Efeitos das catinonas sintéticas metilona e pentedrona no desenvolvimento, função reprodutora e longevidade do modelo animal C. elegans

Abstract

Na sociedade atual, o consumo de substâncias ilícitas para fins recreativos representa um problema crescente, particularmente devido ao aparecimento de novas drogas sintéticas, conhecidas como Novas Substâncias Psicoativas (NPS), nas quais se incluem as catinonas sintéticas. Estas estão facilmente acessíveis em smartshops ou na internet e podem apresentar efeitos psicoativos mais acentuados que as drogas ilícitas tradicionais. No entanto, apesar de serem frequente comercializadas, erradamente, como alternativas legais e seguras às drogas ilícitas tradicionais, o seu perfil toxicológico ainda se encontra pouco caraterizado. Assim, o seu impacto na saúde pública pode ser significativo, mas de magnitude desconhecida. Este estudo utilizou o modelo animal C. elegans para avaliar os possíveis efeitos tóxicos resultantes da exposição de curta ou longa duração às catinonas sintéticas metilona e pentedrona. Adicionalmente, foram ainda avaliados os possíveis efeitos destas substâncias, em concentrações subletais, no desenvolvimento, na função reprodutoras e na longevidade animal. Após exposição de curta duração (24 horas) de C. elegans à metilona ou à pentedrona, não se observaram alterações significativas na percentagem de sobrevivência animal para concentrações iguais ou inferiores a 1,0 mM. No entanto, concentrações iguais ou superiores a 5,0 mM resultaram numa redução acentuada na percentagem de animais sobreviventes. Por outro lado, após exposição de longa duração (72 horas) de C. elegans à metilona ou à pentedrona, foram observadas reduções significativas na percentagem de sobrevivência animal para concentrações iguais ou superiores a 1,0 mM. Estes resultados indicam que a exposição prolongada às catinonas sintéticas exacerbou os seus efeitos tóxicos, quando comparados com os efeitos observados após uma exposição de curta duração. A exposição prolongada a concentrações subletais de metilona (1,0 mM) e de pentedrona (0,5 mM) reduziu significativamente o desenvolvimento animal, mas de forma reversível. Quer a metilona (2,5 mM), quer a pentedrona (1,0 mM) reduziram significativamente a capacidade reprodutora animal. No entanto, nenhuma das catinonas sintéticas em estudo alteraram significativamente a longevidade animal. Estes resultados indicam que a metilona e a pentedrona interferem com os mecanismos biológicos que regulam o desenvolvimento e a função reprodutora. Os resultados deste estudo destacam o potencial tóxico das catinonas sintéticas no modelo animal C. elegans, o qual pode ser altamente relevante para o contexto humano, dadas as semelhanças entre estas espécies ao nível das redes e circuitos neuronais e da regulação do funcionamento celular. Assim, estes resultados destacam a necessidade urgente de políticas de regulamentação e controlo destas substâncias, com vista à prevenção do seu uso ilícito.

In today's society, the recreational use of illicit substances represents a growing problem, particularly due to the emergence of new synthetic drugs, known as New Psychoactive Substances (NPS), which include synthetic cathinones. These substances are easily accessible through smartshops or in the internet and may exhibit more pronounced psychoactive effects than traditional illicit drugs. However, despite often being mistakenly marketed as legal and safe alternatives to traditional drugs, their toxicological profile remains poorly characterized. Thus, their impact on public health could be significant, but the magnitude is still unknown. This study utilized the animal model C. elegans to evaluate the potential toxic effects resulting from short- or long-term exposure to the synthetic cathinones methylone and pentedrone. Additionally, the putative effects of these substances at sublethal concentrations on development, reproductive function, and animal longevity were also assessed. After short-term exposure (24 hours) of C. elegans to methylone or pentedrone, no significant changes in survival rates were observed for concentrations equal to or below 1.0 mM. However, concentrations equal to or above 5.0 mM led to a substantial decrease in survival rates. On the other hand, after long-term exposure (72 hours) to methylone or pentedrone, significant reductions in survival rates were observed for concentrations equal to or above 1.0 mM. These results indicate that prolonged exposure to synthetic cathinones exacerbated their toxic effects compared to those observed after short-term exposure. Prolonged exposure to sublethal concentrations of methylone (1.0 mM) and pentedrone (0.5 mM) significantly reduced animal development, but this effect was reversible. Moreover, both methylone (2.5 mM) and pentedrone (1.0 mM) significantly reduced reproductive capacity. However, they did not significantly affect animal longevity. These results suggest that methylone and pentedrone interfere with the biological mechanisms regulating development and reproductive function. The findings of this study highlight the toxic potential of synthetic cathinones in the C. elegans model, which may be highly relevant to the human context, given the similarities between these species in neuronal networks and cellular regulation. Thus, these results underscore the urgent need for policies regulating and controlling these substances to prevent their illicit use.