Cannabidiol Displays Proteomic Similarities to Antipsychotics in Cuprizone-Exposed Human Oligodendrocytic Cell Line MO3.13

Autor(es)

Falvella, Ana Caroline Brambilla ^[1] ; Smith, Bradley Joseph ^[1] ; Silva-Costa, Licia C. ^[1] ; Valenca, Aline G. F. ^[1] ; Crunfli, Fernanda ^[1] ; Zuardi, Antonio W. ^[2] ; Hallak, Jaime E. ^[2] ; Crippa, Jose A. ^[2] ; Almeida, Valeria de ^[1] ; Martins-de-Souza, Daniel ^{[3, 4, 1, 5]}

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Campinas UNICAMP, Lab Neuroprote, Dept Biochem & Tissue Biol, Inst Biol, Campinas - Brazil

^[2] Univ Sao Paulo, Fac Med Ribeirao Preto, Dept Neurosci & Behav, Ribeirao Preto - Brazil

^[3] DOr Inst Res & Educ IDOR, Sao Paulo - Brazil

^[4] Univ Estadual Campinas, Expt Med Res Cluster EMRC, Campinas - Brazil

^[5] Conselho Nacl Dev Cient & Tecnol, Inst Nacl Biomarcadores Neuropsiquiatria INBION, Sao Paulo - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: FRONTIERS IN MOLECULAR NEUROSCIENCE; v. 14, MAY 28 2021.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

Cannabidiol, a compound of Cannabis sativa, has been proposed as an alternative treatment of schizophrenia. Preclinical and clinical data have suggested that cannabidiol shares more similarity with atypical antipsychotics than typical, both of which are customarily used to manage schizophrenia symptoms. While oligodendrocytes are known to be relevant targets of antipsychotics, the biochemical knowledge in this regard is still limited. Here we evaluated the molecular pathways modulated by cannabidiol compared to the antipsychotics clozapine (atypical) and haloperidol (typical), additionally evaluating the effects of benztropine, a muscarinic receptor antagonist that displays a protective effect in oligodendrocytes and myelination. For this purpose, we employed nano-chromatography coupled with mass spectrometry to investigate the proteomic response to these drugs both in healthy oligodendrocytic cells and in a cuprizone-based toxicity model, using the human oligodendrocyte precursor cell line MO3.13. Cannabidiol shares similarities of biochemical pathways with clozapine and benztropine, in agreement with other studies that indicated an atypical antipsychotic profile. All drugs tested affected metabolic and gene expression pathways and cannabidiol, benztropine, and clozapine modulated cell proliferation and apoptosis when administered after cuprizone-induced toxicity. These general pathways are associated with cuprizone-induced cytotoxicity in MO3.13 cells, indicating a possible proteomic approach when acting against the toxic effects of cuprizone. In conclusion, although modeling oligodendrocytic cytotoxicity with cuprizone does not represent the entirety of the pathophysiology of oligodendrocyte impairments, these results provide insight into the mechanisms associated with the effects of cannabidiol and antipsychotics against cuprizone toxicity, offering new directions of study for myelin-related processes and deficits. (AU)

• Processo FAPESP: 18/03422-7 - Identificação de biomarcadores em depressão geriátrica através de análise proteômica
• Beneficiário: Licia Carla da Silva Costa
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 08/09009-2 - Uso crônico de crack: densidade de transportador de dopamina, fatores genéticos e funcionamento executivo
• Beneficiário: Acioly Luiz Tavares de Lacerda
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 17/18242-1 - Vias bioquímicas moduladas por drogas canabinóides em oligodendrócitos humanos
• Beneficiário: Valéria de Almeida
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 19/00098-7 - EMU concedido no processo 2017/25588-1: cromatógrafo Acquity UPLC I-Class
• Beneficiário: Daniel Martins-de-Souza
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Equipamentos Multiusuários
• Processo FAPESP: 17/25588-1 - Da compreensão básica a biomarcadores clínicos para a esquizofrenia: um estudo multidisciplinar centrado na neuroproteômica
• Beneficiário: Daniel Martins-de-Souza
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 19/22398-2 - O papel da síntese de colesterol no mecanismo de ação da clozapina em modelos experimentais para esquizofrenia
• Beneficiário: Fernanda Crunfli
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 18/10362-0 - Avaliação do efeito de antipsicóticos e do canabidiol em cultura de oligodendrócitos tratados com cuprizona: implicações para mielinização
• Beneficiário: Ana Caroline Brambilla Falvella
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 18/03450-0 - Estudo da Síndrome Metabólica em adipócitos tratados com clozapina
• Beneficiário: Aline Gazzola Fragnani Valença
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 18/03673-0 - Efeitos bioquímicos de canabinóides em oligodendrócitos: implicações para a esquizofrenia
• Beneficiário: Daniel Martins-de-Souza
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular