Envolvimento dos receptores 5-HT2 da amígdala nos níveis de ansiedade induzidos pela exposição de ratos ao labirinto em cruz elevado

Involvement of 5-HT2 receptors of the amygdala in anxiety levels induced by exposure of rats to the elevated plus-maze

Envolvimento dos receptores 5-HT₂ da amígdala nos níveis de ansiedade induzidos pela exposição de ratos ao labirinto em cruz elevado¹

Involvement of 5-HT₂ receptors of the amygdala in anxiety levels induced by exposure of rats to the elevated plus-maze

Gilson de Assis Pinheiro^{I, 2}; Sérgio Henrique de Souza Alves^II; Pedro Paulo Murce^III; Antonio Pedro de Mello Cruz^III

^IUniversidade Católica de Brasília e Universidade de Brasília

^IICentro Universitário de Brasília e Universidade de Brasília

^IIIUniversidade de Brasília

RESUMO

O efeito de microinjeções intra-amigdalóides do antagonista 5-HT2A/2C de receptores serotoninérgicos RP 62203 (1,0; 2,5; 5,0 mg) foi investigado em medidas tradicionais e etológicas (esquadrinhar, espreitar e explorações da extremidade) de ansiedade de ratos no labirinto em cruz elevado. A dose de 5,0 mg aumentou as porcentagens de entrada e de tempo nos braços abertos, sem alterar no número de entradas nos braços fechados. As categorias esquadrinhar, espreitar e explorações da extremidade também foram alteradas pela droga. As doses de 2,5 e 5,0 mg aumentaram o tempo gasto em esquadrinhar e diminuíram o tempo gasto em espreitar. O número de explorações da extremidade também foi aumentado pela injeção da droga na dose de 5,0 mg. Este padrão comportamental sugere um efeito ansiolítico do RP 62203. A participação dos receptores 5-HT2A/2C da amígdala na regulação desse efeito é discutida.

Palavras-chave: ansiedade; labirinto em cruz elevado; 5-HT.

ABSTRACT

The effect of microinjections of the 5-HT2A/2C receptor antagonist RP62203 (1,0; 2,5; 5,0 mg) in the amygdala was investigated on traditional and ethological (scanning, risk-assessment, explorations of extremities) anxiety measures of rats in the elevated plus-maze test. The dose of 5,0 mg increased the percentages of entries and time spent in the open arms, without altering the number of closed arm entries. Scanning, risk-assessment and end exploration were also changed by the treatment, there being an increase of time spent in scanning (2,5 and 5,0 mg) and a reduction of time in risk-assessment (2,5 and 5,0 mg). The number of explorations of extremities was increased by the dose of 5,0 mg. This behavioral profile suggests an anxiolytic effect of the RP 62203. The participation of the 5-HT2A/2C receptors of the amygdala in the regulation of those effects is discussed.

Key words: anxiety; elevated plus-maze; 5-HT.

Desde as primeiras demonstrações de que antagonsitas da neurotransmissão serotoninérgica promoviam efeitos ansiolíticos comparáveis aos dos benzodiazepínicos em testes de conflito (Graeff & Schoenfeld, 1970), o papel da serotonina (5-HT) na ansiedade vem sendo amplamente investigado. Estes resultados, em conjunto com as observações de que os ansiolíticos benzodiazepínicos diminuíam a atividade dos neurônios serotoninérgicos, favoreceram a proposição da teoria serotoninérgica clássica da ansiedade, a qual atribui um papel ansiogênico para a 5-HT (Stein, Wise & Berger, 1973).

Mais recentemente, a própria utilização de drogas serotoninérgicas com potencial ansiolítico parece fortalecer esta hipótese. Por exemplo, antagonistas dos subtipos 5-HT₂ (como a ritanserina e a ketanserina) e 5-HT₃ (como o ondansetrom, o zacopride e o BRL 46470) promovem efeitos ansiolíticos em vários modelos animais (para revisões, ver Cruz & cols., 1995, 1997; Handley & McBlane, 1993) e em ensaios clínicos com humanos (para revisões, ver Graeff & cols., 1996; McNair & cols., 1982). Estudos neuroquímicos também indicam que a buspirona, primeiro ansiolítico seletivo de ação serotonérgica introduzido na clínica médica (Ninan & cols., 1998), atua preferencialmente em nível dos auto-receptores 5-HT_1A nos núcleos da rafe (Hoyer & Martin, 1997). A ativação desses auto-receptores pré-sinápticos diminui a quantidade de 5-HT em nível pós-sináptico (provavelmente na amígdala e hipocampo). Desta forma, a ação ansiogênica da 5-HT parece ser minimizada sob o efeito dessas drogas.

A despeito dessas evidências, a hipótese serotoninérgica clássica da ansiedade vem sendo revisada, sobretudo em função de resultados provenientes de modelos animais envolvendo microinjeções de drogas diretamente em sítios cerebrais. Assim, tem sido demonstrado que enquanto microinjeções de 5-HT diretamente na amígdala promovem efeitos ansiogênicos (Hodges & cols., 1987; Menard & Treit, 1999; Pesold & Treit, 1995), microinjeções de 5-HT na matéria cinzenta periaquedutal promovem, ao contrário, efeitos ansiolíticos (Deakin & Graeff, 1991; Gonzalez & cols., 1996; Graeff & cols., 1993; Graeff, 1994;). Além disso, muitos resultados inconsistentes têm sido obtidos em diferentes modelos animais desenvolvidos para o teste destas drogas, dificultando uma análise conclusiva do real papel da 5-HT em relação às estruturas cerebrais que regulam a ansiedade (para revisões, ver Bourin, 1997; Cruz & cols. 1997; Griebel, 1995, 1996; Handley & McBlane, 1993; McCreary & cols., 1996).

De fato, a neurotransmissão serotoninérgica é muito complexa. Sete classes de receptores para a 5-HT já foram descritas, incluindo os receptores 5-HT₁, 5-HT₂, 5-HT₃, 5-HT₄, 5-HT₅, 5-HT₆ e 5-HT₇. O receptor 5-HT₁ é ainda subdividido nos subtipos 5-HT_1A, 5-HT_1B, 5-HT_1D, 5-HT_1E e 5-HT_1F. O subtipo C passou a fazer parte da família 5-HT₂ de receptores, subdividida em 5-HT_2A, 5-HT_2B e 5-HT_2C. Finalmente, o receptor 5-HT₅ é subdividido nos subtipos 5-HT_5A e 5-HT_5B (Hoyer & cols., 1994; Zifa & Fillion, 1992).

Dentre esses tipos, os receptores 5-HT₁, 5-HT₂ e 5-HT₃ são os que estão mais diretamente envolvidos na ansiedade (Barnes & Sharp, 1999; Hoyer & Martin, 1997). Estudos envolvendo manipulações farmacológicas e neuroanatômicas desses recetores têm recebido, portanto, atenção especial nas investigações sobre o papel da 5-HT na ansiedade. Paralelamente, evidências clínicas e experimentais indicam um papel central da amígdala na modulação de estados de ansiedade (Cruz & Landeira-Fernandez, 2001; Davis, 1986, 1998; Doron & LeDoux, 1999; File, Gonzalez & Gallant, 1998; Gallager & Chiba, 1996; LeDoux, 1998; Menard & Treit, 1999).

A amígdala é apresenta comunicações com diversas estruturas do sistema límbico e, de acordo com muitos pesquisadores (p.ex. Davis, 1998; Gallagher & Chiba, 1996; LeDoux, 1998), atua fazendo uma interface entre aspectos cognitivos e afetivos da ansiedade. Não surpreende, portanto, que a esta estrutura também esteja envolvida nos principais circuitos serotoninérgicos que regulam as emoções. Por exemplo, ela é um dos principais sítios pós-sinápticos que recebe projeções serotoninérgicas provenientes do núcleo dorsal da rafe (Deakin & Graeff, 1991; Hoyer & Martin, 1997; Zifa & Fillion, 1992). Além disso, apresenta receptores 5-HT_1A, 5-HT₂ e 5-HT₃, onde os do tipo 5-HT_1A localizam-seprincipalmente na porção central, enquanto que os receptores 5-HT₂ e 5-HT₃ estão predominantemente localizados na porção basolateral desta estrutura (Rainnie, 1999).

Investigando algumas das principais drogas de ação serotoninérgica que supostamente alteram estados de ansiedade, Setem e cols. (1999) testaram os efeitos injeções intraperitoniais de agonistas e antagonistas dos receptores 5-HT_1A, 5-HT₂ e 5-HT₃ em um protocolo de medidas de ansiedade padronizado por Cruz e cols. (1994) para ratos expostos a um dos modelos animais de ansiedade mais utilizados nos últimos anos – o labirinto em cruz elevado. Os resultados mostraram uma enorme sensibilidade do modelo na detecção de efeitos ansiolíticos e ansiogênicos de compostos serotoninérgicos, especialmente aqueles atuando nos receptores 5-HT₂. Procurando dar seqüência ao estes estudos, porém investigando agora um possível sítio cerebral responsável pelo efeito ansiolítico de uma droga seletiva dos receptores 5-HT₂, o presente trabalho testou os efeitos de injeções intra-amigdalóides do antagonista 5HT_2A/2C, o RP 62203. Para tanto, foram utilizadas as mesmas medidas de ansiedade utilizadas por Cruz e cols. e Setem e cols. para o teste de drogas ansiolíticas e ansiogênicas de ratos no labirinto em cruz elevado. A droga foi microinjetada na porção basolateral da amígdala, considerando que neste sítio predominam os receptores 5-HT₂ (Rainnie, 1999).

Método

Sujeitos

Foram utilizados ratos Wistar machos, experimentalmente ingênuos, pesando entre 200 e 280g, provenientes do Biotério Central da Universidade de Brasília. Os animais foram alojados, em grupos de cinco, em gaiolas-viveiro (45 x 28 x 13 cm) de polietileno. Todos os animais foram mantidos em um ciclo claro-escuro de 12 horas (com a fase clara de 7:00 às 19:00h), com livre acesso a comida e água. Os experimentos foram realizados na fase clara do ciclo, entre 8:00 e 13:00.

Equipamentos

O labirinto em cruz elevado seguiu as especificações de Pellow e cols. (1985), consistindo de dois braços abertos e opostos (50 x 10 cm cada um), e outros dois braços opostos do mesmo tamanho fechados com paredes laterais de 50 cm de altura. Os braços abertos e fechados, elevados 50 cm do solo, cruzavam-se perpendicularmente formando uma cruz, delimitada por uma área central de 10 x 10 cm. Nas beiradas dos braços abertos foi fixada uma pequena borda de acrílico transparente (0.5 cm de altura) a fim de diminuir o número de quedas dos animais. O labirinto encontrava-se em cubículo com isolamento acústico parcial, iluminado por uma lâmpada vermelha (60-W), situada 150 cm acima do aparato.

As sessões experimentais foram monitoradas e gravadas através de uma video-câmara montada verticalmente acima do labirinto e conectada a um aparelho de TV e a um vídeo-cassete, instalados em uma sala adjacente ao cubículo experimental. A fita com a sessão experimental de cada animal era analisada posteriormente por um observador que desconhecia o tratamento farmacológico que o animal recebera. Essa análise foi feita com o auxílio de um programa computacional de registro de categorias, desenvolvido especificamente para esta situação experimental.

Cirurgia

Após anestesias com thionembutal (50 mg/kg), os animais foram colocados no aparelho estereotáxico, recebendo uma injeção subcutânea de cloridrato de lidocaína na região cirúrgica. Em seguida, um pedaço oval da pele circunscrita à região cirúrgica era retirado a fim de se ter acesso à calota craniana. Após limpeza do campo e visualização dos pontos de referência no crânio, cânulas (Plastics-One, modelo C315G) foram unilateralmente implantadas (hemisfério direito) 0,5 mm acima da porção basolateral da amígdala (AP = -2,8; LM = 5.0; DV 6,3). Um período de sete dias de recuperação pós-cirúrgica foi dado aos animais, no qual os mandris que vedavam a cânula-guia eram diariamente retirados e novamente colocados a fim de evitar que secreções entupissem a cânula.

Drogas

Utilizou-se o antagonista 5-HT_2A/2C RP 62203 (Rhône-Poulenc, França). A droga foi solubilizada em uma solução contendo 10% de etanol, 40% de propileno glicol e 50% de água destiliada, submetida a ultra-som por 10 minutos.

Microinjeção

Após a retirada do mandril, uma microagulha (Plastics-One, modelo C315I) foi gentilmente conectada à cânula-guia, ultrapassando 0.5 mm esta última. A microinjeção foi feita utilizando-se um sistema composto por uma microseringa (Hamilton de 10 ml) e um tubo de polietileno transparente (PE-50), com uma extremidade conectada na microseringa e a outra conectada na microagulha. As microinjeções foram feitas em um volume de 0.5 ml, observando-se o deslocamento de uma bolha que percorria o tubo de polietileno. A fim de evitar refluxo e favorecer a absorção da droga, um período de 2 minutos foi dado antes da agulha ser retirada da cânula-guia.

Histologia

Ao término dos testes comportamentais, os animais foram sacrificados com uma sobredose de éter etílico e perfundidos intracardialmente com salina e logo em seguida com uma solução de formol a 10%. Os cérebros foram removidos e mantidos em formol a 10% por no mínimo 7 dias. Posteriormente, os cérebros foram cortados em secções coronais de 30 mm a fim de serem avaliados os sítios de injeção de acordo com as coordenadas do atlas de Paxinos e Watson (1998).

Procedimento

Exposição ao LCE

Quinze minutos após a microinjeção da droga nas doses de 1,0, 2,5, 5,0 mg, ou do veículo, cada animal foi exposto durante cinco minutos ao labirinto em cruz elevado. Neste período, foram observados o número de entradas e o tempo gasto em ambos os braços, bem como o tempo de permanência no centro do labirinto. A partir destas medidas foram calculadas as porcentagens de entrada e de tempo gasto nos braços abertos. Além destas medidas tradicionais, foram registradas as seguintes categorias: esquadrinhar: colocação da cabeça sobre a beirada de um braço aberto, esquadrinhando em qualquer direção (incluindo a colocação da cabeça em direção ao precipício do braço aberto); espreitar: saída parcial de um braço fechado, espreitando com as patas dianteiras e focinho a plataforma central e as entradas dos braços; exploração da extremidade: número de vezes que o animal alcançava a extremidade final de um braço aberto.

Análise estatística

Os dados foram submetidos a uma análise de variância paramétrica (One-way ANOVA). No caso de um efeitos significantes dos tratamentos, utilizou-se subseqüentemente o teste de Newman-Keuls, com um grau de significância de p < 0,05.

Resultados

Conforme ilustrado na figura 1, a maior parte das microinjeções concentraram-se logo acima da porção basolateral da amígdala. Não foram incluídos para as análises estatísticas aqueles animais cuja histologia revelou outros sítios de microinjeção.

A figura 2 ilustra o efeito da microinjeção do RP 62203, na amígdala, sobre as medidas tradicionais de exploração dos ratos no labirinto em cruz elevado. ANOVA indicou efeito significativo da droga nas porcentagens de entrada [F(3, 35) = 3,47, p < 0,05] e de tempo gasto [F(3, 35) = 7,01, p < 0,05] nos braços abertos. Comparações post hoc mostraram que a dose mais alta aumentou significantemente as porcentagens de entrada e de tempo em relação ao grupo microinjetado com o veículo (ps< 0,05). O número de entradas nos braços fechados não foi alterado pelo tratamento [F(3, 35) = 0,28, p > 0,05].

O efeito da microinjeção do RP 62203 sobre as categorias etológicas de exploração é ilustrado na figura 3. ANOVA indicou efeito significante do tratamento nas categorias esquadrinhar [F(3, 35) = 6,05, p < 0,05], exploração da extremidade [F(3, 35) = 2,98, p < 0,05] e espreitar [F(3, 35) = 4,73, p < 0,05]. As doses de 2,5 e 5,0 mg aumentaram significantemente o tempo gasto na categoria esquadrinhar (ps< 0,05), enquanto diminuíram o tempo gasto na categoria espreitar (ps < 0,05). A dose mais alta aumentou também o número de explorações da extremidade dos braços abertos do labirinto (p < 0,05).

Discussão

Os aumentos observados nas porcentagens de entrada e de tempo gasto nos braços abertos indicam efeito ansiolítico do RP 62203 microinjetado na porção basolateral da amígdala. O fato de a droga não ter alterado significativamente o número de entradas nos braços fechados sugere que este efeito ocooreu na ausência de alterações na atividade locomotora.

Conforme previsto, as categorias etológicas não apenas reproduziram o efeito ansiolítico do RP 62203, mas foram mais sensíveis nesta detecção. Assim, as doses mais altas da droga aumentaram o tempo gasto na categoria esquadrinhar e reduziram o tempo gasto na categoria espreitar. Além disso, a dose mais alta aumentou o número de explorações da extremidade dos braços abertos. Em conjunto, esses resultados apontam para um perfil típico de atividade ansiolítica deste antagonista 5-HT₂.

Efeitos ansiolíticos de injeções sistêmicas do RP 62203 têm sido descritos em alguns modelos animais, incluindo no labirinto em cruz elevado (Stutzmann & cols., 1991). Setem e cols. (1999) mostraram que injeções intraperitoniais de RP 62203 (0.25 mg/kg) aumentaram o número de explorações da extremidade dos braços abertos do labrinto em cruz elevado. Outros antagonistas 5-HT₂, incluindo a ritanserina (Almeida & cols., 1991; Wright, Heaton, Upton & Marsden, 1992), seganserina (Critchley & Handley, 1987), ketanserina (Critchley & Handley, 1987; Motta & cols., 1992) e mianserina (Benjamin, Saiff, Nevins & Lal,1992; Rocha & cols., 1994) também apresentam perfil ansiolítico neste teste. Tais efeitos, contudo, têm sido mais freqüentemente observados após tratamentos crônicos com estes compostos.

O papel da amígdala nos efeitos de drogas ansiolíticas e ansiogênicas agindo nos receptores 5-HT₂, porém, não foi ainda claramente estabelecido. Por exemplo, ao contrário de nosso estudo no qual utilizamos um antagonista 5-HT₂, efeitos ansiolíticos têm sido observados com injeções intra-amigdalóides de agonistas 5-HT₂ nos testes de interação social (Duxon, Kennett, Lightowler, Blackburn & Fone, 1997), conflito (Hodges & cols., 1987), bem como no labirinto em cruz elevado (Duxon, Beckett, Baxter, Blackburn & Fone, 1995). Além disso, Zangrossi e Graeff (1994) demonstraram efeitos ansiogênicos com injeções intra-amigdalóides de ritanserina (outro antagonista 5-HT₂) em ratos expostos ao labirinto em cruz elevado.

Sobre os efeitos ansiolíticos descritos por Duxon e cols. (1995, 1997), dois aspectos merecem ser discutidos. O agonista 5-HT₂ BW723C86 utilizado por estes autores possui maior afinidade pelo subtipo 5-HT_2B, ao contrário do antagonista 5-HT₂ RP 62203, utilizado no presente estudo, que possui maior afinidade pelos subtipos 5-HT_2A/2C. Além disso, tais autores injetaram a droga na porção medial da amígdala, enquanto no presente estudo a droga foi injetada na porção basolateral desta estrutura. A possibilidade de porções distintas da amígdala, como seus respectivos tipos e subtipos de receptores serotoninérgicos, terem participado de maneira distinta nos efeitos observados deve, portanto, ser considerada.

O fato do RP 62203 ser um antagonista da neurotransmissão mediada pela 5-HT corrobora a hipótese serotoninérgica clássica da ansiedade (Stein & cols., 1973; para revisões ver também Handley & McBlane, 1993; McCreary & cols., 1996). De fato, diversos trabalhos, incluindo modelos animais e estudos com humanos, vêm mostrando que antagonistas serotoninérgicos usualmente apresentam propriedades ansiolíticas (Costall & cols., 1989; Critchley & Handley, 1987; Griebel, 1996; Kennett, Bailey, Piper & Blackburn, 1995; Motta & cols., 1992), enquanto que a própria 5-HT e alguns agonistas serotoninérgicos, tais como TFMPP, agonista 5-HT2, apresentam efeitos ansiogênicos (Setem & cols., 1999). Neste sentido, poderíamos supor, com base em nossos resultados, que a exposição dos ratos ao labirinto em cruz elevado ativaria o sistema serotoninérgico, provavelmente aquele proveniente do núcleo dorsal da rafe em direção a amígdala, aumentado o estado de ansiedade. No grupo microinjetado com a droga, o bloqueio promovido pelo RP 62203 nos receptores pós-sinápticos do tipo 5-HT2A/2C da amígdala bloquearia esse efeito ansiogênico.

De qualquer forma, merece destaque a observação de que, dependendo do sítio cerebral, a 5-HT pode desempenhar perfil ansiolítico. Assim, tem sido mostrado que na matéria cinzenta periaquedutal, ao contrário do que ocorre na amígdala, a 5-HT exerce efeito ansiolítico (Deakin & Graeff, 1991). A ativação de mecanismos serotoninérgicos no colículo inferior também está associada a efeitos ansiolíticos. Por exemplo, Mello e Brandão (1995) mostraram que a microinjeção de m-metil-5-hidroxitriptamina (um agonista 5-HT₂ altamente seletivo) no colículo inferior apresenta efeitos ansiolíticos em ratos testados no labirinto em cruz elevado.

Finalmente, outro fator relevante é que os efeitos ansiolíticos de drogas serotoninérgicas mostram-se mais variáveis do que aqueles obtidos com drogas atuando no complexo de receptores GABA-benzodiazepínicos (Cruz & cols., 1997; Griebel, 1995, 1996; Handley & McBlane, 1993). O fato de as medidas tradicionais de exploração no labirinto (número de entradas e tempo de permanência nos braços abertos e fechados) serem especialmente sensíveis a tais variações deve ser explorado, sobretudo no que diz respeito a diferenças metodológicas como iluminação, condições de alojamento e manuseio dos animais, a presença ou não de bordas nos braços abertos, experiência prévia do rato com o labirinto, entre outros fatores que podem interferir na taxa de exploração de ratos neste teste (Jonhston & File, 1991; Andrews & File, 1993; File, 1993; File, Trullas & Skolnick, 1993; Bertoglio & Carobrez, 2000; Cruz & cols., 1997; Gonzalez, File & Overstreet, 1998; Griebel, 1995; Griebel, Belzung, Perrault & Sanger, 2000; Hoog, 1996; Morato & Brandão, 1996, 1997; Rodgers & cols., 1997; Schmitt & Hiemke, 1998; Treit, Menard & Royan, 1993). A análise conjunta de medidas tradicionais e etológicas no labirinto em cruz elevado, a exemplo das que foram aqui utilizadas, pode oferecer uma alternativa para tornar os estudos envolvendo manipulações serotoninérgicas neste teste mais consistentes.

Recebido em 17/06/2002

Primeira decisão editorial em 12/09/2002

Aceito em 03/10/2002

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Este estudo contou com o apoio do CNPq (Proc.350214/1998-0) e foi parte integrante da dissertação de mestrado de Gilson de Assis Pinheiro, realizada e defendida no Instituto de Psicologia da UnB – 2001. Pedro Paulo Murce foi bolsista do I.C. do CNPq. Os autores agradecem as valiosas sugestões e críticas do Dr. Vitor Motta, do Dr. Jesus Landeira Fernandes e da Dra. Maria Ângela Guimarães Feitosa.

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Endereço: Universidade Católica de Brasília. Departamento de Psicologia. QS 7, lote 1, EPCT, Águas Claras, Taguatinga, DF, 72.030.170.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  01 Set 2003
• Data do Fascículo
  Dez 2002

Histórico

• Aceito
  03 Out 2002
• Recebido
  17 Jun 2002