Graves' ophthalmopathy: low-dose dexamethasone reduces retinoic acid receptor-alpha gene expression in orbital fibroblasts

ABSTRACT Objective: Graves' ophthalmopathy (GO) is an autoimmune disease that leads to ocular proptosis caused by fat accumulation and inflammation, and the main treatment is corticosteroid therapy. Retinoid acid receptor-alpha (RARα) seems to be associated with inflammation and adipocyte differentiation. This study aimed to assess the effect of glucocorticoid treatment on orbital fibroblasts of GO patient treated or not with different glucocorticoid doses. Materials and methods: Orbital fibroblasts collected during orbital decompression of a female patient with moderately severe/severe GO were cultivated and treated with 10 nM and 100 nM dexamethasone (Dex). rRARα gene expression in the treated and untreated cells was then compared. Results: Fibroblast RARα expression was not affected by 100 nM Dex. On the other hand, RARα expression was 24% lower in cells treated with 10 nM Dex (p < 0.05). Conclusions: Orbital fibroblasts from a GO patient expressed the RARα gene, which was unaffected by higher, but decreased with lower doses of glucocorticoid.

Alteração do tecido conjuntivo orbitário após aplicação de bimatoprost: estudo experimental em ratos / Changes of orbital connective tissue after bimatoprost injection. Experimental study in rats

RESUMO O bimatoprost é utilizado comumente como a droga de primeira escolha no tratamento do glaucoma primário de ângulo aberto. Hiperemia conjuntival, crescimento dos cílios, enoftalmia, escurecimento cutâneo periocular, sulco palpebral profundo e prurido ocular têm sido relatados em pacientes que receberam bimatoprost em doses únicas diárias durante cerca de 3 meses. O mecanismo exato para estes efeitos adversos permanece desconhecido. Objetivo: Verificar em animais de experimentação, as alterações do tecido conjuntivo orbitário após injeção retrobulbar de bimatoprost 0,03%. Métodos Foram utilizados trinta e seis ratos machos (Rattus norvegicus albinus) submetidos a diferentes períodos de injeção retrobulbar de bimatoprost à direita. O material exenterado foi submetido à análise histológica, morfométrica (diâmetro, densidade numérica e densidade de volume dos adipócitos) e imunohistoquímica para marcação do VEGF. Os resultados destas análises foram submetidos à análise descritiva com o auxílio do software R. O nível de significância adotado foi 5%. Para as comparações foi proposto o modelo de regressão linear com efeitos mistos. Resultados: Na amostra estudada, as órbitas submetidas a injeções retrobulbares de bimatoprost apresentaram ao redor do nervo óptico tecido conjuntivo mais espesso, com inúmeros capilares e vasos de vários calibres e a redução da quantidade, diâmetro e volume das células adiposas estatisticamente significativo quando comparado à órbita contralateral e ao grupo controle. Conclusão: Neste estudo observaram-se as seguintes alterações potencialmente reversíveis do tecido conjuntivo orbitário nos ratos submetidos à injeção retrobulbar de bimatoprost: 1) redução da quantidade, do diâmetro e do volume das células adiposas orbitárias; 2) neovascularização local; 3) espessamento e remodelamento das fibras de colágeno na cavidade orbitária.

ABSTRACT Bimatoprost is commonly used as the drug of first choice in the treatment of primary open-angle glaucoma. Conjunctival hyperemia, eyelash growth, enophthalmos, periocular skin pigmentation, deep lid sulcus and itching eyes have been reported in patients that daily received single dosages during a three month period. The exact mechanism for these adverse effects remains unknown. Objective: to verify alterations, in test animals, of the orbital connective tissue after peribulbar injections of bimatoprost 0.03% using histological and immune-histochemical analysis. Methods: thirty six male test rats (Rattus norvegicus albinus) were subjected to various periods of periocular injections of bimatoprost 0.03% in the right eye.All extracted material was submitted to histological, morphometric (diameter, numeric density and density of adipocyte volume) and immune-histochemical analysis to mark the vascular endothelial growth factor (VEGF). These analysis results were then submitted to a descriptive analysis with the help of R software. The significance level used was 5%. For comparison, the model of linear regression with mixed effects was proposed. Results: In the sample studied, the eye sockets that were continuously submitted to bimatoprost had a denser conjunctival tissue around the optic nerve, with numerous capillaries and blood vessels of various sizes and a reduction of quantity, diameter and volume of adipose cells of statistic importance when compared to the contralateral eye socked and the control group. Conclusion: In this study, the following potentially reversible changes of orbital connective tissue were observed in test rats subjected to periocular injection of bimatoprost: 1) reduction of quantity, diameter and volume of orbital adipose cells; 2) local neovascularization; 3) thickening and remodeling of collagen fibers in the orbital cavity.

Evaluation of palpebral fissure and orbital volume after bimatoprost 0.03% orbital injections. Experimental study in rats / Avaliação da fenda palpebral e do volume orbitário após aplicações orbitárias de bimatoprost 0.03%. Estudo experimental em ratos

Objective: To evaluate in experimental animals the changes of the palpebral fissure and the orbital volume after orbital injection of bimatoprost 0.03%. Methods: Two main groups of Wistar rats were analyzed, one after orbital injection of bimatoprost 0.03% and another, a control group, after orbital injection of saline solution. The calculation of the palpebral fissure was done on images by means of computer processing, using the program Image J. After taking photographs, the animals were submitted to bilateral orbital exenteration and the volume was calculated in all the animals by the water displacement method (Archimedes’ Principle). Results: While comparing the measurements of the palpebral fissure and the orbital volume among animals given an injection with bimatoprost 0.03% and the control group it was found that there were no statistically significant differences. Conclusions: In this study there were no statistically significant differences in the measurement of the vertical palpebral fissure and the orbital volume among animals given the orbital injection of bimatoprost 0.03% and the animals of the control group. .

Objetivo: Avaliar em modelos experimentais as alterações da fenda palpebral e do volume orbitário após aplicação orbitária de bimatoprost 0,03%. Métodos: Dois principais grupos compostos por ratos Wistar foram analisados, sendo comparados os animais submetidos à injeção orbitária de bimatoprost 0.03% com os submetidos à injeção orbitária de solução salina. O cálculo da fenda palpebral vertical foi obtido através de imagem computadorizada utilizando-se o programa Image J. Após serem fotografados os animais foram submetidos à exenteração bilateral e o volume orbitário foi calculado pelo método de deslocamento da coluna de água (Princípio de Archimedes). Resultados: Quando foram comparadas as medidas da fenda palpebral vertical e do volume orbitário entre os animais submetidos a injeção de bimatoprost 0.03% e o grupo controle não foi obsevada diferença estatisticamente significante. Conclusão: Neste estudo não houve diferença estatisticamente significante nas medidas da fenda palpebral vertical e no volume orbitário entre os animais submetidos à injeção orbitária de bimatoprost 0.03% e o grupo controle. .

Efeitos da injeção intraorbitária de carboximetilcelulose 6.0% em coelhos: análise histológica e da mecânica ocular / Effects of intraorbital injection of 6.0% carboxymethylcellulose in rabbits: histological and ocular mechanics evaluation

OBJETIVO: Avaliar se a carboximetilcelulose 6,0% é capaz de atuar como modificadora do sistema oculomotor de coelhos por meio de forças de ação viscoelástica, a durabilidade de seu eventual efeito e reações teciduais à aplicação. MÉTODOS: Foram utilizados 25 coelhos da raça Nova Zelândia, divididos em dois grupos experimentais: um tratado com injeção peribulbar de carboximetilcelulose (CMC) 6,0 por cento e um controle que foi submetido à injeção peribulbar de 3,0 cc de soro fisiológico. No grupo tratado com CMC, variou-se o volume total injetado, obtendo-se, assim, quatro subgrupos (1,0, 1,5, 2,0 e 3,0 cc). Foram realizadas medidas da força necessária para promover movimentos tangenciais de adução, avaliação clínica e medidas da pressão intraocular antes, imediatamente após a injeção da substância e no 7º, 30º e 60º dia pós-operatório. A eutanásia dos animais foi realizada no 60º dia pós-operatório para análise histológica dos tecidos perioculares. RESULTADOS: A força média encontrada, 60 dias após a injeção da CMC 6,0 por cento, foi menor no subgrupo tratado 1,0 e maior nos subgrupos tratados 1,5, 2,0 e 3,0 relativamente à força antes da injeção. Nos subgrupos em que houve aumento da força, a análise histológica revelou processo inflamatório do tipo histiocitário com formação de fibrose e a presença da CMC nos tecidos perioculares. CONCLUSÕES: A carboximetilcelulose 6,0 por cento atuou como modificadora do sistema oculomotor de coelhos, podendo facilitar ou dificultar movimentos. Não foi possível concluir se o aumento da força deveu-se apenas ao processo inflamatório ou à soma de inflamação com um possível atrito viscoso provocado pela CMC.

PURPOSE: To determine the effects of 6.0% carboxymethylcellulose (CMC) in modifying the oculomotor system of rabbits by means of viscoelastic action forces, the durability of this effect and possible inflamatory reaction. METHODS: Twenty-five New Zealand rabbits were divided into two experimental groups: one treated with a peribulbar injection of 6.0 percent CMC and a control group submitted to peribulbar injection of 3.0 cc of physiological saline. The group submitted to peribulbar CMC injection was divided into four subgroups respectively receiving the following volumes: 1.0, 1.5, 2.0 and 3.0 cc. The force needed to promote tangential adduction dislocations, external ophthalmologic signs and intraocular pressure were evaluated. The animals were sacrificed on the 60th day after the injection for histological analysis. RESULTS: The mean force detected 60 days after the injection of 6.0 percent CMC was lower in the 1.0 treated subgroup and higher in the 1.5, 2.0 and 3.0 treated subgroups relative to the force before injection. Histological analysis revealed histiocytic infiltration with fibrosis in the subgroups in which there was an increase in force and the presence of CMC in periocular tissues. CONCLUSIONS: 6.0 percent CMC acted as a modifier of the oculomotor system of rabbits, facilitating or impairing movements. It was not possible to conclude whether the increase in force occurred as a consequence of the inflammatory process alone or of the sum of inflammation and a possible viscous attrition provoked by CMC.