Efeitos de análogos da acetilcolina e noradrenalina sobre interações entre timócitos e células epiteliais tímicas / Effects of acetylcholine and norepinephrine analogs on interactions between thymocytes and thymic epithelial cells

O timo é um órgão linfoide primário responsável pelo desenvolvimento e seleção de células T. Diversos fatores podem afetar o desenvolvimento de células T, como citocinas, quimiocinas e moléculas da matriz extracelular, mas também hormônios, neuropeptídeos e neurotransmissores. O timo recebe densa inervação simpática, liberando majoritariamente noradrenalina (NA), timócitos e células tímicas não linfoides expressam receptores adrenérgicos e podem sintetizar catecolaminas, sugerindo modulação de NA por diferentes vias. Por outro lado, poucas evidências anatômicas suportam a hipótese da inervação tímica parassimpática. Entretanto, acetilcolina (ACh) parece ser endogenamente produzida no órgão, uma vez que diferentes células no timo expressam a enzima sintetizadora de ACh (ChAT) e receptores colinérgicos. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi determinar o papel funcional de ACh e NA sobre os componentes linfoide e microambiental do timo, e sobre as interações entre células epiteliais e timócitos. Avaliamos a expressão de receptores adrenérgicos α1A, α1D, α2C, ß2 e colinérgicos M1, M3, M5 e α7 em timócitos e TECs, através do método de PCR quantitativa. Todas as populações celulares testadas expressavam os receptores selecionados.

Além disso, buscamos caracterizar o efeito de drogas análogas aos neurotransmissores sobre a morte e a proliferação de timócitos, através da marcação com anexina-V/iodeto de propídio (IP) e CFSE respectivamente. Timócitos obtidos do timo de camundongos C57BL/6 fêmeas, foram tratados com carbacol (análogo de Ach - em concentrações variando de 10 nM a 1000 nM) ou arterenol (análogo de NA - em concentrações variando de 10 nM a 1 mM). Verificamos que apenas arterenol na concentração de 1 mM induziu a apoptose nas células tratadas. Nenhum dos análogos modulou a proliferação celular. Avaliamos ainda o efeito das drogas sobre a migração de timócitos, agindo como quimioatrente ou modulando a migração induzida por fibronectina. Nenhuma das drogas demonstrou efeito quimioatraente ou alterou a migração induzida por fibronectina. Além disso, avaliamos o efeito das drogas sobre a interação TEC/timócitos atraves de ensaios de adesão e observamos que carbacol foi capaz de diminuir a adesão de timócitos a TECs em todas as concentrações testadas. Essa diminuição é refletida no número de timócitos que aderem às TECs e parece estar associada a modulação da expressão do receptor de laminina VLA-6. Nossos dados sugerem que timócitos e as linhagens de TECs testadas expressam receptores e que neurotransmissores, em especial a ACh, podem modular a interação entre TECs e timócitos. (AU)

Eficacia y seguridad del uso intraocular de carbacol 0. 01 % para la inducción de miosis intraoperatoria en cirugía de catarata / Efficacy and safety of the intraocular use of 0. 01% carbacol for the induction of intraoperative miosis in cataract surgery

La catarata es definida por la Organización Mundial de la Salud (OMS) como la opacificación del lente cristalino que generalmente ocurre por el envejecimiento, trauma, o alguna enfermedad sistémica, afectando la capacidad visual de la persona. Esta disminución de la capacidad visual o incluso la ceguera, es un problema de salud pública en adultos y adultos mayores. En el Perú, aproximadamente el 0.6 % de la población tiene ceguera, cuya causa en el 47 % de los casos son por las cataratas. El tratamiento indicado para la catarata es la intervención quirúrgica, la cual consiste en reemplazar el cristalino opacificado o catarata por un lente intraocular. Hay dos formas de realizar esto, mediante la extracción extracapsular del cristalino opacificado, o mediante la facoemulsificación del cristalino, que consiste en un proceso de destrucción mediante ondas vibratorias ultrasónicas. Luego de ello, se realiza la implantación de un nuevo lente intraocular con soporte capsular, el cual reemplaza al cristalino permitiendo que el paciente vuelva tener una visión adecuada. Posterior a la implantación del lente intraocular se realiza la inducción de miosis pupilar para mantener el lente dentro de la bolsa capsular, evitar la captura del lente por el iris y el prolapso del iris por las heridas operatorias. La inducción de miosis luego de una intervención por catarata debe realizarse inmediatamente después de la implantación del lente, por lo que la vía de administración indicada es la inyección intraocular del agente miótico. De este modo, se espera que el efecto miótico se prolongue hasta por 24 horas, mientras que la aplicación tópica de un agente miótico se limita a un efecto que bordea las ocho horas, y sólo se puede realizar en el periodo postoperatorio, por lo que se genera un periodo entre la intervención quirúrgica y la aplicación del agente miótico que expone al paciente a las potenciales complicaciones anteriormente mencionadas. Aunque algunos estudios de serie de casos clínicos indican el uso de pilocarpina 2 %, el cual se encuentra disponible en el Petitorio Farmacológico de EsSalud, este medicamento no ha sido aprobado por la FDA para uso intraocular, sólo para uso tópico, dado que su uso intraocular puede ser tóxico o incrementar el riesgo de infecciones intraoculares. Así, en la actualidad EsSalud no cuenta con un medicamento miótico de uso intraocular autorizado, por lo cual, surge la necesidad de evaluar otras alternativas que pudieran ser de beneficio para dichos pacientes. OBJETIVO: objetivo del presente dictamen fue evaluar la eficacia y seguridad del uso intraocular de carbacol 0.01 % para la inducción de miosis intraoperatoria en las intervenciones quirúrgicas por catarata. Carbacol es um colinérgico o parasimpaticomimético potente, que actúa como agonista del receptor de acetilcolina, inhibiendo la acetilcolinesterasa y estimulando tanto los receptores muscarínicos como nicotínicos, produciendo miosis a través de la constricción del iris y del cuerpo ciliar, y reduciendo la presión intraocular. TECNOLOGÍA SANITARIA DE INTERÉS: CARBACOL. Carbacol, también conocido como carbamilcolina, es un colinérgico o parasimpaticomimético potente, que actúa como agonista del receptor de acetilcolina, inhibiendo la acetilcolinesterasa y estimulando tanto los receptores muscarínicos como nicotínicos, produciendo constricción del iris y del cuerpo ciliar y además reduciendo la presión intraocular. El agente colinérgico fue aprobado por la Administración de Drogas y Alimentos (FDA, por sus siglas en inglés) en el año 2002 (FDA, 2015). METODOLOGÍA: Se realizó una búsqueda sin restricción de idioma hasta mayo del 2018. La formulación de la estrategia de búsqueda incluyó los criterios de elegibilidad, los términos controlados propios de cada base y términos libres. Asimismo, se buscaron otros documentos potencialmente elegibles a través de la revisión del listado de referencias de los documentos seleccionados para lectura a texto completo. Por último, la selección de la evidencia siguió el flujograma mostrado en la subsección de resultados. RESULTADOS: Luego de la búsqueda sistemática realizada, se identificaron dos ensayos clínicos aleatorizados (ECA) Beasley, 1972 y Solomon et al., 1998; y el estudio de serie de casos de Pekel et al., 2014. Si bien estos estudios muestran algunas limitaciones que serán analizadas más adelante, es la evidencia de mayor relevancia en torno al uso de carbacol para la inducción de miosis intraoperatoria en las intervenciones quirúrgicas por catarata. Con respecto a la eficacia de carbacol en la inducción de miosis, el estudio de Beasley, 1972 muestra que el efecto miótico a los dos minutos de la inyección intraocular es significativamente mayor en carbacol, con respecto a placebo (p<0.01) y que el efecto miótico persiste por lo menos por 15 horas. Por otro lado, a la séptima semana postoperatoria, se observó una incidencia significativamente menor de sinequias anteriores periféricas (SAP) en el grupo que recibió carbacol (11 %), en comparación al grupo que recibió a placebo (35 %). Al analizar el impacto sobre la calidad de vida por parte de carbacol mediante el cuestionario modificado de SF-36, el cual mide la percepción del paciente sobre su estado de salud, el estudio de Solomon et al., 1998 muestra que carbacol incrementa la agudeza visual durante el primer día postoperatorio, con respecto a placebo, y muestra una diferencia estadísticamente significativa en el porcentaje de sujetos que pueden descender las escaleras sin ayuda durante la primera semana posterior a la intervención quirúrgica, tanto en un ambiente con luz brillante (p=0.007) o con luz tenue (p=0.037), siendo un potencial factor protector en pacientes con riesgo de presentar caídas acci Con respecto a los eventos adversos, los estudios evaluados no encontraron casos de inflamación intraocular ni de cefalea frontal. El estudio Pekel et al., 2015 muestra que sólo en el primer día postoperatorio hubo un menor volumen macular total (VMD y del grosor macular central (GMC) con respecto al volumen preoperatorio. Mientras que, durante el seguimiento (al primer día, a la primera semana y al primer mes) no se encontraron diferencias estadísticamente significativas en la presencia de edema macular, ni en el calibre de los vasos retinianos (CVR) al comparar los pacientes que recibieron carbacol con los que no lo recibieron. dentales y fractura de caderas. CONCLUSIONES: El presente dictamen preliminar muestra la evidencia disponible hasta mayo 2018 con respecto al uso intraocular de carbacol 0.01 % en comparación con placebo para la inducción de miosis intraoperatoria en pacientes operados de cataratas. No se encontraron guías de práctica clínica, revisiones sistemáticas ni evaluaciones de tecnologías sanitarias que respondan la pregunta PICO de la presente evaluación. Finalmente, se identificaron dos ECA y un estudio de serie de casos como sustento para la elaboración del presente dictamen preliminar. Al evaluar la eficacia de carbacol en la inducción de miosis, el estudio Beasley, 1972 muestra que carbacol genera miosis dentro de los dos minutos de ser aplicado y que su efecto perdura por más de 15 horas. Esto se traduce en una menor incidencia de SAP a la sétima semana postoperatorio, con respecto a placebo. Aunque no se aprecia diferencia en la conservación de la integridad de la cámara vítrea. Con respecto a los eventos adversos, los estudios evaluados no observaron casos de inflamación intraocular ni de cefalea frontal, mientras que el estudio Pekel et al., 2015 muestra que carbacol disminuye el volumen macular total (VMT) y el grosor macular central (GMT) en el primer día postoperatorio, mas no en la primera semana, ni primer mes. Por otro lado, no se ve afectado el calibre de los vasos retinianos (CVR). Estos resultados muestran una cierta protección ante el edema macular en el postoperatorio inmediato y ausencia de secuelas en la morfología macular, sin embargo, se debe tener en cuenta el posible sesgo de medición que conlleva. En resumen, carbacol es un agente miótico que inicia su acción dentro de los dos minutos de su inyección, manteniendo su efecto por más de 15 horas, generando un beneficio en el periodo postoperatorio inmediato en la agudeza visual y en el volumen macular total. Asimismo, los estudios no reportan eventos adversos como edema macular, cefalea, y, por el contrario, refieren una reducción en la incidencia de SAP, mas no hay una diferencia en la preservación de la integridad de la cámara vítrea, al ser comparado con placebo. Con respecto a la calidad de vida en el postoperatorio, se observa un inicio más temprano de la deambulación y autonomía en el uso de las escaleras, lo que podría tener un impacto positivo en el estilo de vida de los pacientes intervenidos. Por lo expuesto, el Instituto de Evaluaciones de Tecnologías en Salud e Investigación - IETSI aprueba el uso de carbacol, según lo establecido en el Anexo N.° 1. La vigencia del presente dictamen preliminar es de dos años a partir de la fecha de publicación.

Lacrimal gland primary acinar cell culture: the role of insulin / Células acinares de glândula lacrimal em cultura primária: o papel da insulina

ABSTRACT Purpose: The goal of the present study was to establish a protocol for primary culture of lacrimal gland acinar cells (LGACs) and to assess the effect of adding insulin to the culture media. Methods: LGACs were isolated and cultured from lacrimal glands of Wistar male rats. The study outcomes included cell number, viability, and peroxidase release over time and in response to three concentrations of insulin (0.5, 5.0, and 50.0 μg/mL). Results: In LGAC primary culture, cells started to form clusters by day 3. There was a time-response pattern of peroxidase release, which rose by day 6, in response to carbachol. Culture viability lasted for 12 days. An insulin concentration of 5.0 μg/mL in the culture medium resulted in higher viability and secretory capacity. Conclusions: The present method simplifies the isolation and culture of LGACs. The data confirmed the relevance of adding insulin to maintain LGACs in culture.

RESUMO Objetivo: O objetivo do estudo foi estabelecer um protocolo de cultura primária para o isolamento de células acinares da glândula lacrimal (CAGL) e avaliar a relevância de insulina no meio de cultura. Métodos: CAGL foram isoladas e cultivadas a partir das glândulas lacrimais de ratos Wistar machos. Os parâmetros analisados foram: o número de células, viabilidade e secreção da peroxidase ao longo do tempo e em resposta a três concentrações de insulina (0,5; 5,0 e 50,0 μg/ml). Resultados: Na cultura primária de CAGL as células passaram a se agrupar por volta do dia 3. A secreção de peroxidase em resposta ao carbacol aumentou no dia 6. O período de cultura viável foi limitado à 12 dias. Insulina à 5,0 μg/ml no meio de cultura resultou em viabilidade e capacidade secretora maior. Conclusão: o estudo descreveu um método para simplificar o isolamento e cultivo de CAGL. Os dados apresentados confirmam a importância da insulina na manutenção da cultura de CAGL.

Relaxant effects of a hydroalcoholic extract of Ruta graveolens on isolated rat tracheal rings

BACKGROUND: Ruta graveolens L. (R. graveolens) is a medicinal plant employed in non-traditional medicines that has various therapeutic properties, including anthelmintic, and vasodilatory actions, among others. We evaluated the trachea-relaxant effects of hydroalcoholic extract of R. graveolens against potassium chloride (KCl)- and carbachol-induced contraction of rat tracheal rings in an isolated organ bath. RESULTS: The results showed that the airway smooth muscle contraction induced by the depolarizing agent (KCl) and cholinergic agonist (carbachol) was markedly reduced by R. graveolens in a concentration-dependent manner, with maximum values of 109 ± 7.9 % and 118 ± 2.6 %, respectively (changes in tension expressed as positive percentages of change in proportion to maximum contraction), at the concentration of 45 µg/mL (half-maximal inhibitory concentration IC50: 35.5 µg/mL and 27.8 µg/mL for KCl- and carbachol-induced contraction, respectively). Additionally, the presence of R. graveolens produced rightward parallel displacement of carbachol dose-response curves and reduced over 35 % of the maximum smooth muscle contraction. CONCLUSIONS: The hydroalcoholic extract of R. graveolens exhibited relaxant activity on rat tracheal rings. The results suggest that the trachea-relaxant effect is mediated by a non-competitive antagonistic mechanism. More detailed studies are needed to identify the target of the inhibition, and to determine more precisely the pharmacological mechanisms involved in the observed biological effects.

Selective mastoporan inhibition of muscarinic activation of bovine tracheal smooth muscle

Muscarinic activation of bovine tracheal smooth muscle (BTSM) leading to smooth muscle contraction involves the generation of two cGMP signals (20 and 60 s), being 20s peak associated with soluble (sGC) and the second (60s) to membrane-bound Natriuretic Peptide- receptor-Guanylylcy clases (NPR-GC). In this study, we showed that pre-incubation of isolated BTSM strips with mastoparan and superactive mastoparan (mastoparan 7) decreased significantly the muscarinic dependent contractile smooth muscle responses in dose-dependent and non-competitive manner. Moreover, mastoparan (50 nM) inhibited completely the BTSM-muscarinic contractile responses and affected dramatically the carbachol-dependent cGMP signals being the first cGMP signal inhibited in a 63 ± 5%, whereas the second signal disappeared. Mastoparan inhibition of muscarinic activation is specific since other spasmogens as serotonin and histamine fully contracted these BTSM strips under mastoparan treatment. Cyclic GMP levels were evaluated by exposing BTSM strips to activators of NO-sensitive sGC as Sodium Nitroprussiate (SNP) and Natriuretic Peptides as CNP-53 for membrane-bound NPR-GC. Thus, SNP and CNP increased in a binary way, in more than 20 fold cGMP levels at 30-40 s being both increments inhibited by mastoparan. Furthermore, the Gi/o-protein involvement on mastoparan inhibition of cGMP elevations induced by CNP and SNP is suggested by Pertussis toxin pre-treatment, which reversed mastoparan effects. These results indicate that muscarinic signal transduction cascades leading to airway smooth muscle contractions involved two different guanylyl cyclases being both regulated by mastoparan-sensitive G-proteins. ANP, Natriuretic Peptide type A; ASM, Airway Smooth Muscle; BTSM, Bovine Tracheal Smooth Muscle; CNP-53, Natriuretic Peptide type C-53; GPCR, G-Protein Coupled Receptor; Gq16, Heterotrimeric G protein subtype 16; Gi/o, Heterotrimeric G protein subtype...

La activación muscarínica del músculo liso de las vías aéreasrelacionada a la contracción de dicho músculo liso esta asociada a la generación de dos señales de GMPc (20 y 60 s), siendo la señal de los 20s relacionado a la activación de la guanililciclasa soluble mientras que el pico de los 60s a la guanililciclasa unida membranas y sensible a péptidos natriuréticos (NPR-GC). En este trabajo, nosotros mostramos que la pre-incubación de fragmentos del músculo liso traqueal de bovino (BTSM) con mastoparan y su análogo superactivo (mastoparan 7), en una forma dosis dependiente, son capaces de disminuir de manera significativa la actividad contráctil dependiente de agentes muscarinicos. Adicionalmente, mastoparan (50 nM) inhibió completamente la respuesta contráctil muscarinica del BTSM y afectó dramáticamente los picos de GMPc asociados a la activación muscarinica siendola primera señal inhibida en un 63 ± 5%, mientras que la segunda señal desapareció completamente. Esta inhibición del mastoparan de la activación muscarínica es especifica ya que otros espamogenos como la serotonina y la histamina fueron capaces de inducir respuestas máximas en presencia del mastoparan y su análogos. Este efecto del mastoparan sobre los niveles del GMPc fue evaluado en presencia de otros agentes generadores de este segundo mensajero como son el nitroprusiato de sodio (SNP) que activa la guanililciclasa soluble sensible a NO y los péptidos natriureticos como el CNP-53 (CNP) activador de la NPR-GC asociada a membranas plasmáticas. Tanto, el SNP como el CNP aumentaronen mas de 50 veces los niveles de GMPc a los 30-40 s en forma bifasica, siendo estos incrementos inhibidos de manera significativa por el mastoparan. Ademas, se sugiere la participación de proteínas Gi/o en los efectos inhibitoriosdel mastoparan, porque la Toxina pertussis revertió los efectos inhibitorios. Estos resultados indican que la cascada de activación muscarinica que conduce...

Effects of the chronic ingestion of an infusion of Ruta chalepensis on the vasomotor responses of rat aortic rings / Efectos de la ingestión crónica de una infusión de Ruta chalepensis sobre las respuestas vasomotoras de anillos de aorta de rata

Ruta chalepensis, is used, in traditional medicine, as emmenagogue, abortive, and analgesic. We analyzed, in male Wistar rats, the effects of the chronic intake of an infusion of Ruta chalepensis (20 g/L) on the vasomotor responses of, either intact or endothelium-denuded aortic rings, to phenylephrine or carbachol. Only in rings with endothelium significant effects were observed. The infusion induced a leftward shift of the concentration-response curve to phenylephrine and an increase in maximal tension development. These effects were abolished by indomethacin. In these rings, inhibiting the synthesis of nitric oxide, in the presence of indomethacin, induced a leftward shift of the concentration response curve to phenylephrine, as well as an increase in maximal tension. These results suggest that the chronic ingestion of a Ruta chalepensis infusion induces an endothelium dependent increase in the synthesis/release of cyclooxygenase-dependent vasoconstrictor prostanoids, and an increase in the basal synthesis/release of nitric oxide.

Ruta chalepensis se utiliza en la medicina tradicional como emenagogo, abortivo y analgésico. Se analizaron, en ratas Wistar macho, los efectos de la ingesta crónica de una infusión de Ruta chalepensis (20 g /L), sobre las respuestas vasomotoras de anillos de aorta con y sin endotelio, a la fenilefrina o al carbacol Se observaron efectos significativos sólo en anillos con endotelio. La infusión indujo un desplazamiento a la izquierda de la curva de concentración-respuesta a fenilefrina y un incremento en la tensión máxima desarrollada. Estos efectos fueron abolidos por la indometacina. La inhibición de la síntesis de óxido nítrico, en presencia de indometacina, produjo un desplazamiento a la izquierda de la curva de concentración-respuesta a la fenilefrina, así como un incremento en la tensión máxima. Estos resultados sugieren que la ingesta crónica de una infusión de Ruta chalepensis induce un incremento en la síntesis/liberación de prostanoides vasoconstrictores dependientes de la ciclooxigenasa y un aumento en la síntesis /liberación basal de óxido nítrico.

Sildenafil decreases rat tracheal hyperresponsiveness to carbachol and changes canonical transient receptor potential gene expression after antigen challenge

Inhibition of type-5 phosphodiesterase by sildenafil decreases capacitative Ca2+ entry mediated by transient receptor potential proteins (TRPs) in the pulmonary artery. These families of channels, especially the canonical TRP (TRPC) subfamily, may be involved in the development of bronchial hyperresponsiveness, a hallmark of asthma. In the present study, we evaluated i) the effects of sildenafil on tracheal rings of rats subjected to antigen challenge, ii) whether the extent of TRPC gene expression may be modified by antigen challenge, and iii) whether inhibition of type-5 phosphodiesterase (PDE5) may alter TRPC gene expression after antigen challenge. Sildenafil (0.1 µM to 0.6 mM) fully relaxed carbachol-induced contractions in isolated tracheal rings prepared from naive male Wistar rats (250-300 g) by activating the NO-cGMP-K+ channel pathway. Rats sensitized to antigen by intraperitoneal injections of ovalbumin were subjected to antigen challenge by ovalbumin inhalation, and their tracheal rings were used to study the effects of sildenafil, which more effectively inhibited contractions induced by either carbachol (10 µM) or extracellular Ca2+ restoration after thapsigargin (1 µM) treatment. Antigen challenge increased the expression of the TRPC1 and TRPC4 genes but not the expression of the TRPC5 and TRPC6 genes. Applied before the antigen challenge, sildenafil increased the gene expression, which was evaluated by RT-PCR, of TRPC1 and TRPC6, decreased TRPC5 expression, and was inert against TRPC4. Thus, we conclude that PDE5 inhibition is involved in the development of an airway hyperresponsive phenotype in rats after antigen challenge by altering TRPC gene expression.

Histological, biochemical and pharmacologycal characterization of the gastric muscular layer in Chagas disease / Caracterização histológica, bioquímica e farmacológica da musculatura gástrica na doença de Chagas

PURPOSE: To assess in vitro the correlation between the number of neurons and the sensitivity to cholinergic drugs and acetylcholinesterase activity in chagasic patients. METHODS: A 3x1 cm strip of the muscle layer of the anterior part of the stomach, always close to the angular incisure, was removed from 10 chronic chagasic patients (6 men) submitted to megaesophagus or megacolon surgery and from 10 non-chagasic patients (4 men) submitted to other types of surgery (control group), aged on average 52.3 and 50.1 years, respectively, for histological and pharmacological studies. The action of cholinergic drugs was investigated in isolated preparations according to the superfusion method of Ferreira and Costa, and acetylcholinesterase activity was determined by the method of Ellman. For neuron count, the strips were cut into 8 µm sections according to the method standardized by Alcântara. RESULTS: There was a difference in number of neurons between the chagasic (5,6) and control (7,3) groups. Acetylcholinesterase activity, in moles of hydrolyzed substrate per minute per gram tissue, was reduced in chagasic patients (4,32) compared to the controls (7,30). No hypersensitivity of the gastric musculature to cholinergic drugs was detected, with a reduced maximum response to carbachol and betanechol in the chagasic group. CONCLUSIONS: The reduction of neurons in the myenteric plexus of the stomach of chronic chagasic patients can be demonstrated even in the absence of clinical chagasic gastropathy. The hypersensitivity of the gastric musculature to cholinergic drugs probably depends on intense denervation. The reduced acetylcholinesterase activity demonstrates the involvement of the cholinergic innervation in the stomach of chronic chagasic patients. There was no correlation between number of neurons, sensitivity to cholinergic drugs and acetylcholinesterase activity in the gastric musculature of chagasic and non-chagasic patients.

OBJETIVO: Avaliar in vitro a correlação entre o número de neurônios e a sensibilidade a drogas colinérgicas e a atividade da acetilcolinesterase em pacientes chagásicos. MÉTODOS: Em 10 pacientes chagásicos crônicos (6 homens) submetidos à cirurgia de megaesôfago ou de megacólon e em 10 pacientes não chagásicos (4 homens) submetidos a outros tipos de cirurgia (grupo controle), respectivamente com idade média de 52,3 e 50,1 anos, retirou-se uma tira de 3x1 cm da camada muscular da parede anterior do estômago, sempre junto á cisura angular, que serviu para os estudos histológicos e farmacológicos. A ação de drogas colinérgicas foi feita em preparação isolada de acordo com o método de superfusão de Ferreira e Costa, e a determinação da atividade da acetilcolinesterase pelo método de Ellman. Para a contagem de neurônios a tira muscular foi submetida a cortes de 8 micra segundo método padronizado por Alcântara. RESULTADOS: Houve diferença do número de neurônios entre os grupos chagásico (5,6) e controle (7,3). A atividade da acetilcolinesterase mostrou-se diminuída nos chagásicos (4,32) expressa como número de moles do substrato hidrolisado por minuto por grama de tecido, em relação aos controles (7,30). Não se encontrou hipersensibilidade da musculatura gástrica a drogas colinérgicas, encontrando-se inclusive efeito máximo reduzido ao carbacol e betanecol no grupo chagásico. CONCLUSÕES: A redução de neurônios no plexo mioentérico do estômago de pacientes chagásicos crônicos pode ser demonstrada mesmo na ausência de gastropatia chagásica clínica. A hipersensibilidade da musculatura gástrica a drogas colinérgicas provavelmente depende de desnervação intensa. A redução da atividade da acetilcolinesterase demonstra o comprometimento da inervação colinérgica no estômago de pacientes chagásicos crônicos. Não houve correlação entre número de neurônios, sensibilidade a drogas colinérgicas e atividade da acetilcolinesterase na musculatura gástrica de pacientes chagásicos ou não chagásicos.

Vagotomia modifica o efluxo do cálcio nas ilhotas pancreáticas / Vagotomy changes calcium eflux in pancreatic islets

A participação do sistema nervoso parassimpático na modulação da secreção de insulina manifesta-se claramente durante a fase cefálica que se segue ao estímulo iniciado pelo estímulo sensorial provocado pela presença do alimento na cavidade oral. O objetivo deste trabalho foi avaliar se a vagotomia subdiafragmática seletiva do ramo pancreático poderia modificar a permeabilidade ao Ca2+ da membrana plasmática das células beta. Para avaliar os efeitos da vagotomia usamos o principal secretagogo que é a glicose e o potencializador carbamilcolina. Os estudos de e fluxo de 45Ca2+ foram realizados em ilhotas de ratos controle ou desnervados isoladas por digestão com colagenase e perfundidas com KREBS contendo os secretagogos. As ilhotas isoladas de ratos 15 e 30 dias após a vagotomia do ramo pancreático não responderam ao estímulo com 16,7 mM de glicose e também apresentaram alteração na sensibilidade à carbamilcolina (CCh 100 μm) adicionada à solução contendo 5,6 mM de glicose. Nossos resultados sugerem que o nervo vago (ramo pancreático) participa da regulação do processo secretório da insulina pelas células beta pancreáticas. Este efeito pode estar associado à modulação da respostas induzidas pela glicose e reguladas pelo neurotransmissor acetilcolina, considerado modulador da secreção de insulina.

The participation of the parasympathetic nervous system in insulin secretion modulation is clearly evident during the cephalic phase that follows the sensorial stimulus provoked by food in the mouth. The objective of this study was to evaluate if selective subdiaphragmatic vagotomy of the pancreatic branch could alter 45Ca2+ permeability in the plasmatic membrane of pancreatic β cell. To assess the effects of vagotomy, we used glucose and the potentializer carbamylcholine on the glucose effects. Analysis of 45Ca2+ efflux was accomplished in isolated islets by digestion with collagenase and perfused with KREBS and carbamylcholine in rats from groups control and denervaded. After 15 and 30 days of the pancreatic branch vagotomy, the isolated islets did not respond to a glucose stimulus of 16,7 mM and also presented alteration in carbamylcholine sensibility (CCh 100 μm) when added to the solution containing 5,6mM of glucose. Our results suggest that the vagus nerve (pancreatic branch) contributes with regulationof insulin secretory process of pancreatic β cells. This effect could be associated to the modulation of responses induced by glucose and the regulation of acetylcholine, a neurotransmitter modulator of insulin secretion.

Protein kinase C isoform specificity of cholinergic potentiation of glucose-induced pulsatile 5-HT/ insulin release from mouse pancreatic islets

Thymeleatoxin (TMX), an activator of Ca2+-sensitive protein kinase C (cPKC) isoforms, was used to assess the PKC isoform specificity of cholinergic potentiation of glucose (11 mM)-induced pulsatile 5-HT/insulin release (PIR) from single mouse pancreatic islets. TMX (100 nM) and carbachol (Cch, 50 mM) enhanced PIR ~ 3-fold while reducing the underlying [Ca2+]i oscillations (duration and amplitude) by ~ 40-50 percent. Both effects were ablated by the specific PKC inhibitor bisindolylmaleimide and chronic TMX pretreatment. Cch also evoked an initial transient [Ca2+]i rise and surge of 5-HT release, which remained unaffected by chronic TMX pretreatment. It is concluded that the immediate cholinergic responses are insensitive to cPKC. In contrast, specific activation of a cPKC isoform mediates sustained cholinergic potentiation of glucose-induced insulin secretion.

Increased oxygen consumption caused by cAMP- and Ca2+-mediated chloride secretion in rat distal colon

El transporte iónico epitelial exige aporte de ATP provisto por el metabolismo aeróbico. En el colon distal de rata, la secreción de cloruro explica la mayor parte del transporte electrogénico medido como corriente de cortocircuito (ISC). La inhibición de la secreción basal de cloruro reduce el consumo epitelial de oxígeno (QO2), mientras que la serotonina aumenta proporcionalmente ISC y QO2. El efecto de la serotonina es mediado por receptores 5HT4 acoplados a adenilato ciclasa medianteproteína G estimulante (GS). En este trabajo seestudió si el aumento del QO2 asociado con la secreción de cloruro es un efecto común a otros agentes que actúan sobre cAMP o Ca2+. Los efectos del inhibidor de la fosfodiesterasa, 3-isobutil-1-metilxantina (IBMX) y del agonista muscarínico carbacol (ambos a 0.1 mmol/L) se evaluaron en la mucosa aislada del colon distal de rata montado en una cámara de Ussing modificada para determinación continua de la concentración de oxígeno, permitiendo medir QO2. Se compararon la ISC y el QO2 basales con las resultantes del añadido de serotonina (control activo), IBMX, carbacol, o IBMX y carbacol. Todos aumentaron proporcionalmente ISC y QO2. Aunque el efecto de IBMX solo fue modesto y el del carbacol fue breve, se observó una sinergia cuando fueron agregados simultáneamente. El análisis de regresión lineal mostró una correlación significativa entre los incrementos de ISC y de QO2 (r2 = 0.746; P menor que 0.0001). Por tanto, la estimulación de la secreción de cloruro aumenta el QO2 independientemente de la vía efectora intracelular involucrada. Estos resultados corroboran el estrecho acoplamiento entre secreción de cloruro y QO2 en este epitelio.

Epithelial ion transport is dependent on ATP supply provided by aerobic metabolism. In the rat distal colon chloride secretion accounts for the largest portion of electrogenic transport measured as the short-circuit current (ISC). Inhibition of basal chloride secretion decreases epithelial oxygen consumption (QO2) in this tissue, while serotonin (5-hydroxytryptamine) proportionally increases both Isc and QO2. The effect of serotonin in this tissue is mainly mediated by 5HT4 receptors linked to adenylate cyclase through a stimulant G protein (GS). This work assessed whether the chloride secretion-induced increase in QO2 is a common characteristic of secretagogues, which act through either cAMP-dependent or Ca2+-dependent mechanisms. The effects of phosphodiesterase inhibitor 3-isobutyl-1- methylxantine (IBMX) and muscarinic agonist carbachol (both 0.1 mmol/L) were studied in rat distal colon isolated mucosa mounted in an Ussing chamber adapted for continuous measurement of oxygen concentration, allowing determination of QO2. Baseline ISC and QO2 were compared with ISC and QO2 after addition of either serotonin as an active control, IBMX, carbachol or IBMX plus carbachol. Each drug increased proportionally Isc and QO2. Although the effect of IBMX alone was modest and that of carbachol was short-lived, a synergic effect on Isc and QO2 was seen when both drugs were simultaneously added. Linear regression analysis showed a significant correlation between increases in ISC and QO2 (r2 = 0.746; P < 0.0001). Thus, stimulation of chloride secretion increases QO2 regardless of the intracellular pathway involved. These results extend previous findings, corroborating the close coupling between chloride secretion and QO2 in this epithelium

Cholinergic-opioidergic interaction in the central amygdala induces antinociception in the guinea pig

Several studies have demonstrated the involvement of the central nucleus of the amygdala (CEA) in the modulation of defensive behavior and in antinociceptive regulation. In a previous study, we demonstrated the existence of a cholinergic-opioidergic interaction in the CEA, modulating the defensive response of tonic immobility in guinea pigs. In the present study, we investigated a similar interaction in the CEA, but now involved in the regulation of the nociceptive response. Microinjection of carbachol (2.7 nmol) and morphine (2.2 nmol) into the CEA promoted antinociception up to 45 min after microinjection in guinea pigs as determined by a decrease in the vocalization index in the vocalization test. This test consists of the application of a peripheral noxious stimulus (electric shock into the subcutaneous region of the thigh) that provokes the emission of a vocalization response by the animal. Furthermore, the present results demonstrated that the antinociceptive effect of carbachol (2.7 nmol; N = 10) was blocked by previous administration of atropine (0.7 nmol; N = 7) or naloxone (1.3 nmol; N = 7) into the same site. In addition, the decrease in the vocalization index induced by the microinjection of morphine (2.2 nmol; N = 9) into the CEA was prevented by pretreatment with naloxone (1.3 nmol; N = 11). All sites of injection were confirmed by histology. These results indicate the involvement of the cholinergic and opioidergic systems of the CEA in the modulation of antinociception in guinea pigs. In addition, the present study suggests that cholinergic transmission may activate the release of endorphins/enkephalins from interneurons of the CEA, resulting in antinociception.

Efecto de la pilocarpina y el carbachol transtimpánico en el tinnitus / The effect of pilocarpine and transtympanic carbachol in tinnitus

A 48 pacientes con hipoacusia neurosensorial cuya principal molestia era el tinnitus, se les colocó solución de carbachol al 2 por ciento en la caja timpánica mediante una aguja de punción lumbar Nª 26, punta de lápiz, a través del cuadrante anteroinferior del tímpano. En la elección de los sujetos no se consideró la edad, sexo o lugar del daño de la vía acústica. La evaluación de su efecto se hizo audiométricamente equiparando antes y después de la colocación, con el mínimo de intensidad del sonido puro o de banda angosta que más se asemeje al tinnitus del paciente. Después de 30 mínutos de la inyección intratimpánica los resultados fueron, en los casos positivos, desde la anulación completa a la atenuación del tinnitus, suficiente para comprobarlos con la equiparación audiométrica. Estos casos positivos alcanzaron a un 50 por ciento. Sin embargo, el efecto no fue mayor que 12 a 72 hrs. Luego vuelve el tinnitus a su intensidad original. Los resultados fueron mejores con el uso de carbachol respecto a los de la pilocarpina. El cambio de pilocarpina por carbachol se basó en el razonamiento que el deterioro de las vías eferentes colinérgicas inhibidoras se produce primero que en las vías aferentes. El uso de la policarpina presupone un buen funcionamiento colinérgico, ya que su acción agonista indirecta anula las enzimas colinesterasas. Se deduce que el camino buscado es el correcto, pero se necesitaría una droga de efecto más prolongado o darlo por vía parenteral o bucal

Modulaçäo do estresse oxidativo em glândulas submandibulares de rato / Modulation of oxidative stress in rat submandibular glands

As espécies reativas de oxigênio geradas in vivo têm sido implicadas em vários mecanismos como apoptose, crescimento e diferenciação celular, câncer e inflamação. O estresse oxidativo é o produto do desbalanço entre os agentes pro-oxidantes e antioxidantes celulares, causando danos por meio da peroxidação lipídica, oxidação de proteínas e de DNA. Neste trabalho, avaliou-se o efeito do estresse oxidativo em glândulas submandibulares de rato e em células acinares dispersas tratadas com isoproterenol (ISO), cicloheximida (CHX), carbacol (CA) e propanolol (PROP). Observou-se aumento dos níveis de MDA em homogenados de glândulas de ratos tratados com ISO e CHX e em células acinares dispersas incubadas com ISO e CHX...

Efecto de la pilocarpina y carbachol intratimpánica en el tinnitus / Effect of intratympanic pilocarpine and carbachol in tinnitus

A 33 de 48 pacientes con hipoacusia sensorioneural, cuya principal molestia era el tinitus, se les colocó en la caja timpánica mediante una aguja de punción lumbar Nº 26, punta de lápiz, a través del cuadrante anterior de la membrana timpánica solución de pilocarpina al 1 por ciento y a los otros 15 pacientes solución isopto de carbachol al 2 por ciento. Ambos grupos fueron seleccionados al azar sin considerar edad, sexo o daño topográfico de la vía acústica. La evaluación de su efecto se hace audiométricamente, después de 30 minutos de la inyección intratimpánica, equiparando el tinnitus antes y después del procedimiento, con el mínimo de intensidad de sonido puro o de banda angosta, que más se asemeje al ruido del paciente. Los resultados fueron positivos, desde la anulación completa a diferentes grados de atenuación del tinnitus, suficiente para comprobarlo con la equiparación audiométrica. Estos casos positivos alcanzan a más de la mitad de ellos. Los resultados serían mejores si se hubieran descartado los casos de hipoacusia por exposición a ruido enviados por las mutuales de seguros por accidentes del trabajo y enfermedades profesionales o los casos de presbiacusia. Estos resultados serían buenos si no fuera por la corta duración del efecto de las drogas que no es mayor que 12 a 72 horas del procedimiento. Luego reaparece el tinnitus en su intensidad original. Los resultados mejores fueron con el uso del carbachol frente a los de la pilocarpina. La sustitución de pilocarpina por carbachol se basó en el razonamiento de que el deterioro de las vías eferentes colinérgicas inhibitorias, que se intentan estimular en el oído interno vía ventana redonda, se dañan primero que las vías aferentes. El uso de la pilocarpina presupone un buen funcionamiento colinérgico, ya que su acción es agonista indirecta anulando las enzimas colinoesterasas

Antispasmodic action of propinox on the isolated human gallbladder: possible mechanism of action

Propinox is an antispasmodic drug frequently used in the treatment of disorders of the gastrointestinal tract, the uterus and the galbladder, but little is known about its relaxing activity in gallbladder tissue. The main objective of this study was to determine the antispasmodic activity of propinox, compared to other antispasmodics, in the gallblader and to assess its binding affinity to receptor sites which may be involved in its mechanism of action. Antispasmodic activity of propinox, (-) scopolamine-n-butyl bromide, atropine and verapamil was determined in human gallbladders to reduce the risk of interspecies variability. Inhibitory activities (ED50) of carbachol-induced contraction were: atropine 5.03x10(-8) M>propinox 1.25x10(-7) M> verapamil 6.63x10(-6)M> (-) scopolamine-n-butyl1 bromide 5.4x10(-5) M. pD'2 for propinox was 6.94, indicating non competitive inhibition of carbachol action. Radioligand binding studies were performed to determine if the antisplasmodic action of the drug involved binding to muscarinic receptors or calciumatagonist sites. The inhibition constant (Ki) of proponix for muscarinic receptors of guinea pig ileum smoth muscle, which contains a mixed M2-M3 receptor population, was 1.6x10(-6) M. Ki for brain muscarinic receptors (M1) was 1.0x10(-4) M, for cardiac receptors (M1) was 1.0x10(-4)M, for receptors (M2) 1.2x10(-6)M and from salivary gland receptors (M3) 1.5x10(-6)M. For binding to the dihidropiridine calcium antagonist binding sites, Ki were: 4.9x10(-5)M for propinox and 2.2x10(-7)M for verapamil. For the phenylakylamine binding sites Ki were: 5.0x10(-6)M for propinox and 3.5x10(-8)M for verapamil. For the benzothiacepine binding sites, Ki for propinox was 5.2x10(-6)M. The following may be concluded: 1- The antispasmodic activity of propinox in isolated human galbladder was was comparatively less potent than of atropine and more potent than those verapamil and (-) scopolamine-n-butyl bromide. 2- Propinox showed binding to muscarinic and calcium receptors that can be related to its antisplasmodic activity; suggesting that the drug is an antispasmodic with anticholinergic and musculotropic activity. 3.- The dual mechanism of action, anticholinergic and calcium-blocking, would induce synergism of pharmacodynamic effects and minimize adverse events of pure antimuscarinic drugs or calcium antagonists.

Inhibition of carbachol-induced inositol phosphate accumulation in the embryonic retina promoted by kainate and veratridine

In the present study, we report that low concentrations of the glutamate ionotropic agonist kainate decreased the turnover of [3H]-phosphoinositides ([3H]-InsPs) induced by muscarinic receptors in the chick embryonic retina. When 100 muM carbachol was used, the estimated IC50 value for kainate was 0.2 muM and the maximal inhibition of ~50 percent was obtained with 1 muM or higher concentrations of the glutamatergic agonist. Our data also show that veratridine, a neurotoxin that increases the permeability of voltage-sensitive sodium channels, had no effect on [3H]-InsPs levels of the embryonic retina. However, 50 muM veratridine, but not 50 mM KCl, inhibited ~65 percent of the retinal response to carbachol. While carbachol increased [3H]-InsPs levels from 241.2 + 38.0 to 2044.5 + 299.9 cpm/mg protein, retinal response decreased to 861.6 + 113.9 cpm/mg protein when tissues were incubated with carbachol plus veratridine. These results suggest that the accumulation of phosphoinositides induced by activation of muscarinic receptors can be inhibited by the influx of Na+ ions triggered by activation of kainate receptors or opening of voltage-sensitive sodium channels in the chick embryonic retina.

Development of the insulin secretion mechanism in fetal and neonatal rat pancreatic B-cells: response to glucose, K+, theophylline, and carbamylcholine

We studied the development of the insulin secretion mechanism in the pancreas of fetal (19- and 21-day-old), neonatal (3-day-old), and adult (90-day-old) rats in response to stimulation with 8.3 or 16.7 mM glucose, 30 mM K + , 5 mM theophylline (Theo) and 200 µM carbamylcholine (Cch). No effect of glucose or high K + was observed on the pancreas from 19-day-old fetuses, whereas Theo and Cch significantly increased insulin secretion at this age (82 and 127 por cento above basal levels, respectively). High K + also failed to alter the insulin secretion in the pancreas from 21-day-old fetuses, whereas 8.3 mM and 16.7 mM glucose significantly stimulated insulin release by 41 and 54 percent above basal levels, respectively. Similar results were obtained with Theo and Cch. A more marked effect of glucose on insulin secretion was observed in the pancreas of 3-day-old rats, reaching 84 and 179 percent above basal levels with 8.3 mM and 16.7 mM glucose, respectively. At this age, both Theo and Cch increased insulin secretion to close to two-times basal levels. In islets from adult rats, 8.3 mM and 16.7 mM glucose, Theo, and Cch increased the insulin release by 104, 193, 318 and 396 percent above basal levels, respectively. These data indicate that pancreatic B-cells from 19-day-old fetuses were already sensitive to stimuli that use either cAMP or IP 3 and DAG as second messengers, but insensitive to stimuli such as glucose and high K + that induce membrane depolarization. The greater effect of glucose on insulin secretion during the neonatal period indicates that this period is crucial for the maturation of the glucose-sensing mechanism in B-cells

Effects of methylene blue and indomethacin on sodium nitroprusside-induced relaxations of the guinea pig tracheal smooth muscle

The aim of the present investigation was to evaluate the potential modulatory effect of the guinea pig tracheal smooth muscle intrinsic tone on the relaxant responses to sodium nitroprusside and the effects of methylene blue on this response. Paired tracheal chains were mounted for isotonic contractions under 500 mg of tension in Krebs-Henseleit solution. The intrinsic modulatory tone was inhibited by indomethacin, in a concentration that did not have any effect over carbachol induced contractions. Sodium nitroprusside-induced relaxations were the same in the absence or presence of the modulatory tone. Methylene blue inhibited 50 per cent sodium nitroprusside-induced relaxations, in the presence or absence of the intrinsic system. This suggests that sodium nitroprusside-induced relaxations are mediated through guanylyl-cylase activation and that these are not under the modulation of the intrinsic prostaglandinergic tone.

Functional evidence that the central renin-angiotensin system plays a role in the pressor response induced by central injection of cabachol

We investigated the effects of losartan, an AT1-receptor blocker, and ramipril, a converting enzyme inhibitor, on the pressor response induced by angiotensin II (ANG II) and carbachol (a cholinergic receptor agonist). Male Holtzman rats (250-300 g) with a stainless steel cannula implanted into the lateral ventricle (LV) were used. The injection of losartan (50 nmol/l mul) into the LV blocked the pressor response induced by ANG II (12 ng/1 mul) and carbachol (2 nmol/ 1 mul). After injection of ANG II and carbachol into the LV, mean arterial pressure (MAP) increased to 31 + 1 and 28 + 2 mmHg, respectively. Previous injection of losartan abolished the increase in MAP induced by ANG II and carbachol into the LV (2 + 1 and 5 + 2 mmHg, respectively). The injection of ramipril (12 ng/ 1 mul) prior to carbachol blocked the pressor effect of carbachol to 7 + 3 mmHg. These results suggests an interaction between central cholinergic pathways and the angiotensinergic system in the regulation of arterial blood pressure.