Modulação do sistema glutamatérgico por ibogaína relevante às suas propriedades antiaditivas e tóxicas

Ibogaína é um alcalóide isolado de Tabernanthe iboga, com suposta atividade antiaditiva. Relatos de casos, bem como estudos clínicos não controlados, sugerem que uma única dose de ibogaína é capaz de eliminar os sintomas da síndrome de abstinência e a compulsão pelo uso de drogas, efeitos que se mantém por longos períodos de tempo. Estas propriedades tem sido evidenciadas experimentalmente em roedores. Embora saiba-se que a ibogaína pode afetar vários sistemas de neurotransmissores, as bases neuroquímicas para esta possível atividade antiaditiva ainda não estão esclarecidas. Ibogaína age como um antagonista do receptor glutamatérgico NMDA, e foi demonstrado que vários antagonistas de receptores NMDA atenuam a dependência, a tolerância, a sensibilização, e o reforço produzidos por drogas de abuso. O sistema glutamatérgico também tem sido implicado na neurotoxicidade induzida por altas doses de ibogaína. Assim, o objetivo principal desta tese foi contribuir para o esclarecimento do mecanismo de ação antiaditivo e neurotóxico de ibogaína, focalizando o sistema glutamatérgico e as interações com os receptores NMDA, através de análises in vivo e in vitro. Os resultados demonstram que uma única administração de ibogaína resulta em efeitos a longo prazo mensuráveis in vivo e in vitro, não atribuíveis à toxicidade. Sugere-se que ocorram alterações funcionais de longo prazo em receptores NMDA, que podem ser relevantes no contexto terapêutico de ibogaína e outros antagonistas NMDA. "Jumping" (saltos ininterruptos) é o principal sintoma da síndrome de abstinência a morfina em camundongos. Demonstrou-se que a ibogaína e o MK-801 inibiram de maneira dose-dependente, e atuaram sinergicamente, quanto à inibição do 'jumping" precipitado por naloxona em camundongos dependentes de morfina. Estes resultados sugerem que o efeito da ibogaína na fase aguda da síndrome de abstinência a opióides pode ser mediado por receptores NMDA. Demonstramos ainda que a ibogaína inibe o 'jumping" precipitado por NMDA em camundongos sem tratamento prévio com morfina, e que este efeito não é observado a longo prazo. Este resultado sugere que o "jumping" pode ser conseqüência de uma ativação aguda do receptor NMDA. A análise de união específica de [³H] MK-801 em membranas de córtex cerebral de camundongos, não evidenciou diferenças na densidade ou sensibilidade de receptores NMDA em animais abstinentes de morfina tratados ou não com ibogaína ou MK-801 comparados a camundongos livres de morfina. Estes resultados corroboram a idéia de que a síndrome de abstinência possa de fato estar relacionada a uma alteração funcional transitória dos receptores NMDA. Verificou-se que ibogaína em altas concentrações estimula a liberação e inibe a captação de glutamato em sinaptossomas de córtex cerebral (mas não de cerebelo) de camundongos (mas não de ratos). A estimulação da liberação de glutamato não ocorre em presença de concentrações despolarizantes de potássio, e não é dependente de cálcio extracelular ou canais de sódio voltagem dependente. Verificamos ainda que ibogaína também inibe a captação de glutamato em culturas de astrócitos de córtex cerebral de camundongos e ratos. Estes resultados sugerem que altas concentrações de ibogaína induzem efeitos neurotóxicos em regiões específicas do cérebro, variáveis entre diferentes espécies animais. Este trabalho demonstrou que o sistema glutamatérgico em geral, e os receptores NMDA em particular, estão envolvidos no efeito antiaditivo da ibogaína, e podem estar relacionados ao efeito neurotóxico de altas doses desta droga. Este trabalho também reafirma a importância do estudo de produtos naturais como uma importante fonte de novas substâncias protótipo com aplicação terapêutica.Ibogaine is an alkaloid isolated from Tabemanthe iboga with putative antiaddictive properties. Anecdotal reports, as well as uncontrolled clinical data, suggest that a single dose of ibogaine attenuates withdrawal symptoms and drug craving for extended periods of time. These reports are somewhat supported by animals studies. Ibogaine alters various neurotransmistter systems. However the neurochemical basis for this alleged antiaddictive activity remain unclear. Ibogaine acts as a NMDA receptor antagonist; and various NMDA receptors antagonists attenuate dependence, tolerance, sensitization, and reinforcing properties produced by drugs of abuse. The glutamatergic system has also been implicated in the neurotoxicity induced by high doses of ibogaine. Hence, the purpose of this thesis was to clarify the mechanism of the antiaddictive and neurotoxic effects of ibogaine, focusing on the glutamatergic system and the modulation of NMDA receptors by in vivo and in vitro analysis. The results demonstrate that a single administration of ibogaine results in long lasting effects, detectable in vivo and in vitro, and unrelated to its toxicity. Such results, understood as functional long lasting changes in NMDA receptors, may be relevant within the context of therapeutic uses of ibogaine and NMDA antagonists. Jumping is a distinct sign of morphine withdrawal in mice. Ibogaine and MK-801 dose dependently inhibited the naloxone-induced jumping in morphine dependent mice; moreover, there is synergism of ibogaine and MK-801 in this inhibition. This results suggest that the inhibitory effects of ibogaine on the acute phase of opiate withdrawal symptoms are mediated by NMDA receptors. Additionally, we demonstrate that ibogaine inhibited NMDA-induced jumping in morphine naive mice, and that this is nota long term effect. This result suggests that jumping may be consequent to an acute activation of NMDA receptors. The analysis of [³H]MK-801 binding to mice cortical membranes, did no reveal differences in the density or sensitivity of NMDA receptors in morphine withdrawal mice, treated or not with ibogaine or MK-801, in comparison with morphine free mice. These findings support the idea that the morphine withdrawal syndrome may indeed be associated with an acute and transient functional state of NMDA receptors. We verified that high concentrations of ibogaine stimulate glutamate release and inhibit glutamate uptake by cortical (but not cerebellar) synaptosomes of mice (but not rats). The ibogaine-induced glutamate release was not observed in the presence of depolarizing K⁺ concentrations, and is independent of exogenous Ca²⁺ and voltagesensitive Na⁺ channels. Additionally, ibogaine nearly abolished glutamate uptake by cortical astrocyte cultures from rats and mice. The data provide direct evidence of glutamate involvement in the neurotoxicity induced by high doses of ibogaine in specific regions of brain, variable among animal species. This study demonstrate that the glutamatergic system in general, and NMDA receptors in particular, are involved in the antiaddictive effects of ibogaine, and may be also related to its neurotoxic effect in higher doses. This study also ratify the importance of studying natural products as an important source of new prototype drugs with therapeutic application

Study of acute toxicity and investigation of the presence of β-N-methylamino-L-alanine in the Gunnera manicata L. a species native to Southern Brazil

Gunnera (Gunneraceae) forma uma complexa associação com a cianobactéria Nostoc puctiforme L. A simbiose Gunnera-Nostoc é a única relatada envolvendo uma angiosperma e, em decorrência desta, ocorre a formação da neurotoxina β-N-metilamino-L-alanina (BMAA). No sul do Brasil, encontra-se a espécie G. manicata L., da qual não constam, na literatura científica, estudos fitoquímicos, farmacológicos e toxicológicos. Assim, o presente estudo avaliou a toxicidade aguda e a presença da neurotoxina BMAA em extratos aquosos de G. manicata. O ensaio de toxicidade aguda foi realizado com extrato aquoso das raízes de G. manicata na concentração de 2000 mg/kg, administrado em dose única via oral em ratos Wistar. Letalidade foi observada diariamente durante 14 dias pós-tratamento. Após a eutanásia, a massa relativa dos órgãos foi analisada por ANOVA de uma via e investigou-se a presença de alterações macroscópicas. A análise do BMAA por CG/EM envolveu uma etapa preliminar de derivatização, já a análise por ESI-EM/EM foi realizada por infusão direta. O presente estudo demonstrou a ausência da neurotoxina nas amostras de G. manicata analisadas bem como a ausência de toxicidade aguda no extrato aquoso das raízes. Esses dados demonstram alta margem de segurança dos extratos testados.Gunnera (Gunneraceae) forms a complex association with the cyanobacterium Nostoc puctiforme L. Gunnera-Nostoc symbiosis is the only one reported involving a flowering plant, and results in the formation of the neurotoxic amino acid β-N-methylamino-L-alanine (BMAA). The species Gunnera manicata L., for which phytochemical, pharmacological and toxicological studies are lacking, is found in Southern Brazil. Therefore, acute toxicity and the presence of neurotoxic amino acid were investigated in aqueous extracts of G. manicata. The acute toxicity test was conducted by administering aqueous root extract of G. manicata at a concentration of 2000 mg/kg in a single dose orally to Wistar rats. Lethality was monitored daily for 14 days after treatment. The relative mass of organs was analyzed by one-way ANOVA and macroscopic changes were investigated. The analysis of BMAA, a procedure performed by GC/MS, involved a preliminary derivatization step. The ESI-MS/MS analysis was done by direct infusion. The present study demonstrated absence of neurotoxin in the samples of G. manicata analyzed and absence of acute toxicity in aqueous root extracts. These data confirm that extracts from the roots of G. manicata have a high margin of drug safety

Presence of p-synephrine in teas commercialized in Porto Alegre (RS/Brazil)

Citrus aurantium (bitter orange) is characterized by the presence of p-synephrine, an amine structurally and pharmacologically related to ephedrine. Besides the same adverse effects as ephedrine, nowadays it is believed that altered levels of p-synephrine can be associated to the occurrence of migraine and cluster headaches. Leaves and fruits of this species are highly commercialized in form of teas and herbal preparations, but without taking into account the risks associated with its use. This work describes a survey of teas and herbal preparations containing C. aurantium, commercialized in Porto Alegre (RS/Brazil), in order to verify the presence of p-synephrine. Comparing with the mean amount available in the supermarkets, around 20% of the teas and 10% of the herbal preparations declared the presence of C. aurantium in their labels. In a sampling of 15 teas and 2 herbal preparations selected for the analysis, the presence of p-synephrine was characterized in all samples, with levels between 0.0040 to 0.2308%, leading to a caution that even being natural products, they are not free of adverse effects.Citrus aurantium (laranjeira-azeda) é caracterizada pela presença de p-sinefrina, amina estrutural e farmacologicamente similar à efedrina. Além de poder causar efeitos adversos similares aos da efedrina, atualmente acredita-se que níveis endógenos alterados de p-sinefrina possam estar associados à causa da enxaqueca. Folhas e frutos desta espécie são largamente comercializados na forma de chá e em preparados de erva-mate, sem que sejam considerados os riscos associados ao seu uso. Neste sentido, este trabalho descreve uma pesquisa em chás e preparados de erva-mate comercializados em Porto Alegre, para verificar a presença de C. aurantium e p-sinefrina. Comparando com a quantidade média disponível nas prateleiras dos supermercados, cerca de 20% dos chás e 10% dos preparados de erva-mate declaravam nos rótulos conter C. aurantium. De uma amostragem de 15 chás e 2 preparados de erva-mate selecionados para análise, em todos foi caracterizada a presença de p-sinefrina com níveis variando de 0,0040 a 0,2308%, levando ao alerta de que mesmo sendo naturais, estes produtos podem não ser destituídos de reações adversas

Evaluation of anti-estrogenic or estrogenic activities of aqueous root extracts of Gunnera manicata L.

Gunnera perpensa (Gunneraceae) is an African plant widely used in traditional medicine. This species is known for its activity involving the female reproductive system, such as inducing or increasing labor, treating female infertility, expelling the placenta and/or preventing post-partum hemorrhage. These properties are probably due to (z)-venusol, a majoritary compound, and its action in conjunction with substances in the whole extract and other natural products. In southern Brazil, a native species Gunnera manicata L. that also belongs to Gunneraceae can be found. In spite of the traditional use of G. perpensa, there is no pharmacological and phytochemical information regarding the South American Gunnera species. Therefore, the aim of this study was to investigate the activity of Brazilian G. manicata aqueous extracts on the reproductive system of immature female Wistar rats through a uterotrophic assay and to verify the presence of (z)-venusol by liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry (LC-MS/MS). Data were analyzed by analysis of variance (ANOVA) and Bonferroni´s post-hoc test (p< 0.01). Results obtained shown that G. manicata extracts did not present in vivo anti or estrogenic activity. Furthermore, (z)-venusol compound was not found. This study represents the first preliminary screening done on the South American G. manicata species.Gunnera perpensa (Gunneraceae) é uma planta de origem africana extensamente utilizada na medicina tradicional do país. Esta espécie é conhecida por suas atividades no sistema reprodutor feminino, como indução ou aumento do trabalho de parto, tratamento da infertilidade em mulheres, expulsão da placenta e/ou impedimento de hemorragia pós-parto. Tais atividades devem-se, provavelmente, ao sinergismo existente entre o (z)-venusol, composto majoritário, e outros compostos presentes na planta. No sul do Brasil, encontra-se uma espécie nativa, Gunnera manicata L., pertencente à família Gunneraceae. Apesar do uso tradicional de G. perpensa, não há informações farmacológicas e fitoquímicas a respeito da espécie sul Americana de Gunnera. Assim, o objetivo deste estudo foi investigar a atividade de extratos aquosos da espécie brasileira G. manicata no sistema reprodutor de ratas Wistar imaturas através de ensaio uterotrófico e verificar a presença do composto (z)-venusol utilizando-se cromatografia líquida acoplada a espectrômetro de massas em tandem (CL-EM/EM). Para a análise estatística, utilizou-se ANOVA/Bonferroni (

Produção e Validação de Aula em Vídeo como Objeto de Ensino para o Curso de Medicina

Este trabalho apresenta o processo de produção e validação de um vídeo educacional, planejado para apoio à disciplina de Farmacologia I, do curso de Medicina, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Descreve a atividade desenvolvida durante a produção, incluindo recursos técnicos e humanos. Aponta para a busca de apoio em metodologia científica para a elaboração de experimento de validação do uso do referido vídeo, seja em aulas presenciais, ou à distância

Gender differences in biochemical markers and oxidative stress of rats after 28 days oral exposure to a mixture used for weight loss containing p-synephrine, ephedrine, salicin, and caffeine

A associação de p-sinefrina, efedrina, salicina, e cafeína em suplementos alimentares e produtos para perda de peso é muito utilizada em todo o mundo, embora a efedrina tenha sido proibida em muitos países. O objetivo deste estudo foi avaliar o perfil de toxicidade à exposição oral de 28 dias à associação de p-sinefrina, efedrina, salicina e cafeína (na proporção de 10:4:6:80 m/m respectivamente) em ratos Wistar machos e fêmeas. Diariamente, os animais foram observados quanto ao peso corporal, sinais de toxicidade, morbidade e mortalidade. Após 28 dias, os animais foram sacrificados e o sangue coletado para avaliações hematológicas, bioquímicas e de estresse oxidativo. Não se observaram sinais clínicos de toxicidade, tampouco perda significativa de peso, mortes, ou quaisquer alterações significativas nos parâmetros hematológicos. Biomarcadores do estresse oxidativo e bioquímicos mostraram peroxidação lipídica, danos renais e hepáticos (p < 0,05; ANOVA/Bonferroni) em ratos machos (100 e 150 mg/kg) e a redução (p < 0,05; ANOVA/Bonferroni) nos níveis de glutationa reduzida (GSH) em todos os grupos de machos tratados. Nas fêmeas, não houve indícios de estresse oxidativo, nem alterações bioquímicas. O diferente perfil de toxicidade entre os gêneros sugere influência hormonal nos efeitos de mistura administrada. A associação testada pode alterar o estado oxidativo e promover danos renais e hepáticos.The association of p-synephrine, ephedrine, salicin, and caffeine in dietary supplements and weight loss products is very common worldwide, even though ephedrine has been prohibited in many countries. The aim of this study was to evaluate a 28-day oral exposure toxicity profile of p-synephrine, ephedrine, salicin, and caffeine mixture (10:4:6:80 w/w respectively) in male and female Wistar rats. Body weight and signs of toxicity, morbidity, and mortality were observed daily. After 28 days, animals were euthanized and blood collected for hematological, biochemical, and oxidative stress evaluation. No clinical signs of toxicity, significant weight loss or deaths occurred, nor were there any significant alterations in hematological parameters. Biochemical and oxidative stress biomarkers showed lipid peroxidation, and hepatic and renal damage (p < 0.05; ANOVA/Bonferroni) in male rats (100 and 150 mg/kg) and a reduction (p < 0.05; ANOVA/Bonferroni) in glutathione (GSH) levels in all male groups. Female groups displayed no indications of oxidative stress or biochemical alterations. The different toxicity profile displayed by male and female rats suggests a hormonal influence on mixture effects. Results demonstrated that the tested mixture can alter oxidative status and promote renal and hepatic damages