Alterações comportamentais, bioquímicas e moleculares em modelo animal de inalação crônica de "crack" : papel dos sistemas dopaminérgico e endocanabinóide no córtex pré-frontal

A adição ao crack tem se apresentado como um grave problema social e de saúde pública no mundo, principalmente em países emergentes como o Brasil. Esta droga, que tem a cocaína como princípio ativo, possui maior potencial de abuso em relação às formas cheirada e inalada, além de estar relacionada a maiores índices de violência e a um descontrole comportamental característico. O presente estudo objetivou verificar a ocorrência de alterações comportamentais, bioquímicas e moleculares em modelo animal de inalação crônica de crack, focando nos sistemas dopaminérgico e endocanabinóide no córtex pré-frontal. Dados na literatura sugerem um envolvimento desses sistemas nos mecanismos da adição à cocaína, mas essa relação no córtex pré-frontal, principal região responsável pelo controle comportamental, ainda não está bem elucidada. Camundongos C57BL/6 machos foram divididos em um grupo controle e um grupo crack, sendo o último submetido a duas inalações diárias de crack, por um período de 11 dias. As concentrações de cocaína e seus metabólitos, com destaque à metilecgonidina (MEG), no sangue dos animais, foram avaliadas por GC-MS. A concentração de MEG, um metabólito exclusivo do crack, com maior potencial neurotóxico do que a cocaína em si e neurotoxicidade aditiva quando associado a ela, foi muito maior do que a da própria cocaína e, também, maior do que já descrito em outros trabalhos. Observou-se que os animais expostos ao crack apresentaram hiperlocomoção durante todo o experimento, mas não houve diferença ao longo das sessões de inalação. Além disso, esses camundongos apresentaram um comportamento peculiar, caracterizado por pulos repetitivos nos cantos da caixa durante teste no campo aberto, aparentando uma tentativa de fuga, e a frequência desse comportamento aumentou ao longo das inalações. Após avaliação da expressão gênica no córtex pré-frontal por qPCR, verificou-se que os níveis de mRNA de ΔFosB, um fator de transcrição importante no desenvolvimento da adição, estava aumentada nos animais submetidos à inalação de crack. Os genes dos receptores dopaminérgicos D1R, D2R e D3R, além da enzima de síntese de dopamina tirosina hidroxilase, apresentaram upregulation nos animais do grupo crack, enquanto que genes relacionados ao sistema endocanabinóide, como o receptor CB1 e as enzimas de degradação FAAH e MAGL, apresentaram downregulation. Essas alterações também foram observadas na expressão proteica. Além disso, por meio da quantificação por HPLC, observou-se uma diminuição dos níveis de dopamina e seus metabólitos no córtex pré-frontal dos animais submetidos à inalação de crack. Avaliando em conjunto os dados obtidos, o protocolo experimental e as informações encontradas na literatura, podemos inferir que após onze dias de inalação de crack os camundongos se encontraram em um estágio de dessensitização do sistema mesocorticolímbico, e que os efeitos observados nos sistemas dopaminérgico e endocanabinóide no córtex pré-frontal podem ser os mediadores dessa neuroadaptação. Considerando que a inalação crônica de crack promoveu alterações ainda não descritas para modelos com cloridrato de cocaína, e que os níveis de MEG encontrados no sangue dos animais submetidos à inalação foi muito maior do que os da cocaína, surge a possibilidade dessas alterações serem mediadas pelo MEG, e não apenas pela cocaína.Fape

Neuronal scaffolding protein spinophilin is integral for cocaine-induced behavioral sensitization and ERK1/2 activation

Abstract Spinophilin is a scaffolding protein enriched in dendritic spines with integral roles in the regulation of spine density and morphology, and the modulation of synaptic plasticity. The ability of spinophilin to alter synaptic strength appears to involve its scaffolding of key synaptic proteins, including the important structural element F-actin, AMPA/NMDA modulator protein phosphatase 1, and neuromodulatory G-protein coupled receptors, including dopamine receptor D2 and metabotropic glutamate receptor 5. Additionally, spinophilin is highly expressed in the striatum, a brain region that is fundamentally involved in reward-processing and locomotor activity which receives both glutamatergic and dopaminergic inputs. Therefore, we aimed to investigate the role of spinophilin in behavioral responses to cocaine, evaluating wild-type and spinophilin knockout mice followed by the examination of underlying molecular alterations. Although acute locomotor response was not affected, deletion of spinophilin blocked the development and expression of behavioral sensitization to cocaine while maintaining normal conditioned place preference. This behavioral alteration in spinophilin knockout mice was accompanied by attenuated c-Fos and ∆FosB expression following cocaine administration and blunted cocaine-induced phosphorylation of ERK1/2 in the striatum, with no change in other relevant signaling molecules. Therefore, we suggest spinophilin fulfills an essential role in cocaine-induced behavioral sensitization, likely via ERK1/2 phosphorylation and induction of c-Fos and ∆FosB in the striatum, a mechanism that may underlie specific processes in cocaine addiction