Estudo do efeito protetor da atorvastatina e dos eventos iniciais da neurotoxicidade induzida pelo peptídeo-B-amilóide (AB1-40) em camundongos

Abstract

A doença de Alzheimer (DA) é uma enfermidade neurológica que afeta grande parte da população mundial. É caracterizada por perda de memória, demência progressiva, alterações de comportamento e incapacidade para as atividades rotineiras. Histopatologicamente, a DA apresenta a formação de placas pela agregação de peptídeos ß-amilóide (Aß) e emaranhados neurofibrilares, devido à hiperfosforilação da proteína tau. O objetivo deste estudo foi investigar alterações na expressão gênica e proteica envolvidas na DA e avaliar os mecanismos envolvidos em eventos iniciais da toxicidade do peptídeo Aß1-40 após infusão intracerebroventricular (i.c.v.). Além disto, avaliar se o pré-tratamento com atorvastatina previne os efeitos tóxicos deste peptídeo. Camundongos albinos Swiss machos adultos foram tratados com atorvastatina 10 mg/kg/dia, oralmente, ou veículo (solução salina, 0,9%) durante 7 dias. No sétimo dia a forma agregada de Aß1-40 (i.c.v., 400 pmol/sítio) ou salina (veículo) foi administrada. Após 24h, os animais foram eutanasiados para as análises bioquímicas. Os resultados mostram que a atorvastatina é capaz de prevenir a redução da expressão gênica da proteína pós-sináptica PSD-95, da subunidade GluN1 do receptor NMDA e dos transportadores glutamatérgicos GLAST e GLT-1 provocados pela infusão de Aß1-40 no hipocampo. O Aß promoveu diminuição na expressão proteica de BDNF e aumento dos níveis de espécies reativas de oxigênio (EROs) e nitrogênio (ERNs). O pré-tratamento com atorvastatina foi capaz de reduzir o aumento de EROs e ERNs. Através da avaliação da funcionalidade mitocondrial por respirometria de alta resolução, observamos que o Aß1-40 não alterou significativamente parâmetros de consumo de oxigênio. No entanto, a atorvastatina aumentou a capacidade respiratória mitocondrial avaliada em homogenatos de hipocampo. Em conclusão, observamos que a toxicidade do Aß1-40 apresenta como eventos iniciais alterações em proteínas da neurotransmissão glutamtérgica e estresse oxidativo. A atorvastatina previne o estresse oxidativo inicial e aumenta a capacidade respiratória mitocondrial, por um mecanismo de ação ainda não elucidado e que necessita estudos adicionais.

Abstract : Alzheimer's disease (AD) is a neurological disorder that affects a large part of the world's population. It is characterized by memory loss, progressive dementia, behavioral changes and inability to perform routine activities. Histopathologically, AD presents the formation of plaques by the aggregation of amyloid-ß peptides (Aß) and neurofibrillary tangles, due to hyperphosphorylation of tau protein. The aim of this study was to investigate alterations in gene and protein expression related to AD and to evaluate the mechanisms involved in initial events of Aß1-40 peptide toxicity after intracerebroventricular (i.c.v.) infusion. In addition, it was evaluated whether pre-treatment with atorvastatin prevents the toxic effects of this peptide. Adult male Swiss albino mice (3 months / 40-50g) were treated with atorvastatin 10 mg / kg / day, orally, or vehicle (0.9% saline) for 7 days. On the seventh day the aggregate form of Aß1-40 (i.c.v., 400pmol / site) or saline was administered. After 24h, the animals were euthanized for biochemical analysis. The results show that atorvastatin is able to prevent the gene expression reduction of the postsynaptic protein PSD-95, the NMDA receptor GluN1 subunit and glutamatergic transporters GLAST and GLT-1 induced by Aß1-40 infusion in the hippocampus. Aß promoted a decrease in BDNF expression and an increase in reactive oxygen (ROS) and nitrogen (RNS) species levels. Pretreatment with atorvastatin was able to prevent the increased ROS and RNS. Through the evaluation of mitochondrial functionality by high resolution respirometry, we observed that Aß1-40 did not significantly alter parameters of oxygen consumption. However, atorvastatin increased the mitochondrial respiratory capacity assessed in hippocampal homogenates. In conclusion, we observed that Aß1-40 toxicity presents as initial events changes in proteins related to glutamatergic neurotransmission and oxidative stress. Atorvastatin prevents initial oxidative stress and increases mitochondrial respiratory capacity by an as yet unknown action mechanism, requiring further studies.