Efeito de Analgésicos em Modelos de Nocicepção

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ
EFEITO DE DROGAS ANALGÉSICA EM DIFERENTES MODELOS DE NOCICEPÇÃO
CURITIBA
2014
INTRODUÇÃO
A dor é uma submodalidade sensorial que faz parte de um conjunto de funções fisiológicas relacionadas à proteção do organismo exposto a estímulos nocivos. A IASP (International Association for the Study of Pain) define a dor como uma experiência sensorial e emocional desagradável, associada a dano presente ou potencial, ou descrita em termos de tal dano. A sinalização destes estímulos, que inicia em receptores localizados no sistema nervoso periférico (SNP) e é conduzida até diferentes estruturas dos sistema nervoso central (SNC), pode fazer com que ocorra uma reação neurosensorial descrita como percepção dolorosa ou sensação.
O estímulo nocivo é caracterizado pela IASP como “um evento presente ou potencialmente causador de dano aos tecidos” já o estímulo nociceptivo foi considerado como “um evento presente ou potencialmente causador de dano aos tecidos que é traduzido e codificado por nociceptores”. Apesar de um dano tecidual presente ou potencial ser o denominador comum de estímulos que podem causar dor, existem alguns tipos de danos teciduais que não são detectados por qualquer receptor sensorial, e que, portanto não causam dor.
Enquanto a dor por nocicepção, especialmente a aguda, é fundamental para a preservação da integridade do indivíduo, porque é um sintoma que alerta para a ocorrência de lesões no organismo, a dor crônica não tem este valor biológico e é uma importante causa de incapacidade. A dor pode ser gerada por excesso de estímulos nociceptivos ou por hipoatividade do sistema supressor de dor, tal como ocorre em casos de dor por desaferentação.
Em condições normais, a informação sensorial é captada pelas estruturas do Sistema Nervoso Periférico (SNP) e transmitida para as unidades do Sistema Nervoso Central (SNC), onde é decodificada e interpretada. Mecanismos modulatórios sensibilizam ou suprimem a nocicepção em todas as estações em que ela é processada. Há uma considerável integração da nocicepção nos tecidos e no SNC. À medida que ascende no neuroeixo a redundância anatômica das vias sensitivas aumenta de modo significativo e a especificidade reduz-se. A ação dos neurotransmissores excitatórios liberados na medula espinal pelos aferentes primários nociceptivos sofre influência de sistemas neuronais excitatórios e inibitórios em várias regiões do sistema nervoso. 
	Muitos dos experimentos realizados com metodologias que empregam estímulos dolorosos são realizados em animais, os quais apresentam reações comportamentais compatíveis com a sensação de dor, porém, uma vez que não é possível determinar objetivamente se a sensação apresentada é realmente dor (já que o animal não pode se comunicar), é preferível classificá-la como sendo resultado da ativação das vias nociceptivas. Portanto, é possível denominar tais reações em animais experimentais como nocicepção. 
	Diversos são os testes possivelmente aplicados em laboratório, tais como os que avaliam a ação de drogas sobre comportamentos indicativos de nocicepção manifesta, nos quais o estímulo utilizado causa, por si só, a ativação das vias nociceptivas, induzindo o comportamento compatível com dor.
Experimento 1: Tratamento dos animais com analgésicos conhecidos
	Em um primeiro momento, os animais foram submetidos à determinadas doses de analgésicos conhecidos para determinar se houve relevância em seu uso em relação às contorções abdominais após a administração de ácido acético 1%. No quadro segue os fármacos usados e suas doses, e o número de contorções observadas em um intervalo de tempo de 20 minutos.
	Tratamento
	Animal 1
	Animal 2
	Animal 3
	Animal 4
	Animal 5
	Animal 6
	Média
	Salina
	46
	52
	48
	45
	54
	51
	49,3
	Indometacina
	27
	25
	28
	20
	26
	24
	25
	Propranol
	25
	28
	23
	25
	24
	21
	24,3
	Indometacina + Propranolol
	0
	2
	4
	1
	4
	1
	2
	Dexametasona
	12
	15
	18
	14
	13
	12
	14
	Fentanil 
	0
	2
	1
	0
	0
	3
	1
Salina: solução isotônica em relação aos líquidos corporais, que contém 0,9% de NaCl, em água destilada, portanto não possui efeito farmacológico (utilizada no experimento como "branco").
	Indometacina: um anti-inflamatório não esteroidal que inibe a síntese de
prostaglandinas pela inibição da ciclooxigenase, sendo por isso indicado para o alívio da dor, febre e inflamação, foi administrada 30 minutos antes do teste.
	Propranolol: é um bloqueador-beta adrenérgico não-seletivo usado principalmente no tratamento da hipertensão. Inibidor das aminas simpatomiméticas. Foi administrada 30 minutos antes do teste.
	Indometacina + propranolol: Causa possível diminuição do efeito hipotensor dos betabloqueadores. O efeito anti-hipertensivo de beta bloqueadores fica mediado pelas prostaglandinas, assim com o uso junto ao da Indometacina ela inibe a síntese das prostaglandinas reduzindo o efeito anti-hipertensivo.Isto sugere que a participação das prostaglandinas deva ser maior que das aminas simpatomiméticas na produção da hiperalgesia. Foram administradas 30 minutos antes do teste.
	Dexametasona: É um corticosteróide de ação anti-inflamatória que pode resultar em efeitos inibitórios sobre a síntese de prostaglandinas. Esse efeito também é medido pela síntese de proteínas, visto que os corticosteróides induzem a síntese de transcortina e macrocortina – proteínas que inibem a síntese de prostaglandinas através da inibição da fosfolipase A2. Foi administrada 1 hora antes do teste.
	Fentanil: É um opioide, potente analgésico narcótico de início de ação rápida e curta duração de ação que é usado no tratamento da dor. É um potente agonista dos μ-opioide. Foi administrado 15 minutos antes do teste.
A hipersensibilidade neuronal produzida durante o processo inflamatório possui dois componentes distintos, sendo um deles dependente da ativação da enzima ciclooxigenase (COX) 1 e 2, conduzindo à produção de eicosanoides (o mais importante sendo a prostaglandina), e o outro dependente da liberação de aminas simpatomiméticas, como a noradrenalina. As drogas anti-inflamatórias não esteroidais (AINEs) poderiam apresentar certa limitação da sua eficácia, considerando o seu mecanismo de ação de inibição das COXs. Os resultados sugerem que na fase aguda o componente prostaglandínico possui maior relevância na indução da hiperalgesia. No entanto, os resultados obtidos com a administração do inibidor de receptores beta-adrenérgicos (propanolol) indica que em algum momento possa ocorrer também a participação desse componente de modo mais pronunciado que as prostaglandinas, principalmente se considerarmos a possibilidade do desenvolvimento de características de dor neuropática, pois as aminas simpatomiméticas podem estar envolvidas nessa transição.
Poderia ocorrer a mudança do estado inflamatório, tendo como protagonistas os eicosanoides produzidos pela ativação da COX, para um estado neuropático, com a atuação das aminas simpatomiméticas produzidas pelo segundo braço da cascata de citocinas, explicando desse modo a observação dos efeitos semelhantes do propanolol ao da indometacina.
Experimento 2: Efeito do tratamento dos animais com uma droga teste A nas contorções abdominais induzidas por ácido acético
O teste das contorções abdominais é um modelo químico de nocicepção que se baseia na contagem das contorções da parede abdominal seguidas de torção do tronco e extensão dos membros posteriores, como resposta reflexa à irritação peritoneal e à peritonite produzidas pela injeção intraperitoneal de uma solução de ácido acético. Este teste é sensível à avaliação de drogas analgésicas, no entanto, pode ser visto como um modelo geral, não seletivo, para estudos de drogas antinociceptivas. Foi realizado o teste das contorçõesabdominais induzidas por ácido acético (1%) capaz de produzir contração da musculatura abdominal, juntamente com a extensão de pelo menos uma das patas posteriores em uma injeção intraperitoneal de ácido acético.
Os grupos controle receberam salina, veículo utilizado para diluir o composto em análise, por gavagem (via oral). Foi administrada, em outro grupo de animais, indometacina em concentração 5 mg/kg, 1 hora antes do teste, como controle positivo. 
A droga A foi testada em diferentes concentrações (100 mg/kg; 30 mg/kg; 10 mg/kg), todas administradas por gavagem 1 hora antes da aplicação do ácido acético. Essas concentrações são calculadas em progressão logarítmica.
Após a injeção do ácido acético, os animais foram observados quantificando-se, cumulativamente, o número de contorções abdominais, durante um período de 20 minutos. A atividade antinociceptiva foi determinada tomando-se como base a inibição do número das contorções dos animais tratados em relação ao número de contorções dos animais do grupo controle.
	Tratamento
	Animal 1
	Animal 2
	Animal 3
	Animal 4
	Animal 5
	Animal 6 
	Média
	Salina 
	48
	50
	46
	43
	55
	52
	49
	Indometacina 
	26
	28
	26
	24
	23
	24
	25,2
	A (100 mg/kg)
	5
	4
	2
	3
	5
	1
	3,33
	A (30 mg/kg)
	25
	18
	24
	20
	16
	15
	19,7
	A (10 mg/kg)
	44
	42
	41
	45
	38
	39
	41,5
Embora seja um modelo simples e pouco especifico, o teste das contorções abdominais é muito sensível e permite avaliar a atividade antinociceptiva de substancias que atuam tanto em nivel central quanto periférico. A atividade nociceptiva foi determinada tomando-se como base a inibição do numero de contorções dos animais tratados em relação ao numero de contorções do grupo controle.
O Controle veículo (salina), indometacina (controle positivo) e a Droga A. Foram administrados intravenosamente 1 hora antes do teste de contorções abdominais por acido acético 1%. A atividade antinociceptiva da droga A foi avaliada pela redução de contorções abdominais do animal quando comparado com o controle. A droga A, quando administradas nas doses de 10mg/kg, 30mg/kg, e 100mg/kg, por via intravenosa inibiu significativamente o numero de contorções abdominais em relação ao controle positivo. A droga A na dose de 100mg/kg foi a que melhor inibiu as contorções abdominais.
A droga A pode ser considerada como antinociceptivo, pois apresentou atividades nociceptivas demonstradas nos experimentos. A droga A na dose de 30mg/kg tambpem superou a inibição das contorções abdominais quando comparada ao controle positivo. Assim é possível concluir que a droga A pode ser considerada antinoceptico nas doses de 30mg/kg e 100mg/kg pois apresentou atividade nociceptiva demonstrada nos experimentos, superando a atividade da indometacina.
 
Experimento 3: Efeito do tratamento dos animais com uma droga teste A no teste da formalina
	O teste da formalina é um método de avaliação comportamental utilizado para medir a efetividade de agentes antinociceptivos. Este modelo de dor está associado à lesão tecidual, no qual se quantifica a resposta comportamental provocada pela injeção subcutânea de formalina diluída na pata traseira do animal. A vantagem deste teste sobre outros métodos de nocicepção é a possibilidade de avaliar dois tipos diferentes de dor ao longo de um período prolongado de tempo e, assim, permite o teste de analgésicos com diferentes mecanismos de ação.
	As respostas comportamentais à formalina seguem um padrão bifásico composto de uma fase inicial aguda (primeira fase), e por um período mais prolongado (segunda fase) de atividade comportamental aumentada, que pode durar até cerca de uma hora. O período entre as fases é denominado intervalo de quiescência. A primeira fase inicia-se imediatamente após a injeção de formalina e se estende pelos primeiros 5 minutos (dor neurogênica ou aguda), estando relacionada com a estimulação química direta dos nociceptores das fibras aferentes do tipo C e, em parte, das fibras do tipo Aδ e está associada à liberação de aminoácidos excitatórios, óxido nítrico e substância P. A segunda fase ocorre entre 15 e 30 minutos após a injeção de formalina e está relacionada com a liberação de vários mediadores pró-inflamatórios, como bradicinina, prostaglandinas e serotonina, entre outros.
	O grupo controle recebeu por gavagem, o veículo salina. Como controle positivo foi administrada indometacina 5 mg/kg uma hora antes de injetar formalina. Os demais grupos receberam a Droga A em diferentes concentrações (10 mg/kg; 30 mg/kg; 100 mg/kg), também uma hora antes do teste.
	O teste consistiu na injeção subplantar de formalina 2,5% em um grupo de camundongos, onde foi induzida a nocicepção química. Foi registrado o tempo gasto, em segundos, pelo animal para responder ao estímulo notando-se dois períodos: 0-5 min (primeira fase - neurogênica) e de 15 – 30 min (segunda fase - inflamatória) após a administração da formalina. A resposta foi caracterizada por sacudidas rápidas da pata injetada e por mordidas e lambidas leves.
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	Tempo (min)
	Controle
	Média
	
	
	0
	0
	0
	0
	0
	0
	0
	0
	
	Média das médias
	5
	0
	121,2
	104,8
	61,6
	99
	94
	80,1
	
	dos minutos 15-30
	10
	0
	0
	0,3
	0,1
	0
	0,3
	0,1
	
	
	15
	34,5
	73,9
	40,4
	26
	1,9
	20,3
	32,8
	
	
	20
	82,6
	55,9
	130,4
	13,7
	45,5
	10,6
	56,4
	
	
	25
	25,2
	98,4
	49,7
	32,7
	20,1
	8,7
	39,1
	
	
	30
	20,1
	10
	84,1
	7,2
	0
	4,6
	21
	
	37,32
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	Tempo (min)
	Dose 10 mg/kg
	Média
	
	
	0
	0
	0
	0
	0
	0
	0
	0
	
	
	5
	111,9
	84,5
	56,9
	59,6
	53,2
	60,5
	61,1
	
	
	10
	0,3
	0
	0
	11,2
	0,3
	0,3
	2,01
	
	
	15
	0,3
	72
	27,5
	48
	82
	7,1
	39,5
	
	
	20
	80,4
	49,7
	110,5
	17,4
	39,3
	92
	64,8
	
	
	25
	55,5
	48,8
	15,2
	85,4
	78
	98
	63,5
	
	
	30
	32,6
	6
	0,2
	0
	10
	74
	20,4
	
	47,05
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	Tempo (min)
	Dose 30 mg/kg
	Média
	
	
	0
	0
	0
	0
	0
	0
	0
	0
	
	
	5
	119,9
	113,7
	80,4
	72
	58,1
	62,5
	84,4
	
	
	10
	0,3
	0,3
	0
	1
	0
	0,2
	0,3
	
	
	15
	0,3
	15
	6,6
	5,6
	1,1
	9,8
	6,4
	
	
	20
	0,7
	33,4
	26,9
	5,7
	0,4
	20
	14,5
	
	
	25
	2,3
	39,5
	24,1
	30,6
	0
	3,5
	16,6
	
	
	30
	0,6
	30
	0,2
	0
	20,3
	0
	8,51
	
	11,5
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	Tempo (min)
	Dose 100 mg/kg
	Média
	
	
	0
	0
	0
	0
	0
	0
	0
	0
	
	
	5
	71
	85,4
	45,2
	68,3
	44
	79,1
	65,5
	
	
	10
	0
	0
	0,3
	0,3
	0
	2
	0,4
	
	
	15
	6,8
	4,9
	4,9
	3,2
	1,3
	0,8
	3,6
	
	
	20
	9,6
	4,2
	0,9
	2,3
	0,7
	9,8
	4,6
	
	
	25
	0,6
	10,6
	1,3
	1,2
	4,4
	6,1
	4,03
	
	
	30
	0
	9,2
	0,9
	2,1
	1,1
	0
	2,2
	
	3,6
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	Tempo (min)
	Indometacina
	Média
	
	
	0
	0
	0
	0
	0
	0
	0
	0
	
	
	5
	121,2
	112,8
	124,5
	68,9
	62,8
	60,4
	91,7
	
	
	10
	0,3
	0,3
	0
	1
	0
	0,2
	0,3
	
	
	15
	0,6
	16
	8,1
	5,8
	2,1
	11,5
	7,3
	
	
	20
	0,8
	32,4
	18,7
	10,6
	1,4
	12,8
	12,8
	
	
	25
	2
	35,8
	25,6
	25,7
	0
	5,4
	15,7
	
	
	30
	0,9
	30
	0,4
	0
	18,4
	1,2
	8,5
	
	11,07
Comparando-se as médias do experimento descrito acima, pode-se notar que com o sucessivo aumento de dose da droga A, há diminuição do tempo de resposta inflamatória. 	
A droga A com concentração de 30 mg/kg apresentou perfil mais parecido com o AINE indometacina (cujo mecanismo de ação é inibir ciclooxigenases) e maior tempo de resposta á dor. No entanto, essa mesma droga teste obteve melhores resultados na concentração de 10 mg/kg, pois foi eficiente no combate á inflamação (com média de 47,05 segundos para que houvesse uma resposta inflamatória).
Experimento 4: Efeito do tratamento dos animais com uma droga testeA no teste da placa aquecida.
O teste da placa quente (hot plate) avalia o tempo em que os animais permanecem sobre uma chapa metálica aquecida (55 ± 0,5 ºC) até reagirem ao estímulo térmico com o comportamento de levantar ou lamber as patas. As aferições são realizadas nos tempos de 30, 60, 90 e 120 minutos após a administração das substâncias a serem analisadas. 
O modelo experimental foi inicialmente descrito como modelo específico para a detecção de sustâncias analgésicas de efeito central. Embora o uso de analgésico central e periférico responda pela inibição do número de contrações provocadas por estímulos químicos que levam à dor, apenas os analgésicos centrais aumentam o tempo de resposta no teste da placa quente. Este modelo utiliza a temperatura como estímulo nociceptivo.
Os animais foram colocados na placa quente antes de qualquer tratamento para a determinação do tempo basal de permanência na placa a 55ºC. Em temperaturas mais elevadas pode queimar a pata do animal e iniciar uma resposta inflamatória.
Em seguida os animais foram tratados por gavagem. O grupo controle recebeu o
 veículo salina, enquanto os grupos tratados receberam doses crescentes da Droga A (10 mg/kg; 30 mg/kg; 100mg/kg) 1 hora antes de serem colocados na placa aquecida novamente. Como controle positivo, foi administrada, por via s.c., fentanil (100microgramas/kg) quinze minutos antes de ser colocado na placa aquecida para realizar o teste. Para prevenir danos nas patas dos animais, foi considerado como tempo máximo de reação 30 segundos.
O fentanil é um opióide sintético pertencente ao grupo químico das fenilpiperidinas (meperidina, alfentanil, sufentanil, remifentanil). Atua como agonista pleno em receptores opióides (µ, δ e κ). Em nível da medula espinhal, o fentanil atua na substância gelatinosa,
exacerbando o mecanismo inibitório segmentar (mecanismo do portão de Melzac), atenuando ou inibindo a passagem do estímulo nociceptivo. Exerce seus efeitos, tanto no nível pré-sináptico, inibindo a liberação de neurotransmissores (glutamato e substância P), como no nível pós-sináptico, levando à hiperpolarização celular e à redução da resposta dos receptores AMPA (aspartato), NMDA (glutamato) e NK (neurocinina) à ativação pelo glutamato e substância P, prevenindo, desse modo, a ocorrência do
processo de somação dos potenciais de ação e sensibilização central à dor.
	
	Controle
	Basal
	10
	12
	15
	9
	8
	12
	Pós-trat
	13
	13
	11
	10
	9
	8
	%EMP
	15
	5,5
	-26,6
	4,7
	4,5
	-22,2
	
	Dose de 10 mg/kg
	Basal
	9
	10
	12
	11
	13
	14
	Pós-trat
	8
	11
	11
	12
	14
	15
	%EMP
	-4,76
	5
	-5,5
	5,6
	5,8
	6,2
	
	Dose de 30 mg/kg
	Basal
	14
	15
	9
	10
	8
	12
	Pós-trat
	11
	15
	9
	12
	14
	11
	%EMP
	-18,75
	0
	0
	10
	27,2
	-5,5
	
	Dose de 100 mg/kg
	Basal
	10
	11
	12
	13
	12
	10
	Pós-trat
	12
	14
	13
	14
	9
	8
	%EMP
	10
	15,7
	5,5
	5,8
	-16,6
	-10
	
	Fentanil
	Basal
	10
	11
	12
	15
	9
	8
	Pós-trat
	29
	30
	30
	28
	30
	29
	%EMP
	95
	100
	100
	86,7
	100
	95,4
% EMP = [(latência pós-trat – latência basal)/ (tempo de corte – latência basal)] x 100 
Os resultados de EMP negativos indicam que não houve melhora de nocicepção mesmo com uso de drogas antinoceptivas. O uso de fentanil mostrou alta porcentagem do efeito máximo possível, devido a sua capacidade analgésica. A droga em questão no teste teve melhor desempenho na dose de 100mg/kg.
REFERÊNCIAS
Grava, A. L. de S.; FERRARI, L. F.; PARADA, C. A.; DEFINO, H. L. A. Tratamento farmacológico da hiperalgesia experimentalmente induzida pelo núclo pulposo. Rev Bras Ortop. 2010;45(6):569-76
http://www.neplame.univasf.edu.br/atividade-antinociceptiva.html