Avaliação dos parâmetros toxicológicos e comportamentais do Zebrafish exposto à Rotenona como modelo animal da doença de Parkinson-Like e desenvolvimento de alternativa nanotecnológica para terapêutica

Abstract

A indução de sintomas semelhantes aos da Doença de Parkinson (DP-like) em diferentes estágios de vida do zebrafish por exposição à rotenona foi analisada e o desenvolvimento de produtos tecnológicos para o tratamento da DP foi proposto. Para a avaliação dos parâmetros comportamentais e da atividade locomotora de zebrafish adultos expostos à rotenona, foi desenvolvido um dispositivo para captação de imagens com suportes para câmeras de vídeo. O desenvolvimento deste dispositivo resultou em uma patente de invenção, um desenho industrial e permitiu a realização dos testes comportamentais. Após previa aprovação pela CEUA-UFRPE, foram realizados testes em zebrafish adultos e em estágios iniciais. Com intuito de induzir sintomas DP-like em adultos de zebrafish, os peixes foram expostos a 2 e 5 μg/L de rotenona por 28 dias e sintomas motores e não motores DP-like foram avaliados. As concentrações utilizadas em zebrafish foram capazes de produzir efeitos negativos semelhantes aos sintomas motores da DP, porém não foram observadas alterações comportamentais como sintoma não motor da DP. Zebrafish em estágios iniciais de vida expostos a 5, 10, 15 e 20 μg/L de rotenona foram avaliados em parâmetros toxicológicos. Além disso, testes comportamentais foram realizados nas larvas com 144 horas pós-fertilização (hpf), para avaliar os sintomas não motores da DP, relacionados com ansiedade, resposta à estímulos físicos, acuidade visual e capacidade motora. Os resultados demonstraram o potencial de 10 e 15 μg/L de rotenona causar efeitos tóxicos avaliáveis e úteis nas triagens de fármacos, como atraso no desenvolvimento embrionário, defeitos teratogênicos, redução de tamanho e mortalidade. A rotenona também provocou mudança em padrões de ansiedade e ausência de resposta à estímulos físicos, que corrobora o zebrafish como um modelo animal DP-like adequado para estudos de triagem e terapêutica de novos fármacos para DP. Posteriormente, o potencial terapêutico da levodopa (LD) e do óleo essencial (OE) de Piper nigrum nos mesmos parâmetros toxicológicos e comportamentais de zebrafish DP-like expostos à concentração de rotenona determinada no teste anterior foi avaliado. Foi observado que o tratamento do zebrafish DP-like com LD resultou na proteção parcial contra a toxicidade da rotenona, enquanto o tratamento com OE forneceu proteção contra déficits motores e visuais. Como alternativa nanotecnológica para o tratamento da DP, foram propostas diferentes formulações de nanoemulsões óleo/água, contendo LD associada ao OE de P. nigrum. O desenvolvimento desta nanoemulsão resultou em uma patente de processo que produziu vesículas estáveis, compostas pelo OE, um surfactante, LD e tampão fosfato com pH neutro, de tamanho médio de 154,80 ± 3,40 nm, 0,322 de índice de polidispersão e potencial zeta de -33,8 mV. Diante dos resultados obtidos, consideramos que o zebrafish exposto à rotenona é um modelo animal viável para realização de estudos de triagem e de terapêutica de novos fármacos para a DP. Adicionalmente, a utilização do OE de P. nigrum e sua formulação de nanoemulsão associada com LD pode ser uma alternativa para reduzir os sintomas da DP, porém ainda é necessário a realização de estudos adicionais para entender os efeitos da nanoemulsão em testes in vivo.