Explorando a terapêutica da resolução do processo inflamatório na artrite gotosa: efeito analgésico da resolvina D1, um mediador lipídico pró-resolução, e do TPPU, um inibidor de epóxido-hidrolase solúvel em camundongos

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dc.contributor.advisorVerri Júnior, Waldiceu Aparecido
dc.contributor.authorZaninelli, Tiago Henrique
dc.contributor.bancaFerraz, Camila Rodrigues
dc.contributor.bancaRibeiro, Felipe Almeida de Pinho
dc.contributor.bancaManchope, Marília Fernandes
dc.contributor.bancaFattori, Victor
dc.coverage.extent319 p.
dc.coverage.spatialLondrina
dc.date.accessioned2025-01-16T19:07:16Z
dc.date.available2025-01-16T19:07:16Z
dc.date.issued2022-11-28
dc.description.abstractA resolução da inflamação é um processo ativo e altamente regulado por mediadores lipídicos pró-resolução (SPMs). SPMs são lipídeos derivados dos ácidos graxos ômega-3 ou ômega-6, os quais são divididos em quatro principais famílias “lipoxinas, resolvinas, maresinas e protectinas”. Na presente tese, inicialmente buscamos estabelecer uma relação dos níveis de SPMs e as características clínicas de doenças reumáticas. Por meio de um artigo de revisão discutimos a relação entre os níveis endógenos de SPMs e os sinais e sintomas de doenças reumáticas intermitentes, como a artrite reumatoide e gotosa. Baixos níveis de SPMs estão relacionados com uma percepção elevada da dor, por exemplo. Ademais elencamos os estudos pré-clínicos demonstrando os efeitos farmacológicos dos SPMs, e a importância dos SPMs para o monitoramento da eficácia de drogas modificadoras de doenças (DMARDs) que são potentes aliadas no tratamento e controle da progressão de doenças reumáticas. Por fim, vislumbramos quatro possíveis abordagens terapêuticas utilizando SPMs para o tratamento de artrites. Nos demais trabalhos investigamos os efeitos da Resolvina D1 (RvD1) e do inibidor de epóxido-hidrolase solúvel (sEH), TPPU, em um modelo de artrite gotosa induzido por cristais de urato monossódico (MSU, estímulo intra-articular no joelho) em camundongos Swiss. A gota afeta aproximadamente 10% da população mundial e é caracterizada por ataques agudos intercalados por fases assintomáticas. Dor articular excruciante, recrutamento de leucócitos e edema são os principais sintomas, e os mais desafiadores no tratamento. As terapias disponíveis para o tratamento da gota comummente oferecem efeitos colaterais severos, alto custo, e eficácia analgésica limitada em muitos pacientes. Portando além de contribuir na investigação dos efeitos e mecanismos de ação de novos fármacos para modulação dos sinais e sintomas, baseados na literatura atualizamos os mecanismos patofisiológicos da artrite gotosa, assim como as novas perspectivas para o tratamento dessa doença em uma segunda revisão. Em nosso segundo artigo pautamos a discussão na lacuna existente entre uma vasta quantidade de dados pré-clínicos e a medicina translacional, além de revisamos os efeitos benéficos de produtos naturais, drogas com múltiplos alvos e os SPMs como perspectivas futuras no controle da doença. Os dois artigos de revisão reiteram que o papel dos SPMs para doenças reumáticas e a necessidade no desenvolvimento de novas terapias. Portanto para o terceiro artigo, os camundongos foram tratados com RvD1 em dois protocolos experimentais, utilizando duas vias de administração (intraperitoneal [i.p.] e intratecal [i.t.]). A dose e o tempo de pré-tratamento foram selecionados baseado nos dados de redução da hiperalgesia mecânica (versão eletrônica dos filamentos do von Frey) e edema articular (paquímetro). O efeito analgésico da dose de 3 ng (72 horas antes do estímulo) foram confirmados pela distribuição do peso das patas traseiras do animal (ensaio com o Static weight bearing), um método não reflexivo de análise de dor. Dessa forma, a dose de 3 ng e pré-tratamento de 72 horas foram selecionados para os próximos experimentos. Tratamentos com RvD1 local (i.t.) ou sistêmico (i.p.) reduziram o recrutamento de leucócitos (contagem no lavado articular) e os níveis de IL-1? no tecido articular por ELISA. Em cultura de macrófagos derivados da medula óssea, o tratamento in vitro com RvD1 reduziu a fosforilação e translocação do fator de transcrição NF-?B para o núcleo, diminuiu a expressão da molécula adaptadora ASC e a maturação da citocina pró-inflamatória IL-1??avaliados por imunofluorescência e ELISA, respectivamente. Estes resultados demonstram que a RvD1 bloqueia a ativação de macrófagos, que são células chave na fisiopatologia da doença. Além disso, nós demonstramos que o tratamento i.t. com RvD1 reduz a expressão de mRNA para canais iônicos (Trpv1 e Nav1.8) e neuropeptídios (substância P e Cgrp) no gânglio da raiz dorsal (DRG) através do RT-qPCR. RvD1 também reduz a ativação de neurônios peptidergicos (CGRP+) no DRG, e bloqueia a liberação de CGRP in vitro (determinado por EIA, em cultura de neurônios do DRG) e in vivo (por imunofluorescência). Por fim, nós também demonstramos que o CGRP aumenta a fagocitose de cristais de MSU por macrófagos, e consequente aumenta os níveis de IL-1? maturada, fenômenos que são reduzidos com o tratamento com RvD1. Portanto, neste estudo, além de demonstrar o importante efeito farmacológico da RvD1, nós também revelamos um mecanismo neuroimune nunca estudado na artrite gotosa. Em conclusão, nossos achados sugerem que RvD1 é um forte candidato para o controle da dor e inflamação na artrite gotosa, e que a comunicação entre nociceptor e células imunes são também alvo para abordagens terapêuticas. Para o quarto artigo nos propusemos a investigar os efeitos farmacológicos do inibidor de epóxido-hidrolase solúvel (sEH), TPPU, no mesmo modelo experimental. Durante o metabolismo do ácido araquidônico, via citocromo P450, são originados os ácidos epoxieicosatrienoicos (EETs) que exercem atividade protetiva e são moléculas precursoras na geração de SPMs, como a lipoxina A4, por exemplo. Embora esses mediadores apresentem atividades biológicas protetivas eles são rapidamente metabolizados em compostos não ativos através da ação de epóxi hidrolases solúveis (sEH). Portando, utilizando o tratamento com TPPU, é possível avaliar indiretamente os efeitos endógenos dos EETs na dor induzida por cristais de MSU. Neste estudo demonstramos que o tratamento com TPPU reduz a hiperalgesia mecânica (versão eletrônica dos filamentos do von Frey) e térmica (placa quente e Hargreaves), edema (paquímetro), e restabelece as mudanças na distribuição de peso nos membros traseiros (ensaio com o Static weight bearing), indicando que o TPPU reduz a dor e inflamação na artrite gotosa. Em conclusão, neste trabalho demonstramos o papel analgésico de duas moléculas explorando a resolução do processo inflamatório. Além disso, desvendamos um eixo de comunicação neuroimune na artrite gotosa, contribuindo na compreensão de novos mecanismos fisiopatológicos e novos alvos terapêuticos
dc.description.abstractother1Inflammation resolution is an active and highly regulated process orchastrated by specialized pro-resolving mediators (SPMs). SPMs are lipid mediators derived from omega-3 or omega-6 fatty acids, which are divided into four major families: lipoxins, resolvins, maresins, and protectins. In the present thesis, at first, we seek to establish the relationship between the levels of SPMs and the clinical chrarachteristics of rheumatic diseases. Through a review article, we discussed the relationship between endogenous levels of SPMs and the signs and symptoms of intermittent rheumatic diseases, such as rheumatoid and gouty arthritis. Low levels of SPMs are related to a increased perception of pain, for example. Another objective of this review was to list pre-clinical studies demonstrating the pharmacological effects of SPMs, in addition to addressing the importance of those mediators for monitoring the effectiveness of disease-modifying drugs (DMARDs) that are potent allies in the treatment and control of the progression of rheumatic disease. For this review article, we envision four possible therapeutic approaches using SPMs for the treatment of arthritis. For our next studies we focus to investigate the effects of Resolvin D1 (RvD1) and the soluble epoxide hydrolase (sEH) inhibitor, TPPU, in a model of monosodium urate crystals (MSU)-induced gouty arthritis (intra-articular stimulus in the knee) in swiss mice. Gout affects approximately 10% of the world’s population and is characterized by acute attacks (gout flares) interspersed with asymptomatic phases. Excruciating joint pain and swelling are the main symptoms, and the most challenging to treat. The therapies available for the treatment of gout commonly offer severe side effects, high cost, and limited analgesic efficacy for many patients. Therefore, in addition to contributing to the investigation of effects and mechanisms of action of new, based on the literature, we update the pathophysiological mechanisms of gouty arthritis, as well as discussed future perspectives for the treatment of this disease in a second review. In our second study, we focus the discussion on the existing gap between a vast amount of preclinical data and translational medicine, in addition to reviewing the beneficial effects of natural products, multi-targeted drugs and SPMs in disease control. This two review articles reiterate the role of SPMs for rheumatic diseases and the need in the development of new therapies. So for the third article, mice were treated with RvD1 in two experimental protocols, using two routes of administration (intraperitoneal [i.p.] and intrathecal [i.t.]). The pretreatment dose and time were selected based on data on mechanical hyperalgesia (electronic version of von Frey filaments) and joint edema (caliper rule). The analgesic effect of the 3 ng dose (72 hours before MSU stimulus) was confirmed by changes in rear member weight distribution (determined by Static weight bearing assay), a non-reflective method of pain analysis.Therefore, the dose of 3 ng and the pretreatment of 72 hours were selected for the next experiments. Treatments with local (i.t.) or systemic (i.p.) RvD1 reduced leukocyte recruitment (joint lavage count) and IL-1? levels in joint tissue by ELISA. In cultured bone marrow-derived macrophages, in vitro treatment with RvD1 reduced the phosphorylation and translocation of the transcription factor NF-?B to the nucleus, decreased the expression of the ASC adapter molecule and the maturation of the pro-inflammatory cytokine IL-1? assessed by immunofluorescence and ELISA, respectively. These results demonstrate that RvD1 blocks the activation of macrophages, which are key cells in the pathophysiology of the disease. Furthermore, we demonstrate that the i.t. treatement with RvD1 reduces mRNA expression for ion channels (Trpv1 and Nav1.8) and neuropeptides (substance P and Cgrp) in the dorsal root ganglion (DRG) analysed by. RvD1 also reduces the activation of peptidergic neurons (CGRP+) in the DRG, and blocks the release of CGRP in vitro (determined by EIA, in DRG neuron culture) and in vivo (by immunofluorescence). Finally, we also demonstrated that CGRP increases the phagocytosis of MSU crystals by macrophages, and consequently increases the levels of matured IL-1?, phenomena that are reduced by RvD1. Therefore, in this study, in addition to demonstrating the important pharmacological effect of RvD1, we also unveiled an hitherto unknown neuroimmune mechanism in gouty arthritis. In conclusion, our findings suggest that RvD1 is a strong candidate for the control of pain and inflammation in gouty arthritis, and that communication between nociceptor and immune cells are also targeted with this therapeutic approache. For the third article we aimed to investigate the pharmacological effects of the soluble epoxide hydrolase inhibitor (sEHi), TPPU, in the same experimental model. During the metabolism of arachidonic acid, via cytochrome P450, epoxyeicosatrienoic acids (EETs) are originated, which exert protective effects and are precursor molecules in the generation of SPMs, such as lipoxin A4, for example. Although these mediators have protective biological activities, they are rapidly metabolized into non-active compounds through the action of soluble epoxy hydrolases (sEH). Therefore, using TPPU treatment, it is possible to indirectly assess the endogenous effects of EETs in MSU-induced pain i. In this study we demonstrate that TPPU treatment reduces mechanical (electronic version of von Frey filaments) and thermal (hot plate and Hargreaves) hyperalgesia, edema (caliper), and restores changes in rear member weight distribution (Static weight bearing assay), indicating that TPPU reduces pain and inflammation in gouty arthritis. In conclusion, in this work we demonstrate the analgesic role of two molecules exploring the therapeutics of the resolution of the inflammatory process. In addition, we also unravel a neuroimmune communication axis in gouty arthritis, contributing to the understanding of new pathophysiological mechanisms of the disease and establishing new therapeutic targets
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/18524
dc.language.isopor
dc.relation.departamentCCB - Departamento de Ciências Patológicas
dc.relation.institutionnameUniversidade Estadual de Londrina - UEL
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Patologia Experimental
dc.subjectRvD1
dc.subjectInteração neuroimune
dc.subjectCGRP
dc.subjectTPPU
dc.subjectSpecialized proresoling mediators (SPMs)
dc.subjectÁcido epóxi-eicosatrienóico (EETs)
dc.subjectInflamação
dc.subjectArtrite gotosa (Gota)
dc.subjectArtrite gotosa (Gota) - Inflamação
dc.subjectMediadores lipídicos pró-resolução (SPMs)
dc.subjectReumatologia
dc.subjectArtrite reumatóide
dc.subject.capesCiências Biológicas - Biologia Geral
dc.subject.cnpqCiências Biológicas - Biologia Geral
dc.subject.keywordsRvD1
dc.subject.keywordsNeuroimmune interaction
dc.subject.keywordsCGRP
dc.subject.keywordsTPPU
dc.subject.keywordsSpecialized proresoling mediators (SPMs)
dc.subject.keywordsEpoxy-eicosatrienoic acid (EETs)
dc.subject.keywordsInflammation
dc.subject.keywordsRheumatoid arthritis
dc.titleExplorando a terapêutica da resolução do processo inflamatório na artrite gotosa: efeito analgésico da resolvina D1, um mediador lipídico pró-resolução, e do TPPU, um inibidor de epóxido-hidrolase solúvel em camundongos
dc.title.alternativeExploring the therapeutic of resolution of the inflammatory process in guty arthritis: analgestic effect of resolvin D1, a specialized pro-resolving mediator, and of TPPU, a soluble epoxide hydrolase inhibitor in mice
dc.typeTese
dcterms.educationLevelDoutorado
dcterms.provenanceCentro de Ciências Biológicas

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