Glutamato e Epilepsia: O Efeito de Astrócitos Artificiais e Biológicos no Modelo Experimental Induzido pela Pilocarpina

Resumo

A epilepsia é um quadro neurológico crônico, caracterizado pela recorrência das chamadas crises epilépticas. Crises epilépticas encontram-se associadas à atividade elétrica excessiva e sincrônica de circuitos cerebrais. Uma das principais hipóteses neurobiológicas acerca da fisiopatologia da epilepsia leva em consideração a excitotoxicidade induzida por glutamato. A excitotoxicidade é decorrente da hiperativação de receptores glutamatérgicos e despolarização celular, como resultado do influxo de sódio e cálcio através da membrana celular. Aumento nas concentrações intracelulares de cálcio induz a recaptação mitocondrial deste íon e a produção de espécies reativas de oxigênio, ao mesmo tempo em que inibe a produção de ATP, acarretando diminuição da neuroplasticidade sináptica, alterações da neurocircuitaria encefálica e neurodegeneração. Um foco central da biologia sintética consiste na fabricação de micro e nanoestruturas com tamanho, forma, química e atividade biológica ajustáveis, incluindo a montagem de células artificiais, organelas e enzimas, os chamados micro ou nanoreatores. Algumas destas substâncias, equipadas com glutamato desidrogenase e glutationa redutase, são capazes de diminuir a excitotoxicidade, consumindo o excesso de glutamato acumulado e gerando glutationa reduzida. Neste sentido, o objetivo geral deste projeto é investigar a atividade desses micro-reatores em um modelo animal crônico de epilepsia (induzido pela administração intra-hipocampo dorsal de pilocarpina). O modelo de pilocarpina é particularmente interessante pelo fato de mimetizar a epilepsia de lobo temporal mesial, o principal subtipo de epilepsia focal presente em pacientes adultos, com aparecimento recorrente e espontâneo de crises epilépticas. A avaliação comportamental e de crises espontâneas será realizada em um campo aberto, imediatamente após a primeira administração de pilocarpina. Vinte dias após a indução de status epilepticus (SE), novas medidas comportamentais serão realizadas e serão utilizados o campo aberto (dia 20), labirinto em cruz elevado (dia 23), teste da borrifada de sacarose (dia 26) e realocação de objetos (dias 28-30). Trinta minutos após as últimas medidas comportamentais, os animais serão eutanasiados. Os encéfalos serão processados para as análises de processos de neuroinflamação, estresse oxidativo, neurodegeneração e neurogênese. Este projeto é uma colaboração entre a Universidade Federal de São Paulo e a Universidade de Lisboa.