Efecto del alendronato sobre el perfil de citoquinas y metaloproteinasas 2 y 9 en un modelo múrido de artritis experimental / Alendronate effects on cytokines and metalloproteases 2 and 9 profiles in an experimental arthritis murine model

Resumen Introducción: La artritis es una de las artropatías más frecuentes, se caracteriza por el daño que produce en el cartílago articular y la resorción ósea subcondral. El diagnóstico temprano es de crucial importancia para instaurar una terapia preventiva, ya que, en ocasiones, la enfermedad es diagnosticada al presentarse lesiones óseas de difícil resolución. Objetivos: Caracterizar, en un modelo múrido de artritis experimental producida por adyuvante, el perfil de distintos biomarcadores articulares, interleuquinas (IL-4, IL-6 y TNF-a) y metaloproteasas (MMP-2 y MMP-9), que permitan seguir la evolución de la enfermedad y analizar sus diferencias, al aplicar el tratamiento con alendronato en forma preventiva o curativa. Materiales y métodos: El alendronato, en forma preventiva, se aplicó el día 0 y de manera curativa a los dos meses posadyuvante. Se realizó un puntaje de los síntomas clínicos; al sacrificio, se determinaron los marcadores articulares y se realizaron los estudios histopatológicos y radiográficos. Resultados: Lo más destacable fue que el grupo que recibió el alendronato, de manera preventiva, alcanzó un puntaje clínico normal de manera más temprana que el grupo control con adyuvante. Asimismo, los animales tratados con alendronato presentaron valores significativamente más bajos de metaloproteasas. Conclusiones: Nuestros resultados sugieren que, aparentemente, el alendronato disminuye la actividad de proteasas vinculadas a la fisiopatología de la enfermedad articular, lo cual podría resultar sumamente beneficioso para la terapéutica a instaurar.

Abstract Introduction: Arthritis is one of the most common arthropathies, characterized by cartilage damage associated with subchondral bone resorption. Early diagnosis is crucial for the prevention of subchondral bone lesions. Objectives: To use an experimental adjuvant arthritis rat model, to measure joint biomarkers, interleukins (IL-4, IL-6 and TNF-a), and metalloproteases (MMP-2 and MMP-9) to follow the progression of the disease and to analyze the possible changes in the different treatment groups, with preventive or curative alendronate. Materials and methods: Preventive alendronate was applied on day 0, and a curative regimen 2 months post-adjuvant. A clinical scale score was used for characterizing clinical symptoms, and, at sacrifice, joint biomarkers and histopathological and radiographic studies were determined. Results: The most notable result was that the group that received preventive alendronate reached a normal clinical score faster than control adjuvant group. All alendronate groups showed significantly lower MMPs levels. Conclusions: Alendronate apparently decreases proteases activity linked to the pathophysiology of joint disease, this could be extremely beneficial for the clinical outcome of arthritis.

Actividad del sistema dopaminérgico renal en ratas con distinto contenido de sodio en la dieta / Activity of the renal dopaminergic system in rats

La dopamina (DA) renal modula la excreción de sodio y agua y la presión arterial por medio de receptores D1 (D1R) y D2 y es degradada por las enzimas monoamino-oxidasa (MAO) y catecol-O-metiltransferasa (COMT). Nuestro propósito es estudiar el patrón de excreción urinaria de DA (UDAV) y la actividad de MAO y COMT durante el consumo de dietas con distinto contenido de sodio.

Actividad del sistema dopaminérgico renal en ratas con distinto contenido de sodio en la dieta / Activity of the renal dopaminergic system in rats

La dopamina (DA) renal modula la excreción de sodio y agua y la presión arterial por medio de receptores D1 (D1R) y D2 y es degradada por las enzimas monoamino-oxidasa (MAO) y catecol-O-metiltransferasa (COMT). Nuestro propósito es estudiar el patrón de excreción urinaria de DA (UDAV) y la actividad de MAO y COMT durante el consumo de dietas con distinto contenido de sodio.(AU)

Patterns of renal dopamine release to regulate diuresis and natriuresis during volume expansion. Role of renal monoamine-oxidase.

Diuretic and natriuretic effects of renal dopamine (DA) are well established. However, in volume expansion the pattern of renal DA release into urine (UDAV) and the role of enzymes involved in DA synthesis/degradation have not yet been defined. The objective was to determine the pattern of UDAV during volume expansion and to characterize the involvement of monoamine-oxidase (MAO) and aromatic amino-acid decarboxylase (AADC) in this response. In this study male Wistar rats were expanded with NaCl 0.9% at a rate of 5% BWt per hour. At the beginning of expansion three groups received a single drug injection as follows: C (vehicle, Control), IMAO (MAO inhibitor Pargyline, 20 mg/kg BWt, i.v.) and BNZ (AADC inhibitor Benserazide, 25 mg/kg BWt, i.v.). Results revealed that in C rats UDAV (ng/30 min/100g BWt) increased in the first 30 min expansion from 11.5 +/- 1.20 to 21.8 +/- 3.10 (p < 0.05) and decreased thereafter. IMAO showed a similar pattern but significantly higher than C at 30 min expansion (32.5 +/- 2.20, p < 0.05). IMAO greatly reduced MAO activity from 8.29 +/- 0.35 to 1.1 +/- 0.03 nmol/mg tissue/hour and significantly increased diuresis and natriuresis over controls. BNZ abolished the early UDAV peak to 3.2+/-0.72 (p < 0.01) and though, UDAV increased over C after 60 min expansion, natriuresis and diuresis were diminished by BNZ treatment. Results indicate that an increment in renal DA release into urine occurs early in expansion and in a peak-shaped way. In this response MAO plays a predominant role.

Patterns of renal dopamine release to regulate diuresis and natriuresis during volume expansion: Role of renal monoamine-oxidase / Perfiles de secreción de dopamina renal en la expansión de volumen para regular diuresis y natriuresis: Rol de la monoaminoxidasa renal

Diuretic and natriuretic effects of renal dopamine (DA) are well established. However, in volume expansion the pattern of renal DA release into urine (U DA V) and the role of enzymes involved in DA synthesis/degradation have not yet been defined. The objective was to determine the pattern of U DA V during volume expansion and to characterize the involvement of monoamine-oxidase (MAO) and aromatic amino-acid decarboxylase (AADC) in this response. In this study male Wistar rats were expanded with NaCl 0.9% at a rate of 5% BWt per hour. At the beginning of expansion three groups received a single drug injection as follows: C (vehicle, Control), IMAO (MAO inhibitor Pargyline, 20 mg/kg BWt, i.v.) and BNZ (AADC inhibitor Benserazide, 25 mg/kg BWt, i.v.). Results revealed that in C rats U DA V (ng/30 min/100g BWt) increased in the first 30 min expansion from 11.5 ± 1.20 to 21.8 ± 3.10 (p < 0.05) and decreased thereafter. IMAO showed a similar pattern but significantly higher than C at 30 min expansion (32.5 ± 2.20, p < 0.05). IMAO greatly reduced MAO activity from 8.29 ± 0.35 to 1.1 ± 0.03 nmol/mg tissue/hour and significantly increased diuresis and natriuresis over controls. BNZ abolished the early U DA V peak to 3.2±0.72 (p < 0.01) and though, U DA V increased over C after 60 min expansion, natriuresis and diuresis were diminished by BNZ treatment. Results indicate that an increment in renal DA release into urine occurs early in expansion and in a peak-shaped way. In this response MAO plays a predominant role.

La dopamina (DA) intrarrenal ejerce efectos diuréticos y natriuréticos. Sin embargo, en los estado de expansión de volumen aún no está bien definido el patrón de liberación de dopamina renal hacia la orina y si cumplen un rol las enzimas involucradas en la síntesis o degradación de la amina. El objetivo del presente trabajo fue determinar el patrón de excreción urinaria de DA (U DA V) durante la expansión de volumen, caracterizando la participación de las enzimas monoaminooxidasa (MAO) y decarboxilasa de aminoácidos aromáticos (AADC) en esta respuesta. Para ello ratas Wistar macho fueron expandidas de volumen con NaCl 0.9% al 5% del peso corporal por hora durante dos horas y divididas en tres grupos, los que al comienzo de la expansión recibieron: C (vehículo, Control), IMAO (Pargilina, inhibidor de MAO, 20 mg/kg PC, i.v.) y BNZ (Benserazida, inhibidor de AADC, 25 mg/kg PC, i.v.). Se observó que en C la U DA V (ng/30min/100gPC) aumentó durante los primeros 30 minutos de expansión de 11.5 ± 1.20 a 21.8 ± 3.10 (p < 0.05), disminuyendo posteriormente. IMAO mostró un patrón de liberación similar pero significativamente mayor que C a los 30 min de expansión (32.5 ± 2.20, p < 0.05). En este grupo la actividad de MAO disminuyó de 8.29 ± 0.35 a 1.1 ± 0.03 nmol/mg tejido/hora y aumentaron la diuresis y natriuresis por sobre los controles. En BNZ, el pico de U DA V observado a los 30 min de la expansión disminuyó a 3.2 ± 0.72 (p < 0.01), aunque luego de 60 minutos fue mayor que en C. BNZ disminuyó tanto la diuresis como la natriuresis. Podemos concluir que al comienzo de la expansión de volumen se produce un pico de excreción de dopamina renal hacia la orina. La enzima MAO juega un rol fundamental en esta respuesta.

Urinary kallikrein and blood pressure--gender-different response to potassium supplementation in SHR. Role of aldosterone.

AIMS: To test whether blood pressure is affected by potassium supplementation which modifies urinary kallikrein (UK) in SHR of either sex, and to elucidate the mechanisms involved. DESIGN: In SHR and WKY blood pressure, renal function and hormonal profile were studied after 1% oral potassium supplementation starting at 4 weeks of age and throughout until 12 weeks of age. Results were compared with those of untreated SHR and WKY of either sex. RESULTS: Systolic blood pressure (mm Hg) started to rise in SHR and was significantly different at 6-8 weeks of age: 153.5 +/- 7.9 versus 100 +/- 5.6 in female and 157 +/- 7.7 versus 98.4 +/- 6.8 in male rats (p < 0.01). Systolic blood pressure increased progressively in female and male rats reaching 164.5 +/- 4.8 and 204.5 +/- 7.6, respectively, at 12 weeks of age. At this time systolic blood pressure was higher in male than in female SHR (p < 0.01) and UK activity (UKa; nkat/day/100 g body weight) was slightly lower in male SHR. After 1% oral potassium supplementation administered from 4 to 12 weeks of age, a decrease in systolic blood pressure was seen in male SHR: 204.5 +/- 7.6 versus 173.5 +/- 7.9 (p < 0.05); and 164.5 +/- 4.8 versus 156.8 +/- 5.5 in female rats (NS) at 12 weeks of age, concomitant with an increase in UKa, particularly in male rats (29.35 +/- 1.92 versus 36.54 +/- 2.61, p < 0.05). As expected, plasma aldosterone (pg/ml), increased markedly after potassium treatment from 129 +/- 31.4 in untreated female and male SHR and WKY to 528 +/- 180.7 in SHR and 473 +/- 88.4 in WKY (p < 0.05 in both cases). After potassium supplementation, potassium excretion was significantly correlated with both aldosterone levels and UKa (p < 0.001 in both cases). No significantly concurrent changes in plasma renin activity were observed, but instead a significant decrease was seen in SHR (p < 0.01). The potassium blood pressure-lowering effect was blunted by aldosterone receptor antagonist treatment that also decreased UKa from 36.5 +/- 2.61 to 19.5 +/- 1.9, particularly in male SHR. No attempt was made in this experimental setting to block kallikrein or kinin receptors. CONCLUSIONS: UKa increases as a consequence of aldosterone stimulation by potassium load since an aldosterone receptor blockade abolishes UKa increment and blood pressure fall. These results further support the hypothesis that the kallikrein kinin system plays a role in blood pressure regulation and they also show a gender different response to potassium load in relation to UKa and blood pressure.

Effect of prepuberal gonadectomy upon aldosterone levels in female and male SHR: interaction between blood pressure and kallikrein kinin system.

It has been suggested that an abnormal activity of the hypothalamic-pituitary-adrenal-gonadal axis may be implicated in the pathogenesis of spontaneously hypertensive rats (SHR) blood pressure hypertension. However, it is widely known that the kallikrein-kinin system plays a role in blood pressure regulation in this strain, because an inverse relation between blood pressure and urinary kallikrein excretion has been reported. It was of our interest to study how early suppression of sexual hormones affected blood pressure regulation in SHR and urinary kallikrein excretion and to elucidate the involved mechanisms. For these purpose, SH and Wistar-Kyoto (WKY) rats blood pressure, renal function, and hormonal profile were studied after prepuberal gonadectomy starting at 4 weeks of age throughout until the 12th week of age. Results were compared with those of untreated SH and WKY rats of either sex. The response to blocking agents against aldosterone and kallikrein-kinin system also were evaluated. Systolic blood pressure increased progressively in male and female SHR 12 weeks of age. Systolic blood pressure was higher in male than in female SHR, but urinary kallikrein was lower in male SHR. Prepuberal gonadectomy induced a significant decrease in systolic blood pressure in male and in female SHR at 12 weeks of age, accompanied by an increase in urinary kallikrein in male and in female SHR. Plasma aldosterone increased markedly in female and male SHR after gonadectomy. No concurrent changes in plasma renin activity or corticosterone levels were observed. The aldosterone receptor antagonist and the kallikrein inhibitor treatment blunted the blood pressure lowering effect of gonadectomy and diminished urinary kallikrein excretion. Results support the existence of a sexual dimorphism related to hypertension and urinary kallikrein and suggest an interaction among the kallikrein-kinin system, sexual hormones, and mineralocorticoids in the neonatal programming of hypertension.

Dopamine is metabolised by different enzymes along the rat nephron.

The purpose of this study was to determine the basal levels of dopamine (DA) and to examine the enzymes involved in DA metabolism in different microdissected nephron segments from rat kidneys. Segments were incubated with DA (50 nM) or DA plus monoamine oxidase (MAO) or catechol-O-methyl transferase (COMT) inhibitors. Basal DA levels were higher in the proximal convoluted tubule (PCT, 10.8+/-3.7 pg/mm) and in the medullary collecting duct (MCD, 10.9+/-4.0 pg/mm) than in the medullary thick ascending limb of Henle's loop (MTAL, 4.9+/-0.9 pg/mm) (P<0.05). The percentage of exogenously added DA that was not metabolised was similar in both PCT (67+/-13%) and MCD (65+/-5%) and lower in MTAL (35+/-7%), suggesting that MTAL is a major site of DA metabolism. Inhibition of MAO (pargyline 1 mM) significantly increased the basal content of DA and the percentage of the added non-metabolised DA (to 95+/-10%) in PCT but had no effect on MTAL or MCD. Conversely, inhibition of COMT (nitecapone or Ro-41-0960, both 1 mM) slightly increased the basal levels of DA only in MTAL, whereas the percentage of added DA not metabolised rose to 97+/-10% in MTAL and to 91+/-15% in MCD. COMT inhibition had no effect in PCT. In conscious rats pargyline (50 mg/kg) increased urinary DA from 680+/-34 to 1,128+/-158 ng/d/100 g BW (P<0.01) while nitecapone (40 mg/kg) produced a slight non-significant increment. Our results show that DA is present all along the rat nephron and that renal DA is metabolised continuously and predominantly by MAO in proximal segments, and by COMT in the more distal ones.

Relación entre el balance de sodio y metabolismo intrarrenal de dopamina en ratas normales y con insuficiencia renal crónica

Determinar la importancia relativa en cada circunstancia de la actividad de MAO y COMT a través de la inhibición de las mismas. Extender estos estudios a un modelo físiopatológico de insuficiencia renal crónica (ya planteado en el informe anterior) con el fin de abrir nuevas perspectivas en el tratamiento de este síndrome en cuanto a la retención hidrosalina. Esto permite la generación de nuevas estrategias en el tratamiento. De acuerdo a lo previsto en la etapa anterior, en el presente período se continuó con los estudios tendientes a evaluar el rol de las enzimas que xnetabolizan la DA intrarrenal bajo diferentes aportes de sodio. Ratas con dieta con contenido normal de sodio (NS) (0.24 por ciento). Agua de bebida ad libitum. Ratas con dieta baja en sodio (LS) (Sodium Deficient Diet, ICN). Agua de bebida Ratas con aporte elevado de sodio (HS) NaCl 1 por ciento en agua de bebida. Todos los animales fueron colocados en jaulas metabólicas durante cinco días para permitir el aporte adecuado de sodio de cada grupo y hacer las recolecciones de orina para efectuar las diferentes determinaciones que se detallarán en el informe. Al quinto día, salvo una especificación difrerente, las ratas fueron tratadas con Pargilina, un inhibidor selectivo de MAO A y B (IMAO) 20 mg/kg PC en una inyección intraperitoneal. Tras este tratamiento, las ratas permanecieron en jaulas metabólicas para continuar con las evaluaciones que se estaban efectuando. Otros animales recibieron en cambio, Nitecapone, inhibidor selectivo de COMT (ICOMT) 30 mg/kg PC, dos dosis por instilación gástrica.

Relación entre el balance de sodio y metabolismo intrarrenal de dopamina en ratas normales y con insuficiencia renal crónica

Determinar la importancia relativa en cada circunstancia de la actividad de MAO y COMT a través de la inhibición de las mismas. Extender estos estudios a un modelo físiopatológico de insuficiencia renal crónica (ya planteado en el informe anterior) con el fin de abrir nuevas perspectivas en el tratamiento de este síndrome en cuanto a la retención hidrosalina. Esto permite la generación de nuevas estrategias en el tratamiento. De acuerdo a lo previsto en la etapa anterior, en el presente período se continuó con los estudios tendientes a evaluar el rol de las enzimas que xnetabolizan la DA intrarrenal bajo diferentes aportes de sodio. Ratas con dieta con contenido normal de sodio (NS) (0.24 por ciento). Agua de bebida ad libitum. Ratas con dieta baja en sodio (LS) (Sodium Deficient Diet, ICN). Agua de bebida Ratas con aporte elevado de sodio (HS) NaCl 1 por ciento en agua de bebida. Todos los animales fueron colocados en jaulas metabólicas durante cinco días para permitir el aporte adecuado de sodio de cada grupo y hacer las recolecciones de orina para efectuar las diferentes determinaciones que se detallarán en el informe. Al quinto día, salvo una especificación difrerente, las ratas fueron tratadas con Pargilina, un inhibidor selectivo de MAO A y B (IMAO) 20 mg/kg PC en una inyección intraperitoneal. Tras este tratamiento, las ratas permanecieron en jaulas metabólicas para continuar con las evaluaciones que se estaban efectuando. Otros animales recibieron en cambio, Nitecapone, inhibidor selectivo de COMT (ICOMT) 30 mg/kg PC, dos dosis por instilación gástrica.

Relación entre el balance de sodio y metabolismo intrarrenal de dopamina en ratas normales y con insuficiencia renal crónica

Determinar la importancia relativa en cada circunstancia de la actividad de MAO y COMT a través de la inhibición de las mismas. Extender estos estudios a un modelo físiopatológico de insuficiencia renal crónica (ya planteado en el informe anterior) con el fin de abrir nuevas perspectivas en el tratamiento de este síndrome en cuanto a la retención hidrosalina. Esto permite la generación de nuevas estrategias en el tratamiento. De acuerdo a lo previsto en la etapa anterior, en el presente período se continuó con los estudios tendientes a evaluar el rol de las enzimas que xnetabolizan la DA intrarrenal bajo diferentes aportes de sodio. Ratas con dieta con contenido normal de sodio (NS) (0.24 por ciento). Agua de bebida ad libitum. Ratas con dieta baja en sodio (LS) (Sodium Deficient Diet, ICN). Agua de bebida Ratas con aporte elevado de sodio (HS) NaCl 1 por ciento en agua de bebida. Todos los animales fueron colocados en jaulas metabólicas durante cinco días para permitir el aporte adecuado de sodio de cada grupo y hacer las recolecciones de orina para efectuar las diferentes determinaciones que se detallarán en el informe. Al quinto día, salvo una especificación difrerente, las ratas fueron tratadas con Pargilina, un inhibidor selectivo de MAO A y B (IMAO) 20 mg/kg PC en una inyección intraperitoneal. Tras este tratamiento, las ratas permanecieron en jaulas metabólicas para continuar con las evaluaciones que se estaban efectuando. Otros animales recibieron en cambio, Nitecapone, inhibidor selectivo de COMT (ICOMT) 30 mg/kg PC, dos dosis por instilación gástrica.