Alterações neuroinflamatórias e modulação da via colinérgica anti-inflamatória em um modelo experimental de asma - Antunes, Géssica Luana (2018)
INTRODUÇÃO: A asma resulta da inalação continua dos alergenos, levando a inflamação crônica das vias aéreas. Tipicamente, a síntese de imunoglobulina E (IgE), recrutamento eosinofílico, superprodução de muco e hiper-reatividade de células musculares lisas são impulsionadas pelas interleucinas (IL) IL-4, IL-5 e IL-13, produzidos por linfócitos Th2, tendo como resultado final a obstrução das vias aéreas. Estudos têm demonstrado que além da inflamação pulmonar a asma pode resultar em alterações no sistema nervoso central (SNC) e neuroinflamação, caracterizada pela liberação de citocinas pró-inflamatórias, como interleucina 1 beta (IL-1β) e fator de necrose tumoral α (TNF-α) e pelo aumento do tamanho mitocondrial. Além disso, sabe-se que a asma está frequentemente associada com ansiedade. Para minimizar esses danos são necessários mecanismos que regulem a resposta imune. Nesse sentido, Tracey e colaboradores, descreveram a via colinérgica anti-inflamatória, a qual regula a inflamação por meio do nervo vago e da ligação da acetilcolina (ACh) ao receptor nicotínico de acetilcolina alpha7 (α7nAChR). Desde a descoberta da via em questão, diversos estudos têm demonstrado seu potencial terapêutico em diversas patologias. OBJETIVO: Os artigos científicos que compõe essa dissertação tiveram como objetivo identificar as alterações neuroinflamatórias que podem levar a ansiedade em animais submetidos a um modelo experimental de asma (artigo 1). Avaliar os efeitos da modulação da via colinérgica anti-inflamatória através do tratamento com neostigmina sobre o estresse oxidativo e inflamação das vias aéreas em um modelo experimental de asma (artigo 2). Avaliar os efeitos da modulação da via colinérgica anti-inflamatória através do tratamento com neostigmina sobre o estresse oxidativo no córtex cerebral de animais submetidos a um modelo experimental de asma (artigo 3). METODOLOGIA: Para indução de um modelo experimental de asma, camundongos BALB/cJ foram sensibilizados com injeção subcutânea de ovalbumina (OVA) nos dias 0 e 7 do protocolo, seguido por três desafios intranasais com OVA nos dias 14, 15 e 16. O grupo controle recebeu apenas solução salina tamponada com fosfato de Dulbecco (DPBS). Nos artigos 2 e 3 para avaliar os efeitos da via colinérgica anti-inflamatória, os animais foram tratados com um inibidor da acetilcolinesterase - Neostigmina (Normastig) (80 μg/Kg) por via intraperitoneal 30 minutos depois de cada um dos 3 desafios com OVA. No 17º dia de protocolo os animais foram eutanasiados para obtenção das amostras e desenvolvimento das técnicas descritas, conforme os objetivos de cada um dos artigos científicos. RESULTADOS: No artigo científico 1, observamos que a inflamação das vias aéreas promoveu importantes alterações no encéfalo dos animais, verificamos formação de estresse oxidativo e presença de disfunção mitocondrial, resultando na alteração da atividade de importantes enzimas, como a Na+,K+-ATPase e acetilcolinesterase (AChE). Além disso, demonstramos aumento de citocinas pró- inflamatórias (IL-1β, IL-9, IL-13 e eotaxina). Em resposta a esses danos, demonstramos através de técnica de microPET utilizando o 18F- fluorodesoxiglicose (18F-FDG) que ocorre aumento no metabolismo de glicose em estruturas do eixo hipotálamo-pituitária-adrenal (HPA), levando a hiperatividade do eixo através da deficiência de feedback negativo, indicado pela diminuição dos receptores de glicocorticoide. Por fim, em resposta a esses danos também demonstramos que ocorre um aumento no imunoconteúdo de de BDNF no encéfalo. Por fim, verificamos que os animais submetidos a um modelo experimental de asma apresentam um aumento do comportamento de ansiedade. Assim, propomos, pela primeira vez, que a inflamação no tecido pulmonar medeia alterações neuroquímicas, neurometabólicas e neuroinflamatórias dentro do cérebro, que levam ao fenótipo de ansiedade na asma. No artigo cientifico 2, demonstramos que a ativação farmacológica da via colinérgica anti-inflamatória com neostigmina diminuiu significativamente a liberação de citocinas pró-inflamatórias e atenuou o estresse oxidativo e, consequentemente diminuiu o recrutamento eosinofílico e a hipersecreção de muco, levando a uma melhora nos parâmetros de mecânica ventilatória. Por fim, no artigo 3, observou-se que o tratamento com neostigmina foi capaz de reduzir o recrutamento eosinofílico nas vias aéreas e preveniu a formação de estresse oxidativo no córtex cerebral dos animais submetidos a um modelo experimental de asma. CONCLUSÃO: Os resultados encontrados nesta dissertação demonstram que a inflamação nas vias aéreas em animais submetidos a um modelo experimental de asma promove diversas alterações neuroquímicas, neurometabólicas e neuroinflamatórias que levam ao fenótipo de ansiedade. Uma dessas importantes alterações encontradas é a alteração na atividade da AChE, descrita como um importante componente da via colinérgica anti-inflamatória que regula continuamente os níveis de ACh. Nesse sentido, utilizando a neostigmina, a qual inibe a ação da AChE nas junções neuromusculares e não tem efeito direto sobre a AChE no SNC, visto que a mesma não ultrapassa a barreira hematoencefálica (BHE), demonstramos que o tratamento com neostigmina além de controlar a resposta inflamatória no pulmão também foi capaz de atenuar o estresse oxidativo no córtex cerebral de animais submetidos a um modelo de asma. Acreditamos, que esses resultados possam ser explicados pela redução da inflamação nas vias aéreas, que diminui o subsequente sinal do nervo vago ao SNC e desta forma, reduz as alterações neuroquímicas e neuroinflamatórias. Assim, acreditamos que nossos resultados possam contribuir para essa imensa lacuna que existe entre asma e transtornos emocionais, como a ansiedade e propomos que a asma deve ser olhada não apenas como uma inflamação pulmonar localizada.