Ação neuroprotetora da aspirina em Drosophila melanogaster intoxicadas por Paraquat
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v10i4.14179Palavras-chave:
Drosophila melanogaster; Aspirina; Neurodegeneração.Resumo
O ácido acetilsalicílico ou aspirina é o medicamento mais utilizado no mundo por suas características anti-inflamatórias, embora pouco se saiba sobre suas ações no sistema nervoso central (SNC). No presente estudo, investigamos os potenciais efeitos neuroprotetores da aspirina contra a neurotoxicidade induzida pelo paraquat (PQ). Moscas adultas machos do tipo selvagem foram expostas a dieta contendo PQ (3 mM) e/ ou aspirina (1 μM; 5 μM;10 μM). As moscas alimentadas com PQ reduziram a locomoção e aumentaram a mortalidade. A neurotoxicidade induzida pelo PQ também foi associada a uma diminuição acentuada na atividade da acetilcolinesterase (AChE) e peroxidação lipídica. A co-exposição à aspirina (5 μM) aumentou a sobrevida, melhorou o desempenho motor, aumentou a atividade da atividade da AChE e diminuiu a peroxidação lipídica. Nossos resultados sugerem efeitos neuroprotetores da aspirina, provavelmente devido à sua ação lisossomal e características antioxidantes. Assim, demostramos que a utilização do modelo Drosophila melanogaster possa elucidar mecanismos básicos da aspirina de maneira à auxiliar as avaliações realizadas em animais superiores que visam minimizar os efeitos neurodegenerativos causadas por doenças como Parkinson e Alzheimer.
Referências
Aosaki, T., Miura, M., Suzuki, T., Nishimura, K., & Masuda, M. (2010). Acetylcholine-dopamine balance hypothesis in the striatum: An update. Geriatrics & Gerontology International, 10 Suppl 1, S148-157. https://doi.org/10.1111/j.1447-0594.2010.00588.x
Aubin, N., Curet, O., Deffois, A., & Carter, C. (1998). Aspirin and salicylate protect against MPTP-induced dopamine depletion in mice. Journal of Neurochemistry, 71(4), 1635–1642.
Ayikobua, E. T., Semuyaba, I., Eze, D. E., Kalange, M., Nansunga, M., Okpanachi, A. O., & Safiriyu, A. A. (2018, agosto 12). Combined Donepezil and Ethanolic Extract of Propolis Improved Memory Better Than Donepezil and Propolis Monotherapy in Wild Type Drosophila melanogaster [Research Article]. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine; Hindawi. https://doi.org/10.1155/2018/3717328
Baltazar, M. T., Dinis-Oliveira, R. J., de Lourdes Bastos, M., Tsatsakis, A. M., Duarte, J. A., & Carvalho, F. (2014). Pesticides exposure as etiological factors of Parkinson’s disease and other neurodegenerative diseases—A mechanistic approach. Toxicology Letters, 230(2), 85–103. https://doi.org/10.1016/j.toxlet.2014.01.039
Benzer, S. (1967). Behavioral mutants of Drosophila isolated by countercurrent distribution. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 58(3), 1112–1119. https://doi.org/10.1073/pnas.58.3.1112
Bradford, M. M. (1976). A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Analytical Biochemistry, 72(1), 248–254. https://doi.org/10.1016/0003-2697(76)90527-3
Branson, K., Robie, A., Bender, J., Perona, P., & Dickinson, M. (2009). High-throughput Ethomics in Large Groups of Drosophila. Nature methods, 6(6), 451–457. https://doi.org/10.1038/nmeth.1328
Bus, J. S., Cagen, S. Z., Olgaard, M., & Gibson, J. E. (1976). A mechanism of paraquat toxicity in mice and rats. Toxicology and Applied Pharmacology, 35(3), 501–513. https://doi.org/10.1016/0041-008X(76)90073-9
Chandra, S., Jana, M., & Pahan, K. (2018). Aspirin Induces Lysosomal Biogenesis and Attenuates Amyloid Plaque Pathology in a Mouse Model of Alzheimer’s Disease via PPARα. The Journal of Neuroscience: The Official Journal of the Society for Neuroscience, 38(30), 6682–6699. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.0054-18.2018
Cheng, L., Baonza, A., & Grifoni, D. (2018). Drosophila Models of Human Disease. BioMed Research International, 2018. https://doi.org/10.1155/2018/7214974
de Oliveira Souza, A., Couto-Lima, C. A., Catalão, C. H. R., Santos-Júnior, N. N., dos Santos, J. F., da Rocha, M. J. A., & Alberici, L. C. (2019). Neuroprotective action of Eicosapentaenoic (EPA) and Docosahexaenoic (DHA) acids on Paraquat intoxication in Drosophila melanogaster. NeuroToxicology, 70, 154–160. https://doi.org/10.1016/j.neuro.2018.11.013
Erkkinen, M. G., Kim, M.-O., & Geschwind, M. D. (2018). Clinical Neurology and Epidemiology of the Major Neurodegenerative Diseases. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology, 10(4). https://doi.org/10.1101/cshperspect.a033118
Ghosh, A., Roy, A., Liu, X., Kordower, J. H., Mufson, E. J., Hartley, D. M., Ghosh, S., Mosley, R. L., Gendelman, H. E., & Pahan, K. (2007). Selective inhibition of NF-kappaB activation prevents dopaminergic neuronal loss in a mouse model of Parkinson’s disease. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 104(47), 18754–18759. https://doi.org/10.1073/pnas.0704908104
Haddadi, M., Jahromi, S. R., Sagar, B. K. C., Patil, R. K., Shivanandappa, T., & Ramesh, S. R. (2014). Brain aging, memory impairment and oxidative stress: A study in Drosophila melanogaster. Behavioural Brain Research, 259, 60–69. https://doi.org/10.1016/j.bbr.2013.10.036
Hurley, E. P., & Staveley, B. E. (2021). Inhibition of Ref(2)P, the Drosophila homologue of the p62/SQSTM1 gene, increases lifespan and leads to a decline in motor function. BMC Research Notes, 14(1), 53. https://doi.org/10.1186/s13104-021-05462-6
Iqbal, K., Wang, X., Blanchard, J., Liu, F., Gong, C.-X., & Grundke-Iqbal, I. (2010). Alzheimer’s disease neurofibrillary degeneration: Pivotal and multifactorial. Biochemical Society Transactions, 38(4), 962–966. https://doi.org/10.1042/BST0380962
Jahromi, S. R., Haddadi, M., Shivanandappa, T., & Ramesh, S. R. (2013). Neuroprotective effect of Decalepis hamiltonii in paraquat-induced neurotoxicity in Drosophila melanogaster: Biochemical and behavioral evidences. Neurochemical Research, 38(12), 2616–2624. https://doi.org/10.1007/s11064-013-1179-9
Kern, S., Skoog, I., Östling, S., Kern, J., & Börjesson-Hanson, A. (2012). Does low-dose acetylsalicylic acid prevent cognitive decline in women with high cardiovascular risk? A 5-year follow-up of a non-demented population-based cohort of Swedish elderly women. BMJ Open, 2(5), e001288. https://doi.org/10.1136/bmjopen-2012-001288
Linford, N. J., Bilgir, C., Ro, J., & Pletcher, S. D. (2013). Measurement of Lifespan in Drosophila melanogaster. Journal of Visualized Experiments : JoVE, 71. https://doi.org/10.3791/50068
Livak, K. J., & Schmittgen, T. D. (2001). Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and. Methods, 25, 402–408. https://doi.org/10.1006/meth.2001.1262
Livingston, G., Huntley, J., Sommerlad, A., Ames, D., Ballard, C., Banerjee, S., Brayne, C., Burns, A., Cohen-Mansfield, J., Cooper, C., Costafreda, S. G., Dias, A., Fox, N., Gitlin, L. N., Howard, R., Kales, H. C., Kivimäki, M., Larson, E. B., Ogunniyi, A., … Mukadam, N. (2020). Dementia prevention, intervention, and care: 2020 report of the Lancet Commission. The Lancet, 396(10248), 413–446. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30367-6
Melo, H. M. (2019). Potential Effects of Aspirin on Lysosomal Biogenesis and Amyloid-β Clearance: An Old Drug and Novel Insights in Alzheimer’s Disease Therapy. The Journal of Neuroscience, 39(2), 197–198. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.2283-18.2018
Mishra, S., & Palanivelu, K. (2008). The effect of curcumin (turmeric) on Alzheimer’s disease: An overview. Annals of Indian Academy of Neurology, 11(1), 13–19. https://doi.org/10.4103/0972-2327.40220
Niveditha, S., Ramesh, S. R., & Shivanandappa, T. (2017). Paraquat-Induced Movement Disorder in Relation to Oxidative Stress-Mediated Neurodegeneration in the Brain of Drosophila melanogaster. Neurochemical Research, 42(11), 3310–3320. https://doi.org/10.1007/s11064-017-2373-y
Ohkawa, H., Ohishi, N., & Yagi, K. (1979). Assay for lipid peroxides in animal tissues by thiobarbituric acid reaction. Analytical Biochemistry, 95(2), 351–358. https://doi.org/10.1016/0003-2697(79)90738-3
Park, J. H., Jung, J. W., Ahn, Y.-J., & Kwon, H. W. (2012). Neuroprotective properties of phytochemicals against paraquat-induced oxidative stress and neurotoxicity in Drosophila melanogaster. Pesticide Biochemistry and Physiology, 104(2), 118–125. https://doi.org/10.1016/j.pestbp.2012.07.006
Riemensperger, T., Isabel, G., Coulom, H., Neuser, K., Seugnet, L., Kume, K., Iché-Torres, M., Cassar, M., Strauss, R., Preat, T., Hirsh, J., & Birman, S. (2011). Behavioral consequences of dopamine deficiency in the Drosophila central nervous system. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 108(2), 834–839. https://doi.org/10.1073/pnas.1010930108
Rzezniczak, T. Z., Douglas, L. A., Watterson, J. H., & Merritt, T. J. S. (2011). Paraquat administration in Drosophila for use in metabolic studies of oxidative stress. Analytical Biochemistry, 419(2), 345–347. https://doi.org/10.1016/j.ab.2011.08.023
Sereniki, A., & Vital, M. A. B. F. (2008). A doença de Alzheimer: Aspectos fisiopatológicos e farmacológicos. Revista de Psiquiatria do Rio Grande do Sul, 30(1), 0–0. https://doi.org/10.1590/S0101-81082008000200002
Shi, J., Sabbagh, M. N., & Vellas, B. (2020). Alzheimer’s disease beyond amyloid: Strategies for future therapeutic interventions. BMJ, 371, m3684. https://doi.org/10.1136/bmj.m3684
Soares, J. J., Rodrigues, D. T., Gonçalves, M. B., Lemos, M. C., Gallarreta, M. S., Bianchini, M. C., Gayer, M. C., Puntel, R. L., Roehrs, R., & Denardin, E. L. G. (2017). Paraquat exposure-induced Parkinson’s disease-like symptoms and oxidative stress in Drosophila melanogaster: Neuroprotective effect of Bougainvillea glabra Choisy. Biomedicine & Pharmacotherapy = Biomedecine & Pharmacotherapie, 95, 245–251. https://doi.org/10.1016/j.biopha.2017.08.073
Song, C., Zhu, C., Wu, Q., Qi, J., Gao, Y., Zhang, Z., Gaur, U., Yang, D., Fan, X., & Yang, M. (2017). Metabolome analysis of effect of aspirin on Drosophila lifespan extension. Experimental Gerontology, 95, 54–62. https://doi.org/10.1016/j.exger.2017.04.010
Souza, A. de O., Couto-Lima, C. A., Machado, M. C. R., Espreafico, E. M., Ramos, R. G. P., & Alberici, L. (2017). Protective action of Omega-3 on paraquat intoxication in Drosophila melanogaster. Journal of toxicology and environmental health. Part A. https://doi.org/10.1080/15287394.2017.1357345
Wang, Q., Ren, N., Cai, Z., Lin, Q., Wang, Z., Zhang, Q., Wu, S., & Li, H. (2017). Paraquat and MPTP induce neurodegeneration and alteration in the expression profile of microRNAs: The role of transcription factor Nrf2. Npj Parkinson’s Disease, 3(1), 1–10. https://doi.org/10.1038/s41531-017-0033-1
Yan, D., Zhang, Y., Liu, L., & Yan, H. (2016). Pesticide exposure and risk of Alzheimer’s disease: A systematic review and meta-analysis. Scientific Reports, 6(1), 32222. https://doi.org/10.1038/srep32222
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