Atividade antiepiléptica do peptídeo Neuropolybina e de um análogo : estudo eletroencefalográfico e potencial alvo farmacológico

Abstract

A epilepsia é uma desordem associada a uma disfunção do Sistema Nervoso Central que, de acordo com a OMS, afeta 50 milhões de pessoas no mundo. E apesar da grande disponibilidade de fármacos, o tratamento ainda e ineficaz para parte dos diversos fenômenos clínicos da epilepsia, sendo de grande importância a busca por novas alternativas que possam gerar medicamentos com maior eficácia e menos efeitos adversos. Recentemente, um promissor peptídeo antiepiléptico foi isolado da peçonha da vespa social Polybia paulista, denominado Neuropolybina. A fim de elucidar o mecanismo de ação e aprofundar o conhecimento da eficácia antiepiléptica com estudos eletroencefalograficos e comportamentais, esse peptídeo e um analogo, com modificações em sua seqüência, foram sintetizados (Aminotech Ltda). Para os testes de proteção contra crises induzidas quimicamente (PTZ, sc, 95 mg/kg; Pilo, ip, 250 mg/kg) camundongos Mus musculus (Swiss) foram submetidos a uma neurocirurgia para a implantação de uma canula-guia no ventrículo lateral direito e administração dos peptídeos via icv. Curvas de proteção foram obtidas a partir da utilização de três doses dos peptídeos (2,5, 1,25 e 0,4 nmol/animal para o peptídeo Neuropolybina e 3, 1,5 e 0,5 nmol/animal para o peptídeo modificado). Ambos compostos aumentaram o tempo de latência para o inicio das crises de maneira dose-dependente. Os peptídeos não protegeram contra as crises induzidas por pilocarpina em nenhuma das doses testadas. Para os testes eletroencefalograficos, ratos Wistar machos receberam a DE50 dos peptídeos e posteriormente o PTZ (sc, 105 mg/kg). Observou-­‐se que a latencia para a crise eletroencefalografica foi a mesma para a comportamental, e que o tratamento com Neuropolybina aumentou a latencia para a crise maxima, e ambos os peptideos reduziram a severidade das crises. Tambem foram feitos testes para verificar se os compostos seriam capazes de atravessar a barreira hematoencefalica, mas quando injetados ip não protegeram contras crises induzidas por PTZ. E ainda, na tentativa de elucidar o mecanismo de ação de tais compostos, ensaios de ligação a receptores de glutamato e GABA e de captação de glutamato foram realizados, mas não foram obtidos resultados significativos. Alem disso, a avaliação neurotoxica dos peptídeos no teste do campo aberto revelou que a maior dose de proteção contra crises não afeta o comportamento normal do animal, apenas a dose dez vezes maior. Na avaliação citotóxica os peptídeos não foram hemolíticos nas concentrações testadas (1, 5 a 50 nmol/poco) em eritrócitos de camundongos. Sendo assim, os peptídeos sintéticos testados apresentaram uma alta eficácia no modelo de epilepsia, com reduzidos efeitos adversos, corroborando os dados previamente obtidos e, portanto, representa uma ferramenta promissora para o desenvolvimento de novos fármacos neuroativos. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT

Epilepsy is a disorder associated with a dysfunction of the central nervous system which, according to the WHO, affects 50 million people worldwide. And despite the widespread availability of AEDs, the treatment is still ineffective for the several clinical phenomena of epilepsy, being of great importance the search for new alternatives that can generate drugs with fewer adverse effects. Recently a promising antiepileptic peptide was isolated from the venom of the social wasp Polybia paulista, named Neuropolybin. To elucidate the mechanism of action and increase knowledge of the antiepileptic efficacy with electroencephalographic and behavioral studies, this peptide and an analogue, with modifications in its sequence, were synthesized (Aminotech Ltda). For the protection tests against chemically induced seizures (PTZ, sc, 95 mg/kg; Pilo, ip, 250 mg/kg) mice underwent neurosurgery for the implantation of a guide cannula in the right ventricle for administration of peptides (icv). Protection curves were obtained byusing three doses of the peptides (2.5, 1.25 and 0.4 nmol/animal for Neuropolybin and 3, 1.5 and 0.5 nmol/animal for the modified peptide). Both compounds increased the latency to onset of seizures in a dose‐dependent manner. The peptides did not protect against pilocarpine induced seizures at any of the doses tested. For electroencephalographic recordings male Wistar rats received the ED50 of the peptides and then PTZ (sc, 105 mg/kg). It was noted that the latency for behavioral and electrographic seizures was the same, the Neuropolybin treatment increased the latency to the maximum seizure and both peptides reduced the severity of seizures. Tests were also performed to verify if the compounds would be able to cross the blood brain barrier but when injected systemically did not protect against PTZ‐induced seizures. Aditionally, in an attempt to elucidate the mechanism of action of these compounds binding assays of glutamate and GABA receptors and glutamate uptake were done but no significant results were obtained. Furthermore, the assessment of neurotoxicity of the peptides on the open field test revealed that the highest dose of protection against seizures does not affect the normal behavior of the animal, only the ten times higher dose. In cytotoxic evaluation peptides were not hemolytic at different concentrations (1.5 to 50 nmol/well) in erythrocytes of mice. Thus, the synthetic peptides tested showed high efficacy in the epilepsy model with reduced adverse effects, confirming the data previously obtained, and therefore Neuropolybin may represents a promising tool for the development of new neuroactive drugs.