easyPET-3D & 18F-FDG no estudo funcional cerebral em roedores: exposição crónica a cocaína e potencial terapêutico da quercetina.

Abstract

A toxicodependência é um problema mundial que acarreta consequências graves para os indivíduos envolvidos, direta e indiretamente, bem como para a sociedade. A cocaína é a segunda droga mais consumida em todo o mundo, tendo sido estimados cerca de 19 milhões de consumidores, segundo a Organização Mundial de Saúde, no ano de 2018. Esta substância psicoativa atua, a nível cerebral, no sistema límbico, o qual é responsável pela regulação das emoções e dos comportamentos sociais, originando comportamentos aditivos. Durante o consumo crónico de cocaína, o sistema nervoso central (SNC) sofre alterações fisiológicas e químicas. A cocaína atua nos transportadores das catecolaminas (dopamina, norepinefrina e serotonina), bloqueando a sua eliminação da fenda sinática. Como consequência, acumulam-se na fenda sinática, originando as sensações de prazer e de euforia bem características.Até ao momento, não existe um tratamento dirigido para a dependência de cocaína e, com a crescente procura desta droga e suas consequências, é imperativo encontrar uma terapêutica que tenha a capacidade de atenuar ou, idealmente, eliminar o comportamento aditivo. A terapêutica medicamentosa atual utiliza benzodiazepinas (BZD) e anticonvulsionantes, contudo as BZD também causam dependência se não forem corretamente utilizadas. Neste sentido, deve encontrar-se uma alternativa à terapêutica em vigor, estimulante das mesmas áreas cerebrais que a cocaína mas que não provoque adição. Neste contexto surgem os flavonóides, nomeadamente a quercetina - um composto natural com vários benefícios associados. Esta substância em estudo atua nas mesmas áreas cerebrais da cocaína e, para além disso, possui um efeito citoprotetor e diminui o desejo de consumo.Neste trabalho, utilizou-se um modelo animal (murganho Balb/c) para estudar as áreas cerebrais afetadas pela cocaína e pela quercetina, com recurso a um sistema de aquisição de imagens tomográficas cerebrais por tomografia por emissão de positrões (PET) – easyPET-3D - dedicado a pequenos roedores. Este sistema permite estudar as alterações funcionais no cérebro que ocorrem aquando da presença das substâncias em estudo: a cocaína e a quercetina. Para a aquisição de imagens utilizou-se um radiofármaco emissor de positrões, a 18F-fluorodesoxiglicose (FDG), que contém um átomo de 18F ligado a uma molécula de glicose, e que permite constatar quais as áreas metabolicamente mais ativas.Posto isto, pretendem estudar-se as alterações funcionais que ocorrem ao longo do consumo crónico da cocaína e de que modo, em termos funcionais, a quercetina atua após uma exposição crónica a esta droga, constituindo uma terapêutica potencial.

Drug addiction is a worldwide problem with very serious consequences for the individuals involved, directly and indirectly, as well as for society. Cocaine is the second most consumed drug in the world, with an estimated 19 million users, according to the World Health Organization, in 2018. This psychoactive substance acts, at the brain level, in the limbic system, which it is responsible for regulating emotions and social behaviors, resulting in addictive behaviors. During chronic cocaine use, the central nervous system (CNS) undergoes physiological and chemical changes. Cocaine acts on catecholamine transporters (dopamine, norepinephrine and serotonin), blocking its elimination from the synaptic cleft. As a consequence, they accumulate in the synaptic cleft, giving rise to the very characteristic feelings of pleasure and euphoria.So far, there is no treatment aimed at cocaine addiction and, with the growing demand for this drug and its consequences, it is imperative to find a therapy that has the ability to mitigate or, ideally, eliminate addictive behavior. Current drug therapy uses benzodiazepines (BZD) and anticonvulsants, however BZDs are also addictive if not used correctly. In this sense, an alternative to the current therapy must be found, stimulating the same brain areas as cocaine but which does not cause addiction. In this context, flavonoids arise, namely quercetin - a natural compound with several associated benefits. This substance under study acts in the same brain areas as cocaine and, in addition, it has a cytoprotective effect and reduces the desire to consume.In this work, an animal model (Balb/c mouse) was used to study the brain areas affected by cocaine and quercetin, using an acquisition system of brain tomographic images by positron emission tomography (PET) - easyPET- 3D - dedicated to small rodents. This system enables the study of functional changes in the brain that occur when the substances under study are present: cocaine and quercetin. For image acquisition, a positron-emitting radiopharmaceutical, 18F-fluorodeoxyglucose (FDG), was used, which contains an 18F atom attached to a glucose molecule, and which allows to verify which are the most metabolically active areas.The aim of the present work is to study the functional changes that occur during chronic cocaine consumption and how, in functional terms, quercetin acts after chronic exposure to this drug, being a potential therapy.