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Gianni Mancini
Josiane Budni
Roberta de Paula Martins
Paulo Silveira
Universidade Federal de Santa Catarina Programa de pós-graduação em bioquímica
Programa de Apoio a Planos de Reestruturação e Expansão das Universidades Federais - REUNI
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Doenças Mentais
• Doenças Neurodegenerativas: • Mal de Alzheimer
• Mal de Parkinson
• Doença de Huntington
• Esclerose lateral amiotrófica (ELA)
• Doenças não Neurodegenerativas: • Esquizofrenia
• Depressão
• Transtorno bipolar
• Epilepsia
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• Em 1950, havia 214 milhões de pessoas com 60 anos ou mais e as estimativas indicam que serão 1 bilhão em 2025.
Mal de Alzheimer
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Mal de Alzheimer
• Perda de neurônios no hipocampo e no córtex
– Perda de neurônios colinérgicos no núcleo da base
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• Comprometimento da memória e cognição:
– diminuição da memória, dificuldade no raciocínio e pensamento, e alterações comportamentais.
Mal de Alzheimer
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• Sintomas
– Primeira manifestação clinica: perda de memória recente - perda gradual da memória
– declínio no desempenho para tarefas cotidianas
– diminuição do senso crítico
– desorientação temporal e espacial
– mudança na personalidade
– dificuldade no aprendizado
– dificuldades na área da comunicação.
Mal de Alzheimer
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• Tratamento:
– Inibidores da acetilcolinesterase
• Tacrina
• Donepezil
• Rivastigmina
• Galantamina
– Inibidores da BACE
– Antiagregantes
Mal de Alzheimer
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Mal de Parkinson
• Perda de neurônios dopaminérgicos na substância nigra
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• Comprometimento do controle dos movimentos
Mal de Parkinson
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Mal de Parkinson
• Sintomas
– Tremores em repouso
– lentidão de movimentos
– Rigidez muscular
– Desequilíbrio postural
– Supressão dos movimentos voluntários
– Alterações na fala e na escrita
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• Tratamento
– Levodopa
– Agonistas dos receptores dopaminérgicos
• Bomocriptina
• Ropinirol
• Pramipexol
– Antagonistas dos receptores muscarínicos
• Mesilato de benzotropina
• Cloridrato de difenildramina
Mal de Parkinson
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Depressão
• Afetar o estado de humor da pessoa
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• OMS: Depressão será doença mais comum do mundo em 2030
Depressão
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• Sintomais:
– Perda de energia ou interesse
– Humor deprimido
– Dificuldade de concentração
– Alterações do apetite e do sono
– Lentificação das atividades físicas e mentais
– Sentimento de pesar ou fracasso
Depressão
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• Pessimismo • Dificuldade de tomar decisões • Dificuldade para começar a fazer suas tarefas • Irritabilidade ou impaciência • Inquietação • Achar que não vale a pena viver; desejo de morrer • Chorar à-toa • Dificuldade para chorar • Sensação de que nunca vai melhorar, desesperança... • Dificuldade de terminar as coisas que começou • Sentimento de pena de si mesmo • Persistência de pensamentos negativos • Queixas frequentes • Sentimentos de culpa injustificáveis • Boca ressecada, constipação, perda de peso e apetite, insônia, perda
do desejo sexual
Depressão
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• Tratamento (antidepresivos):
– Inibidores da MAO
• Imipramina
• Amitriptilina
– Inibidores da recaptação de Serotonina
• Fluoxetina
• Citalopram
• Sertralina
– Atípicos
• Bupropiona
Depressão
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Roberta de Paula Martins
Estresse Oxidativo nas Doenças
Mentais
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA
CICLO DE SEMINÁRIOS EM BIOQUÍMICA
Integração entre Pós-graduação e Graduação
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Radicais Livres
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Espécies Reativas
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Espécies Reativas
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Capacidade Antioxidante
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Estresse Oxidativo
O cérebro consome cerca de
20% do oxigênio total do corpo
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Estresse Oxidativo
Doença de Alzheimer
Doença de Parkinson
Depressão
Esquizofrenia
Transtorno Bipolar
Morte Celular
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Depressão
Peroxidação de Lipídios
Malondialdeído (MDA)
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A Guanina presente no DNA e RNA é mais suscetível a ROS do que
as outras bases. Quando oxidada dá origem a 8-oxo-7,8-
dihydroguanosine (8-OHG) no RNA e 8-oxo-7,8-deoxyguanosine (8-
dOHG) no DNA.
Depressão
Região CA3 do hipocampo humano obtido após a morte.
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Doença de Alzheimer Doença neurodegenerativa progressiva e irreversível
De etiologia não totalmente conhecida
Acúmulo da proteína β-amilóide formando placas senis e da
poteína tau compondo os novelos neurofibrilares
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Propriedades Tóxicas:
Disfunção sináptica
Fosforilação da proteína Tau
Dano Mitocondrial
Neurodegeneração
Doença de Alzheimer
Formação do Peptídio β-Amilóide
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Doença de Alzheimer
Hiperfosforilação da Proteína Tau
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Doença de Alzheimer
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Doença de Parkinson
Doença degenerativa, crônica e progressiva,
que acomete em geral pessoas idosas.
Degeneração de neurônios dopaminérgicos na região da
substância nigra.
Dano oxidativo induz agregação de proteínas e prejudica
seu processo de degradação.
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Doença de Parkinson
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Marcadores bioquímicos
Depressão
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Ativação microglial
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![Page 46: Universidade Federal de Santa Catarina Programa de …ppgbqa.ufsc.br/files/2011/06/Seminário-Reuni-II.pdf · –Atípicos •Bupropiona Depressão . Roberta de Paula Martins Estresse](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052713/5bad043109d3f259598c8549/html5/thumbnails/46.jpg)
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Marcadores bioquímicos
Depressão
![Page 48: Universidade Federal de Santa Catarina Programa de …ppgbqa.ufsc.br/files/2011/06/Seminário-Reuni-II.pdf · –Atípicos •Bupropiona Depressão . Roberta de Paula Martins Estresse](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052713/5bad043109d3f259598c8549/html5/thumbnails/48.jpg)
JOSIANE BUDNI
FLORIANÓPOLIS, JUNHO DE 2011
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA
CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS
PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOQUÍMICA
LABORATÓRIO DE NEUROBIOLOGIA DA DEPRESSÃO
MODELOS ANIMAIS DE DOENÇAS MENTAIS
CICLO DE SEMINÁRIOS REUNI-BQA
![Page 49: Universidade Federal de Santa Catarina Programa de …ppgbqa.ufsc.br/files/2011/06/Seminário-Reuni-II.pdf · –Atípicos •Bupropiona Depressão . Roberta de Paula Martins Estresse](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052713/5bad043109d3f259598c8549/html5/thumbnails/49.jpg)
Fármacos x modelos animais de doenças mentais
A disponibilidade de fármacos para doenças mentais
Testes comportamentais
Desenvolvimento Validade
Fenótipos tipo-doença
Mecanismos Neurobiológicos Mecanismos Genéticos
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Investigação de novos fármacos ;
Modelos animais de doenças mentais
Estudo do mecanismo de ação de
novos fármacos;
Compreensão da fisiopatologia doenças
mentais (mecanismos neurobiológicos)
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Apresentar analogia à doença humana em suas
manifestações ou sintomatologia;
Modelos animais de doenças mentais
Requisitos
Produzir alterações
comportamentais que posam ser
objetivamente avaliadas;
Reversão das alterações comportamentais produzidas
no modelo pelo tratamento farmacológico efetivo em
humanos;
Reprodutibilidade
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Falta de modelos animais adequados
sintomatologia não pode ser mensurada
causa genética não pode ser replicada
Reprodutibilidade
Modelos animais de doenças mentais
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Teste do nado forçado
Modelos Animais de Depressão
Antidepressivos tempo de imobilidade
Tempo de imobilidade 6 minutos
Cilindro: 10 cm de diâmetro e 24 cm de altura com 19 cm de água à 25 1C
Porsolt et al., 1977
Estado de desespero comportamental estresse inescapável
Modelo preditivo MAIS UTILIZADO!
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Teste de suspensão da cauda
Modelos Animais de Depressão
Antidepressivos tempo de imobilidade
Tempo de imobilidade 6 minutos
Steru et al., 1985
Estado de desespero comportamental
Modelo preditivo
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Modelos Animais de Depressão
Modelos baseados no Estresse Ambiental
Exposição do animal a diferentes
estímulos estressores imprevisíveis
Estresse crônico moderado e
estresse imprevisível
DIFÍCIL REPRODUÇÃO
Diminuição do peso corporal
Diminuição do consumo de sacarose
Aumento dos níveis de cortisol
Alterações hipocampais
Diminuição do “grooming”
Revertidos por antidepressivos
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Estresse crônico Moderado
Modelos Animais de Depressão
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Confinamento (1 h)
Banho Forçado
32°C (30 min)
9:00
14:00
18:00
Dia 1 Dia 2 Dia 3 Dia 4 Dia 5 Dia 6 Dia 7
Confinamento (1 h)
Confinamento (1 h)
Privação de água e comida (15 h)
Restrição de comida (3 h)
Confinamento (1 h)
Confinamento (1 h)
Confinamento (1 h)
Pareamento na caixa suja (10 min)
Privação de água (15 h)
Acesso à garrafa vazia
(2 h)
Caixa suja (24 h)
Inversão do ciclo
claro-escuro
Confinamento (1 h)
Banho forçado
32°C (30 min)
9:00
14:00
18:00
Confinamento (1 h)
Pareamento na maravalha suja
(10 min)
Confinamento (1 h)
Confinamento (1 h)
Privação de água e
comida (15 h)
Pareamento com restrição de comida (10 min)
Inversão do ciclo
claro-escuro
Inversão do ciclo
claro-escuro
Inversão do ciclo
claro-escuro
Inversão do ciclo
claro-escuro
Maravalha suja (19 h)
9:00
14:00
18:00
Confinamento (1 h)
Confinamento (1 h)
Privação de água e comida
(15 h)
Restrição de comida (3 h)
Confinamento (1 h)
Pareamento na caixa suja (10 min)
Confinamento (1 h)
Banho forçado
32°C (30 min)
Confinamento (1 h)
Caixa suja (19 h)
Caixa suja (19 h)
Inversão do ciclo
claro-escuro
Acesso à garrafa vazia
(2 h)
Confinamento (1 h)
Privação de água (15 h)
Começo do ECM
Estresse Crônico Moderado (ECM) S
EM
AN
A 1
S
EM
AN
A 2
S
EM
AN
A 3
Modelos Animais de Depressão
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Estresse imprevisível Modelos Animais de Depressão
TTO
24h depois TNF, TSC, splash test, peso, dosagens bioquímicas...
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Estresse social Modelos Animais de Depressão
Pareamento entre animais
Exposição do animal a diferentes tipos de estresse social
Odor do predador
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Estresse precoce Modelos Animais de Depressão
Separação Maternal
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TNF-α
C 0.01 0.1 1 10 1000
50
**
TNF (fg/site, i.c.v.)
15 min
200
250
300
Imm
ob
ilit
y t
ime (
s)
C 0.01 0.1 1 10 1000
50
**
TNF (fg/site, i.c.v.)
60 min
200
250
300
Imm
ob
ilit
y t
ime (
s)
C 0.01 0.1 1 10 1000
50
TNF (fg/site, i.c.v.)
180 min
200
250
300
Imm
ob
ilit
y t
ime (
s)
Modelos Animais de Depressão
Farmacológicos
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Farmacológicos
Modelos Animais de Depressão
Dexametasona
ou corticosterona
HiperativaçãoEixo HPA
Alterações Comportamentais
Morte de Neurônios
Hipocampais
Sintomas da
depressão
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Bulbectomia olfatória Modelos Animais de Depressão
Remoção do Bulbo olfatório = interação ambiental e social
Mudanças comportamentais = anedonia
Revertido por antidepressivos
Aterações peso, sono/vigília, neuroendócrinas e neuroimunes
Revertidos por antidepressivos
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Doenças de Parkinson
Modelos Animais de Doença de Parkinson
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Modelos Animais de Parkinson
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Modelos animais baseado em mutações
Modelos Animais de Alzheimer
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Desenvolvimento da placa amilóide distrofia neurítica, perda de
terminais pré-sinápticos, astrocitose e microgliose.
Modelos animais baseado em mutações
APP tg animal models of AD
Modelos Animais de Alzheimer
Tau mutations tg animal models of AD
Disfunção da tau, bem como formação da placa beta amilóide o que
pode induzir neurodegeneração e demência.
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Testes comportamentais
Modelos Animais de Doença de Parkinson
Motor Function
• Rota-rod
• Open-field
Cognition
• Morris Water Maze
• Fear Conditioning
• Passive avoidance
• Object recognition
• T-maze
• Y-maze
Emotion
• Plus maze
• Light-dark box
• Open-field
• Aggression Beh
• Maternal Behav
• Social Behav.
• Forced swim test
Sensory
• Hot-plate
• Tail flick
• PPI
• Visual Cliff
• Visual placing
• Visual WM
• Sticky-tape
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Não introdução de medicamentos no mercado
Antidepressivos ativos nos testes após administração aguda e na clínica necessitam de administração crônica
Modelos utilizam camundongos normais enquanto que a doença provavelmente requer uma vulnerabilidade genética
“Necessita-se de modelos animais de doenças mentais para um melhor entendimento dessas
doenças mas estes só podem ser desenvolvidos após o conhecimento da patologia humana”
Críticas aos Modelos Animais
Modelos Animais de Depressão
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Obrigada!