Evaluation of a new compound for the treatment of arthritis in the AIA rat model
| Autor(a) principal: | |
|---|---|
| Data de Publicação: | 2015 |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Idioma: | eng |
| Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
| Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10451/22648 |
Resumo: | Tese de mestrado, Biologia Molecular e Genética, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2015 |
| id |
RCAP_df14dfff4ae9f2815c79e0790974986e |
|---|---|
| oai_identifier_str |
oai:repositorio.ul.pt:10451/22648 |
| network_acronym_str |
RCAP |
| network_name_str |
Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
| repository_id_str |
7160 |
| spelling |
Evaluation of a new compound for the treatment of arthritis in the AIA rat modelArtrite reumatóideXModelo de artrite induzida por adjuvante em ratoInflamaçãoAtividade ósseaTeses de mestrado - 2015Departamento de Biologia VegetalTese de mestrado, Biologia Molecular e Genética, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2015Rheumatoid arthritis (RA) is a chronic autoimmune inflammatory disease, which mainly affects the joints. RA is characterized by pronounced joint swelling, with progressive destruction of articular cartilage and bone, leading to functional impairment and increased morbidity and mortality. It is very important to have an early and accurate diagnose and treatment in order to prevent severe articular lesions. The pathogenesis of RA involves several immune cells and complex cytokine networks which perpetuate the inflammatory process and promote bone resorption and damage. Despite the existence of several drugs available for the treatment of RA, disease remission is still an unmet medical need for the great majority of patients. X, a Chinese herbal compound, has significant anti-inflammatory properties in some auto-inflammatory diseases, namely colitis and multiple sclerosis as well as in cancer. Our lab has previously shown significant anti-inflammatory effects of X in an adjuvant-induced arthritis (AIA) rat model. In the present work we hypothesized that X is a promising candidate for the safe treatment of inflammation and bone damage in arthritis. Thus, our main objective was to evaluate the anti-inflammatory and bone protective effects of X in vivo using the AIA rat model of arthritis. We treated AIA rats with X intraperitoneally at a dose of 1μg/g daily, in two different groups of treatment: one group initiated X treatment in the early phase of arthritis (4 days after disease induction) and the other group initiated the treatment in a later phase of disease progression (11 days after disease induction). After 22 days of disease duration, animals were sacrificed and samples were collected to access X efficacy, toxicity, anti-inflammatory and bone protective properties, locally (joint articular tissues) and systemically (serum). Our results have shown that X treatment was able to safely diminish the inflammatory signs, even when treatment was initiated in a later phase of arthritis progression. X was able to decrease the systemic levels of IL-6 and bone turnover markers. Moreover, locally, X treatment decreased the infiltration and proliferation of immune cells as well as bone erosions in the joints of treated animals. Bone mechanical properties were recovered in X early-treated rats. In conclusion, this work gives an insight in the synovial homeostasis and bone protective properties of X treatment in the AIA rat model of arthritis. Future work will focus in X bone quality protection. Altogether, we expect that our results give support to a preclinical trial.A artrite reumatóide (AR) é uma doença crónica inflamatória autoimune, que afeta principalmente a membrana sinovial das pequenas articulações e que pode levar à destruição da cartilagem e osso subjacentes, causando um elevado grau de incapacidade, morbilidade e redução da esperança média de vida nos doentes. Numa fase inicial, manifesta-se através de inchaço, rigidez e dor nas pequenas articulações que progressivamente se alastra para as articulações maiores. É de salientar a importância de um diagnóstico e tratamento precoce e adequado, de modo prevenir o aparecimento de lesões mais graves. No processo inflamatório característico da AR estão envolvidos tanto o sistema imunitário inato como adaptativo, que atuam num processo contínuo de produção de citocinas e de recrutamento de células inflamatórias para a membrana sinovial, que reveste as articulações, tornando-a hiperplásica. Células T auto-ativadas desencadeiam a ativação de monócitos, macrófagos e fibroblastos, que por sua vez produzem citocinas pró-inflamatórias que perpetuam o sinal inflamatório, mediadores de atividade óssea e enzimas com capacidade para reabsover cartilagem e osso. O processo de remodelação óssea envolve a destruição e formação de osso, de uma forma controlada e que envolve vários tipos celulares: osteoclastos, osteoblastos e osteócitos. Existem também vários mediadores celulares, nomeadamente RANKL e OPG, que induzem e inibem a formação ou destruição de osso. Alguns dos mediadores e produtos destes processos podem servir como marcadores de turnover ósseo e da cartilagem, permitindo perceber o balanço da remodelação óssea. Apesar de ainda não existir cura para a AR, são já aplicadas várias abordagens terapêuticas, que incluem numa fase inicial de tratamento os glucocorticoides, que por terem efeitos secundários adversos em doses elevadas, são substituídos, numa segunda fase por DMARD’s (agentes antirreumáticos modificadores de doença), que incluem o metotrexato, o fármaco mais usado no tratamento destes doentes. No entanto, uma grande percentagem de doentes é não-respondedora ou deixa de responder ao tratamento, tendo por isso surgido uma nova categoria de fármacos, os DMARD’s biológicos, que são geralmente anticorpos que atuam sobre, por exemplo, TNF, IL-1, células B e T. Para alguns doentes, nenhuma destas terapias é eficaz, sendo por isso necessário continuar a investir na descoberta de novo medicamentos com melhores resultados e poucos efeitos secundários. O X, um composto extraído da planta Y, muito usado na medicina chinesa, mostrou ter efeitos anti-inflamatórios em várias doenças autoimunes, como a colite crónica a esclerose múltipla, e também no cancro. O nosso laboratório reportou também que este composto tem propriedades anti-inflamatórias num modelo animal de artrite (AIA) em rato. No presente trabalho o objetivo principal foi testar o X no tratamento da artrite, usando um modelo de artrite AIA. As suas propriedades anti-inflamatórias, antiproliferativas e protetoras do osso foram avaliadas. Os animais foram tratados intraperitonealmente com X (1μg/g diariamente) e divididos em dois grupos, com diferentes dias de início da administração: um dos grupos iniciou o tratamento ao dia 4 e outro iniciou o tratamento ao dia 11 após a indução da doença. Ao fim de 22 dias de duração da doença os animais foram eutanaziados e foram colhidas amostras de soro, órgãos (fígado, rim e baço) e ossos (fémures, tíbias e vértebras). A avaliação do score inflamatório e do diâmetro da pata dos animais permitiram perceber que a administração de X foi significativamente eficaz no tratamento dos sinais inflamatórios da artrite, tanto no grupo de animais que iniciou o tratamento numa fase inicial do desenvolvimento da doença como no grupo que começou o tratamento numa fase mais tardia. O peso, parâmetros bioquímicos de toxicidade e a histologia dos órgãos indicaram também que a administração de X intraperitonealmente nesta concentração não causou quaisquer efeitos secundários nos animais. Do painel de citocinas avaliadas (IL-1β, IL-6, IL-17 e TNF) apenas a citocina IL- 6 se observou significativamente aumentada no soro dos animais doentes em relação aos animais saudáveis. O tratamento com X diminuiu significativamente os níveis de IL- 6 em ambos os grupos de tratamento, comparativamente aos animais não-tratados. Foram ainda analisados no soro mediadores pro-inflamatórios envolvidos na osteoclastogénese, OPG e RANKL, e indicadores de atividade óssea, CTX-I, P1NP e TRACP-5b, e da cartilagem, CTX-II. Não se encontraram diferenças significativas no rácio RANKL/OPG entre animais saudáveis e doentes não-tratados. No entanto, foram observados níveis aumentados de CTX-I, P1NP e CTX-II nos animais doentes, em comparação com os animais saudáveis. O tratamento com X diminuiu significativamente os níveis de P1NP, CTX-II e TRACP-5b em ambos os grupos de tratamento, em relação aos animais doentes não-tratados. Não se encontraram diferenças entre os grupos de tratamento e os animais doentes não-tratados para o CTX-I. Realizou-se também uma avaliação histológica das patas dos animais tendo em conta os níveis de infiltração e proliferação da membrana sinovial, erosão óssea e impacto global da doença na estrutura articular. Observou-se que ambos os animais em ambos os grupos de tratamento com X têm níveis de infiltração e proliferação da membrana sinovial significativamente diminuídos em relação aos animais não-tratados, apresentando um fenótipo semelhante aos animais saudáveis. Observou-se também que as erosões ósseas aparecem desde uma fase muito inicial do desenvolvimento da doença, e que o tratamento com X é capaz de reduzir significativamente o aparecimento de novas erosões ósseas na articulação. As patas foram ainda analisadas por imunohistoquímica, usando marcadores de células imunes inflamatórias. Os animais tratados com X tinham significativamente menos células sinoviais em proliferação e uma redução do número de células T, B e macrófagos presentes na membrana sinovial, quando comparados com os animais doentes não-tratados. As propriedades mecânicas do osso foram avaliadas através de 3-point bending nos fémures dos animais. Verificou-se que os animais não-tratados têm uma menor fase elástica e plástica em comparação com os animais saudáveis, sendo que o tratamento com X foi capaz de preservar as propriedades mecânicas do osso no grupo de animais que começou o tratamento no dia 4. Os animais com início do tratamento ao dia 11 após indução da artrite não conseguiram recuperar estas propriedades mecânicas ósseas. Estes resultados apontam o X como uma terapêutica promissora para o tratamento da artrite reumatoide dadas as suas características anti-inflamatórias e protetoras do dano ósseo.Cascão, RitaZilhão, Rita, 1959-Repositório da Universidade de LisboaLopes, Inês Alexandra Pascoal2016-02-11T11:38:35Z201520152015-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10451/22648TID:201068028enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-11-08T16:10:01Zoai:repositorio.ul.pt:10451/22648Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T21:40:11.685726Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
| dc.title.none.fl_str_mv |
Evaluation of a new compound for the treatment of arthritis in the AIA rat model |
| title |
Evaluation of a new compound for the treatment of arthritis in the AIA rat model |
| spellingShingle |
Evaluation of a new compound for the treatment of arthritis in the AIA rat model Lopes, Inês Alexandra Pascoal Artrite reumatóide X Modelo de artrite induzida por adjuvante em rato Inflamação Atividade óssea Teses de mestrado - 2015 Departamento de Biologia Vegetal |
| title_short |
Evaluation of a new compound for the treatment of arthritis in the AIA rat model |
| title_full |
Evaluation of a new compound for the treatment of arthritis in the AIA rat model |
| title_fullStr |
Evaluation of a new compound for the treatment of arthritis in the AIA rat model |
| title_full_unstemmed |
Evaluation of a new compound for the treatment of arthritis in the AIA rat model |
| title_sort |
Evaluation of a new compound for the treatment of arthritis in the AIA rat model |
| author |
Lopes, Inês Alexandra Pascoal |
| author_facet |
Lopes, Inês Alexandra Pascoal |
| author_role |
author |
| dc.contributor.none.fl_str_mv |
Cascão, Rita Zilhão, Rita, 1959- Repositório da Universidade de Lisboa |
| dc.contributor.author.fl_str_mv |
Lopes, Inês Alexandra Pascoal |
| dc.subject.por.fl_str_mv |
Artrite reumatóide X Modelo de artrite induzida por adjuvante em rato Inflamação Atividade óssea Teses de mestrado - 2015 Departamento de Biologia Vegetal |
| topic |
Artrite reumatóide X Modelo de artrite induzida por adjuvante em rato Inflamação Atividade óssea Teses de mestrado - 2015 Departamento de Biologia Vegetal |
| description |
Tese de mestrado, Biologia Molecular e Genética, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2015 |
| publishDate |
2015 |
| dc.date.none.fl_str_mv |
2015 2015 2015-01-01T00:00:00Z 2016-02-11T11:38:35Z |
| dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| format |
masterThesis |
| status_str |
publishedVersion |
| dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://hdl.handle.net/10451/22648 TID:201068028 |
| url |
http://hdl.handle.net/10451/22648 |
| identifier_str_mv |
TID:201068028 |
| dc.language.iso.fl_str_mv |
eng |
| language |
eng |
| dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
| eu_rights_str_mv |
openAccess |
| dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
| dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação instacron:RCAAP |
| instname_str |
Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação |
| instacron_str |
RCAAP |
| institution |
RCAAP |
| reponame_str |
Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
| collection |
Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
| repository.name.fl_str_mv |
Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação |
| repository.mail.fl_str_mv |
|
| _version_ |
1799134310444302336 |