Effets préventifs et thérapeutiques des polyphénols dans un modèle in vitro et in vivo de maladie inflammatoire de l’intestin : caractérisation des polyphénols de la pelure de pomme et de la canneberge par spectrométrie de masse

La muqueuse intestinale est exposée à des agents oxydants provenant de l’ingestion d’aliments modifiés, de cellules immuno-inflammatoires et de la flore intestinale. Une diète élevée en fruits et légumes peut diminuer le stress oxydant (SOx) ainsi que l’inflammation via plusieurs mécanismes. Ces effets bénéfiques peuvent être attribuables à leur contenu élevé en polyphénols. La première étude de mon doctorat consistait à tester l’hypothèse que les polyphénols extraits de pelures de pomme (DAPP) pouvaient diminuer le stress oxydant et l'inflammation impliqués dans les maladies inflammatoires de l'intestin (MII). Nous avons caractérisé les polyphénols des DAPP par spectrométrie de masse (LC-MS) et examiné leur potentiel antioxydant et anti-inflammatoire au niveau des cellules intestinales. L’identification des structures chimiques des polyphénols a été effectuée par LC-MS. Le SOx a été induit par l’ajout du complexe fer/ascorbate (Fe/Asc, 200 µM/2 mM) et l’inflammation par la lipopolysaccharide (LPS, 200µg/mL) à des cellules intestinales Caco-2/15 pré-incubées avec les DAPP (250 µg/mL). L’effet du SOx est déterminé par le dosage du malondialdéhyde (MDA), de la composition des acides gras polyinsaturés et de l’activité des enzymes antioxydantes endogènes (SOD et GPx). L’impact des DAPP sur l’inflammation a été testé par l’analyse de l’expression des marqueurs inflammatoires: cyclooxygénase-2 (COX-2), le facteur de nécrose tumorale alpha (TNF-a et l’interleukine-6 (IL-6) et les facteurs de transcription NF-KB, Nrf-2 et PGC1α par immunobuvardage. Nos données ont montré que les flavonols et les flavan-3-ols constituent les composés polyphénoliques majoritaires des DAPP. L’ajout de Fer2+/Asc a provoqué une augmentation de la peroxidation lipidique comparativement aux cellules contrôles, un appauvrissement des acides gras polyinsaturés n-3 et n-6, et une modulation des enzymes antioxydantes, se traduisant par une augmentation de l’activité de la SOD et une diminution de la GPx. En contrepartie, les DAPP ont exhibé leur potentiel à corriger la plupart des perturbations, y compris l’expression protéique anormalement élevée du COX-2 et la production de la prostaglandine E2 (PGE2), ainsi que l’inflammation telle que réflétée par les facteurs NF-κB, TNF-α et IL-6. Par ailleurs, les mécanismes sous-jacents à ces changements bénéfiques des DAPP ont fait intervenir les facteurs de transcription antioxydants (Nrf-2, PGC1α). Vraisemblablement, cette première étude a permis de démontrer la capacité des DAPP à amoindrir le SOx et à réduire l’inflammation, deux processus étroitement impliqués dans les MII. Dans la deuxième étape de mon doctorat, nous avons voulu comparer les résultats de DAPP à ceux des polyphénols dérivant de la canneberge qui est considérée par la communauté scientifique comme le fruit ayant le plus fort potentiel antioxydant. À cette fin, nous avons caractérisé l’effet des composés polyphénoliques de la canneberge (CPC) sur le SOx, la défense antioxydante et l’inflammation au niveau intestinal tout en définissant leur métabolisme intraluminal. Les différents CPC ont été séparés selon leur poids moléculaire par chromatographie et leurs structures chimiques ont été identifiées par LC-MS. Suite à une pré-incubation des cellules Caco-2/15 avec les extraits CPC (250 µg/mL), le Fe/Asc et la LPS ont été administrés comme inducteurs du SOx et de l’inflammation, respectivement. La caractérisation globale des CPC a révélé que les acides phénoliques composaient majoritairement l’extrait de canneberge de petit poids moléculaire (LC) alors que les flavonoïdes et les procyanidines dimériques/trimériques représentaient l’extrait de poids moléculaire moyen (MC) tout en laissant les procyanidines oligo et polymériques à l’extrait de haut poids moléculaire (HC). Les CPC ont permis de restaurer la plupart des perturbations engendrées dans les Caco-2/15 par le Fe/Asc et le LPS. Les CPC exhibaient le potentiel d’abaisser les niveaux de MDA, de corriger la composition des acides gras polyinsaturés n-3 et n-6, d’augmenter l’activité des enzymes antioxydantes (SOD, GPx et CAT) et d’élever l’expression de Nrf2 et PGC1α. En outre, les CPC pouvaient aussi réduire les niveaux élevés des protéines inflammatoires COX-2, TNF-α et IL-6 ainsi que la production des PGE2 par un mécanisme impliquant le NF-κB. Au niveau mitochondrial, les procyanidines oligomériques ont réussi à corriger les dysfonctions reliées à la production d’énergie (ATP), l’apoptose (Bcl-2, Cyt C et AIF) et le statut des facteurs de transcription mitochondriaux (mtTFA, mtTFB1, mtTFB2). Dans le but de bien comprendre les mécanismes d’action des CPC, nous avons défini par LC-MS les composés polyphénoliques qui ont été transportés ou absorbés par l’entérocyte. Nos analyses soulignent le transport (i) des acides cinnamiques et benzoïques (LC); (ii) la quercétine glycosylée et conjuguée et les procyanidines dimériques de type A (MC); et (iii) l’épicatéchine et les procyanidines oligomériques (HC). Les processus de métabolisation (méthylation, glucuronidation et sulfatation) au niveau de l’entérocyte ont probablement permis le transport de ces CPC surtout sous leur forme conjuguée. Les procyanidines oligomériques ayant un degré de polymérisation supérieur à 2 (HC) ont semblé adhérer aux cellules Caco-2/15. L’épicatéchine suivi par les procyanidines dimériques de type A ont été trouvés majoritaires au niveau des mitochondries. Même si nous ignorons encore l’action biologique de chaque composé polyphénolique, nous pouvons suggérer que leurs effets combinatoires exercent des fonctions antioxydantes, anti-inflammatoires et mitochondriales dans le modèle intestinal Caco-2/15. Dans une troisième étape, nous avons procédé à l’évaluation des aspects préventifs et thérapeutique des DAPP tout en sondant les mécanismes sous-jacents dans une étude préclinique. À cette fin, nous avons exploité le modèle de souris avec colite expérimentale provoquée par le Dextran Sulfate de Sodium (DSS). L’induction de l’inflammation intestinale chez la souris C57BL6 a été effectuée par l’administration orale de DSS à 2.5% pendant 10 jours. Des doses physiologiques et supra-physiologiques de DAPP (200 et 400 mg/kg/j, respectivement) ont été administrées par gavage pendant 10 jours pré- et post-DSS. L’inflammation par le DSS a provoqué une perte de poids, un raccourcissement du côlon, le décollement dystrophique de l’épithélium, l’exulcération et les infiltrations de cellules mono et polynucléaires au niveau du côlon. De plus, le DSS a induit une augmentation de la peroxidation lipidique, une régulation à la baisse des enzymes antioxydantes, une expression protéique à la hausse de la myéloperoxidase (MPO), du COX-2 et de la production des PGE2. Par ailleurs, les DAPP ont permis de corriger ou du moins d’alléger la plupart de ces anomalies en situation préventive ou thérapeutique, en plus d’abaisser l’expression protéique de NF-κB et des cytokines inflammatoires (TNF-a et l’IL-6) tout en stimulant les facteurs de transcription antioxydants (Nrf-2, PGC1α). Conséquemment, les polyphénols des DAPP ont exhibé leur puissant pouvoir antioxydant et anti-inflammatoire au niveau intestinal dans un modèle in vivo. Leurs actions sont associées à la régulation des voies de signalisation cellulaire et des changements dans la composition du microbiote. Ces trois projets de recherche permettent d’envisager l’évaluation des effets préventifs et thérapeutiques des DAPP cliniquement chez les patients avec des désordres inflammatoires de l’intestin.

Biochemical and epidemiological investigations of non-steroidal anti-inflammatory drug usage and related side effects in equids

Non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) are widely used in equine veterinary practice. These drugs exert their effect by inhibiting cyclooxygenase (COX) enzymes, which control prostaglandin production, a major regulator of tissue perfusion. Two isoforms of COX enzymes exist: COX-1 is physiologically present in tissues, while COX-2 is up-regulated during inflammation and has been indicated as responsible for the negative effects of an inflammatory response. Evidence suggests that NSAIDs that inhibit only COX-2, preserving the physiological function of COX-1 might have a safer profile. Studies that evaluate the effect of NSAIDs on COX enzymes are all performed under experimental conditions and none uses actual clinical patients. The biochemical investigations in this work focus on describing the effect on COX enzymes activity of flunixin meglumine and phenylbutazone, two non-selective COX inhibitors and firocoxib, a COX-2 selective inhibitor, in clinical patients undergoing elective surgery. A separate epidemiological investigation was aimed at describing the impact that the findings of biochemical data have on a large population of equids. Electronic medical records (EMRs) from 454,153 equids were obtained from practices in the United Kingdom, United States of America and Canada. Information on prevalence and indications for NSAIDs use was extracted from the EMRs via a text mining technique, improved from the literature and described and validated within this Thesis. Further the prevalence of a clinical sign compatible with NSAID toxicity, such as diarrhoea, is reported along with analysis evaluating NSAID administration in light of concurrent administration of other drugs and comorbidities. This work confirms findings from experimental settings that NSAIDs firocoxib is COX-2 selective and that flunixin meglumine and phenylbutazone are non-selective COX inhibitors and therefore their administration carries a greater risk of toxicity. However the impact of this finding needs to be interpreted with caution as epidemiological data suggest that the prevalence of toxicity is in fact small and the use of these drugs at the labelled dose is quite safe.

Effets préventifs et thérapeutiques des polyphénols dans un modèle in vitro et in vivo de maladie inflammatoire de l’intestin : caractérisation des polyphénols de la pelure de pomme et de la canneberge par spectrométrie de masse

La muqueuse intestinale est exposée à des agents oxydants provenant de l’ingestion d’aliments modifiés, de cellules immuno-inflammatoires et de la flore intestinale. Une diète élevée en fruits et légumes peut diminuer le stress oxydant (SOx) ainsi que l’inflammation via plusieurs mécanismes. Ces effets bénéfiques peuvent être attribuables à leur contenu élevé en polyphénols. La première étude de mon doctorat consistait à tester l’hypothèse que les polyphénols extraits de pelures de pomme (DAPP) pouvaient diminuer le stress oxydant et l'inflammation impliqués dans les maladies inflammatoires de l'intestin (MII). Nous avons caractérisé les polyphénols des DAPP par spectrométrie de masse (LC-MS) et examiné leur potentiel antioxydant et anti-inflammatoire au niveau des cellules intestinales. L’identification des structures chimiques des polyphénols a été effectuée par LC-MS. Le SOx a été induit par l’ajout du complexe fer/ascorbate (Fe/Asc, 200 µM/2 mM) et l’inflammation par la lipopolysaccharide (LPS, 200µg/mL) à des cellules intestinales Caco-2/15 pré-incubées avec les DAPP (250 µg/mL). L’effet du SOx est déterminé par le dosage du malondialdéhyde (MDA), de la composition des acides gras polyinsaturés et de l’activité des enzymes antioxydantes endogènes (SOD et GPx). L’impact des DAPP sur l’inflammation a été testé par l’analyse de l’expression des marqueurs inflammatoires: cyclooxygénase-2 (COX-2), le facteur de nécrose tumorale alpha (TNF-a et l’interleukine-6 (IL-6) et les facteurs de transcription NF-KB, Nrf-2 et PGC1α par immunobuvardage. Nos données ont montré que les flavonols et les flavan-3-ols constituent les composés polyphénoliques majoritaires des DAPP. L’ajout de Fer2+/Asc a provoqué une augmentation de la peroxidation lipidique comparativement aux cellules contrôles, un appauvrissement des acides gras polyinsaturés n-3 et n-6, et une modulation des enzymes antioxydantes, se traduisant par une augmentation de l’activité de la SOD et une diminution de la GPx. En contrepartie, les DAPP ont exhibé leur potentiel à corriger la plupart des perturbations, y compris l’expression protéique anormalement élevée du COX-2 et la production de la prostaglandine E2 (PGE2), ainsi que l’inflammation telle que réflétée par les facteurs NF-κB, TNF-α et IL-6. Par ailleurs, les mécanismes sous-jacents à ces changements bénéfiques des DAPP ont fait intervenir les facteurs de transcription antioxydants (Nrf-2, PGC1α). Vraisemblablement, cette première étude a permis de démontrer la capacité des DAPP à amoindrir le SOx et à réduire l’inflammation, deux processus étroitement impliqués dans les MII. Dans la deuxième étape de mon doctorat, nous avons voulu comparer les résultats de DAPP à ceux des polyphénols dérivant de la canneberge qui est considérée par la communauté scientifique comme le fruit ayant le plus fort potentiel antioxydant. À cette fin, nous avons caractérisé l’effet des composés polyphénoliques de la canneberge (CPC) sur le SOx, la défense antioxydante et l’inflammation au niveau intestinal tout en définissant leur métabolisme intraluminal. Les différents CPC ont été séparés selon leur poids moléculaire par chromatographie et leurs structures chimiques ont été identifiées par LC-MS. Suite à une pré-incubation des cellules Caco-2/15 avec les extraits CPC (250 µg/mL), le Fe/Asc et la LPS ont été administrés comme inducteurs du SOx et de l’inflammation, respectivement. La caractérisation globale des CPC a révélé que les acides phénoliques composaient majoritairement l’extrait de canneberge de petit poids moléculaire (LC) alors que les flavonoïdes et les procyanidines dimériques/trimériques représentaient l’extrait de poids moléculaire moyen (MC) tout en laissant les procyanidines oligo et polymériques à l’extrait de haut poids moléculaire (HC). Les CPC ont permis de restaurer la plupart des perturbations engendrées dans les Caco-2/15 par le Fe/Asc et le LPS. Les CPC exhibaient le potentiel d’abaisser les niveaux de MDA, de corriger la composition des acides gras polyinsaturés n-3 et n-6, d’augmenter l’activité des enzymes antioxydantes (SOD, GPx et CAT) et d’élever l’expression de Nrf2 et PGC1α. En outre, les CPC pouvaient aussi réduire les niveaux élevés des protéines inflammatoires COX-2, TNF-α et IL-6 ainsi que la production des PGE2 par un mécanisme impliquant le NF-κB. Au niveau mitochondrial, les procyanidines oligomériques ont réussi à corriger les dysfonctions reliées à la production d’énergie (ATP), l’apoptose (Bcl-2, Cyt C et AIF) et le statut des facteurs de transcription mitochondriaux (mtTFA, mtTFB1, mtTFB2). Dans le but de bien comprendre les mécanismes d’action des CPC, nous avons défini par LC-MS les composés polyphénoliques qui ont été transportés ou absorbés par l’entérocyte. Nos analyses soulignent le transport (i) des acides cinnamiques et benzoïques (LC); (ii) la quercétine glycosylée et conjuguée et les procyanidines dimériques de type A (MC); et (iii) l’épicatéchine et les procyanidines oligomériques (HC). Les processus de métabolisation (méthylation, glucuronidation et sulfatation) au niveau de l’entérocyte ont probablement permis le transport de ces CPC surtout sous leur forme conjuguée. Les procyanidines oligomériques ayant un degré de polymérisation supérieur à 2 (HC) ont semblé adhérer aux cellules Caco-2/15. L’épicatéchine suivi par les procyanidines dimériques de type A ont été trouvés majoritaires au niveau des mitochondries. Même si nous ignorons encore l’action biologique de chaque composé polyphénolique, nous pouvons suggérer que leurs effets combinatoires exercent des fonctions antioxydantes, anti-inflammatoires et mitochondriales dans le modèle intestinal Caco-2/15. Dans une troisième étape, nous avons procédé à l’évaluation des aspects préventifs et thérapeutique des DAPP tout en sondant les mécanismes sous-jacents dans une étude préclinique. À cette fin, nous avons exploité le modèle de souris avec colite expérimentale provoquée par le Dextran Sulfate de Sodium (DSS). L’induction de l’inflammation intestinale chez la souris C57BL6 a été effectuée par l’administration orale de DSS à 2.5% pendant 10 jours. Des doses physiologiques et supra-physiologiques de DAPP (200 et 400 mg/kg/j, respectivement) ont été administrées par gavage pendant 10 jours pré- et post-DSS. L’inflammation par le DSS a provoqué une perte de poids, un raccourcissement du côlon, le décollement dystrophique de l’épithélium, l’exulcération et les infiltrations de cellules mono et polynucléaires au niveau du côlon. De plus, le DSS a induit une augmentation de la peroxidation lipidique, une régulation à la baisse des enzymes antioxydantes, une expression protéique à la hausse de la myéloperoxidase (MPO), du COX-2 et de la production des PGE2. Par ailleurs, les DAPP ont permis de corriger ou du moins d’alléger la plupart de ces anomalies en situation préventive ou thérapeutique, en plus d’abaisser l’expression protéique de NF-κB et des cytokines inflammatoires (TNF-a et l’IL-6) tout en stimulant les facteurs de transcription antioxydants (Nrf-2, PGC1α). Conséquemment, les polyphénols des DAPP ont exhibé leur puissant pouvoir antioxydant et anti-inflammatoire au niveau intestinal dans un modèle in vivo. Leurs actions sont associées à la régulation des voies de signalisation cellulaire et des changements dans la composition du microbiote. Ces trois projets de recherche permettent d’envisager l’évaluation des effets préventifs et thérapeutiques des DAPP cliniquement chez les patients avec des désordres inflammatoires de l’intestin.

Diclofenaco comparado con ibuprofeno para el cierre de Ductus arterioso persistente, en recién nacidos prematuros

Introducción: El Ductus arterioso persistente (DAP), es uno de los defectos congénitos cardiacos más comunes, requiere manejo farmacológico y/o quirúrgico; presenta complicaciones hemodinámicas, respiratorias y muerte. Los medicamentos de elección para su manejo son indometacina e ibuprofeno, pero su costo y accesibilidad llevo al uso de diclofenaco como alternativa de manejo en algunos hospitales. Objetivo: Comparar respuesta al tratamiento con diclofenaco vs ibuprofeno en cierre de DAP. Materiales y Métodos: Estudio observacional analítico retrospectivo, que compara los resultados obtenidos al usar Diclofenaco e Ibuprofeno para el cierre del DAP en recién nacidos pretérmino. Se recolecto información de pacientes hospitalizados en la Unidad Neonatal de un Hospital II nivel de Bogotá. Se revisaron las historias clínicas de pacientes de edad gestacional entre 24 y 36 semanas por Ballard con los criterios para diagnóstico de DAP y recibieron tratamiento farmacológico con una de las siguientes opciones: Ibuprofeno 10 mg/Kg dosis inicial después 5mg/Kg a las 24 48 horas, o Diclofenaco 0.2 mg/Kg dosis cada 12 horas tres dosis. Se comparó el Diclofenaco y el Ibuprofeno para el tratamiento farmacológico de DAP en recién nacidos prematuros. Resultados: Fueron evaluados 103 pacientes, el diagnóstico de DAP se realizó con ecocardiograma transtorácico, el 66.6 % de los pacientes presentó cierre farmacológico con Diclofenaco y 69 % con Ibuprofeno, La mortalidad fue de 17.65 % con Diclofenaco y 11.54 % con ibuprofeno; en ambos casos asociadas a la prematurez. Conclusiones: El éxito farmacológico fue similar en ambos grupos, el diclofenaco es una alternativa interesante cuando la terapia convencional no esté disponible.

Anti-inflammatory and antinociceptive effects of Baccharis dracunculifolia DC (Asteraceae) in different experimental models

Aim of the study: The aerial parts of Baccharis dracunculifolia D.C., popularly known as ""alecrim do campo"" are used in folk medicine as anti-inflammatory. The aim of the present study was to evaluate the anti-inflammatory and antinociceptive activities of the crude hydroalcoholic extract obtained from leaves of Baccharis dracunculifolia (BdE), which have not been reported. Matetials and methods: BdE was analyzed by HPLC and in vivo evaluated (doses ranging from 50 to 400 mg/kg, p.o.) by using the acetic acid-induced abdominal constrictions, paw oedema induced by carrageenan or histamine, overt nociception models using capsaicin, glutamate or phorbol myristate acetate (PMA), formalin-induced nociception and mechanical hypernociception induced by carrageenan or complete Freund adjuvant (CFA). As positive controls it was used paracetamol in both acetic acid and formalin tests; dipyrone in capsaicin, glutamate and PMA-induced nociception; indomethacin in CFA and carrageenan-induced hypernociception models. In addition, the in vitro effects of BdE on COX-2 activity and on the activation of NF-kappa B were also evaluated. Results: BdE (50-400 mg/kg, p.o.) significantly diminished the abdominal constrictions induced by acetic acid, glutamate and CFA. Furthermore, BdE also inhibited the nociceptive responses in both phases of formalin-induced nociception. BdE, administered orally, also produced a long-lasting anti-hypernociceptive effect in the acute model of inflammatory pain induced by carrageenan. It was also observed the inhibition of COX-2 activity by BdE. Conclusion: In summary, the data reported in this work confirmed the traditional anti-inflammatory indications of Baccharis dracunculifolia leaves and provided biological evidences that Baccharis dracunculifolia, like Brazilian green propolis, possess antinociceptive and anti-inflammatory activities. (C) 2009 Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved.

Enhanced protection by melatonin and meloxicam combination in experimental infection by Trypanosoma cruzi

P>The aim of this study was to evaluate a possible synergism between melatonin and meloxicam in up-regulating the immune response in male Wistar rats infected with Trypanosoma cruzi during immunosuppression phenomenon, which characterizes the acute phase of the Chagas` disease. Male Wistar rats were infected with the Y strain of T. cruzi. Experiments were performed on 7, 14 and 21 days post-infection. Several immunological parameters were evaluated including gamma-interferon (IFN-gamma), interleukin-2 (IL-2), nitric oxide (NO) and prostaglandin E(2) (PGE(2)). The combined treatment with melatonin and meloxicam significantly enhanced the release of IL-2 and INF-gamma into animals` serum, when compared with the infected control groups during the course of infection. Furthermore, the blockade of PGE(2) synthesis and the increased release of NO by macrophage cells from T. cruzi-infected animals contributed to regulate the production of Th1 subset cytokines significantly reducing the parasitaemia in animals treated with the combination of both substances. Therefore, our results suggest that the association of melatonin and meloxicam was more effective in protecting animals against the harmful actions of T. cruzi infection as compared with the treatments of meloxicam or melatonin alone.

Outcomes and safety of drug provocation tests

Drug provocation tests (DPTs) are considered the gold standard for identifying adverse drug reactions (ADRs). The aim of this study was to analyze DPT results and discuss severe systemic reactions associated with them. This was a retrospective analysis of 500 patients with ADRs who sought treatment and were submitted to DPTs when indicated between 2006 and 2010. We performed DPTs according to the European Network for Drug Allergy recommendations. Single-blind, placebo-controlled DPTs were performed with antibiotics, local anesthetics, and nonsteroidal anti-inflammatory drugs, as well as with other drugs. Patient characteristics, DPT results, and reactions were analyzed. The sample comprised 198 patients (80.8% of whom were female patients) submitted to 243 DPTs. Ages ranged from 9 to 84 years (mean, 39.9 years). The 243 DPTs were performed with local anesthetics (n = 93), antibiotics (n = 19), acetaminophen (n = 44), benzydamine (n = 33), COX-2 inhibitors (n = 26), dipyrone (n = 7), aspirin (n = 4), or other drugs (n = 17). The results of 4 tests (1.6%) were inconclusive, whereas those of 10 (4.1%) revealed positive reactions to antibiotics (2/19), COX-2 inhibitors (2/26), acetaminophen (3/44), and local anesthetics (3/93). Two severe reactions were observed: cephalexin-induced anaphylactic shock and bupivacaine-induced anaphylaxis without shock. Four patients (2.0%) reacted to the placebo before administration of the drug. Drug provocation tests are safe for use in clinical practice but they should be placebo-controlled and should be performed under the supervision of an allergist. To confirm a presumptive diagnosis and to manage allergies appropriately, it is crucial to perform DPTs. (Allergy Asthma Proc 32:301-306, 2011; doi: 10.2500/aap.2011.32.3450)

IL-17 mediates articular hypernociception in antigen-induced arthritis in mice

IL-17 is an important cytokine in the physiopathology of rheumatoid arthritis (RA). However, its participation in the genesis of nociception during RA remains undetermined. In this study, we evaluated the role of IL-17 in the genesis of articular nociception in a model of antigen (mBSA)-induced arthritis. We found that mBSA challenge in the femur-tibial joint of immunized mice induced a dose-and time-dependent mechanical hypernociception. The local IL-17 concentration within the mBSA-injected joints increased significantly over time. Moreover, co-treatment of mBSA challenged mice with an antibody against IL-17 inhibited hypernociception and neutrophil recruitment. In agreement, intraarticular injection of IL-17 induced hypernociception and neutrophil migration, which were reduced by the pre-treatment with fucoidin, a leukocyte adhesion inhibitor. The hypernociceptive effect of IL-17 was also reduced in TNFR1(-/-) mice and by pre-treatment with infliximab (anti-TNF antibody), a CXCR1/2 antagonist or by an IL-1 receptor antagonist. Consistent with these findings, we found that IL-17 injection into joints increased the production of TNF-alpha, IL-1 beta and CXCL1/KC. Treatment with doxycycline (non-specific MMPs inhibitor), bosentan (ET(A)/ET(B) antagonist), indomethacin (COX inhibitor) or guanethidine (sympathetic blocker) inhibited IL-17-induced hypernociception. IL-17 injection also increased PGE(2) production, MMP-9 activity and COX-2, MMP-9 and PPET-1 mRNA expression in synovial membrane. These results suggest that IL-17 is a novel pro-nociceptive cytokine in mBSA-induced arthritis, whose effect depends on both neutrophil migration and various pro-inflammatory mediators, as TNF-alpha, IL-1 beta, CXCR1/2 chemokines ligands, MMPs, endothelins, prostaglandins and sympathetic amines. Therefore, it is reasonable to propose IL-17 targeting therapies to control this important RA symptom. (C) 2009 International Association for the Study of Pain. Published by Elsevier B. V. All rights reserved.

The melatonin action on stromal stem cells within pericryptal area in colon cancer model under constant light

Constant light (LL) is associated with high incidence of colon cancer. MLT supplementation was related to the significant control of preneoplastic patterns. We sought to analyze preneoplastic patterns in colon tissue from animals exposed to LL environment (14 days; 300 lx), MLT-supplementation (10 mg/kg/day) and DMH-treatment (1,2 dimethylhydrazine; 125 mg/kg). Rodents were sacrificed and MLT serum levels were measured by radioimmunoassay. Our results indicated that LL induced ACF development (p < 0.001) with a great potential to increase the number of CD133(+) and CD68(+) cells (p < 0.05 and p < 0.001). LL also increased the proliferative process (PCNA-Li; p < 0.001) as well as decreased caspase-3 protein (p < 0.001), related to higher COX-2 protein expression (p < 0.001) within pericryptal colonic stroma (PCCS). However, MLT-supplementation controlled the development of dysplastic ACF (p < 0.001) diminishing preneoplastic patterns into PCCS as CD133 and CD68 (p < 0.05 and p < 0.001). These events were relative to decreased PCNA-Li index and higher expression of caspase-3 protein. Thus, MLT showed a great potential to control the preneoplastic patterns induced by LL. (C) 2011 Elsevier Inc. All rights reserved.

Exercise reduces inflammation and cell proliferation in rat colon carcinogenesis

Purposes: There is evidence that the risk of colon cancer is reduced by appropriate levels of physical exercise. Nevertheless, the mechanisms involved in this protective effect of exercise remain largely unknown. Inflammation is emerging as a unifying link between a range of environment exposures and neoplastic risk. The carcinogen dimethyl-hydrazine (DMH) induces an increase in epithelial cell proliferation and in the expression of the inflammation-related enzyme cyclooxigenase-2 (COX-2) in the colon of rats. Our aim was to verify whether these events could be attenuated by exercise. Methods: Four groups of eight Wistar rats were used in the experiment. The groups G1 and G3 were sedentary (controls), and the groups G2 and G4 were submitted to 8 wk of swimming training, 5 d wk(-1). The groups G3 and G4 were given subcutaneous injections of DMH immediately after the exercise protocols. Fifteen days after the neoplasic induction, the rats were sacrificed and the colon was processed for histological examination and immunohistochemistry staining of proliferating cell nuclear antigen (PCNA) and COX-2. Results: We found a significant increase in the PCNA-labeling index in both DMH-treated groups of rats. However, this increase was significantly attenuated in the training group G4 (P < 0.01). Similar results were observed in relation to the COX-2 expression. Conclusions: From our findings, we conclude that exercise training exerts remarkable antiproliferative and antiinflammatory effects in the rat colonic mucosa, suggesting that this may be an important mechanism to explain how exercise protects against colonic cancer.

Inflammatory mediators involved in the nociceptive and oedematogenic responses induced by Tityus serrulatus scorpion venom injected into rat paws.

The present study investigated the role of kinins, prostaglandins (PGs) and nitric oxide (NO) in mechanical hypernociception, Spontaneous nociception and paw oedema after intraplantar (ipl) injection of Tityus serrulatus venom (Tsv) in male Wistar rats. Tsv was ipl-injected in doses of 0.01-10 mu g/paw. Pre-treatment (30 min prior) with DALBK (100 nmol/paw) and icatibant (10 nmol/paw), B1 and B2 selective kinin receptor antagonists, L-NAME (50 mg/kg, i.p., a non-selective nitric oxide synthase inhibitor) or celecoxib, selective COX-2 inhibitor, was given 1 h prior per os (5 mg/kg, p.o.), significantly reduced the hypernociceptive response (Von Frey method), the spontaneous nociception (determined by counting the number of flinches) and paw oedema (plethysmometer method) induced by Tsv at doses of 1.0 and 10 mu g/paw for both nociceptive and oedematogenic responses, respectively. Nevertheless, indomethacin (5 mg/kg, i.p.. 30 min prior) was ineffective in altering all of these events. The results of the present study show that Tsv, injected ipl into the rat paw, causes a dose-dependent paw oedema, mechanical hypernociception and flinches (a characteristic biphasic response) in which kinins and NO are substantially involved. Although celecoxib was effective against the oedema and pain caused by Tsv, COX-2 does not seem to be involved in the inflammatory response caused by Tsv. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Effects of short-term acetaminophen and celecoxib treatment on orthodontic tooth movement and neuronal activation in rat

Non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) have been used for pain relief in orthodontics, but clinical studies reported that they may reduce tooth movement (TM). By other side, TM seems to activate brain structures related to nociception, but the effects of NSAIDs in this activation have not been studied yet. We analyzed the effect of short-term treatment with acetaminophen or celecoxib in the separation of rat upper incisors, as well as in neuronal activation of the spinal trigeminal nucleus, following tooth movement. Thirty rats (400-420 g) were pretreated through oral gavage (1 ml/dose)with acetaminophen (200 mg/kg), celecoxib (50 mg/kg) or vehicle (carboxymethylcellulose 0.4%). After 30 min, they received an activated (30 g) orthodontic appliance for TM. In controls, this appliance was immediately removed after its introduction. Rats received ground food, and every 12 h, one of the drugs or vehicle. After 48 h, they were anesthetized, maxilla was radiographed, and were perfused with 4% paraformaldehyde. Brains were further processed for Fos immunohistochemistry. TM induced incisor distalization (p < 0.05) and neuronal activation of the spinal trigeminal nucleus. Treatment with both drugs did not affect tooth movement, but reduced c-fos expression in the caudalis subnucleus. No changes in c-fos expression were seen in the oralis and interpolaris subnuclei. We conclude that neither celecoxib nor acetaminophen seems to affect tooth movement, when used for 2 days, but both drugs are able to reduce the activation of brain structures related to nociception. Short-term treatment with celecoxib, thus, may be a therapeutic alternative to acetaminophen when the latter is contra indicated. (C) 2009 Elsevier Inc. All rights reserved.

Facilitation of renal autoregulation by angiotensin II is mediated through modulation of nitric oxide

Aims: This study was designed to investigate the influence of angiotensin II (Ang II) and nitric oxide (NO) on autoregulation of renal perfusion. Methods: Autoregulation was investigated in isolated perfused kidneys (IPRK) from Sprague-Dawley rats during stepped increases in perfusion pressure. Results: Ang II (75-200 pM) produced dose-dependent enhancement of autoregulation whereas phenylephrine produced no enhancement and impaired autoregulation of GFR. Enhancement by Ang II was inhibited by the AT(1) antagonist, Losartan, and the superoxide scavenger, Tempol. Under control conditions nitric oxide synthase (NOS) inhibition by 10 muM N-omega-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME) facilitated autoregulation in the presence of non-specific cyclooxygenase (COX) inhibition by 10 muM indomethacin. Both COX and combined NOS/COX inhibition reduced the autoregulatory threshold concentration of Ang II. Facilitation by 100 pM Ang II was inhibited by 100 muM frusemide. Methacholine (50 nM) antagonised Ang II-facilitated autoregulation in the presence and absence of NOS/COX inhibition. Infusion of the NO donor, 1 muM sodium nitroprusside, inhibited L-NAME enhancement of autoregulation under control conditions and during Ang II infusion. Conclusions: The results suggest than an excess of NO impairs autoregulation under control conditions in the IPRK and that endogenous and exogenous NO, vasodilatory prostaglandins and endothelium-derived hyperpolarizing factor (EDHF) activity antagonise Ang II-facilitated autoregulation. Ang II also produced a counterregulatory vasodilatory response that included prostaglandin and NO release. We suggest that Ang II facilitates autoregulation by a tubuloglomerular feedback-dependent mechanism through AT(1) receptor-mediated depletion of nitric oxide, probably by stimulating generation of superoxide.

Fármacos com implicação na visão

Na terapêutica ocular há que considerar: 1. O tratamento propriamente dito das afecções oculares; 2. Os efeitos sistémicos dos medicamentos usados na terapêutica ocular; 3. Os efeitos dos medicamentos usados em terapêutica sistémica sobre as estruturas oculares. Medicamentos mais associados à toxicidade ocular: bifosfonatos, topiramato, vigabatrina, isotretinoína e outros retinóides, amiodarona, cloroquina e hidroxicloroquina, tamoxifeno, quetiapina, inibidores selectivos da COX-2, sildenafil.

Estudo fitoquímico de Solanum cernuum Vell. Síntese de cromóforos derivados de cumarinas com possíveis aplicações em dispositivos fotovoltaicos

A Parte I teve como objectivo a pesquisa de novos constituintes bioactivos da planta Solanum cernuum Vell. Identificaram-se, pela primeira vez no género Solanum, três triterpenos com um esqueleto de 31-norcicloartanona((+)-cicloeucalenona, (+)-24-oxo-31 norcicloartanona e (+)-24(1,3-dioxetano)-31-norcicloartanona) e quatro alcalóides com uma unidade (2-aminopirrolidin-1-il)carboxamidina acilada com o ácido isoferúlico assumindo configurações E e Z (cernumidina,isocernumidina, cernumidina B e isocernumidina B). A (+)-24-oxo-31-norcicloartanona apresentou actividade anti-neoplásica selectiva para as células de pulmão NCIH460, actividade anti-inflamatória relevante e uma inibição acentuada da expressão da COX-2. A (+)-24(1,3-dioxetano)-31-norcicloartanona apresentou também actividade para as células de leucemia K562. A cernumidina provocou inibição da interleuquina-8 (IL-8) em células do carcinoma do cólon HT-29 superior a 50%. Foram também identificados quercitrina, afzelina, hiperina, ácido ferúlico e Nacetildopamina. Na Parte II desenvolveram-se estudos sobre metodologias de síntese de novos cromóforos derivados da 7-amino-4-metilcumarina. Foi realizado um estudo da reacção de Buchwald-Hartwig para a introdução de grupo(s) electrodoador(es) na posição 7 e de um grupo electroatractor na posição 3 com rendimentos razoáveis. Foram obtidos os compostos 7-(4-metoxifenilamino)-4-metil-2H-cromen-2-ona, 4-metil-7-(fenilamino)- 2H-cromen-2-ona, 3-bromo-7-(4-metoxi-fenilamino)-4-metil-2H-cromen-2-ona e 3- bromo-4-metil-7-(fenilamino)- 2H-cromen-2-ona. Os espectros de absorção destes quatro cromóforos apresentaram c.d.o. máximos desviados para a zona do vermelho. Para a expansão do sistema π pela introdução de um grupo etinileno como ponte conjugada na posição 3 foi necessário a activação desta posição. Para tal, procedeu-se à bromação da N-(4-metil-2-oxo-2H-cromen-7-il)octanamida seguida da reacção de Sonogashira-Hagihara com o álcool propagílico. A oxidação posterior ao aldeído formou a N-(4-metil-2-oxo-3-(3-oxoprop-1- inil)2H-cromen-7-il)octanamida. Numa aproximação convergente foi testada a síntese do ácido 2-cianopent-2-en-4-óico (sem sucesso) para posterior reacção de Sonogashira-Hagihara com 3-bromo-N-(4-metil-2-oxo-2Hcromen-7-il)octanamida.