A saccharomyces cervisiae como modelo para o estudo Toxixológico de Canabinoides sintéticos e os seus produtos de pirólise

Abstract

A canábis é a substância ilícita mais consumida no mundo de acordo com a United Nations Office on Drugs and Crime. Após a sua ilegalização começaram a surgir canabinoides sintéticos como substâncias alternativas à marijuana. O consumo destes novos canabinoides sintéticos é um problema para a sociedade a nível global e a escolha destes produtos por parte dos consumidores deve-se, maioritariamente, à sua pretensa legalidade, acesso facilitado e difícil deteção em testes laboratoriais. Em Portugal numa análise a misturas herbais legais foram identificados 9 canabinoides sintéticos, entre os quais o JWH-018, JWH-073 e JWH-250. Cada mistura continha entre um e sete canabinoide sintéticos. Apesar de atualmente muitas das novas substâncias psicoativas terem sido ilegalizadas em diversos países, estas substâncias continuam acessíveis aos consumidores pela internet e a sua constituição é alterada regularmente, estando sempre a surgir novas moléculas com diferentes nomes, dificultando a investigação do risco destas drogas de design para a saúde pública. Relativamente a estudos de toxicidade entre os fitocanabinoides e os canabinoides sintéticos, sabe-se que são estes últimos que apresentam um maior efeito e toxicidade. O presente trabalho teve como objetivo principal estudar o potencial da S. cerevisiae como modelo célere e acessível para o estudo toxicológico de canabinoides sintéticos, tendo-se utilizado o JWH-018, o JWH-073 e o JWH-250, assim como o metabolito humano do JWH-018 hidroxilado na 3ª posição da cadeia alifática para verificar esta hipótese. Outro objetivo foi a identificação de mecanismos de destoxificação/eliminação de JWH-018 pela levedura. Foi ainda produzido um sistema que mimetiza a produção de produtos de pirólise, pois são estes os produtos maioritariamente inalados pelos consumidores. Com as substâncias padrão e os produtos de pirólise produzidos a partir de JWH-018 e de uma mistura herbal (Spice) com JWH-018, foi estudada a inibição do crescimento em células de Saccharomyces cerevisiae. Os resultados sugerem que não existe uma diminuição do crescimento celular na presença dos canabinoides sintéticos padrão às concentrações estudadas. No entanto os ensaios com pirolisados de JWH-018 apontam para uma diminuição do crescimento celular e alterações da expressão proteica da levedura. Estes resultados são muito promissores pois mostram que o JWH-018 induz stress na levedura, mostrando que a levedura pode ser um bom modelo para estudar os produtos de pirólise dos canabinoides sintéticos.

The most commonly used illegal drug in the world is cannabis according to the United Nations Office on Drugs and Crime. After its banning, synthetic cannabinoids began to emerge as an alternative to traditional marijuana. The consumption of these new synthetic cannabinoids is a problem for the global society. The search for these products is, mainly, due to its supposed legality, easier to access and difficult to detect in laboratory tests. In Portugal, nine synthetic cannabinoids were identified by an analysis of legal herbs, including JWH-018, JWH-073 and JWH-250. Each mixture contained between one and seven synthetic cannabinoids. Although most of these psychoactive substances have been banned in several countries, they remain accessible to the consumers via Internet. Their properties are being changed regularly, resulting in novel substances with different names, hampering the investigation on the risk of these drugs on public health. The toxicity studies between phytocannabinoids and synthetic cannabinoids show that these last ones have a greater effect and toxicity. In the present work, the main objective was to evaluate the potential of the S. cerevisiae as a model of quick toxicological screening of synthetic cannabinoids, namely JWH-018, JWH-073 and JWH-250, as well as a human metabolite of the JWH- 018 hydroxylated in the third position of the aliphatic chain. Another aim of this study was to identify mechanisms of detoxification / elimination of JWH-018 by yeast. Additionally, a system that mimics the production of pyrolysis products was created, because these products are mainly inhaled by the consumers. With the pyrolysis products produced from JWH-018 and an herbal mixture (Spice) with JWH-018, cell inhibition was studied in S. cerevisiae cells. The results suggest that there is no decrease in the cell growth in the presence of the synthetic cannabinoids studied in this work. However, they show a reduced growth in the presence of pyrolysis products. Proteomic assays revealed difference in protein expression in the presence of JWH-018. These results are promising and shows that yeast might be a good model to study the toxicity of pyrolysated products of synthetic cannabinoids.