Introdução: A doença de Parkinson (DP) é uma afecção neurodegenerativa cujo principal achado é a perda de neurônios dopaminérgicos na região da substância negra (SN) e de suas projeções que atingem o núcleo estriado. Além disso, a DP tem se destacado recentemente por ter sido considerada o distúrbio neurológico que teve o crescimento mais rápido em todo o mundo. Neste contexto surge uma notável preocupação em testar fármacos que apresentam potenciais efeitos neuroprotetores, como por exemplo, o cloreto de lítio (LiCl). O objetivo do atual estudo foi avaliar o efeito do LiCl nos neurônios dopaminérgicos e investigar a influência do tratamento com este composto na expressão da enzima glicogênio sintase quinase-3 beta (GSK-3β) nas regiões da SN e do estriado em um modelo de DP. Métodos: Para indução do modelo de DP, foi administrada a 6-OHDA na concentração de 2 μg/μl dissolvida em uma solução de NaCl 0,9% e ácido ascórbico 0,2%. A injeção da 6-OHDA foi realizada em dois pontos distintos do estriado nas seguintes coordenadas: Ponto 1: A (anterior): +1.0 mm; ML (médio-lateral): 2,0 mm em relação ao bregma e DV (dorso-ventral): 2,9 mm em relação a dura-máter. Ponto 2: P (posterior): - 0,3 mm; ML: 2,3 mm em relação ao bregma e DV: 2,9 mm em relação a dura-máter. O volume total injetado da droga foi de 2 μl. Para o tratamento com LiCl utilizou-se a concentração de 4 mMol (concentração capaz de inibir a enzima GSK-3β em modelos de camundongos), veiculados intraperitoneal por 14 dias. Em seguida, as amostras foram coletadas e avaliou-se a atividade da enzima GSK-3β na SN e no estriado pelas metodologias de imunofluorescência, RT-PCR e immunoblotting. Resultados: Os resultados encontrados são indicativos de que a 6-OHDA promoveu a morte neuronal dopaminérgica na região da SN, evidenciada pela redução na expressão da enzima tirosina hidroxilase (TH) nos animais submetidos a injeção desta neurotoxina, quando comparados aos animais controles. Além disso, os animais que receberam 6-OHDA apresentaram um aumento na expressão gênica de Caspase-3. Contudo, aqui relatamos que a indução de DP não foi sugestiva de que a 6-OHDA exerça um efeito significativo no mRNA da GSK-3β e nem na conformação ativa da enzima GSK-3β (Y216) nas regiões da SN e do núcleo estriado no 15º dia após a lesão. Já em relação ao tratamento com LiCl, tivemos uma redução na expressão de mRNA de AKT e de mRNA GSK-3β nos animais que foram tratados com este composto. Em contrapartida, obtivemos um aumento da expressão de GSK-3β (Y216) que aparenta estar relacionada com a redução de mRNA de TH na SN dos animais que foram tratados com LiCl. Estes resultados são sugestivos de um novo mecanismo pelo qual ocorre a neurotoxidade do LiCl na SN. Análise estatística: análise de variância ANOVA, two-way completamente randomizada, seguida por pós-teste de Bonferroni, realizados no software GraphPad Prism 8.2.1. Valores de p<0,05 foram considerados estatisticamente significativos. Os resultados são apresentados como média ± erro padrão da média. Conclusão: Nossos dados indicam que a GSK-3β (Y216) está presente nos corpos celulares dos neurônios dopaminérgicos da SN e que nesta região, o aumento da GSK-3β (Y216) apresenta uma correlação com redução de mRNA de TH apenas nos animais tratados com LiCl e não no modelo de DP. Estes resultados são sugestivos de que o tratamento LiCl a longo prazo apresenta um efeito antagônico deletério aos neurônios dopaminérgicos da SN dependente da fosforilação de GSK-3β, desafiando o uso do lítio como estratégia terapêutica para a DP.

Introduction: Parkinsons Disease (PD) is a pathological alteration which consists mainly in the loss of dopaminergic neurons in the substantia nigra (SN) and its projections to the striatum. Besides this, PD has been winning attention recently due to being considered the neurological disorder with the fastest growth in the world. In this context, a concern in testing drugs that may present potential neuroprotective effects, like lithium chloride (LiCl), raises. The objective of this study was to evaluate the effect of LiCl in dopaminergic neurons and investigate the influence of the treatment with this drug in the enzymatic expression of GSK-3β in the SN and striatum in a PD model. Methodology: To induce the PD model, 6-OHDA was administered in a 2 μg/μl concentration, dissolved in a 0,9% NaCl and 0,2% ascorbic acid solution. The 6-OHDA injection was made in two distinct striatum points at the following coordinates: Point 1: A (anterior): +1.0 mm; ML (mediolateral): 2.0 mm in relation to bregma and DV (dorsoventral): 2.9 mm in relation to the dura mater. Point 2: P (posterior): -0.3 mm; ML: 2.3 mm in relation to bregma and DV: 2.9 mm in relation to the dura mater. The injected volume of the drug was 2 μl. To the LiCl treatment, a 4 mMol/kg/day dose (capable of inhibit the GSK-3β enzyme in mice models) was used, vehiculated by intraperitoneal injection for 14 days. Following, samples were collected and the enzymatic activity of the GSK-3β in the SN and striatum was evaluated by immunofluorescence, RT-PCR and Immunoblotting methodologies. Results: The results found indicate that 6-OHDA promoted dopaminergic neuronal death in the SN region, evidenced by the tyrosine hydroxylase (TH) enzymatic expression reduction in the animals subjected to this neurotoxin injection, when compared to control animals. Besides this, animals that received 6-OHDA presented an increase in the Caspase-3 genic expression. Although here we relate that the PD induction was not suggestive that 6-OHDA exerts a significative effect in GSK-3β mRNA nor in the active conformation of the GSK-3β (Y216) enzyme in the regions of the SN and striatum at the 15th day after the lesion. About the LiCl treatment, we had a reduction in the AKT mRNA and GSK-3β mRNA in animals treated with this compound. As a counterpoint, we had an increase in the GSK-3β (Y216) expression that may be related to the TH mRNA reduction at the SN of animals treated with LiCl. These results are suggestive of a new mechanism of how LiCl neurotoxicity occurs. Statistical analysis: two-way ANOVA followed by a Bonferroni post-hoc test, made using GraphPad Prism 8.2.1. p-values<0.05 were considered statistically significative. Results were shown as mean ± standard error of the mean. Conclusion: Our data points that GSK-3β (Y216) is present in the cell bodies of dopaminergic neurons of the SN and that, in this region, the increase of GSK-3β (Y216) shows a correlation with the TH mRNA only in animals treated with LiCl and not with the PD model. These results are suggestive that the long-term LiCL treatment presents an antagonistic deleterious GSK-3 β fosforilation-dependent effect to dopaminergic neurons in the SN, challenging LiCl use as a therapeutic strategy to PD.