Root canal contamination or exposure to lipopolysaccharide differentially modulate prostaglandin E 2 and leukotriene B 4 signaling in apical periodontitis

Abstract Purpose To evaluate the kinetics of apical periodontitis development in vivo , induced either by contamination of the root canals by microorganisms from the oral cavity or by inoculation of bacterial lipopolysaccharide (LPS) and the regulation of major enzymes and receptors involved in the arachidonic acid metabolism. Methodology Apical periodontitis was induced in C57BL6 mice (n=96), by root canal exposure to oral cavity (n=48 teeth) or inoculation of LPS (10 µL of a suspension of 0.1 µg/µL) from E. coli into the root canals (n= 48 teeth). Healthy teeth were used as control (n=48 teeth). After 7, 14, 21 and 28 days the animals were euthanized and tissues removed for histopathological and qRT-PCR analyses. Histological analysis data were analyzed using two-way ANOVA followed by Sidak's test, and qRT-PCR data using two-way ANOVA followed by Tukey's test (α=0.05). Results Contamination by microorganisms led to the development of apical periodontitis, characterized by the recruitment of inflammatory cells and bone tissue resorption, whereas inoculation of LPS induced inflammatory cells recruitment without bone resorption. Both stimuli induced mRNA expression for cyclooxygenase-2 and 5-lipoxygenase enzymes. Expression of prostaglandin E 2 and leukotriene B 4 cell surface receptors were more stimulated by LPS. Regarding nuclear peroxisome proliferator-activated receptors (PPAR), oral contamination induced the synthesis of mRNA for PPARδ, differently from inoculation of LPS, that induced PPARα and PPARγ expression. Conclusions Contamination of the root canals by microorganisms from oral cavity induced the development of apical periodontitis differently than by inoculation with LPS, characterized by less bone loss than the first model. Regardless of the model used, it was found a local increase in the synthesis of mRNA for the enzymes 5-lipoxygenase and cyclooxygenase-2 of the arachidonic acid metabolism, as well as in the surface and nuclear receptors for the lipid mediators prostaglandin E2 and leukotriene B4.

Leukotriene B4 in equine asthma syndrome: what do we know so far? / Leucotrieno B4 na síndrome asmática equina: o que sabemos até o momento?

The term "equine asthma syndrome" (EAS) was recently proposed due to the resemblance of the equine disease to human asthma. Leukotrienes cause constriction of the bronchi, especially in the lower airways and increase mucus secretion in the respiratory system. Leukotriene B4 (LTB4) has been discovered as a strong chemotactic factor, which plays a role in neutrophil migration. The immunologic background of EAS remains not fully elucidated despite many studies on the pathogenesis. This study aimed to evaluate the LTB4 concentration in the bronchoalveolar lavage fluid (BALF) of horses with and without pulmonary inflammatory disease. Thirty-five mixed breed horses were studied and LTB4 was determined by using specific ELISA Kit. The horses were grouped by 2 different criteria for statistical analysis of data: 1) according to the values for BALF citology and 2) according to the detection of LTB4 in BALF. There was significant difference of effect of age on the LTB4 detection in equine BALF. Younger animals were the majority where it was possible to detect LTB4 values in LBA. In conclusion, there was an effect of age on the detection of LTB4 in equine BALF, where LTB4 levels were more easily detected in younger animals than older animals and the results of this study raise the possibility of considering future studies with the objective of establishing the real role and the best moment to detect LTB4 in BALF of the equine asthma syndrome.(AU)

Recentemente, o termo "síndrome da asma equina" (SAE) foi proposto devido à semelhança da doença equina à asma humana. Os leucotrienos causam constrição dos brônquios, especialmente nas vias aéreas posteriores e aumentam a secreção de muco no sistema respiratório. O leucotrieno B4 (LTB4) foi descoberto como um forte fator quimiotático, que desempenha um papel na migração de neutrófilos. O fundo imunológico do SAE permanece não completamente elucidado apesar de muitos estudos sobre a patogênese. Este estudo teve como objetivo avaliar a concentração de LTB4 no lavado broncoalveolar (LBA) de equinos com e sem doença inflamatória pulmonar. Trinta e cinco cavalos de raças mistas foram estudados e o LTB4 foi determinado usando o kit ELISA específico. Os animais foram agrupados por dois critérios diferentes para análise estatística dos dados: 1) de acordo com os valores para citologia do LBA e 2) de acordo com a detecção do LTB4 no LBA. Houve diferença significativa do efeito da idade na detecção do LTB4 no LBA equino. Os animais mais jovens foram a maioria onde foi possível detectar os valores de LTB4 no LBA. Em conclusão, houve um efeito da idade na detecção de LTB4 em LBA equino, onde os níveis de LTB4 foram mais facilmente detectados em animais jovens do que em animais mais velhos e foi possível detectar a concentração de LTB4 no LBA equino e os resultados deste estudo levantam a possibilidade de considerar futuros estudos com o objetivo de estabelecer o real papel e o melhor momento para detectar LTB4 no LBA da síndrome asmática equina.(AU)

Avaliação do efeito do antagonismo do receptor de leucotrienos na modulação da periodontite experimental em ratos / Cysteinyl leukotriene receptor antagonism modulates experimental periodontitis in rats

Na doença periodontal, quando ativada a resposta imunoinflamatória do hospedeiro, os leucotrienos (LTs) participam do processo de lesão tecidual pela quimiotaxia de leucócitos e ativação osteoclástica. O uso de antagonista do receptor de LTs está relacionado com a expressão de moléculas pró-inflamatórias e osteoclastogênese. No entanto, suas implicações na progressão da DP ainda não foram estudadas. Sendo assim, o trabalho teve como objetivo avaliar o efeito de antagonista do receptor de LTs (Montelucaste - MT) na modulação da periodontite experimental induzida pelo método da ligadura em ratos. Ratos Wistar machos (6-8 semanas, 200-250 gramas) foram divididos (12 animais/ grupo) nos seguintes grupos experimentais: Sham - sem ligadura/ sem tratamento (carboximetilcelulose - CMC 0,5%, via gavagem); Periodontite - com ligadura/ sem tratamento; MT 10 - com ligadura/ com tratamento (Montelucaste 10 mg/kg/dia, via gavagem); MT 30 - com ligadura/ com tratamento (Montelucaste 30 mg/kg/dia, via gavagem). Após período experimental (7, 14 e 21 dias) os animais foram submetidos à eutanásia e as hemimandíbulas retiradas para realização da análise de perda óssea alveolar (POA) macroscópica, análise histológica (H&E - histopatológico; picrosirius - colágeno), ELISA (LTB4), atividade de mieloperoxidase (MPO), avaliação de marcadores do estresse oxidativo (glutationa, expressão de proteínas carboniladas e proteínas modificadas por 4HNE) e expressão gênica de receptor do ativador de fator nuclear kappa B (RANK), ligante de RANK (RANKL), osteoprotegerina (OPG), fator de transcrição relacionado ao runt 2 (RUNX2), Colágeno tipo I, receptor de LT 1 (BLT1), receptor 1 de cisteinil-leucotrieno (CisLTR1), LTA4 hidrolase (LTA4H) e LTC4 sintase (LTC4S) (ANOVA, pós teste Sidak, p<0,05). O grupo Periodontite apresentou maior POA em comparação ao grupo Sham nos três períodos experimentais avaliados (p<0,05). MT passou a ser efetivo na redução da POA a partir do 14º dia (p<0,05). Ao analisar a degradação de colágeno, no 21º dia os grupos Periodontite e MT apresentaram maior perda em comparação ao grupo Sham (p<0,05). Não foram encontradas diferenças estatísticas quanto à expressão de LTB4 pelo teste ELISA (p>0,05), bem como na avaliação de marcadores de estresse oxidativo, independente do teste realizado (p>0,05). Em relação à MPO, o grupo Periodontite apresentou valores estatisticamente maiores em comparação ao grupo Sham nos três períodos experimentais (p<0,05). Nos períodos de 7 e 14 dias (30 mg/kg) o grupo MT promoveu diminuição da infiltração granulocítica em comparação ao grupo Periodontite (p<0,05), sem diferença em relação ao grupo Sham (p>0,05). Observou-se que a expressão de colágeno tipo 1 não apresentou diferença significante entre os grupos (p>0,05), e que o grupo MT 30 apresentou maior expressão de RUNX2 em comparação aos grupos Sham e Periodontite (p<0,05). No grupo MT 30 houve uma redução significante da expressão de LTA4H, BLT1 e LTC4S (p<0,05). A expressão de CysLTR1 não diferiu entre os grupos (p>0,05). Conclui-se que o uso de antagonista de receptor de LTs foi efetivo na redução do infiltrado granulocítico e da POA, com aumento de RUNX2.

Síntese total do ácido corcórico B: inibidor da óxido nítrico sintase induzível (INOS) / Total synthesis of corchorifatty acid B: inhibitor of induced nitric oxide sintase (INOS)

O presente trabalho descreve a síntese do ácido corcórico B, isolado de folhas de Corchorus olitorius, L (Tiliaceae). Este ácido graxo exerce atividade inibitória na produção de NO (óxido nítrico) induzida por lipopolissacarídeo bacteriano em cultura de macrófagos de peritôneo de rato. Uma vez que a produção excessiva de NO (óxido nítrico) é responsável por processos inflamatórios, reações imunológicas (vg., choque séptico causado por endotoxinas), a utilização do ácido corcórico B em terapêutica pode ser efetivo contra inflamação e choque séptico. A síntese total do ácido corcórico B, foi realizada através das reações de Wittig e de Stille, utilizadas na construção do sistema trienona (responsvel por seu efeito biológico)

Papel de los leucotrienos en el asma / The pharmacology of leukotrienes in patients with asthma

Se revisan los conocimientos bioquímicos y farmacológicos de los leucotrienos, incluyendo los procesos enzimáticos y celulares que participan en su síntesis. Los efectos biológicos mediados a través de diversos receptores, como los cyste-leucotrienos, tienen una participación primordial en la fisiopatología del asma. Los inhibidores de la 5-lipooxigenasa, los antagonistas de los receptores cystenil-leucotrienos son, en general, tres nuevos modulares de uso clínico. En grandes estudios multicéntricos se ha revisado su efecto en diversos modelos clínicos de asma, como la inducida por alergenos, ejercicio aspirina. Las conclusiones orientan a que su farmacología y la experiencia clínica que se tiene, los agrupa como un nuevo recurso terapéutico para el tratamiento del asma

Signal transduction and activation of the NADPH oxidase in eosinophils

Activation of the eosinophil NADPH oxidase and the subsequent release of toxic oxygen radicals has been indicated in the mechanism of parasite killing and inflammation. At present, little is known of the signal transduction pathway that govern agonist-induced activation of the respiratory burst and is the subject of this review. In particular, we focus on the ability of leukotrine B4 to activate the NADPH oxidase in guinea-pigs peritoneal eosinophils which can be obtained in sufficient number and purity for detailed biochemical experiments to be performed.

Effect of selective phosphodiesterase inhibitors on the rat eosinophil chemotactic response in vitro

In the present study, we have performed a comparative analysis of the effect of selective inhibitors of phosphodiesterase (PDE) type III, IV and V on eosinophil chemotaxis triggered by platelet activating factor (PAF) and leukotriene B4 (LTB4) in vitro. The effect of the analogues N6-2'-O-dibutyryladenosine 3':5' cyclic monophosphate (Bt2 cyclic AMP) and N2-2'-O-dibutyrylguanosine 3':5' cyclic monophosphate (Bt2 cyclic GMP) has also been determined. The eosinophils were obtained from the peritoneal cavity of naive Wistar rats and purified in discontinuous Percoll gradients to 85-95 per cent purity. We observed that pre-incubation of eosinophils with the PDE type IV inhibitor rolipram suppressed the chemotactic response triggered by PAF and LTB4 in association with an increase in the intracellular levels of cyclic AMP. In contrast, neither zaprinast (type V inhibitor) nor type III inhibitors milrinone and SK&F 94836 affected the eosinophil migration. Only at the highest concentration tested did the analogue Bt2 cyclic AMP suppress the eosinophil chemotaxis, under conditions where Bt2 cyclic GMP was ineffective. We have concluded that inhibition of PDE IV, but not PDE III or V, was able to block the eosinophil chemotaxis in vitro, suggesting that the suppresive activity of selective PDE IV inhibitors on tissue eosinophil accumulation may, at least, be partially dependent on their ability to directly inhibit the eosinophil migration.

Participation of interleukin-5, interleukin-8 and leukotriene B4 in eosinophil accumulation in two different experimental models

There are several experimental models descibing in vivo eosinophil (EO) migration, including injection of a large volume of saline (SAL) or Sephadex beads (SEP). The aim of this study was to investigate the mechanisms involved in the EO migration in these two models. Two consecutive injections of SAL given 48 hr apart, induced a selective recruitment of EO into peritoneal cavity of rats, which peaked 48 hr after the last injection. SEP, when injected, promoted EO accumulation in rats. The phenomenom was dose-related and peaked 48 hr after injection. To investigate the mediators involved in this process we showed that BW A4C, MK 886 and dexamethasone (DXA) inhibited the EO migration induced by SAL and SEP. To investigate the source of the EO chemotactic factor we showed that mast cells, macrophages (MO), but not lymphocytes, incubated in vitro in presence of SAL released a factor which induced EO migration. With SEP, only mast cells release a factor that induced EO migration, which was inhibited by BW A4C, MK 886 and DXA. Furthermore, the chemotactic activity of SAL-stimulated mast cells was inhibited by antisera against IL-5 and IL-8 (interleukin). SAL-stimulated MO were only inhibited by anti-IL-8 antibodies as well as SEP-stimulated mast cells. These results suggest that the EO migration induced by SAL may be dependent on resident mast cells and MO mediated by LTB4, IL-5 and IL-8. SEP-induced EO migration was dependent on mast cells and may be mediated by LTB4 and IL-8. Furthermore, IL-5 and IL-8 induced EO migration, which was also dependent on resident cells and mediated by LTB4. In conclusion, EO migration induced by SAL is dependent on mast cells and MO, whereas that induced by SEP is dependent on mast cells alone. Stimulated mast cells release LTB4, IL-5 and IL-8 while MO release LTB4 and IL-8. The IL-5 and and IL-8 release by the SAL or SEP-stimulated resident cells may act in an autocrine fashion, thus potentiating LTB4 release.

La inflamación en los procesos infecciosos / Inflammation in Infectious processes

La inflamación es un fenómeno fisiopatológico frecuente, cuya importancia radica en su función como mecanismo de protección contra el daño tisular producido por diferentes agentes. En el artículo se discuten los mecanismos del proceso inflamatorio, la función e importancia de los mediadores químicos de la inflamación, y las relaciones existentes entre la inflamación y la respuesta inmune. Las infecciones son de las causas más frecuentes que desencadenan una respuesta inflamatoria, además de activar los mecanismos de inmunidad; ambos fenómenos tienen un efecto sinérgico entre sí: a) a través de los mediadores químicos producidos durante la inflamación, se favorece la activación de células fagocíticas y linfocitos T, y b) la respuesta inmunológica amplifica la reacción inflamatoria, incrementando su eficiencia para limitar el daño tisular producido por los microorganismos invasores.

Eicosanoides en el sistema nervioso central / Eicosanoids in the central nervous system

Los eicosanoides son derivados de ácidos grasos esenciales poliinsaturados de 20 átomos de carbono que afectan prácticamente todas las funciones biológicas. Se ha propuesto un rol modulador a nivel del sistema nervioso central para ellos. La presente revisión se refiere al posible rol central de los eicosanoides, productos de dos vías biosintéticas: la ciclooxigenasas y las lipooxigenasas, así como el rol de agentes terapéuticos que actúan sobre ellos. Se analiza su efecto sobre la circulación cerebrovascular y su acción neuromoduladora, que afecta la función hipotalámica, el umbral convulsivante y la nocicepción, entre ellos. Claramente durante los últimos años el descubrimiento del tromboxano, prostaciclina y leucotrienos ha desviado el interés de las prostaglandinas primarias (PGE y PGF) en busca de acciones fisiológicas mas específicas

Adrenalectomy exacerbates paw edema without interfering with desensitization induced by PAF-acether in rats

Subcutaneous injection of PAF-acether into rat's paw to a local inflammatory response (edema) followed by desensitization after repeated injections of the substance. The desensitizing effect was not modified by previous adrenalectomy, whereas the inflammatory response observed after the first injection of PAF-acether was exacerbated. This finding suggests that adrenal hormones may act as modulators of PAF-induced inflammatory reactions. Because LY 171883, an LTD4 blocker, inhibited the edema which follows the first injection of PAF-acether, we suggest that leukotrienes may play an important role in the phenomenon

Derivados del ácido araquidónico: I. Estructura, biosíntesis y rol biológico / Arachidonic acid derivatives: I. Structure, biosynthesis and biologic role

Los conocimientos actuales sobre las funciones biológicas que cumplen los derivados del ácido araquidónico justifican esta revisión, la cual incluye aspectos de denominación, biosíntesis, mecanismo de acción y degradación. La participación de las prostaglandinas, tromboxanos y leucotrioenos en fenómenos de regulación funcional de endotelios vasculares, plaquetas, músculo liso, secreción glandular y leucocitos han sido estudiados en forma tal que ha sido posible la interpretación de la fisiología a diferentes niveles. Derivado de este conocimiento también ha sido posible establecer el papel de estos compuestos en situaciones patológicas. El proceso inflamatorio se analiza con detención con el conocer la participación de los derivados del ácido araquidónico y establecer su rol en enfermedades caracterizadas por inflamación

Idiosincrasia a la aspirina y leucotrienos. / Idiosyncrasy to aspirin and leukotrienes

No se ha demostrado el mecanismo inmunologico de la urticaria y/o angioedema por aspirina, por tanto se catalogara como indiosincrasia a la aspirina, cuando se presenten estos sintomas despues de la administracion. Se ha querido explicar esta idiosincrasia a travez de la formacion de los leucotrienos. La fosfolipasa A actua sobre los fosfolipidos de la membrana de los mastocitos para producir acido araquidonico, este es metabolizado mediante dos vias; la via de la ciclooxigenasa para formar prostaglandinas y tromboxamos y la via lipooxigenasa para dar lugar a los leucotrienos. La aspirina bloquea la via de la ciclooxigenasa, permitiendo en el caso de la idiosincrasia a la aspirina, mayor produccion de leucotrienos. En el presente caso se investigo un analgesico, el nefopan, para substituir a la aspirina, en los pacientes con idiosincrasia a esta droga y se comprobo que no ocasionaba ningun efecto sobre el sistema del complemento ni en el metabolismo del acido araquidonico ya que no desencadenaba sintomas