Publicação

Unraveling the role of dose and 5-HT2A receptor activation in the long-lasting effects of psilocybin

Detalhes bibliográficos
Resumo:	A psilocibina é um agonista dos recetores de serotonina (5-HT) do tipo 2A (5-HT2AR), encontrado em algumas espécies de cogumelos psicadélicos. Estudos recentes avaliaram o potencial terapêutico da psilocibina para várias condições, de entre as quais a ansiedade de fim de vida, perturbação depressiva major, transtorno obsessivo-compulsivo, tabagismo e alcoolismo. Foi demonstrado que o bloqueio dos recetores 5-HT2AR anula os efeitos das substâncias psicadélicas no comportamento de roedores e humanos. No entanto, embora a ativação dos 5- HT2AR seja uma propriedade partilhada entre substâncias psicadélicas, e seja necessária para os seus efeitos, nem todos os agonistas dos 5-HT2AR induzem atividade psicadélica. De facto, os agonistas não psicadélicos dos 5-HT2AR, como a lisurida, têm semelhanças estruturais significativas e atividade agonística comparável à da psilocibina ao nível dos 5-HT2AR, mas carecem das propriedades psicoativas. Este trabalho baseia-se em duas questões-chave a serem respondidas. Em primeiro lugar, ainda não foi determinado se e/ou como os efeitos a longo prazo da psilocibina são dependentes da dose. Devido à falta de investigação sobre este tópico, este trabalho procura dar uma resposta, através da elaboração de uma curva de dose-resposta para as ações da psilocibina a nível comportamental após 7 dias. A segunda questão diz respeito aos mecanismos subjacentes aos efeitos da psilocibina. Há alguma controvérsia sobre este assunto, uma vez que estudos recentes afirmam que as ações comportamentais e funcionais da psilocibina são independentes da ativação dos 5-HT2AR. Foi então sugerido que a ativação de 5-HT2AR só estaria envolvida no efeito psicadélico, e este efeito poderia ser eliminado pela coadministração de um antagonista de 5- HT2AR, sem afetar a ação terapêutica. No entanto, devido a limitações destes estudos, bem como à existência de evidência contrária, o presente estudo visa testar se a ativação dos 5-HT2AR é necessária e/ou suficiente para os efeitos a longo prazo da psilocibina. Para tal, testámos se os efeitos da psilocibina são bloqueados pela administração de um antagonista seletivo 5-HT2AR, o MDL100907. Além disso, caso a ativação do 5-HT2AR se demonstrar necessária para os efeitos da psilocibina, resta saber se agonistas não psicoativos do 5-HT2AR, como a lisurida, preservam as mesmas propriedades terapêuticas sem os efeitos alucinógenos e, se não, quais são as diferenças que podem explicar esta disparidade. Assim, as hipóteses deste projeto são: 1) Os efeitos duradouros da psilocibina no comportamento são dependentes da dose. 2) A ativação dos 5-HT2AR é necessária para os efeitos duradouros da psilocibina, sendo abolidos por um pré-tratamento com MDL100907. 3) A ativação dos 5-HT2AR não é suficiente para estes efeitos, não sendo replicados pela administração de lisurida. Para testar a hipótese 1, a amostra foi dividida em 4 grupos experimentais de 12 murganhos C57BL6/J macho (10-12 semanas) e foram administrados, através de injeção intraperitoneal (i.p.), veículo (salino) ou uma de 3 doses de psilocibina (1, 5, ou 10 mg/kg). Imediatamente após a injeção, foi quantificada a resposta de head-twitch (HTR) durante 20 min. Passados 7 dias, foram avaliados os efeitos da psilocibina no comportamento dos tipos ansioso e depressivo através de uma bateria de 5 testes comportamentais – NSFT, OFT, MBT, ST, FST. Os três primeiros testes são usados para avaliar comportamento do tipo ansioso. Especificamente, o NSFT explora o conflito entre a fome e a apreensão dos animais para se alimentar em ambientes desconhecidos, sendo que é medida a latência de alimentação num novo ambiente após 24 horas de privação de comida. O OFT serve como controlo para avaliação da atividade locomotora, através da medição da distância total percorrida, além de também constituir uma medida de comportamento do tipo ansioso, pois fornece o tempo que cada animal passa em zonas mais ou menos expostas da arena de teste. O MBT é baseado num comportamento defensivo exibido pelos roedores quando são expostos a corpos estranhos. Neste teste, o número de berlindes enterrados pelos murganhos é usado como medida de comportamento do tipo ansioso. Por sua vez, o ST e FST são testes de comportamento do tipo depressivo, sendo que o ST avalia a vertente de “autocuidado”, fornecendo o tempo passado a fazer grooming após pulverização de uma solução de sacarose no dorso dos animais; e o FST consiste na medição do tempo passado em imobilidade numa situação em que os animais são colocados dentro de água e não conseguem escapar, avaliando uma vertente de motivação ou desamparo relacionada com o comportamento do tipo depressivo. Nesta primeira tarefa, a administração aguda de psilocibina induziu aumentos significativos na frequência de HTR em todas as doses, sendo o efeito máximo observado na dose de 5 mg/kg. Em relação ao comportamento do tipo ansioso após 7 dias, embora nenhum efeito tenha sido observado no tempo passado na zona central ou no número de bolos fecais no OFT, foi observada uma diminuição significativa na latência para comer no NSFT em todos os grupos tratados com psilocibina. Além disso, no MBT, observou-se uma diminuição significativa no número de berlindes enterrados para os grupos 5 e 10, mas não 1 mg/kg, em relação ao grupo controlo. Por outro lado, não foram observadas diferenças significativas no ST nem no FST. Os Z-Scores compostos de emocionalidade negativa mostraram que, enquanto os grupos de 5 e 10 mg/kg apresentaram reduções significativas a longo prazo neste parâmetro, tal efeito não foi observado para o grupo de 1 mg/kg. Os resultados sugerem que uma única dose de psilocibina é suficiente para induzir mudanças significativas de longo prazo no comportamento de animais saudáveis, o que está em linha com os efeitos duradouros relatados em indivíduos saudáveis. Além disso, os dados sugerem que esses efeitos são dependentes da dose, com um efeito máximo observado para 5 mg/kg e estão restritos a mudanças nos comportamentos de tipo ansioso, e não depressivo. Para testar as hipóteses 2 e 3, foi desenvolvida uma experiência dividida em duas partes: uma para análise comportamental, e a segunda para análise epigenética. Para a primeira parte, foram usados 6 grupos de 20 murganhos C57BL6/J macho (10-12 semanas), definidos por um prétratamento com veículo ou antagonista (MDL100907, 0.5 mg/kg i.p.) e um tratamento subsequente com veículo, psilocibina (5 mg/kg) ou lisurida (0.8 mg/kg i.p.), 30 minutos após o pré-tratamento. Imediatamente após a segunda injeção, os animais foram colocados numa nova gaiola durante 20 minutos para quantificação de HTR. Após 7 dias, a bateria comportamental foi realizada da mesma maneira que na tarefa 1. Na segunda parte, foram usados 6 grupos de 6-7 murganhos C57BL6/J macho (10-12 semanas), definidos pelas mesmas condições. Estes animais foram tratados da mesma forma que os animais na primeira parte da experiência, sendo sacrificados após 7 dias, e os cérebros foram recolhidos para análise de alterações epigenéticas ao nível do hipocampo e do córtex pré-frontal medial (mPFC). A nível comportamental, a administração de psilocibina, mas não de lisurida, aumentou significativamente a frequência de HTR, e o pré-tratamento com MDL100907 bloqueou esse efeito. Em relação ao comportamento do tipo ansioso, tanto a latência para comer no NSFT como o número de berlindes enterrados no MBT diminuíram com o tratamento com psilocibina. Este efeito não foi observado em animais tratados com lisurida e foi bloqueado pelo prétratamento com MDL100907. No FST, que avalia comportamento do tipo depressivo, houve um aumento significativo na latência para o primeiro episódio de imobilidade nos animais tratados com psilocibina, sendo que este efeito não foi observado em animais tratados com lisurida e foi bloqueado pelo pré-tratamento com MDL100907. Nenhuma diferença induzida pelo tratamento foi observada no OFT ou ST. Em relação ao Z-Score, foi observada uma redução significativa da emocionalidade negativa no grupo tratado com psilocibina, que foi bloqueada pela administração de MDL100907. O resultado do Z-Score foi significativamente mais baixo no grupo tratado com psilocibina comparativamente à lisurida, o que indica que a lisurida não replicou o efeito geral da psilocibina. No que respeita às alterações epigenéticas, foi observada uma diminuição na acetilação de histonas no hipocampo no grupo tratado com psilocibina, mas nenhuma diferença foi observada no mPFC. Não foram observadas diferenças relativas à metilação de DNA, tanto no hipocampo como no mPFC. Os resultados mostram que uma dose de psilocibina induz alterações comportamentais e epigenéticas significativas e duradouras em murganhos saudáveis. Além disso, esses efeitos são bloqueados por MDL100907 e não são replicados por lisurida, sugerindo que a ativação de 5- HT2AR é necessária, mas não suficiente, para os efeitos a longo prazo da psilocibina. Estes resultados indicam que ainda não foi possível bloquear os efeitos psicadélicos da psilocibina sem anular o seu potencial terapêutico, e que é necessária mais investigação sobre os mecanismos associados a estas ações para poder desenvolver um fármaco que ative o mesmo recetor sem induzir alucinações.
Autores principais:	Galipeau, Chloé Odette Michèle
Assunto:	Psilocibina Comportamento emocional Psicadélicos Serotonina Recetor 5- HT2A Neurociências Teses de mestrado - 2024
Ano:	2024
País:	Portugal
Tipo de documento:	dissertação de mestrado
Tipo de acesso:	acesso embargado
Instituição associada:	Universidade de Lisboa
Idioma:	inglês
Origem:	Repositório da Universidade de Lisboa

Descrição
Resumo:	A psilocibina é um agonista dos recetores de serotonina (5-HT) do tipo 2A (5-HT2AR), encontrado em algumas espécies de cogumelos psicadélicos. Estudos recentes avaliaram o potencial terapêutico da psilocibina para várias condições, de entre as quais a ansiedade de fim de vida, perturbação depressiva major, transtorno obsessivo-compulsivo, tabagismo e alcoolismo. Foi demonstrado que o bloqueio dos recetores 5-HT2AR anula os efeitos das substâncias psicadélicas no comportamento de roedores e humanos. No entanto, embora a ativação dos 5- HT2AR seja uma propriedade partilhada entre substâncias psicadélicas, e seja necessária para os seus efeitos, nem todos os agonistas dos 5-HT2AR induzem atividade psicadélica. De facto, os agonistas não psicadélicos dos 5-HT2AR, como a lisurida, têm semelhanças estruturais significativas e atividade agonística comparável à da psilocibina ao nível dos 5-HT2AR, mas carecem das propriedades psicoativas. Este trabalho baseia-se em duas questões-chave a serem respondidas. Em primeiro lugar, ainda não foi determinado se e/ou como os efeitos a longo prazo da psilocibina são dependentes da dose. Devido à falta de investigação sobre este tópico, este trabalho procura dar uma resposta, através da elaboração de uma curva de dose-resposta para as ações da psilocibina a nível comportamental após 7 dias. A segunda questão diz respeito aos mecanismos subjacentes aos efeitos da psilocibina. Há alguma controvérsia sobre este assunto, uma vez que estudos recentes afirmam que as ações comportamentais e funcionais da psilocibina são independentes da ativação dos 5-HT2AR. Foi então sugerido que a ativação de 5-HT2AR só estaria envolvida no efeito psicadélico, e este efeito poderia ser eliminado pela coadministração de um antagonista de 5- HT2AR, sem afetar a ação terapêutica. No entanto, devido a limitações destes estudos, bem como à existência de evidência contrária, o presente estudo visa testar se a ativação dos 5-HT2AR é necessária e/ou suficiente para os efeitos a longo prazo da psilocibina. Para tal, testámos se os efeitos da psilocibina são bloqueados pela administração de um antagonista seletivo 5-HT2AR, o MDL100907. Além disso, caso a ativação do 5-HT2AR se demonstrar necessária para os efeitos da psilocibina, resta saber se agonistas não psicoativos do 5-HT2AR, como a lisurida, preservam as mesmas propriedades terapêuticas sem os efeitos alucinógenos e, se não, quais são as diferenças que podem explicar esta disparidade. Assim, as hipóteses deste projeto são: 1) Os efeitos duradouros da psilocibina no comportamento são dependentes da dose. 2) A ativação dos 5-HT2AR é necessária para os efeitos duradouros da psilocibina, sendo abolidos por um pré-tratamento com MDL100907. 3) A ativação dos 5-HT2AR não é suficiente para estes efeitos, não sendo replicados pela administração de lisurida. Para testar a hipótese 1, a amostra foi dividida em 4 grupos experimentais de 12 murganhos C57BL6/J macho (10-12 semanas) e foram administrados, através de injeção intraperitoneal (i.p.), veículo (salino) ou uma de 3 doses de psilocibina (1, 5, ou 10 mg/kg). Imediatamente após a injeção, foi quantificada a resposta de head-twitch (HTR) durante 20 min. Passados 7 dias, foram avaliados os efeitos da psilocibina no comportamento dos tipos ansioso e depressivo através de uma bateria de 5 testes comportamentais – NSFT, OFT, MBT, ST, FST. Os três primeiros testes são usados para avaliar comportamento do tipo ansioso. Especificamente, o NSFT explora o conflito entre a fome e a apreensão dos animais para se alimentar em ambientes desconhecidos, sendo que é medida a latência de alimentação num novo ambiente após 24 horas de privação de comida. O OFT serve como controlo para avaliação da atividade locomotora, através da medição da distância total percorrida, além de também constituir uma medida de comportamento do tipo ansioso, pois fornece o tempo que cada animal passa em zonas mais ou menos expostas da arena de teste. O MBT é baseado num comportamento defensivo exibido pelos roedores quando são expostos a corpos estranhos. Neste teste, o número de berlindes enterrados pelos murganhos é usado como medida de comportamento do tipo ansioso. Por sua vez, o ST e FST são testes de comportamento do tipo depressivo, sendo que o ST avalia a vertente de “autocuidado”, fornecendo o tempo passado a fazer grooming após pulverização de uma solução de sacarose no dorso dos animais; e o FST consiste na medição do tempo passado em imobilidade numa situação em que os animais são colocados dentro de água e não conseguem escapar, avaliando uma vertente de motivação ou desamparo relacionada com o comportamento do tipo depressivo. Nesta primeira tarefa, a administração aguda de psilocibina induziu aumentos significativos na frequência de HTR em todas as doses, sendo o efeito máximo observado na dose de 5 mg/kg. Em relação ao comportamento do tipo ansioso após 7 dias, embora nenhum efeito tenha sido observado no tempo passado na zona central ou no número de bolos fecais no OFT, foi observada uma diminuição significativa na latência para comer no NSFT em todos os grupos tratados com psilocibina. Além disso, no MBT, observou-se uma diminuição significativa no número de berlindes enterrados para os grupos 5 e 10, mas não 1 mg/kg, em relação ao grupo controlo. Por outro lado, não foram observadas diferenças significativas no ST nem no FST. Os Z-Scores compostos de emocionalidade negativa mostraram que, enquanto os grupos de 5 e 10 mg/kg apresentaram reduções significativas a longo prazo neste parâmetro, tal efeito não foi observado para o grupo de 1 mg/kg. Os resultados sugerem que uma única dose de psilocibina é suficiente para induzir mudanças significativas de longo prazo no comportamento de animais saudáveis, o que está em linha com os efeitos duradouros relatados em indivíduos saudáveis. Além disso, os dados sugerem que esses efeitos são dependentes da dose, com um efeito máximo observado para 5 mg/kg e estão restritos a mudanças nos comportamentos de tipo ansioso, e não depressivo. Para testar as hipóteses 2 e 3, foi desenvolvida uma experiência dividida em duas partes: uma para análise comportamental, e a segunda para análise epigenética. Para a primeira parte, foram usados 6 grupos de 20 murganhos C57BL6/J macho (10-12 semanas), definidos por um prétratamento com veículo ou antagonista (MDL100907, 0.5 mg/kg i.p.) e um tratamento subsequente com veículo, psilocibina (5 mg/kg) ou lisurida (0.8 mg/kg i.p.), 30 minutos após o pré-tratamento. Imediatamente após a segunda injeção, os animais foram colocados numa nova gaiola durante 20 minutos para quantificação de HTR. Após 7 dias, a bateria comportamental foi realizada da mesma maneira que na tarefa 1. Na segunda parte, foram usados 6 grupos de 6-7 murganhos C57BL6/J macho (10-12 semanas), definidos pelas mesmas condições. Estes animais foram tratados da mesma forma que os animais na primeira parte da experiência, sendo sacrificados após 7 dias, e os cérebros foram recolhidos para análise de alterações epigenéticas ao nível do hipocampo e do córtex pré-frontal medial (mPFC). A nível comportamental, a administração de psilocibina, mas não de lisurida, aumentou significativamente a frequência de HTR, e o pré-tratamento com MDL100907 bloqueou esse efeito. Em relação ao comportamento do tipo ansioso, tanto a latência para comer no NSFT como o número de berlindes enterrados no MBT diminuíram com o tratamento com psilocibina. Este efeito não foi observado em animais tratados com lisurida e foi bloqueado pelo prétratamento com MDL100907. No FST, que avalia comportamento do tipo depressivo, houve um aumento significativo na latência para o primeiro episódio de imobilidade nos animais tratados com psilocibina, sendo que este efeito não foi observado em animais tratados com lisurida e foi bloqueado pelo pré-tratamento com MDL100907. Nenhuma diferença induzida pelo tratamento foi observada no OFT ou ST. Em relação ao Z-Score, foi observada uma redução significativa da emocionalidade negativa no grupo tratado com psilocibina, que foi bloqueada pela administração de MDL100907. O resultado do Z-Score foi significativamente mais baixo no grupo tratado com psilocibina comparativamente à lisurida, o que indica que a lisurida não replicou o efeito geral da psilocibina. No que respeita às alterações epigenéticas, foi observada uma diminuição na acetilação de histonas no hipocampo no grupo tratado com psilocibina, mas nenhuma diferença foi observada no mPFC. Não foram observadas diferenças relativas à metilação de DNA, tanto no hipocampo como no mPFC. Os resultados mostram que uma dose de psilocibina induz alterações comportamentais e epigenéticas significativas e duradouras em murganhos saudáveis. Além disso, esses efeitos são bloqueados por MDL100907 e não são replicados por lisurida, sugerindo que a ativação de 5- HT2AR é necessária, mas não suficiente, para os efeitos a longo prazo da psilocibina. Estes resultados indicam que ainda não foi possível bloquear os efeitos psicadélicos da psilocibina sem anular o seu potencial terapêutico, e que é necessária mais investigação sobre os mecanismos associados a estas ações para poder desenvolver um fármaco que ative o mesmo recetor sem induzir alucinações.