Pharmacological treatment of heterotopic ossification following hip and acetabular surgery.

Heterotopic ossification is a common complication following total hip arthroplasty and surgery following acetabular trauma. It is associated with pain and a decreased range of movement. Prophylaxis is achieved by either non-steroidal anti-inflammatory drug treatment or localised irradiation therapy. The objective of this study was to evaluate the evidence for pharmacological agents used for the prophylaxis of heterotopic ossification following hip and acetabular surgery. The study used a comprehensive literature search to identify all major clinical studies investigating the pharmacological agents used in the prophylaxis of heterotopic ossification following hip and acetabular surgery. It was concluded that indometacin remains the 'gold standard' for heterotopic ossification prophylaxis following total hip arthroplasty and is the only drug proven to be effective against heterotopic ossification following acetabular surgery. Following total hip arthroplasty, other non-steroidal anti-inflammatory drugs, including naproxen and diclofenac, are equally as effective as indometacin and can be considered as alternative first-line treatments. Celecoxib is also of equal efficacy to indometacin and is associated with significantly fewer gastrointestinal side effects. However, serious concerns were raised over the safety of selective cyclooxygenase-2 inhibitors for the cardiovascular system and these should be used cautiously.

Extração e purificação de fármacos anti-inflamatórios não esteroidais ciclo-oxigenase-2 seletivos

Celecoxib (CB) and lumiracoxib (LM) are potent COX-2 inhibitors widely marketed for the treatment of rheumatoid arthritis and osteoarthritis. Nevertheless, it is difficult to obtain because it are protected under patents. The aim of this work was to develop an extraction method of drugs, CB and LM, in order to obtain the drug with a purity degree appropriated for use in research projects. The developed method showed to be effective of both drugs, becoming interesting due to its low cost, easy and speed of execution, application to different dosage forms (capsules and tablets) and drugs with different physicochemical properties.

Effect of the celexoxib in microscopic changes of the esophageal mucosal of rats induced by esofagojejunostomy

OBJECTIVE: To evaluate the protective effect of celecoxib in the esophageal mucosa in rats undergoing esofagojejunostomy.METHODS: Sixty male Wistar rats from the vivarium of the University of Health Sciences of Alagoas were used for the experiment. The animals were divided into four groups: Group I, 15 rats undergoing esofagojejunostomy with the use of celecoxib postoperatively; Group II, 15 rats undergoing esofagojejunostomy without the use of celecoxib; Group III, 15 rats undergoing celiotomy with bowel manipulation; and Group IV, 15 rats without surgery and using celecoxib. The observation period was 90 days. After the death of the animals, the distal segment of the esophagus was resected and sent for microscopic analysis.RESULTS: esofagojejunostomy caused macroscopic and microscopic esophagitis. Esophagitis was equal in both groups I and II. In groups III and IV esophageal lesions were not developed.CONCLUSIONS: celecoxib had neither protective nor inducing effect on esophagitis, but had a protective effect on dysplasia of the animals of group I.

Role of endogenous glucocorticoids in hyperalgesia and edema in old arthritic rats

We compared the intensity and frequency of arthritis in old (8-12 months, N = 12) and juvenile (2 months, N = 10) rats and determined the role played by adrenal glands in this disorder. Arthritis was induced by subcutaneous injection of Mycobacterium butyricum at the base of the tail of female Holtzman rats at day zero. Paw edema and hyperalgesia were monitored from day zero to day 21 after induction as signs of arthritis development. Some (N = 11) old animals were adrenalectomized bilaterally and treated with dexamethasone or celecoxib immediately following surgery. All bilaterally adrenalectomized old animals became susceptible to arthritis and the onset of disease was shortened from the 10th to the 5th day. Hyperalgesia and paw edema responses were less frequent in older animals (50 and 25% compared to control juvenile rats, respectively), although old responder animals showed responses of similar intensity to those of their juvenile counterparts: by the 14th day the data for hyperalgesia were juvenile = 0.8 ± 0.07/old = 0.8 ± 0.09, and for paw edema juvenile = 56.6 ± 6.04/old = 32.24 ± 12.7, reported as delta% increase in paw edema. Chronic treatment of adrenalectomized old animals with dexamethasone (0.01 or 0.1 mg/kg) but not celecoxib (3 mg/kg), once daily for 21 days by gavage, abolished the effects of adrenalectomy, in particular those related to the hyperalgesia response (old = 0.95 ± 0.03/dexamethasone = 0 ± 0; 14th day), thus suggesting a specific participation of circulating corticosteroids in the modulation of pain in old arthritic rats.

Influence of He-Ne laser therapy on the dynamics of wound healing in mice treated with anti-inflammatory drugs

We determined the effects of helium-neon (He-Ne) laser irradiation on wound healing dynamics in mice treated with steroidal and non-steroidal anti-inflammatory agents. Male albino mice, 28-32 g, were randomized into 6 groups of 6 animals each: control (C), He-Ne laser (L), dexamethasone (D), D + L, celecoxib (X), and X + L. D and X were injected im at doses of 5 and 22 mg/kg, respectively, 24 h before the experiment. A 1-cm long surgical wound was made with a scalpel on the abdomens of the mice. Animals from groups L, D + L and X + L were exposed to 4 J (cm²)-1 day-1 of He-Ne laser for 12 s and were sacrificed on days 1, 2, or 3 after the procedure, when skin samples were taken for histological examination. A significant increase of collagen synthesis was observed in group L compared with C (168 ± 20 vs 63 ± 8 mm²). The basal cellularity values on day 1 were: C = 763 ± 47, L = 1116 ± 85, D = 376 ± 24, D + L = 698 ± 31, X = 453 ± 29, X + L = 639 ± 32 U/mm². These data show that application of L increases while D and X decrease the inflammatory cellularity compared with C. They also show that L restores the diminished cellularity induced by the anti-inflammatory drugs. We suggest that He-Ne laser promotes collagen formation and restores the baseline cellularity after pharmacological inhibition, indicating new perspectives for laser therapy aiming to increase the healing process when anti-inflammatory drugs are used.

The superoxide anion donor, potassium superoxide, induces pain and inflammation in mice through production of reactive oxygen species and cyclooxygenase-2

It is currently accepted that superoxide anion (O2•−) is an important mediator in pain and inflammation. The role of superoxide anion in pain and inflammation has been mainly determined indirectly by modulating its production and inactivation. Direct evidence using potassium superoxide (KO2), a superoxide anion donor, demonstrated that it induced thermal hyperalgesia, as assessed by the Hargreaves method. However, it remains to be determined whether KO2 is capable of inducing other inflammatory and nociceptive responses attributed to superoxide anion. Therefore, in the present study, we investigated the nociceptive and inflammatory effects of KO2. The KO2-induced inflammatory responses evaluated in mice were: mechanical hyperalgesia (electronic version of von Frey filaments), thermal hyperalgesia (hot plate), edema (caliper rule), myeloperoxidase activity (colorimetric assay), overt pain-like behaviors (flinches, time spent licking and writhing score), leukocyte recruitment, oxidative stress, and cyclooxygenase-2 mRNA expression (quantitative PCR). Administration of KO2 induced mechanical hyperalgesia, thermal hyperalgesia, paw edema, leukocyte recruitment, the writhing response, paw flinching, and paw licking in a dose-dependent manner. KO2 also induced time-dependent cyclooxygenase-2 mRNA expression in the paw skin. The nociceptive, inflammatory, and oxidative stress components of KO2-induced responses were responsive to morphine (analgesic opioid), quercetin (antioxidant flavonoid), and/or celecoxib (anti-inflammatory cyclooxygenase-2 inhibitor) treatment. In conclusion, the well-established superoxide anion donor KO2 is a valuable tool for studying the mechanisms and pharmacological susceptibilities of superoxide anion-triggered nociceptive and inflammatory responses ranging from mechanical and thermal hyperalgesia to overt pain-like behaviors, edema, and leukocyte recruitment.

Prescription channeling of COX-2 inhibitors and traditional nonselective nonsteroidal anti-inflammatory drugs: a population-based case–control study

Affiliation: Faculté de pharmacie, Université de Montréal

Réduction des dommages myocardiques par le célécoxib suite à une ischémie transitoire chez le rat

Cette étude a été conçue afin d’évaluer l’effet d’un pré-traitement à long terme au célécoxib sur la taille d’infarctus suite à un infarctus du myocarde. Sachant que le célécoxib est un anti-inflammatoire et que des dommages myocardiques peuvent découler des processus inflammatoires, l’inhibition de l’inflammation devrait hypothétiquement réduire la taille d’un éventuel infarctus. Pour ce faire, un traitement au célécoxib (3 mg/kg/jour i.p.) ou au véhicule (DMSO 50% ; EtOH 15% ; eau distillée) a été administré chroniquement pendant 28 jours à des rats mâles Sprague-Dawley (n=18 par groupe) par pompes osmotiques ALZET. Après avoir été anesthésiés, les animaux ont été sujets à l’occlusion de l’artère coronaire gauche descendante, suivie d’une période de reperfusion de 24 heures. Les résultats démontrent que la taille de l’infarctus des animaux traités au célécoxib est significativement réduite comparativement à celle du groupe témoin (37,5±2,5% versus 48,0±2,6% de la zone à risque, p < 0,05). Par la suite, l’accumulation de neutrophiles indique une hausse de ces leucocytes pour la zone ischémique, sans toutefois discriminer entre les groupes traité et non-traité, qui contenaient aussi les couches sub-endocardique et sous-épicardique. Cependant, aucune différence significative est notée entre les groupes traité et témoin au niveau de l’expression de la prostaglandine E2 plasmatique et du facteur de nécrose tumorale alpha. D’un autre côté, l’apoptose, déterminée par le ratio de Bax/Bcl2 et par un essai TUNEL est significativement réduite pour la couche sub-endocardique de la zone à risque des animaux traités au célécoxib. Enfin, l’agrégation plaquettaire, induite à l’adénosine diphosphate et analysée dans le sang complet, suggère que le célécoxib diminue l’agrégation plaquettaire. Cette étude indique alors qu’un pré-traitement au célécoxib peut réduire la taille d’infarctus par un mécanisme impliquant l’apoptose.

Caractérisation de l’apoptose observée dans le système limbique après une ischémie myocardique transitoire chez le rat

Au niveau clinique, il a été observé que de 15 à 30 % des patients qui ont subi un infarctus du myocarde développent une dépression majeure. De plus, la population atteinte de dépression post-infarctus présente un risque de mortalité de trois à quatre fois plus élevé, et ce, en comparaison avec la population non dépressive post-infarctus. Dans un modèle de rat développé pour étudier la dépression post-infarctus, des cellules apoptotiques ont été retrouvées au niveau du système limbique. Il apparaît que les cytokines seraient en partie responsables de cette mort cellulaire qui relie le cœur en ischémie et le système nerveux central. Donc, les objectifs de cette thèse sont : 1) de caractériser spatialement et temporellement la survenue de la mort cellulaire par apoptose dans les structures du système limbique du rat, à la suite d’un infarctus du myocarde ; 2) de déterminer l’effet de l’anti-inflammatoire celecoxib sur cette apoptose observée au niveau de l’amygdale et de déterminer l’implication de l’enzyme COX-2 ; 3) de déterminer l’implication de la cytokine pro-inflammatoire TNF-α dans l’apoptose observée au niveau des structures du système limbique du rat, à la suite d’un infarctus du myocarde. Afin d’atteindre ces objectifs, les rats ont subi une ischémie de 40 minutes, suivi d’une période de reperfusion qui varie d’un protocole à l’autre (15 minutes, 24, 48, 72 heures ou 7 jours). De plus, en fonction du protocole, ces rats ont été traités avec soit du célécoxib (inhibiteur sélectif de la COX-2), soit avec du PEG sTNF-R1 (inhibiteur du TNF-α). À la suite de ces protocoles, les rats ont été sacrifiés, la taille de l’infarctus a été déterminée et les différentes structures cérébrales du système limbique prélevées. Des tests biochimiques propres à chaque protocole ont été réalisés afin de documenter l'apoptose. Il a alors été observé qu’aucun des deux traitements ne présentait d’effet sur la taille de l’infarctus. L’étude de l’apoptose dans le système limbique a révélé que : 1) le processus apoptotique se mettait en place dans l’hippocampe dès les 15 premières minutes de reperfusion suivant l’infarctus du myocarde et que ce processus était spatialement dynamique dans le système limbique jusqu’au septième jour postreperfusion ; 2) il est apparu que la COX-2 était impliquée dans l'apoptose du système limbique ; 3) il a été observé que le TNF-α périphérique était impliqué dans ce processus apoptotique après 72 heures de reperfusion en activant la voie extrinsèque de l'apoptose. Ces résultats ont permis de caractériser la survenue de l’apoptose au niveau du système limbique chez le rat à la suite d’un infarctus du myocarde et de documenter l'implication de la COX-2 et du TNF-α dans ce processus. Bien que ces résultats n’apportent pas de schémas thérapeutiques clairs ou de mécanismes physiopathologiques globaux ces derniers permettent une meilleure compréhension de la relation existante entre le cœur et le système nerveux central dans le cadre de l’infarctus du myocarde. De manière moins spécifique ils précisent la relation entre le système inflammatoire et le système nerveux central.

Recherche sur les effets de l'analgésie périopératoire optimale (RAPO) sur la douleur et la fonction après chirurgie de la main

Essai cinique randomisé

Différentes approches dans le traitement de la dépression post-infarctus du myocarde : effet de la desvenlafaxine et des probiotiques

Plusieurs études ont montré que les maladies cardiovasculaires constituent un risque majeur de développement du trouble dépressif chez l’homme. Plus précisément, à la suite d’un infarctus du myocarde, 15 à 30 % des patients développent une dépression majeure dans les 6 à 8 mois suivant l’évènement cardiaque. Dans un modèle d’infarctus du myocarde chez le rat, développé dans notre laboratoire, nous avons noté la présence de comportements compatibles avec une dépression, deux semaines après l’infarctus. Nous avons également détecté des cellules apoptotiques dans le système limbique dès les premières minutes de reperfusion, nombre qui atteint son apogée à 3 jours de reperfusion. Nous avions émis l’hypothèse que l’apoptose que l’on observe dans le système limbique serait reliée à la réponse inflammatoire induite par l’infarctus du myocarde. Les comportements reliés à de la dépression ont été prévenus par l’administration d’un inhibiteur de la synthèse des cytokines pro-inflammatoires, la pentoxifylline, le célécoxib, un inhibiteur de la cyclooxygenase-2, par des probiotiques ainsi que par différents antidépresseurs. Les résultats des deux premières études de cette thèse montrent que la desvenlafaxine, un Inhibiteur de la recapture de la sérotonine et noradrénaline (IRSN) prévient les comportements dépressifs tout en diminuant l’apoptose à 3 jours post-infarctus dans le système limbique. Les comportements similaires à ceux d’une dépression que présentent les rats deux semaines après l’évènement cardiaque sont encore présents à 4 mois post-infarctus, si aucun traitement n’est entrepris. De plus, ces animaux développent des troubles d’apprentissage que la desvenlafaxine peut prévenir, et ceci même si le traitement n’est présent que pendant les 2 premières semaines post-infarctus. Dans la troisième étude de cette thèse, nous avons voulu savoir si le nerf vague était impliqué dans les effets bénéfiques de deux probiotiques sur l’apoptose dans le système limbique après un infarctus du myocarde. Nos résultats ont démontré que les probiotiques réduisent l’apoptose dans le système limbique après un infarctus du myocarde, mais que cet effet est perdu en présence d’une vagotomie. Les résultats obtenus démontrent que l’infarctus du myocarde induit une mort par apoptose dans le système limbique de même que des comportements dépressifs et des problèmes d’apprentissage à long terme. Ces problèmes peuvent être diminués par un traitement à la desvenlafaxine, et ceci même si le traitement n’est présent que pour les deux premières semaines post-infarctus. Finalement, nous avons observé que les probiotiques avaient des effets bénéfiques sur l’apoptose dans le système limbique par un mécanisme impliquant le nerf vague. En conclusion, plusieurs interventions différentes sont efficaces pour limiter les conséquences de l’infarctus du myocarde sur le système limbique et un traitement court est efficace pour prévenir les problèmes à plus long terme.

Evaluación de la ciencia y tecnología como instrumento de intervención del Estado en la Política Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación

El uso de instrumentos y directrices en la política pública para la modelación de los resultados de la actividad científica y tecnológica ha sido frecuente en el Estado colombiano. Este trabajo bajo la ‘teoría de la regulación’ de Black, examina el Modelo de Medición de Grupos de Investigación y de calificación de Revistas Científicas –Publindex- de Colciencias, como instrumentos de intervención del Estado, fundados en el uso de indicadores bibliométricos y cienciométricos. Para ello, se da respuesta a interrogantes referidos a la auto-organización de la ciencia; su relación con el Modelo de Grupos de Investigación, la influencia que dicho modelo tiene sobre la libertad de investigación; las implicaciones que tiene el otorgar categoría o status a los Grupos por actos estatales y la conveniencia de que el Estado tenga un sistema de incentivos para el examen de información científica y técnica originada en indicadores científicos, entre otros. Se busca en síntesis, aportar elementos que permitan, desde una perspectiva sistémica e interdisciplinaria explicar algunas de las razones por las cuales los elementos involucrados en la estructuración de la normativa de ciencia y tecnología, pueden inducir a afectaciones negativas y positivas en el quehacer científico y tecnológico.

Efeito pró-inflamatório de uma lectina purificada da esponja marinha Cliona varians

A galactose and sucrose specific lectin from the marine sponge Cliona varians named CvL was purified by acetone fractionation followed by Sepharose CL 4B affinity chromatography. Models of leukocyte migration in vivo were used to study the inflammatory activity of CvL through of mouse paw oedema and peritonitis. Effect of CvL on peritoneal macrophage activation was analyzed. Effects of corticoids and NSAIDS drugs were also evaluated on peritonitis stimulated by CvL. Results showed that mouse hind-paw oedema induced by sub plantar injections of CvL was dependent dose until 50µg/paw. This CvL dose when administered into mouse peritoneal cavities induced maxima cell migration (9283 cells/µL) at 24 hours after injection. This effect was preferentially inhibited by incubation of CvL with the carbohydrates D-galactose followed by sucrose. Pre-treatment of mice with 3% thioglycolate increases the peritoneal macrophage population 2.3 times, and enhanced the neutrophil migration after 24h CvL injection (75.8%, p<0.001) and no significant effect was observed in presence of fMLP. Finally, Pre-treatment of mice with dexamethason (cytokine antagonist) decreased 65.6%, (p<0.001), with diclofenac (non-selective NSAID) decreased 34.5%, (p<0.001) and Celecoxib (selective NSAID) had no effect on leukocyte migration after submission at peritonitis stimulated by CvL, respectively. Summarizing, data suggest that CvL shows pro-inflammatory activity, inducing neutrophil migration probably by pathway on resident macrophage activation and on chemotaxis mediated by cytokines

Effect of selective cyclooxygenase-2 inhibition on the development of ligature-induced periodontitis in rats

Background: the purpose of this study was to evaluate the effect of a selective cyclooxygenase-2 inhibitor on the progression of alveolar bone loss in an experimental periodontitis model in rats.Methods: One hundred eighty (180) Wistar rats were separated into 3 experimental groups. Cotton ligatures were placed at the gingival margin level of lower right first molars. The rats were randomly assigned to one of the following groups that received: a daily oral dose of 10 mg/kg body weight of celecoxib (Ce1); 20 mg/kg body weight of celecoxib (Ce2); or 10 ml/kg of saline solution (C). Serum levels of celecoxib and white blood cell count were determined. Standardized digital radiographs were taken after sacrifice at 3, 5, 10, 18, and 30 days to measure the amount of bone loss around the mesial root surface of the first molar tooth in each rat.Results: Two-way analysis of variance (ANOVA) indicated that groups treated with celecoxib had significantly less bone loss compared to controls (P <0.0001) and that there was a significant interaction between treatment with celecoxib and time (P <0.03). Post-hoc comparisons showed that in both groups treated with celecoxib, the bone loss became significant only after 10 days of ligature placement, while in the control group it was already significant after 5 days. However, differences in mean bone loss between control and Ce1 were significant only at 18 days and, between control and Ce2, at 5 and 18 days. There was no significant difference in bone loss among experimental groups at the end of the experimental period.Conclusion: These data provide evidence that systemic therapy with celecoxib can modify the progression of experimentally induced periodontitis in rats.

Lipoperoxidation and cyclooxygenase enzyme inhibitory piperidine alkaloids from Cassia spectabilis green fruits

Phytochernical work in the search for bioactive metabolites from the methanolic extract of Senna spectabilis green fruits led to the isolation of a new piperidine alkaloid, (+)-3-O-feruloylcassine (1), in addition to the known (-)-spectaline (2) and (-)-3-O-acetylspectaline (3). The isolates were submitted to in vitro evaluation of lipoperoxidation (LPO) and cyclooxygenase enzymes (COX-1 and -2) inhibitory properties and showed moderate antioxidant activities (40-70%) at 100 ppm when compared to commercial standards BHT and vitamin E and moderate inhibition of COX-1 (ca. 40%) and marginal inhibition of COX-2 enzymes (< 10%) at 100 ppm when compared to nonsteroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) aspirin, rofecoxib, and celecoxib, respectively.