Efeito da TENS na hiperalgesia induzida pela carragenina em ratos tolerantes à morfina, Notas de estudo de Fisioterapia

Baixe Efeito da TENS na hiperalgesia induzida pela carragenina em ratos tolerantes à morfina e outras Notas de estudo em PDF para Fisioterapia, somente na Docsity! v. 10 n. 3, 2006 TENS de Baixa Freqüência em Ratos Tolerantes a Morfina 291ISSN 1413-3555 Rev. bras. fisioter., São Carlos, v. 10, n. 3, p. 291-296, jul./set. 2006 ©Revista Brasileira de Fisioterapia REDUÇÃO DO EFEITO ANALGÉSICO DA ESTIMULAÇÃO ELÉTRICA NERVOSA TRANSCUTÂNEA DE BAIXA FREQÜÊNCIA EM RATOS TOLERANTES À MORFINA RESENDE MA1, GONÇALVES HH 2, SABINO GS 2, PEREIRA LSM 1 E FRANCISCHI JN 3 1 Departamento de Fisioterapia, Escola de Educação Física, Fisioterapia e Terapia Ocupacional da Universidade Federal de Minas Gerais –UFMG, Belo Horizonte, MG - Brasil 2 PPG Ciências da Reabilitação, Departamento de Fisioterapia, UFMG, Belo Horizonte, MG - Brasil 3 Departamento de Farmacologia do Instituto de Ciências Biológicas, UFMG, Belo Horizonte, MG - Brasil Correspondência para: Marcos Antônio de Resende, Departamento de Fisioterapia, Escola de Educação Física, Fisioterapia e Terapia Ocupacional, UFMG, Av. Antônio Carlos, 6627, São Francisco, CEP 31270-901, Belo Horizonte, MG, - Brasil, e-mail: mresende@eeffto.ufmg.br Recebido: 29/04/2005 – Aceito: 28/03/2006 RESUMO Objetivo: Investigar o efeito da TENS de baixa (10 Hz) e alta freqüência(130 Hz) aplicadas na pata inflamada do rato após tratamento crônico com morfina. Método: Foram utilizados 140 ratos Holtzman fêmeas, nos quais a carragenina (Cg 250 μg/0,1ml) foi administrada na pata posterior direita para a indução da inflamação. TENS de baixa e alta freqüência foi aplicada por 20 min, após 2 h e 30 min da Cg e seu efeito medido através do método de Randall-Selitto. O antagonista opióide Naltrexona (3mg/kg,sc), foi administrado 30 minutos antes da TENS para verificar a liberação de substâncias opióides endógenas. A tolerância foi obtida após administração da morfina (10 mg/kg,sc), duas vezes ao dia, durante sete dias. O tratamento com TENS de baixa e alta freqüência foi realizado no oitavo dia às 2 h e 30 min após Cg. A análise estatística foi feita pelo método da análise de variância ANOVA (One Way) seguido de um teste “post hoc” (Teste de Bonferroni), com nível de significância quando p < 0,05. Resultados: TENS de baixa e alta freqüência inibiu em 100% a hiperalgesia induzida pela Cg. Animais tratados previamente com naltrexona mostraram completa reversão da analgesia induzida pela baixa freqüência mas não pela alta freqüência. Após tolerância à morfina, os valores da TENS de baixa freqüência indicaram total ausência de analgesia, ao contrário da TENS de alta freqüência que induziu anti-hiperalgesia. Conclusão: Conclui-se que a atividade analgésica da TENS de baixa freqüência é reduzida após o desenvolvimento de tolerância a morfina. Palavras-chave: TENS, dor, morfina, tolerância, carragenina, eletroterapia. ABSTRACT Reduction in Analgesic Effect from Low-Frequency Transcutaneous Electrical Nerve Stimulation In Morphine-Tolerant Rats Objective: To investigate the effects of low (10 Hz) and high-frequency (130 Hz) transcutaneous electrical nerve stimulation (TENS) applied to inflamed paws of rats following chronic treatment with morphine. Method: 140 female Holtzman rats were utilized. Carrageenan (250 μg/0.1 ml) was administered to the right hind paws to induce inflammation. Two and a half hours after carrageenan injection, low and high frequency TENS was applied to the inflamed paw for 20 min, and its effect was measured via the Randall-Selitto method. The opioid antagonist naltrexone (3.0 mg/kg, subcutaneously) was administered 30 min before TENS, to verify the release of endogenous opioids. Morphine tolerance (10 mg/kg, subcutaneously) was induced by twice-daily injection over seven days. Low and high frequency TENS treatment was carried out on the eighth day, 2.5 hours after carrageenan injection. Statistical analysis was performed using one-way analysis of variance (ANOVA), followed by the post hoc Bonferroni test, with a significance level of p < 0.05. Results: Both low and high frequency produced 100% inhibition of carrageenan-induced hyperalgesia. Naltrexone-treated animals showed complete reversion of analgesia induced by low but not high-frequency TENS. After attaining morphine tolerance, the low-frequency TENS values indicated complete absence of analgesia, whereas high- frequency TENS induced anti-hyperalgesia. Conclusion: The analgesic activity of low-frequency TENS is reduced following the development of morphine tolerance. Key words: TENS, pain, morphine, tolerance, carrageenan, electrotherapy. 292 Resende MA, Gonçalves HH, Sabino GS, Pereira LSM e Francischi JN Rev. bras. fisioter. INTRODUÇÃO Estimulação elétrica nervosa transcutânea (TENS) é um método não invasivo utilizado para reduzir a dor, mas não o edema de condições inflamatórias1. O mecanismo de ação analgésica da TENS não está bem estabelecido. A TENS pode ser aplicada no local da hiperalgesia, uma resposta au- mentada ao estímulo nocivo, ou próximo a ela, e os parâ- metros de aplicação como intensidade, freqüência e duração do pulso quando manipulados podem afetar a eficiência da TENS2,3. Em estudos com animais, TENS de baixa (<10 Hz) e alta freqüência (>100 Hz) têm reduzido a hiperalgesia induzida pela carragenina e kaolin4,5, duas substâncias bastante utilizadas no estudo da dor inflamatória3,6. Alguns autores têm demons- trado que a TENS de baixa freqüência (4 Hz) produz analgesia através da ativação de receptores opióides μ, situados na medula espinhal e no bulbo ventral rostral, e a TENS de alta freqüência (100 Hz) por ativação dos receptores δ na medula e regiões do bulbo7,8,9,10. Em humanos e em animais, foi de- monstrado que o efeito analgésico produzido pela TENS de baixa freqüência foi revertido pela naloxona e naltrexona, dois antagonistas opióides, o que não ocorreu com a TENS de alta freqüência1,11. Uma outra forma de reduzir a dor é através da admi- nistração de opióide exógeno como a morfina. Sua ação analgésica ocorre como conseqüência de sua interação com receptores específicos μ, δ, e κ, localizados em diversos pontos do sistema aferente e eferente, que participam da transmissão da sensibilidade dolorosa e modulam a informação nocicep- tiva12,13. Repetidas administrações de morfina reduz gradu- almente o seu efeito analgésico, desencadeando um fenômeno conhecido como tolerância14,16. A tolerância à morfina parece estar mais ligada ao receptor μ do que a outros tipos de receptores opióides18,19. Dessa forma, a morfina e a TENS de baixa freqüência, parecem apresentar o mesmo mecanismo de ação. Poucos estudos na literatura associam a TENS de baixa e alta freqüência com morfina crônica para avaliar a efetividade analgésica da TENS. O objetivo do presente estudo foi verificar em ratos o efeito da TENS de baixa (10 Hz) e alta freqüência (130 Hz) aplicadas na pata inflamada do rato após tratamento crônico com morfina. MATERIAIS E MÉTODOS Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética Animal da Universidade Federal de Minas Gerais (CETEA/UFMG – nº 067/03). Animais Foram utilizados no estudo um total de 140 ratos Holtzman fêmeas, pesando de 160 a 180 gramas fornecidos pelo Centro de Bioterismo do ICB-UFMG. Os animais em número de 4 a 6 por caixa permaneceram na sala de expe- rimentação por dois a três dias antes da realização dos ex- perimentos para adaptação ao aparelho algesimétrico, com livre acesso a água e alimentação, ciclo claro-escuro de 12 h e temperatura controlada (23-25 ºC). Indução de hiperalgesia pela carragenina Carragenina (250 μg/0,1 ml), um polissacarídeo sulfatado que produz reação inflamatória aguda, foi injetada subcutâneamente na superfície plantar posterior direita do rato no tempo zero. A pata contralateral foi injetada com o mesmo volume de salina (veículo). Medida de hiperalgesia A medida de hiperalgesia foi realizada por um experimentador através de um algesímetro da Ugo Basile®, que consistiu no deslocamento de um peso de no máximo 500 g sobre a superfície plantar posterior direita e registrado o limiar de retirada da pata ao estímulo nociceptivo20. Estimulação elétrica nervosa transcutânea A estimulação elétrica nervosa transcutânea foi realizada através de um aparelho Neurodyn III (IBRAMED). O aparelho foi previamente calibrado para liberar os seguintes parâmetros: estimulação de baixa (10 Hz) e alta (130 Hz) freqüência com duração de pulso de 130 μs. A intensidade sensorial foi considerada imediatamente abaixo do limiar motor. Um par de eletrodos foi especialmente construído para a estimulação elétrica com 1 cm2 de tamanho, fixados na região dorsal e superfície plantar da pata do rato. Os animais ficavam movimentando livremente na caixa durante a estimulação elétrica. Tratamento com drogas Morfina (10,0 mg/Kg, sc), foi utilizada de forma crônica para o desenvolvimento de tolerância ao opióide, e o antagonista opióide naltrexona (3 mg/Kg, sc), foi administrado para verificar a liberação de substâncias opióides endógenas durante o tratamento com TENS. Delineamento Experimental Para o estudo da atividade pró-inflamatória da carragenina, foram formados três grupos de animais que receberam na pata posterior direita injeção de carragenina (150, 250 e 500 μg/pata) e seu grupo controle recebeu salina. A dose escolhida para os próximos experimentos foi de 250 μg/pata, dada a intensidade intermediária da resposta. É bem conhecida a cinética da carragenina, em que o pico da hiperalgesia ocorre na 3ª hora após a sua administração. Por isso, foi feita a medida da hiperalgesia antes (tempo zero) e 1, 2, 3, 4 e 6 h após a injeção intraplantar de carragenina. Após 2 h e 30 minutos da administração da carragenina, dois grupos de animais foram tratados com TENS de baixa e alta freqüência durante 20 minutos. Os animais controles receberam v. 10 n. 3, 2006 TENS de Baixa Freqüência em Ratos Tolerantes a Morfina 295 Alguns autores propõem que a estimulação elétrica liberada por TENS de baixa freqüência ativa receptores opióides do tipo μ, e libera substâncias analgésicas endógenas3,11 promovendo dessa forma uma analgesia mais prolongada. Por outro lado, TENS de alta freqüência deve agir por mecanismos diferentes, através da ativação de receptores opióides δ na medula espinhal e na região do bulbo ventral rostral10. É provável que esta modalidade de TENS ativa fibras nervosas de grande diâmetro na periferia que se projetam para o corno dorsal da medula, e são capazes de ativar o meca- nismo do portão espinhal e bloquear o impulso de dor ascen- dente22. Por outro lado, o efeito analgésico produzido pela estimulação elétrica de baixa freqüência é revertido pelo naloxona, um antagonista opióide padrão, mas não o efeito analgésico induzido pela estimulação elétrica de alta freqüência4. Através do uso de antagonistas opióides, alguns autores têm estabelecido em modelos animal, que a morfina pode induzir analgesia por ativação de receptores μ2 localizados na região espinhal ou pela ativação de receptores μ1 encontrados em regiões supra-espinhal. Entretanto, quando a morfina é administrada sistemicamente ela atua predominantemente sobre os receptores μ1 19. Dessa forma, a TENS de baixa freqüência deve atuar liberando substâncias opióides dentro do sistema nervoso central. A exposição constante do receptor μ através da administração diária de morfina em animais pode desenvolver tolerância ao efeito analgésico da morfina16 e, consequentemente ao TENS de baixa freqüência, por atuar sobre o mesmo receptor e liberar substâncias opióides endógenas. Dessa forma, conforme podemos observar, nossos resultados confirmam o desenvolvimento de tolerância cruzada entre morfina e TENS de baixa freqüência, mas não a TENS de alta freqüência, que mesmo em animais tolerantes à morfina, continua induzindo analgesia por apresentar mecanismo diferente ao da morfina. Os resultados apresentados neste trabalho são importantes para a clínica fisioterapêutica, uma vez que a TENS é utilizada para controlar a dor aguda e crônica em diferentes situações. Vários pacientes com doenças oncológicas ou artrite reumatóide em uso prolongado de drogas opióides, são submetidos ao tratamento com TENS. Nestas condições, os parâmetros de aplicação da TENS devem ser observados, uma vez que a TENS de baixa freqüência pode ser menos efetiva que a TENS de alta freqüência. Outros estudos devem ser realizados para a comprovação dos nossos resultados em seres humanos. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. Resende MA, Sabino GG, Cândido CRM, Pereira LSM, Francischi JN. Local transcutaneous electrical stimulation (TENS) effects in experimental inflammatory edema and pain. European Journal of Pharmacology 2004; 504: 217-22. 2. Robinson AJ. Transcutaneous electrical nerve stimulation for the control of pain in musculoskeletal disorders. JOSPT 1996; 24(4): 208-26. 3. Sluka KA, Judge MA, McColley MM, Reveiz PM, Taylor BM. Low frequency TENS is less effective than high frequency TENS at reducing inflammation induced hyperalgesia in mor- phine-tolerant rats. Eur J Pain 2000; 4: 185-93. 4. Sluka KA, Bailey K, Bogush J, Olson R, Ricketts A. Treatment with either high or low frequency TENS reduces the secondary hyperalgesia observed after injection of kaolin and carrageenan into knee joint. Pain 1998; 77: 97-102. 5. Sluka KA, Deacon M, Stibal A, Strissel S, Terpstra A. Spinal Blockade of opioid receptors prevents the analgesia produced by TENS in arthritic rats. J Pharmacol Exp Ther 1999; 289(2): 840-6. 6. Resende MA, Reis WGP, Pereira LSM, Ferreira W, Garcia MHLP, Santoro MM, et al. Hyperalgesia and edema responses induced by rat peripheral blood mononuclear cells incubated with carrageenin. Inflammation 2001; 25(5): 277-85. 7. Kalra A, Urban MO, Sluka KA. Blockade of opioid receptors in rostral ventral medulla prevents antihyperalgesia produced by transcutaneous electrical nerve stimulation (TENS). J Pharmacol Exp Ther 2001; 298(1): 257-63. 8. Sjolund BH, Eriksson BE. The influence of naloxone on analgesia produced by peripheral conditioning stimulation. Brain Res 1979; 137: 295-301. 9. Fields HL, Basbaum AI. Central nervous system mechanisms of pain modulation. In: Wall PD, Melzack R, editors. Textbook of Pain. 3rd ed. New York: Churchill Livingstone; 1994. 10. Stamford JA. Descending control of pain. Br J Anaesth 1995; 75(2):217-27. 11. Gellert VF, Holtzman SG. Development and maintenance of morphine tolerance and dependence in the rat by scheduled access to morphine drinking solutions. J Pharmacol Exp Ther 1978; 205(3): 536-46. 12. Wong CS, Hsu MM, Chou R, Chou YY, Tung CS. Intrathecal cyclooxygenase inhibitor administration attenuates morphine antinociceptive tolerance in rats. British Journal of Anaesthesia 2000; 85(5): 747-51. 13. Picker MJ, Craft RM, Negus SS, Powell KR, Mattox SR, Jones SR, et al. Intermediate efficacy mu opioids: examination of their morphine-like stimulus effects and response rate-decreasing effects in morphine-tolerant rats. J Pharmacol Exp Ther. 1992; 263 (2): 668-81. 14. Reisine T, Pasternack G. Opioid analgesics and antagonists. In: Goodman A, Gilman HJG, Limbird LE, Molinoff PB, Raymond WR, editors. The Pharmacological Basis of Therapeutics. 9th ed. New York: The McGraw-Hill; 1996. 15. Randall LD, Selitto JJ. A method for measurement of analgesic activity on inflammed tissues. Arch Int Pharmacodyn 1957, 113: 233-49. 16. Resende MA. Efeito da possível participação de íons cálcio na tolerância ao efeito analgésico da morfina em ratos [dissertação de mestrado]. Belo Horizonte: Universidade Federal de Minas Gerais; 1988. 296 Resende MA, Gonçalves HH, Sabino GS, Pereira LSM e Francischi JN Rev. bras. fisioter. 17. Chandran P, Sluka KA. Development of opioid tolerance with repeated TENS administration. Pain 2003; 102: 195-201. 18. Sluka KA. Systemic morphine in combination with TENS pro- duces an increased antihyperalgesia in rats with acute inflam- mation. J Pain 2000; 1(3): 204-11. 19. Hargreaves K, Dubner R, Brown F, Flores C, Joris J. A new and sensitive method for measuring thermal nociception in cutaneous hyperalgesia. Pain 1988; 32: 77-88. 20. Woolf CJ, Barrett GD, Mitchell D, Myers RA. Naloxone-re- versible peripheral electroanalgesia in intact and spinal rats. Eur J Pharmacol 1977; 45:311-14. 21. Melzack R. Prolonged relief of pain by brief, intense transcu- taneous somatic stimulation. Pain 1975; 1: 357-73. 22. Garrison DW, Foreman RD. Decreased activity of spontaneous and noxiously evoked dorsal horn cells during transcutaneous electrical nerve stimulation (TENS). Pain 1994; 58: 309-15. 23. Melzack R, Wall PD. Pain mechanisms: a new theory. Science 1965; 150: 971-9. 24. Woolf CJ, Thompson JW. Stimulation fibre-induced analgesia: transcutaneous electrical nerve stimulation (TENS) and vibra- tion. In: Wall PD, Melzack R, editors. Textbook of Pain. 3rd ed. New York: Churchill Livingstone; 1994.