Guanosine Protects Against Traumatic Brain Injury-Induced Functional Impairments and Neuronal Loss by Modulating Excitotoxicity, Mitochondrial Dysfunction, and Inflammation.
Traumatic brain injury (TBI) is one of the most common types of brain injuries that cause death or persistent neurological disturbances in survivors. Most of the promising experimental drugs were not effective in clinical trials; therefore, the development of TBI drugs represents a huge unmet need. Guanosine, an endogenous neuroprotective nucleoside, has not been evaluated in TBI to the best of our knowledge. Therefore, the present study evaluated the effect of guanosine on TBI-induced neurological damage. Our findings showed that a single dose of guanosine (7.5 mg/kg, intraperitoneally (i.p.) injected 40 min after fluid percussion injury (FPI) in rats protected against locomotor and exploratory impairments 8 h after injury. The treatment also protected against neurochemical damage to the ipsilateral cortex, glutamate uptake, Na+/K+-ATPase, glutamine synthetase activity, and alterations in mitochondrial function. The inflammatory response and brain edema were also reduced by this nucleoside. In addition, guanosine protected against neuronal death and caspase 3 activation. Therefore, this study suggests that guanosine plays a neuroprotective role in TBI and can be exploited as a new pharmacological strategy.
Laboratório de Bioquímica do Exercício, Centro de Educação Física e Desportos, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, Brazil. rogeriogerbatin@hotmail.com.
Rogério da Rosa
RDR
Gerbatin
Laboratório de Bioquímica do Exercício, Centro de Educação Física e Desportos, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, Brazil.
Gustavo
G
Cassol
Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular, Centro de Ciências Naturais e Exatas, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, Brazil.
Fernando
F
Dobrachinski
Laboratório de Bioquímica do Exercício, Centro de Educação Física e Desportos, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, Brazil.
Ana Paula O
APO
Ferreira
Laboratório de Síntese, Reatividade e Avaliação Farmacológica e Toxicológica de Organocalcogênios, Centro de Ciências Naturais e Exatas, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, Brazil.
Caroline B
CB
Quines
Laboratório de Bioquímica do Exercício, Centro de Educação Física e Desportos, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, Brazil.
Iuri D Della
IDD
Pace
Laboratório de Bioquímica do Exercício, Centro de Educação Física e Desportos, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, Brazil.
Guilherme L
GL
Busanello
Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular, Centro de Ciências Naturais e Exatas, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, Brazil.
Jessié M
JM
Gutierres
Laboratório de Síntese, Reatividade e Avaliação Farmacológica e Toxicológica de Organocalcogênios, Centro de Ciências Naturais e Exatas, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, Brazil.
Cristina W
CW
Nogueira
Laboratório de Neurotoxicidade e Psicofarmacologia, Centro de Ciências da Saúde, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, Brazil.
Mauro S
MS
Oliveira
Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular, Centro de Ciências Naturais e Exatas, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, Brazil.
Félix A
FA
Soares
Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular, Centro de Ciências Naturais e Exatas, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, Brazil.
Vera M
VM
Morsch
Laboratório de Bioquímica do Exercício, Centro de Educação Física e Desportos, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, Brazil.|Departamento de Neuropsiquiatria, Centro de Ciências da Saúde, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, Brazil.
Michele R
MR
Fighera
Laboratório de Bioquímica do Exercício, Centro de Educação Física e Desportos, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, Brazil.
Luiz Fernando F
LFF
Royes
D000818:Animals; D000070642:Brain Injuries, Traumatic / Q000378:metabolism / Q000473:pathology / Q000517:prevention & control*; D002452:Cell Count / Q000379:methods; D002540:Cerebral Cortex / Q000187:drug effects / Q000378:metabolism / Q000473:pathology; D006151:Guanosine / Q000494:pharmacology / Q000627:therapeutic use*; D007249:Inflammation / Q000378:metabolism / Q000473:pathology / Q000517:prevention & control; D018836:Inflammation Mediators / Q000037:antagonists & inhibitors* / Q000378:metabolism; D008297:Male; D008928:Mitochondria / Q000187:drug effects* / Q000378:metabolism / Q000473:pathology; D009474:Neurons / Q000187:drug effects* / Q000378:metabolism / Q000473:pathology; D018696:Neuroprotective Agents / Q000494:pharmacology / Q000627:therapeutic use*; D051381:Rats; D017208:Rats, Wistar
D018836:Inflammation Mediators; D018696:Neuroprotective Agents; D006151:Guanosine
Fluid percussion injury; Glutamate; Motor deficit; Neuroprotection; Neurotoxicity; Nucleoside