Avaliação comportamental e neuroquímica de camundongos com diminuição da expressão do transportador vesicular de acetilcolina (VAChT) tratados cronicamente com Extrato Padronizado de Ginkgo biloba (EGb): papel da formação hipocampal

Abstract

Memory has been described as a process that is related to an individual's ability to acquire, store and evoke information. Memory loss, or amnesia, is often associated with normal aging of the nervous system and appears more markedly in patients with neurodegenerative diseases. Alzheimer's disease (AD) is one of the most recurrent diseases today, and aging is one of the risk factors. Its occurrence is more common in women than in men. Other factors such as the formation of β-amyloid plaque, neurofibrillary tangles of the TAU protein and changes in the function of the cholinergic system have been related to the disease, the latter being the target of this study. The action of the cholinergic system in the modulation of memory or attention includes the joint action of the enzyme apparatus involved in the synthesis and degradation of acetylcholine (ACh), the activity of proteins related to cell transport, release and signaling. The cholinergic hypothesis has been considered as an important factor related to AD, since it was found a decrease in the expression of the neurotransmitter ACh in patients with the disease. In this sense, animal models that show reduced expression (knock-down, KD) of the vesicular acetylcholine transporter (VAChT) have also been used as a model for the study of AD and can help in understanding the mechanisms involved in the disease. Due to the damage caused by AD and its prevalence, as well as the limitation of current treatments, the search for new therapies that are more effective and efficient has directed the studies of different research groups. Previous data from the group showed that the use of Standardized Extract of Ginkgo biloba (EGb) improved the memory of conditioned fear and the memory of object recognition of healthy mice in the acute dose, in addition to having positive effects on anxiety and depression. Thus, this study aimed to evaluate the effect on EGb in the memory of mice that have deficit in cholinergic neurotransmission that characterizes them as a model of AD. This study aims to evaluate the effect of EGb on memory in mice with a 65% or 45% reduction in VAChT (KDHOM or KDHET, respectively). Additionally, we intend to understand the cellular and molecular mechanisms related to the disease through the analysis of the differential expression of proteins known to be involved in memory formation and related to the inflammatory processes described in AD. Female KDHOM and KDHET mice were used for VAChT and 3-month-old WT (WT, Wild Type) controls who were treated with EGb for 30 days and subjected to Recognition (T1, test 1) and Objects (T2, test 2). The animals were euthanized 24h after the end of T2, for removal of the dorsal hippocampal formation and subsequent analysis of molecular markers. The analysis of the data obtained suggests a cognitive enhancer effect of EGb in KDHET animals at doses 500 mg / Kg and 1000 mg / Kg and in KDHOM animals at dose 250 mg / Kg in object recognition memory, suggesting that the extract may exercise effect on the cholinergic system.

A memória tem sido descrita como um processo que está relacionado com a capacidade de um indivíduo adquirir, armazenar e evocar informações. A perda de memória, ou amnésia, está frequentemente associada ao envelhecimento normal do sistema nervoso e aparece de forma mais acentuada em pacientes com doenças neurodegenerativas. A Doença de Alzheimer (DA) é uma das doenças mais recorrentes da atualidade, sendo um dos fatores de risco o envelhecimento. Sua ocorrência é mais comum em mulheres do que em homens. Outros fatores como a formação da placa β-amiloide, emaranhados neurofibrilares da proteína TAU e alterações na função do sistema colinérgico têm sido relacionados com a doença, sendo essa última hipótese alvo deste estudo. A ação do sistema colinérgico na modulação da memória ou na atenção inclui a ação conjunta do aparato enzimático envolvido na síntese e na degradação da acetilcolina (ACh), a atividade de proteínas relacionadas ao transporte, liberação e sinalização celular. A hipótese colinérgica tem sido considerada como importante fator relacionado à DA, visto que foi constatado uma diminuição na expressão do neurotransmissor ACh em pacientes portadores da doença. Neste sentido, modelos animais que apresentam redução na expressão (knock-down, KD) do transportador vesicular de acetilcolina (VAChT) também têm sido utilizados como modelo para o estudo da DA e podem ajudar na compreensão dos mecanismos envolvidos na doença. Em decorrência dos prejuízos causados pela DA e de sua prevalência, bem como da limitação dos tratamentos atuais, a busca de novas terapias que sejam mais eficazes e eficientes tem direcionado os estudos de diferentes grupos de pesquisa. Dados anteriores do grupo mostraram que a utilização do Extrato Padronizado de Ginkgo biloba (EGb) melhorou a memória do medo condicionado e a memória de reconhecimento de objetos de ratos saudáveis na dose aguda, além de apresentar efeitos positivos na ansiedade e depressão. Sendo assim, este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito no EGb na memória de camundongos que apresentam déficit na neurotransmissão colinérgica que os caracteriza como modelo da DA. Este estudo tem como objetivo avaliar o efeito do EGb na memória em camundongos com redução de 65% ou de 45% do VAChT (KDHOM ou KDHET, respectivamente). Adicionalmente, pretendemos entender os mecanismos celulares e moleculares relacionados à doença através da análise da expressão diferencial de proteínas conhecidamente envolvidas com formação de memória e relacionadas aos processos inflamatórios descritos na DA. Foram utilizados camundongos fêmeas KDHOM e KDHET para VAChT e controles WT (WT, do inglês Wild Type) de 3 meses de idade que foram tratadas com o EGb durante 30 dias e submetidas às Tarefas de Reconhecimento (T1, teste 1) e de Localização de Objetos (T2, teste 2). Os animais foram eutanasiados 24h após o final do T2, para retirada da formação hipocampal dorsal e posterior análise de marcadores moleculares. A análise dos dados obtidos sugere um efeito de melhorador cognitivo do EGb nos animais KDHET nas doses 500 mg/Kg e 1000 mg/Kg e nos animais KDHOM na dose 250 mg/Kg na memória de reconhecimento de objetos, sugerindo que o extrato possa exercer efeito no sistema colinérgico.