Modulatory effects of neuropeptides on pentylenetetrazol-induced epileptic seizures and neuroinflammation in rats

SUMMARY OBJECTIVE We aimed to explore the effects of neuropeptides ghrelin, obestatin, and vasoactive intestinal peptide (VIP) on seizures and plasma concentrations of neuroinflammation biomarkers including calcitonin gene-related peptide (CGRP), substance-P (SP), and interleukin-1 beta (IL-1β) in pentylenetetrazol-induced seizures in rats. METHODS Ghrelin (80 µg/kg), obestatin (1 µg/kg), VIP (25 ng/kg) or saline were administered to rats intraperitoneally 30 min before pentylenetetrazole (PTZ, 50 mg/kg) injections. Stages of epileptic seizures were evaluated by Racine's scale, and plasma CGRP, SP, and IL-1β concentrations were measured using ELISA. RESULTS Both obestatin and VIP shortened onset-time of generalized tonic-clonic seizure, respectively, moreover VIP also shortened the onset-time of first myoclonic-jerk induced by PTZ. While PTZ increased plasma CGRP, SP and IL-1β concentrations, ghrelin reduced the increases evoked by PTZ. While VIP further increased PTZ-evoked CGRP levels, it diminished IL-1β concentrations. However, obestatin did not change CGRP, SP, and IL-1β concentrations. CONCLUSION Our results suggest that ghrelin acts as an anticonvulsant, obestatin acts as a proconvulsant, and VIP has dual action on epilepsy. Receptors of those neuropeptides may be promising targets for epilepsy treatment.

RESUMO OBJETIVO Nosso objetivo foi explorar os efeitos dos neuropeptídeos grelina, obestatina e peptídeo intestinal vasoativo (VIP) nas convulsões e concentrações plasmáticas de biomarcadores neuroinflamatórios, incluindo peptídeo relacionado ao gene da calcitonina (CGRP), substância-P (SP) e interleucina-1 beta (IL-1β) em convulsões induzidas por pentilenotetrazol em ratos. MÉTODOS Grelina (80 µg/kg), obestatina (1 µg/kg), VIP (25 ng/kg) ou solução salina foram administrados a ratos intraperitonealmente 30 minutos antes de injeções de pentilenotetrazol (PTZ, 50 mg/kg). Os estágios das crises epilépticas foram avaliados pela escala de Racine e as concentrações plasmáticas de CGRP, SP e IL-1β foram medidas usando Elisa. RESULTADOS Tanto a obestatina quanto o VIP encurtaram o tempo de início da crise tônico-clônica generalizada, respectivamente. Além disso, o VIP também encurtou o tempo de início do primeiro impulso mioclônico induzido por PTZ. Enquanto o PTZ aumentou as concentrações plasmáticas de CGRP, SP e IL-1β, a grelina reduziu os aumentos evocados por PTZ. Enquanto o VIP aumenta ainda mais os níveis de CGRP evocados por PTZ, diminui as concentrações de IL-1β. No entanto, a obestatina não alterou as concentrações de CGRP, SP e IL-1β. CONCLUSÃO Nossos resultados sugerem que a grelina tem anticonvulsivante, a obestatina tem proconvulsivante e o VIP tem ação dupla na epilepsia. Receptores desses neuropeptídeos podem ser alvos promissores para o tratamento da epilepsia.

From growth hormone-releasing peptides to ghrelin: discovery of new modulators of GH secretion

A secreção de hormônio de crescimento (HC) é modulada pelo hormônio liberador de HC e pela somatostatina. Na ultima década foi descoberto um terceiro mecanismo de controle, envolvendo os secretagogos de HC. A ghrelina é um peptídeo acilado, descoberto recentemente, que é produzido no estômago, porém também é sintetizado no hipotálamo. Este peptídeo é capaz de liberar HC, além de aumentar a ingestão alimentar. A ghrelina endógena parece amplificar o padrão básico de secreção de HC, ampliando a resposta do somatotrófo ao hormônio liberador de HC. Este peptídeo estimula múltiplas vias intracelulares interdependentes no somatotrófo, envolvendo a proteína quinase C, proteína quinase A e sistemas moduladores de cálcio extracelular. Entretanto, como a liberação de HC induzida pela ghrelina in vivo é mais acentuada que in vitro, seu local de atuação predominante é no hipotálamo. Nesse artigo apresentamos uma revisão sobre a descoberta da ghrelina, os dados existentes sobre os mecanismos de ação e possível papel fisiológico dos secretagogos de HC e da ghrelina na secreção de HC e, finalmente, os efeitos da administração endovenosa destes peptídeos sobre a secreção de HC no homem.