Hélio Zangrossi Júnior.

Projeto Temático Fapesp (pesquisador principal) A exposição a estressores durante o desenvolvimento altera a maturação cerebral e resulta em diferentes fenótipos comportamentais. As adversidades na infância e adolescência aumentam o risco para transtornos psiquiátricos relacionados ao estresse (TPRE), como ansiedade, pânico, depressão e transtorno de estresse pós-traumático. Porém, a variabilidade individual indica a existência de fatores de vulnerabilidade e resiliência para o desencadeamento desses transtornos. Resiliência é a habilidade de recuperação adaptativa da adversidade, retornando ao estado basal ou mesmo prosperando, sem prejuízo permanente à saúde física e mental. Vulnerabilidade é a inabilidade de se recuperar devido a respostas mal-adaptativas ao estresse. Ambas as condições são dinâmicas e dependem de fatores ambientais, biológicos e comportamentais. A busca por biomarcadores de resiliência pode auxiliar a descoberta de alvos terapêuticos novos e mais efetivos. Para estabelecer parâmetros de resiliência que possam ser extrapolados para humanos, é essencial criar modelos animais translacionais que apresentem variabilidade individual, incluam ambos os sexos, e reproduzam as comorbidades observadas nos TPRE. Os grupos dos Profs. Deborah Suchecki e Hélio Zangrossi utilizam esses modelos, aplicando estressores relevantes para as diferentes fases do desenvolvimento. O aumento de citocinas pró-inflamatórias no plasma está associado aos TPRE em humanos, indicando que a (neuro)inflamação pode ser um importante mediador da relação entre o estresse e transtornos psiquiátricos. Estas citocinas aumentam a atividade da indolamina 2,3-dioxigenase (IDO), uma enzima que utiliza o triptofano como substrato na via das quinureninas, cujos produtos são os ácidos quinolínico (agonista NMDA) e o quinurênico (antagonista NMDA). O aumento da IDO reduz o triptofano para produção de serotonina, tendo impacto negativo nas concentrações de BDNF e na neurogênese e sobrevivência neuronal. Esta proposta testará uma nova hipótese de que resiliência e vulnerabilidade estão relacionadas com a atividade da IDO e o desbalanço na produção dos ácidos quinolínico e quinurênico e/ou redução de anexina-1 (AnxA1), uma proteína anti-inflamatória. Para testar essa hipótese, avaliaremos a variabilidade individual em comportamentos relevantes para o estudo de TPRE, usando uma combinação de testes para revelar comorbidades. As avaliações serão realizadas em machos e fêmeas expostos a estressores nos períodos pré e neonatal e buscaremos estabelecer relações com parâmetros neurobiológicos, incluindo concentrações plasmáticas de ACTH e corticosterona, citocinas pró e anti-inflamatórias e AnxA1; marcadores moleculares e morfofuncionais de plasticidade neuronal (acessibilidade à cromatina de célula única e perfis transcriptômicos); concentrações encefálicas de serotonina, de IDO e seus produtos e concentrações de BDNF; morfologia da micróglia e astrócitos; e neurogênese. Utilizando essa estratégia, nossos objetivos são 1) compreender como diferentes estressores durante o desenvolvimento influenciam o perfil comportamental de roedores machos e fêmeas, caracterizando vulnerabilidade ou resiliência aos TPRE; 2) examinar os efeitos imediatos e tardios desses estressores em comportamentos e sistemas neurobiológicos mencionados acima; 3) determinar se e quais marcadores neuroinflamatórios e neurobiológicos podem servir como assinaturas de vulnerabilidade e resiliência e se existe dimorfismo sexual para esses marcadores; 4) compreender como adversidades perinatais induzem mudanças epigenéticas e transcriptômicas em neurônios e células da glia; 5) avaliar a eficácia terapêutica de manipulações ambientais e farmacológicas em alterações mal-adaptativas induzidas por estes modelos.

Projeto Fapesp pesquisador visitante (vinda Profa. Thelma Lovick, Univiersidade de Bristol, para 2 meses de permanência no laboratório de HZJ): Os transtornos de ansiedade, como o transtorno de pânico, estão entre as mais prevalentes das doenças psiquiatricas, sendo mais comuns em mulheres do que em homens. As adversidades no início da vida podem aumentar significativamente o risco de desenvolver o pânico na idade adulta. Atualmente, um terço dos pacientes é refratário ao tratamento farmacológico, havendo uma clara necessidade de pesquisas adicionais para identificar novos e mais eficazes tratamentos. Neste projeto, utilizaremos dois modelos comportamentais em ratos, a saber, a exposição a um ambiente em hipóxia, e a vocalização ultra-sônica induzida pelo estresse, que foram projetados para se modelar, respectivamente, as formas respiratórias e não respiratórias do transtorno de pânico em humanos. Compararemos a capacidade de resposta de machos e fêmeas, prestando atenção especial à capacidade de resposta em diferentes estágios do ciclo estral nas fêmeas. Também avaliaremos se o estresse no início da vida, como consequência da privação materna, aumenta a suscetibilidade ao pânico, impactando de maneira diferencial, ou não, sobre os dois subtipos de pânico modelados. Na segunda parte do estudo, investigaremos se o tratamento com uma dose baixa de fluoxetina, que não induz alterações na neurotrasmissão serotonergica, e com um fitoterápico, o canabidinol, é capaz de induzir efeito panicolítico nos modelos por nós empregado, com particular atenção ao comportamento das fêmeas.

Projeto Universal CNPq- grupos consolidados: Estudos mostram que a vivência de adversidades durante a infância é um dos fatores de granderelevância para o desencadeamento de patologias psiquiátricas, como o transtorno de pânico.Recentemente foi proposto um modelo de estresse neonatal em roedores, que consiste emsimular uma condição de pobreza, limitando o material disponível para que as lactantes cuidemadequadamente de seus filhotes. Essa experiência promove mudanças significativas nocomportamento dos filhotes avaliados quando na vida adulta, incluindo uma maior resposta aestímulos panicogênicos, como o gás carbônico (CO2). Neste projeto, empregaremos animaispreviamente estressados e que se tornaram reativos ao CO2 para identificarmos marcadoresbiológicos de vulnerabilidade ao pânico. O foco da pesquisa está voltado à circuitos neuroniaisserotoninérgicos, GABAérgicos e CRFérgicos que modulam a expressão de comportamentosassociados ao pânico, como a fuga, em estruturas críticas, como o núcleo dorsal da rafe (NDR) ea substância cinzenta periaqueductal dorsal (SCPD). Para essas análises, empregaremosabordagens experimentais de grande importância em neurociência, porém pouco difundidas noBrasil, a optogenética e a genética interseccional. Essas técnicas, conjugadas com o uso deanimais geneticamente modificados permitem a manipulação de grupos seletos de neurônios e devias neuronais. Com base em evidências coletadas ao longo dos anos em nossos laboratórios(vide referências listadas em seção abaixo), a hipótese a ser testada é que, em animaisvulneráveis, a ativação de receptores de CRF em neurônios GABAérgicos, em subáreasespecíficas do NDR, inibam circuitos serotonérgicos que refreiam, na SCPD, o pânico.Acreditamos que o projeto, ao empregar uma abordagem de alto valor translacional naidentificação de marcadores de vulnerabilidade, possa contribuir para surgimento de estratégiasde intervenção precoce baseadas em evidências, bem como desvendar novos alvos paradesenvolvimento de drogas panicolíticas.

Projeto Regular Fapesp: O transtorno do pânico (TP) é caracterizado pela ocorrência de ataques repetidos e inesperados de pânico (AP), os quais incluem medo intenso, sensação de sufocamento e perturbações cardiovasculares como seus principais sintomas. Vários trabalhos clínicos e experimentais indicam que a substância cinzenta periaquedutal dorsal (SCPD) esteja implicada na fisiopatologia do TP. Estudos em roedores mostram ainda que a facilitação da neurotransmissão serotonérgica na SCPD inibe a expressão de comportamentos associados ao pânico, como a fuga. Algumas evidências sugerem que as asas laterais do núcleo dorsal da rafe (alNDR) é a principal fonte de inervação serotonérgica para SCPD. Uma das hipóteses é de que a disfunção nesta via favoreça a ocorrência de AP. Por outro lado, dados clínicos sustentam uma segunda hipótese para explicar a fisiopatologia do TP, sugerindo que os APs sejam disparos errôneos de um sistema de alarme de sufocamento. Entretanto, evidências pré-clínicas são mais escassas e menos contundentes acerca das bases neurais subjacentes a esta teoria. Diante disso, a proposta deste projeto visa investigar o envolvimento das alNDR e da SCPD na mediação das respostas de fuga desencadeadas pela exposição de camundongos e ratos, respectivamente, à hipercapnia e hipóxia ambientais. Este projeto utilizará tecnologias de ponta, como optogenética, genética interseccional e lesões específicas para manipular seletivamente os neurônios serotonérgicos das alNDR que se projetam para a SCPD e verificar seu papel modulatório nos comportamentos de fuga induzidos pelos dois desafios respiratórios. Também será utilizado o marcador monossináptico do vírus da raiva para identificação anatômica e investigação funcional de vias específicas que modulam o circuito alNDR-SCPD, uma abordagem inédita no Brasil.

Projeto Temático Fapesp (pesquisador associado):O locus coeruleus (LC) é um núcleo noradrenérgico sexualmente dimórfico que se projeta para todo o encéfalo e é a principal fonte de noradrenalina central controlando diversas funções, incluindo a quimiorrecepção central. Nosso grupo foi pioneiro em demonstrar a importância do LC nas respostas ventilatórias ao CO2/pH em machos e fêmeas e que a quimiossensilidade destes neurônios varia com a idade, sendo maior em neonatos jovens (<P10), mas muito menor em neonatos mais velhos (> P10). É bastante conhecido que o desequilíbrio na modulação da neurotransmissão noradrenérgica no LC está implicada no surgimento de inúmeras desordens psiquiátricas, incluindo a desordem do pânico, sendo que pacientes que sofrem deste transtorno apresentam uma maior sensibilidade ao CO2/pH. Sabe-se que encéfalo detecta ácido por várias razões além do controle ventilatório, e a associação entre hipercapnia e transtorno de pânico é bastante forte. Desta forma, o presente projeto pretende fornecer uma visão detalhada dos fatores neuronais e gliais do LC que determinam o ganho quimiossensível ao CO2/pH e identificar alvos para possíveis tratamentos clínicos de transtornos envolvendo detecção central anormal de CO2.

Projeto Fapesp UK Academies - Auxílio Visitante do Exterior. Vinda da Prof. Thelma Lovick, da Universidade de Bristol para o laboratório Prof. Hélio Zangrossi Jr A pesquisadora visitante (Thelma Lovick) trabalhará com os membros dos laboratórios coordenados pelos Professores Hélio Zangrossi Junior (Solicitante do Pedido) e Norberto Cysne Coimbra (co-solicitante), ambos da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto-USP. O objetivo é aprofundar a nossa compreensão sobre o modo como as mudanças nos hormônios sexuais femininos, que ocorrem durante o ciclo menstrual (estral em outros animais) impactam no comportamento, bem como sobre os mecanismos que são subjacentes a estas mudanças. Espera-se com isso desenvolver ao longo prazo novas e eficazes estratégias para tratar transtornos pré-menstruais em mulheres. Os experimentos propostos são: No laboratório do Prof. Hélio Zangrossi: i) Utilizando-se de um modelo de pânico em ratos, a exposição a baixas concentrações de oxigênio, iremos testar se a administração de baixas doses de fluoxetina na fase do diestro tardio inibirá a expressão de comportamentos relacionados ao pânico que ocorre nesta fase do ciclo estral. ii) Se a administração de ganaxolona, um análogo da allopregnanolona (ALLO), que é um metabólito neuroativo da progesterona, terá o mesmo efeito. iii) Estabilizar a flutuação na concentração de ALLO durante a fase de diestro, bloqueando a conversão da sua molécula precursora, evitará as respostas do tipo pânico no diestro tardio. iv) Se a administração de fluoxetina ou ganaxolona previne a sobre-regulação da expressão de subunidades do receptor GABAA no diestro tardio. Esta alteração no receptor GABAA tem sido proposta como o principal fator subjacente ao aumento da excitabilidade em circuitos neurais que mediam comportamentos semelhantes aos de medo. v) Explorar os substratos neurais e endócrinos subjacentes às alterações associadas ao pânico observadas em fêmeas submetidas à privação materna neonatal. Dois projetos no laboratório do Prof. Norberto Coimbra foram delineados para complementar o trabalho a ser realizado no laboratório do Prof. Hélio Zangrossi. Eles investigarão: i) A extensão dos achados obtidos anteriormente, através da análise do comportamento de fêmeas, nas diferentes fases do ciclo, submetidas um teste de grande valor etológico, a exposição de roedores a um predador natural, no caso a cobra. ii) O padrão, nas diferentes fases do ciclo estral, da aquisição e da evocação de respostas comportamentais defensivas em diferentes modelos experimentais de medo e ansiedade. Outras ações que aumentarão o impacto do intercâmbio: Um novo curso de pós-graduação, em desenvolvimento, apresentará aos alunos diferenças sexuais na função cerebral e na ação das drogas. O pesquisador visitante ministrará os seminários em inglês.

Projeto Pesquisas sobre Distúrbios Neuropsiquiátricos do CNPq (Processo: 466796/2014-5). &#10;O transtorno do pânico caracteriza-se pela ocorrência de ataques de pânico recorrentes, que são episódios de intenso medo acompanhados de sintomas físicos e psicológicos, tais quais: taquicardia,sudorese, medo de perder o controle, de enlouquecer ou de morrer. Fármacos antidepressivos como os inibidores seletivos de receptação de serotonina (ISRS; exemplos: fluoxetina e escitalopram) são drogas de primeira escolha no tratamento do transtorno do pânico. No entanto, apesar de eficazes na terapêutica, estes fármacos apresentam limitações no seu uso. Uma delas é que os efeitos desejados ocorrem somente após administração crônica, em torno de 3 a 4 semanas após o início do tratamento. Tem sido proposto que isso ocorra devido à necessidade de alterações adaptativas de longo prazo em receptores serotonérgicos localizados em áreas encefálicas responsáveis pela regulação emocional. Em consonância, trabalhos pré-clínicos do nosso grupo de pesquisa mostram que o tratamento prolongado&#10;com antidepressivos leva a uma sensibilização de receptores 5-HT1A e 5-HT2A na substância cinzenta periaquedutal (SCPD), estrutura localizada no mesencéfalo que é considerada crítica na fisiopatologia do transtorno do pânico. Na SCPD, a serotonina atua inibindo respostas comportamentais associadas ao pânico, como a resposta de fuga gerada em ratos submetidos ao labirinto em T-elevado. Assim, após uso prolongado, os antidepressivos facilitam este papel inibitório da serotonina, o que levaria ao controle dos ataques de pânico. Limitações adicionais ao uso de antidepressivos na clínica são a proporção relativamente alta de pacientes com transtorno de pânico que não respondem à medicação e o frequente aumento nos níveis de ansiedade deste pacientes no início do tratamento, levando à descontinuidade do uso destas drogas. Nesse sentido, há grande interesse em se procurar novas estratégias de tratamento, identificando outros sistemas de neurotransmissores e receptores que possam estar relacionados à etiologia e, consequentemente, com o tratamento do pânico. De particular&#10;interesse para o presente trabalho, trabalhos na literatura mostram que opioides endógenos estão envolvidos na modulação das reações aversivas moduladas pela SCPD. Estudos conduzidos por nosso grupo de pesquisa mostram que mecanismos opióides favorecem a atividade inibitória da serotonina em neurônios da SCPD que modulam a fuga/pânico, possivelmente por meio da formação de heterodímeros entre receptores 5-HT1A e &#956;-opióide. O objetivo desse estudo é investigar novas estratégias terapêuticas para o tratamento do transtorno do pânico com base no uso de drogas capazes de facilitar a sinalização mediada por opióides endógenos e serotonina na SCPD. Para tal, avaliaremos os efeitos da opiorfina, um pentapeptídeo endógeno, que inibe a degradação de encefalinas por inibir as enzimas endopeptidase neutra e aminopeptidase. Considerando que além das encefalinas, a bradicinina&#10;também pode ser degradada pelas oligopeptidases inibidas pela opiorfina, avaliaremos também o papel deste neuropeptídeo na modulação de respostas associadas ao pânico. Verificaremos ainda o potencial da buprenorfina, um agonista parcial de receptores &#956;-opioides e antagonista de receptores &#954;-opioides, como agente anti-pânico. Espera-se que ao se potencializar a ação de opióides endógenos que são liberados em condições fisiológicas, ou através do uso de agonistas parciais, se consiga atenuar efeitos adversos sobrevindos do uso contínuo de agonistas plenos para os receptores &#956;-opioide, tais como a euforia, a tolerância e a dependência. Estas análises serão acompanhadas pela investigação da capacidade destas drogas em interferir com a neurotransmissão serotonérgica e opioidérgica na SCPD.

Projeto Temático FAPESP - participação como Pesquisador Associado

Projeto Universal CNPq

Projeto Universal CNPq

Projeto Temático Fapesp. Atuação como Pesquisador Associado.

Projeto Temático Fapesp. Atuação como Pesquisador Principal

Projeto Temático FAPESP. Atuação como Pesquisador Principal

Projeto Jovem Pesquisador em Centros Emergentes de Pesquisa