado com AlCl3, aumentando o tempo gasto na arena central do campo aberto. Uma comparação dos resultados mostrou que o R. officinalis exibiu o maior potencial contra a ansiedade. O R. officinalis reduz a extensão da ansiedade; no entanto, uma diminuição substancial na atividade neural também foi observada em um estudo de Choukairi et al., o que pode ser atribuído ao potencial de seus compostos ativos específicos que exercem seus efeitos através da modulação de certos receptores de neurotransmissores. Por exemplo, dois compostos principais do R. officinalis, ou seja, o ácido rosmarínico e o ácido ursólico, exibem efeitos ansiolíticos e do tipo antidepressivo observados em estudos com animais.
Além dos efeitos ansiolíticos e antidepressivos de R. officinalis, várias outras propriedades terapêuticas também foram documentadas por diversos grupos de pesquisa. Alguns dos achados significativos recentes estão destacados na Tabela 1, que representa o potencial de R. officinalis como antinociceptivo, anti-inflamatório, antiapoptótico, anticancerígeno, etc. (Tabela 1).
Propriedades farmacológicas de R. officinalis.
Sujeito Via Efeitos farmacológicos observados Condição patológica Referências Humano Oral Anticolinesterásico, antioxidante Voluntários saudáveis Humano Oral Melhora da energia mental e qualidade do sono Saúde mental precária Humano Oral Redução de placa bacteriana e sangramento gengival Sangramento gengival Humanos Oral Melhora da memória, ansiedade, depressão, melhora da qualidade do sono Voluntários saudáveis Humanos Oral Ansiedade, antidepressivo Voluntários saudáveis Humanos Inalação Diminuição da sonolência e aumento do estado de alerta Sonolência e alerta Camundongos Gavagem Oral Antidepressivo, anti-inflamatório, reequilíbrio da microbiota intestinal Estresse por restrição crônica, inflamação do hipocampo Camundongos Oral Melhora da memória, regulação sináptica DA induzida por Aβ-1-42 Camundongos Gavagem Oral Anticancerígeno Câncer colorretal (modelo de tumor xenoenxerto) Camundongos Aplicação tópica Efeito antibacteriano, cicatrização de feridas Ferida com infecção bacteriana Camundongos Oral Antidepressivo, ansiolítico, modulação do sistema oxitocinérgico no sistema límbico Depressão induzida pelo teste de suspensão pela cauda (TST), modelo de ansiedade de neuroinflamação induzida por LPS Camundongos I.P. Melhora da memória, anti-inflamatório, neurogênico Neurotoxicidade induzida por AlCl3 Camundongos Inalação Redução do estresse e corticosterona no soro, aumento do nível de dopamina no cérebro Estresse Camundongos Gavagem Oral Prevenção da função renal Nefrotoxicidade induzida por CCl4 Ratos I.P. Alívio da dor, anti-inflamatório Dor neuropática induzida por lesão de constrição crônica do nervo ciático Ratos I.P. Anti-inflamatório, antioxidante, redução de fibrose Aderência peritoneal pós-operatória Ratos Gavagem Oral Proteção intestinal, antioxidante, anti-inflamatório Dano intestinal agudo induzido por etanol Ratos Gavagem Oral Anti-inflamatório, antioxidante, redução do edema de pata Artrite induzida por adjuvante de Freund Ratos Oral Diminuição da perda óssea, anti-inflamatório, antioxidante Osteoporose Ratos Oral Redução de edema, anti-inflamatório, antálgico Edema de pata induzido por carragenina Ratos Sonda gástrica Melhora das funções cognitivas, anti- inflamatório, antioxidante DA induzida por ácido ibotênico Ratos Oral Melhora da memória Déficits de memória induzidos por lipopolissacarídeo (LPS) Ratos Oral Antioxidante Toxicidade renal e estresse oxidativo Ratos I.P. Atividade semelhante a ansiolítico Ansiedade Ratos Gavagem Oral Neuroprotetor, antinociceptivo, anti-hiperalgésico Neuropatia diabética Ratos Oral Atividade antidislipidêmica e antiaterogênica Dislipidemias induzidas por Triton e gordura saturada (CSF)
Importante notar que os compostos bioativos de R. officinalis têm capacidade limitada de atravessar a barreira hematoencefálica; portanto, diferentes abordagens de administração foram experimentadas para melhorar a entrega através da barreira hematoencefálica. Kuo et al. demonstraram lipossomos modificados com apolipoproteína E conjugados com ácido fosfatídico como transportadores de ácido rosmarínico e quercetina para infiltrar a BHE e bloquear a DA induzida por Aβ1–42. Da mesma forma, a ligação de ligante específico, a administração direcionada por nanopartículas e a nanoemulsão por via intranasal foram utilizadas para resgatar a neurodegeneração.
É interessante notar que o MPH exibiu comportamento aumentado do tipo ansiedade no teste de campo aberto no presente estudo. Os efeitos do MPH na ansiedade ainda não são claros. Alguns estudos mostraram que o MPH diminui ou aumenta a ansiedade. Diferentes efeitos do MPH na ansiedade têm sido debatidos, e tais variações indicam a natureza multidimensional e complexa dos comportamentos emocionais. Existe a possibilidade de que os procedimentos aplicados para avaliar a ansiedade meçam apenas um domínio idiossincrático específico da emoção testada. Por exemplo, conforme relatado por Boyette-Davis et al., os efeitos ansiolíticos do MPH não são afetados com base nas mudanças no comportamento locomotor. Portanto, várias abordagens experimentais seriam necessárias para avaliar completamente os efeitos do MPH na ansiedade. Em contraste, a administração aguda de MPH também demonstrou efeitos ansiolíticos no teste de campo aberto, onde o MPH foi administrado 20 minutos antes do teste. Diferenças na dosagem e na duração do tratamento podem ser outra possível razão para os efeitos variados na ansiedade. Embora os efeitos fisiológicos e comportamentais do MPH sejam geralmente reversíveis após exposição crônica intermitente ao MPH, isso é seguido por abstinência prolongada. No entanto, os efeitos de abstinência também podem ser a possível razão para a alta ansiedade no grupo tratado com MPH no presente estudo.
A avaliação histopatológica revelou a formação de placas amiloides nos grupos tratados com AlCl3, mostrando o desenvolvimento da patologia da DA. Nossos resultados revelaram que todos os compostos testados não conseguiram reduzir a carga de placas Aβ. Embora o ácido carnósico melhore significativamente a disfunção colinérgica e os defeitos mitocondriais ao reduzir a toxicidade mediada por Aβ, no nosso caso, nenhum efeito substancial foi observado por qualquer um dos medicamentos testados ou por R. officinalis. Talvez as doses selecionadas do nosso estudo não sejam muito eficazes para reduzir as placas Aβ com uma duração de tratamento mais curta, o que pode ser a possível razão para não serem eficazes na redução da carga amiloide.
Esses achados fornecem um conjunto preliminar de dados sobre o potencial terapêutico de R. officinalis, que possui atividades ansiolíticas e antidepressivas substanciais. O MPH e a R. officinalis têm efeitos significativos na cognição, sendo o MPH mais eficaz que a R. officinalis na restauração da memória espacial. No entanto, o MPH aumenta o comportamento do tipo ansioso, o que requer uma compreensão mais aprofundada dos mecanismos moleculares complexos envolvidos em seu modo de ação.
Conclusão
A perda de memória, juntamente com sintomas neuropsiquiátricos na DA, leva à necessidade de um fármaco que possa melhorar a memória e reduzir o desespero comportamental. A donepezila não conseguiu interromper a progressão da doença e está associada a vários efeitos colaterais, e o MPH pode agravar os sintomas psicológicos. Portanto, a R. officinalis, um extrato vegetal natural, pode ser mais adequada para tratar o declínio cognitivo, bem como os sintomas psicológicos, com efeitos colaterais mínimos. Uma investigação mais aprofundada do modo de ação da R. officinalis e do papel de seus diversos compostos ativos é necessária para indicar seu potencial terapêutico para a DA.
Declaração de Disponibilidade de Dados
As contribuições originais apresentadas no estudo estão incluídas no artigo/Material Suplementar. Dúvidas adicionais podem ser direcionadas ao autor correspondente.
Declaração de Ética
O estudo animal foi revisado e aprovado pelo Conselho de Revisão Interna ASAB-NUST.
Contribuições dos Autores
SZ, contribuição substancial para a concepção e desenho do estudo e finalização do manuscrito; SA, assistência nas injeções intraperitoneais, manipulação dos animais, análise comportamental e edição e formatação do manuscrito; NM, todo o trabalho experimental, análise de dados, interpretação e redação do artigo.
Financiamento
Esta pesquisa foi apoiada por meio de uma bolsa de pesquisa de mestrado concedida a NM pela Universidade Nacional de Ciências e Tecnologia (NUST), Islamabad, Paquistão. O trabalho foi parcialmente financiado por meio do número de bolsa de pesquisa 5974 concedido a SZ, no âmbito do Programa Nacional de Bolsas de Pesquisa para Universidades-HEC, Paquistão. As fontes de financiamento não tiveram envolvimento no desenho do estudo, coleta, análise e interpretação dos dados, redação do relatório e decisão de submeter o artigo para publicação.
Conflito de Interesses
Os autores declaram que a pesquisa foi conduzida na ausência de quaisquer relações comerciais ou financeiras que pudessem ser interpretadas como um potencial conflito de interesses.
Nota do Editor
Todas as afirmações expressas neste artigo são exclusivamente dos autores e não representam necessariamente aquelas de suas organizações afiliadas, ou do editor, dos editores e dos revisores. Qualquer produto que possa ser avaliado neste artigo, ou alegação que possa ser feita por seu fabricante, não é garantido ou endossado pelo editor.
Referências
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