Terapias medicamentosas para a preservação da bainha de mielina e a redução da severidade de convulsões em um modelo animal de esclerose múltipla
Drug therapies for myelin sheath preservation and seizure severity reduction in an animal model of multiple sclerosis

Publication year: 2024
Theses and dissertations in Portugués presented to the Universidade Federal do Rio de Janeiro. Faculdade de Medicina to obtain the academic title of Doutor. Leader: Mendonça, Henrique Rocha

A mielina é essencial para o funcionamento adequado do sistema nervoso central (SNC) de mamíferos, garantindo a condução adequada dos impulsos elétricos. Alterações em sua estrutura podem levar a doenças incapacitantes como a Esclerose Múltipla (EM). A EM pode levar à epilepsia, sugerindo que lesões desmielinizantes podem se relacionar à excitabilidade anormal e convulsões, associadas à diminuição da função cognitiva e rápida incapacidade dos pacientes. Poucas pesquisas existem investigando a patogênese dessa relação e como impedir o aumento da excitabilidade. Este trabalho visa investigar o efeito do pranlucaste ou fingolimode na proteção contra desmielinização e hiperexcitabilidade cerebral em um modelo animal de EM. Para isso, camundongos suíço adultos jovens foram tratados por cinco semanas com dieta em pó que continha ou não cuprizona (CPZ) 0,2% e com injeções intraperitoneais diárias com pranlucaste (0,1 mg/kg), fingolimode (1mg/kg) ou veículo. O tratamento com pranlucaste não mostrou ter um efeito robusto na preservação da mielina, já que não protegeu contra a perda de lipídeos da mielina, de oligodendrócitos maduros, do número de fibras mielínicas ou do número de fibras com a razão-g na faixa ideal no corpo caloso (CC), diferentemente da proteção/remielinização observada após tratamento com fingolimode. Entretanto, assim como o fingolimode, o pranlucaste preservou parcialmente a função sensitiva no teste de sensibilidade tátil, além de diminuir significativamente o tempo de duração das convulsões na fase 6 da escala de Racine modificada, sugerindo recuperação sensitiva e proteção contra a hiperexcitabilidade cerebral. Ambos os tratamentos diminuíram a concentração de potássio extracelular, o que pode estar relacionado à redução de descargas neuronais anormais. A melhora funcional e de excitabilidade promovida pelo fingolimode ocorre concomitante à preservação da mielina. Além disso, a proteção contra a perda dos canais Nav1.6 aponta para preservação da característica de nodos de Ranvier de fibras nervosas saudáveis. Já em relação ao tratamento com pranlucaste essa melhora parece estar associada a outros mecanismos não investigados no presente estudo. Em suma, este trabalho permitiu investigar os efeitos do pranlucaste, ainda não usado na EM, e do fingolimode, já aplicado como opção de tratamento da EM, na mielinização e na probabilidade de convulsões, oferecendo subsídios para uma melhor escolha clínica do tratamento de pacientes que apresentem diferentes aspectos patológicos da doença.(AU)
Myelin is essential for the proper functioning of the central nervous system (CNS) in mammals, ensuring the appropriate conduction of electrical impulses. Alterations in its structure can lead to disabling diseases such as Multiple Sclerosis (MS). MS can lead to epilepsy, suggesting that demyelinating lesions may be related to abnormal excitability and seizures, associated with decreased cognitive function and rapid disability in patients. Few studies have investigated the pathogenesis of this relationship and how to prevent the increase in excitability. This study aims to investigate the effect of pranlukast or fingolimod on protection against demyelination and cerebral hyperexcitability in an animal model of MS. For this purpose, young adult Swiss mice were treated for five weeks with a powdered diet containing or not containing 0.2% cuprizone (CPZ) and with daily intraperitoneal injections of pranlukast (0.1 mg/kg), fingolimod (1 mg/kg), or vehicle. Pranlukast treatment did not show a robust effect on myelin preservation, as it did not protect against the loss of myelin lipids, mature oligodendrocytes, the number of myelinated fibers, or the number of fibers with the gratio in the optimal range in the corpus callosum (CC), unlike the protection/remyelination observed after fingolimod treatment. However, like fingolimod, pranlukast partially preserved sensory function in the tactile sensitivity test and significantly reduced seizure duration in phase 6 of the modified Racine scale, suggesting sensory recovery and protection against cerebral hyperexcitability. Both treatments decreased extracellular potassium concentration, which may be related to the reduction of abnormal neuronal discharges. The functional and excitability improvements promoted by fingolimod occur concomitant with myelin preservation, and additionally, the protection against the loss of Nav1.6 channels points to the preservation of the nodal characteristics of healthy nerve fibers. In relation to pranlukast treatment, this improvement seems to be associated with other mechanisms not investigated in the present study. In summary, this work allowed for the investigation of the effects of pranlukast, not yet used in MS, and fingolimod, already applied as a treatment option for MS, on myelination and seizure likelihood, providing insights for better clinical treatment choices for patients presenting different pathological aspects of the disease.(AU)

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