Avaliação dos efeitos da metformina sobre a neurodegeneração no modelo de encefalopatia diabética em camundongos C57BL/6

Abstract

A hiperglicemia está relacionada com o desenvolvimento gradual de injúria e inflamação no encéfalo e é caracterizada por prejuízo das funções cognitivas, mudanças eletrofisiológicas e alterações estruturais principalmente no hipocampo. Essas alterações no SNC causadas pela hiperglicemia são consideradas como um quadro de encefalopatia diabética. A metformina é um fármaco aprovado para consumo humano para desordens metabólicas. Seu mecanismo de ação é através da ativação de AMPK, que regula negativamente os mediadores inflamatórios in vitro e in vivo em diferentes modelos animais, através da inibição do NF-κB. O objetivo deste estudo foi avaliar a ação da metformina sobre o processo de neurodegeneração induzido pela diabetes em camundongos machos C57BL/6. Foram usados camundongos machos C57BL/6, com 12-14 semanas de idade e peso entre 25- 30 g distribuídos em cinco grupos experimentais: controle, estreptozotocina (STZ), STZ tratado com metformina na dose 100 mg/Kg (STZ+M100), STZ tratado com metformina na dose de 200 mg/Kg (STZ+M200) e apenas tratados com metformina na dose de 200 mg/Kg (M200). A diabetes foi induzida com STZ via intraperitoneal por dois dias consecutivos e a metformina foi administrada por gavagem durante 21 dias após a confirmação da diabetes. O peso e glicemia foram acompanhados semanalmente. No 21º dia foi realizado o T-maze e no 22º dia os animais foram eutanasiados, os cérebros dissecados para realização das análises de imunohistoquímica e western blot. Os animais controle e do grupo M200 não tiveram variação dos níveis normais de glicose e do peso corporal. Os animais do grupo STZ, STZ+M100 e STZ+M200 apresentaram perda de peso e elevada glicemia. Na análise da memória espacial o grupo STZ apresentou deficiência de memória e quando tratados com 200 mg/Kg de metformina apresentaram melhora significativa. Na avaliação da perda neuronal, os animais do grupo STZ apresentaram diminuição da marcação do FOX-1, do fator de crescimento neuronal e aumento da expressão da proteína apoptótica Bax, tais alterações foram revertidas pela ação da metformina na dose 200 mg/Kg (STZ+M200). Foi observada ativação dos astrócitos e micróglia no grupo STZ e houve redução de maneira dosedependente, sendo a dose 200 mg/Kg mais efetiva. Nos animais controle e STZ não houve aumento da expressão de eNOS, enquanto que os grupos tratados com metformina apresentaram aumento da expressão dessa enzima. A expressão de VEGF foi aumentada no grupo STZ e reduzida significativamente no grupo STZ+M200. Os animais diabéticos também apresentam aumento da expressão de IL-1β, Iκβα e NF-κB. O tratamento dos animais diabéticos com 200 mg/Kg de metformina reduziu a inflamação pela redução significativa a expressão de IL-1β e p-Iκβα, entretanto não houve redução significativa de NF-κB. Em conclusão, o tratamento com metformina promoveu neuroproteção, reduziu a neuroinflamação e melhorou a formação da memória espacial em camundongos diabéticos.