Modulação do sistema glutamatérgico por ibogaína relevante às suas propriedades antiaditivas e tóxicas

Abstract

Ibogaína é um alcalóide isolado de Tabernanthe iboga, com suposta atividade antiaditiva. Relatos de casos, bem como estudos clínicos não controlados, sugerem que uma única dose de ibogaína é capaz de eliminar os sintomas da síndrome de abstinência e a compulsão pelo uso de drogas, efeitos que se mantém por longos períodos de tempo. Estas propriedades tem sido evidenciadas experimentalmente em roedores. Embora saiba-se que a ibogaína pode afetar vários sistemas de neurotransmissores, as bases neuroquímicas para esta possível atividade antiaditiva ainda não estão esclarecidas. Ibogaína age como um antagonista do receptor glutamatérgico NMDA, e foi demonstrado que vários antagonistas de receptores NMDA atenuam a dependência, a tolerância, a sensibilização, e o reforço produzidos por drogas de abuso. O sistema glutamatérgico também tem sido implicado na neurotoxicidade induzida por altas doses de ibogaína. Assim, o objetivo principal desta tese foi contribuir para o esclarecimento do mecanismo de ação antiaditivo e neurotóxico de ibogaína, focalizando o sistema glutamatérgico e as interações com os receptores NMDA, através de análises in vivo e in vitro. Os resultados demonstram que uma única administração de ibogaína resulta em efeitos a longo prazo mensuráveis in vivo e in vitro, não atribuíveis à toxicidade. Sugere-se que ocorram alterações funcionais de longo prazo em receptores NMDA, que podem ser relevantes no contexto terapêutico de ibogaína e outros antagonistas NMDA. "Jumping" (saltos ininterruptos) é o principal sintoma da síndrome de abstinência a morfina em camundongos. Demonstrou-se que a ibogaína e o MK-801 inibiram de maneira dose-dependente, e atuaram sinergicamente, quanto à inibição do 'jumping" precipitado por naloxona em camundongos dependentes de morfina. Estes resultados sugerem que o efeito da ibogaína na fase aguda da síndrome de abstinência a opióides pode ser mediado por receptores NMDA. Demonstramos ainda que a ibogaína inibe o 'jumping" precipitado por NMDA em camundongos sem tratamento prévio com morfina, e que este efeito não é observado a longo prazo. Este resultado sugere que o "jumping" pode ser conseqüência de uma ativação aguda do receptor NMDA. A análise de união específica de [³H] MK-801 em membranas de córtex cerebral de camundongos, não evidenciou diferenças na densidade ou sensibilidade de receptores NMDA em animais abstinentes de morfina tratados ou não com ibogaína ou MK-801 comparados a camundongos livres de morfina. Estes resultados corroboram a idéia de que a síndrome de abstinência possa de fato estar relacionada a uma alteração funcional transitória dos receptores NMDA. Verificou-se que ibogaína em altas concentrações estimula a liberação e inibe a captação de glutamato em sinaptossomas de córtex cerebral (mas não de cerebelo) de camundongos (mas não de ratos). A estimulação da liberação de glutamato não ocorre em presença de concentrações despolarizantes de potássio, e não é dependente de cálcio extracelular ou canais de sódio voltagem dependente. Verificamos ainda que ibogaína também inibe a captação de glutamato em culturas de astrócitos de córtex cerebral de camundongos e ratos. Estes resultados sugerem que altas concentrações de ibogaína induzem efeitos neurotóxicos em regiões específicas do cérebro, variáveis entre diferentes espécies animais. Este trabalho demonstrou que o sistema glutamatérgico em geral, e os receptores NMDA em particular, estão envolvidos no efeito antiaditivo da ibogaína, e podem estar relacionados ao efeito neurotóxico de altas doses desta droga. Este trabalho também reafirma a importância do estudo de produtos naturais como uma importante fonte de novas substâncias protótipo com aplicação terapêutica.

Ibogaine is an alkaloid isolated from Tabemanthe iboga with putative antiaddictive properties. Anecdotal reports, as well as uncontrolled clinical data, suggest that a single dose of ibogaine attenuates withdrawal symptoms and drug craving for extended periods of time. These reports are somewhat supported by animals studies. Ibogaine alters various neurotransmistter systems. However the neurochemical basis for this alleged antiaddictive activity remain unclear. Ibogaine acts as a NMDA receptor antagonist; and various NMDA receptors antagonists attenuate dependence, tolerance, sensitization, and reinforcing properties produced by drugs of abuse. The glutamatergic system has also been implicated in the neurotoxicity induced by high doses of ibogaine. Hence, the purpose of this thesis was to clarify the mechanism of the antiaddictive and neurotoxic effects of ibogaine, focusing on the glutamatergic system and the modulation of NMDA receptors by in vivo and in vitro analysis. The results demonstrate that a single administration of ibogaine results in long lasting effects, detectable in vivo and in vitro, and unrelated to its toxicity. Such results, understood as functional long lasting changes in NMDA receptors, may be relevant within the context of therapeutic uses of ibogaine and NMDA antagonists. Jumping is a distinct sign of morphine withdrawal in mice. Ibogaine and MK-801 dose dependently inhibited the naloxone-induced jumping in morphine dependent mice; moreover, there is synergism of ibogaine and MK-801 in this inhibition. This results suggest that the inhibitory effects of ibogaine on the acute phase of opiate withdrawal symptoms are mediated by NMDA receptors. Additionally, we demonstrate that ibogaine inhibited NMDA-induced jumping in morphine naive mice, and that this is nota long term effect. This result suggests that jumping may be consequent to an acute activation of NMDA receptors. The analysis of [³H]MK-801 binding to mice cortical membranes, did no reveal differences in the density or sensitivity of NMDA receptors in morphine withdrawal mice, treated or not with ibogaine or MK-801, in comparison with morphine free mice. These findings support the idea that the morphine withdrawal syndrome may indeed be associated with an acute and transient functional state of NMDA receptors. We verified that high concentrations of ibogaine stimulate glutamate release and inhibit glutamate uptake by cortical (but not cerebellar) synaptosomes of mice (but not rats). The ibogaine-induced glutamate release was not observed in the presence of depolarizing K⁺ concentrations, and is independent of exogenous Ca²⁺ and voltagesensitive Na⁺ channels. Additionally, ibogaine nearly abolished glutamate uptake by cortical astrocyte cultures from rats and mice. The data provide direct evidence of glutamate involvement in the neurotoxicity induced by high doses of ibogaine in specific regions of brain, variable among animal species. This study demonstrate that the glutamatergic system in general, and NMDA receptors in particular, are involved in the antiaddictive effects of ibogaine, and may be also related to its neurotoxic effect in higher doses. This study also ratify the importance of studying natural products as an important source of new prototype drugs with therapeutic application.