Assessment of ocular surface toxicity after topical instillation of nitric oxide donors / Avaliação da toxicidade na superfície ocular após instilação tópica de doadores de óxido nítrico

PURPOSE: To evaluate the ocular surface toxicity of two nitric oxide donors in ex vivo and in vivo animal models: S-nitrosoglutathione (GSNO) and S-nitroso-N-acetylcysteine (SNAC) in a hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) matrix at final concentrations 1.0 and 10.0 mM. METHODS: Ex vivo GSNO and SNAC toxicities were clinically and histologically analyzed using freshly excised pig eyeballs. In vivo experiments were performed with 20 albino rabbits which were randomized into 4 groups (5 animals each): Groups 1 and 2 received instillations of 150 µL of aqueous HPMC solution containing GSNO 1.0 and 10.0 mM, respectively, in one of the eyes; Groups 3 and 4 received instillations of 150 µL of aqueous HPMC solution-containing SNAC 1.0 and 10.0 mM, respectively, in one of the eyes. The contralateral eyes in each group received aqueous HPMC as a control. All animals underwent clinical evaluation on a slit lamp and the eyes were scored according to a modified Draize eye test and were histologically analyzed. RESULTS: Pig eyeballs showed no signs of perforation, erosion, corneal opacity or other gross damage. These findings were confirmed by histological analysis. There was no difference between control and treated rabbit eyes according to the Draize eye test score in all groups (p>0.05). All formulations showed a mean score under 1 and were classified as "non-irritating". There was no evidence of tissue toxicity in the histological analysis in all animals. CONCLUSION: Aqueous HPMC solutions containing GSNO and SNAC at concentrations up to 10.0 mM do not induce ocular irritation.

OBJETIVO: Avaliar a toxidade na superfície ocular de dois compostos doadores de óxido nítrico em modelos ex vivo e in vivo: S-nitrosoglutationa (GSNO) e S-nitroso-N-acetilcisteína (SNAC), em uma matriz de hidroxipropil metilcelulose (HPMC) nas concentrações finais de 1,0 and 10,0 mM. MÉTODOS: As toxicidades de GSNO e SNAC foram avaliadas clinicamente e histologicamente em modelo ex vivo usando globos oculares porcinos recém excisados. Experimentos in vivo foram realizados com 20 coelhos albinos que foram randomizados em 4 grupos (5 animais em cada): Os grupos 1 e 2 receberam instilações de 150 µL de solução aquosa de HPMC contendo GSNO 1,0 e 10,0 mM, respectivamente, em um dos olhos; Os grupos 3 e 4 receberam instilações de 150 µL de solução aquosa de HPMC contendo SNAC 1,0 and 10,0 mM, respectivamente, em um dos olhos. Os olhos contralaterias em cada grupo receberam solução aquosa de HPMC como controle. Todos os animais foram clinicamente avaliados em lâmpada de fenda e os olhos foram pontuados de acordo com o teste de Draize modificado e analisados histologicamente. RESULTADOS: Os globos oculares porcinos não apresentaram sinais de perfuração, erosão, opacidade da córnea ou outros danos graves. Esses resultados foram confirmados pela análise histológica. Não houve diferença entre os olhos dos coelhos tratados e controles de acordo com a pontuação do teste de Draize em todos os grupos (p>0,05). Todas as formulações apresentaram um escore médio menor do que 1 e foram classificadas como "não-irritantes". Não houve evidência de toxicidade tecidual nas análises histológicas em todos os animais. CONCLUSÃO: Soluções aquosas de HPMC contendo GSNO e SNAC em concentrações até 10,0 mM não induzem irritação ocular.

A new experimental model for inducing interstitial cystitis by oxidative stress using intravesical instillation of a nitric oxide donor gel / Novo modelo experimental de indução de cistite intersticial por estresse oxidativo utilizando instilação intravesical de gel doador de óxido nítrico

Objective: The aim of this study was to develop an experimental model of inducing interstitial cystitis through intravesical instillation of a polymeric solution containing the NO donor S-nitrousglutathione (GSNO) and to compare it to the experimental interstitial cystitis induced by vesical instillation of protamine and potassium chloride. Methods: A total of 40 female Wistar rats were used and divided into four groups: 1 - ten rats treated with saline solution + GSNO; 2 - ten rats treated with saline solution + polymeric solution (without GNSO); 3 - ten rats treated with protamine sulphate + KCl; 4 - ten rats treated with protamine sulphate + GSNO. The rats received one application (five animals in each group) or three applications (five animals in each group) of the corresponding substance through intravesical instillation, and after six days (five animals in each group) or nine days (five animals in each group) they were euthanized and their bladders were removed for macroscopic evaluation and histological study. Results: In the macroscopic evaluation edema and hyperemia of the mucosa were observed in 2 (22%) animals in Group 1, in no (0%) animal in Group 2, in 10 (100%) animals in Group 3, and in 5 (50%) animals in Group 4. In the protamine + KCl group and in saline + GSNO, similar effects were observed in the bladder wall. The animals in Group 2 (saline + polymeric solution) showed significantly less vascular congestion compared to the other groups after 9 days of the instillation (p = 0.0035). Significant fibrosis was observed in Groups 3 and 4, 6 days (p = 0.3781) and 9 days (p = 0.0459) after instillations, when compared to controls (Group 2). All groups presented neutrophilic infiltrate of variable intensity, 6 days after instillations (p = 0.7277). After 9 days, there was a regression of the infiltrate, with no evidence of accentuated neutrophilic reaction in all the groups (p = 0.2301). Conclusions: The inflammatory response to bladder instillation with an aqueous solution of S-nitrousglutathione was very similar to that induced by bladder instillation of protamine and KCl. Instillation of an aqueous solution of S-nitrousglutathione can be considered a new model for experimental induction of interstitial cystitis.

Objetivo: O objetivo deste estudo foi o desenvolvimento de um modelo experimental para a indução de cistite intersticial, por meio da instilação vesical de uma solução polimérica de gel doador de óxido nítrico S-nitrosoglutationa (GSNO), e compará-lo ao modelo experimental para a indução da cistite intersticial por instilação vesical de protamina e cloreto de potássio. Métodos: Foram utilizadas 40 ratas Wistar, divididas em quatro grupos: 1 - dez ratas tratadas com solução salina + GSNO; 2 - dez ratas tratadas com solução salina + solução de polímeros (sem GNSO); 3 - dez ratas tratadas com sulfato de protamina + KCl; 4 - dez ratas tratadas com sulfato de protamina + GSNO. As ratas receberam uma aplicação (cinco animais em cada grupo) ou três aplicações (cinco animais em cada grupo) da substância correspondente através de instilação vesical, e após seis dias (cinco animais em cada grupo) ou nove dias (cinco animais em cada grupo) foram sacrificadas, e a bexiga foi removida para exame macroscópico e estudo histológico. Resultados: Na avaliação macroscópica observou-se edema e hiperemia da mucosa em 2 animais (22%) do Grupo 1, em nenhum animal (0%) do Grupo 2, em 10 animais (100%) do Grupo 3, e em 5 animais (50%) do Grupo 4. No grupo protamina + KCl e no grupo solução salina + GSNO, observamos efeitos semelhantes sobre a parede da bexiga. Os animais do Grupo 2 (salina + polímeros) apresentaram significantemente menos congestão vascular que os dos outros grupos após 9 dias de instilação (p = 0,0035). Observou-se fibrose significante nos Grupos 3 e 4, 6 dias (p = 0,3781) e 9 dias (p = 0,0459) após as instilações, quando comparados com o grupo controle (Grupo 2). Todos os grupos apresentaram infiltrados neutrofílicos de intensidade variável, 6 dias após as instilações (p = 0,7277). Após 9 dias, observou-se regressão do infiltrado, sem evidência de acentuada reação neutrofílica em todos os grupos (p = 0,2301). Conclusão: A resposta inflamatória à instilação da bexiga com uma solução aquosa de S-nitroglutationa foi muito semelhante àquela induzida pela instilação de protamina e KCl. A instilação de uma solução aquosa de S-nitroglutationa pode ser considerada um novo modelo experimental para a indução da cistite intersticial.

S-nitroso-N-acetylcysteine ameliorates ischemia-reperfusion injury in the steatotic liver

BACKGROUND: Steatosis is currently the most common chronic liver disease and it can aggravate ischemia-reperfusion (IR) lesions. We hypothesized that S-nitroso-N-acetylcysteine (SNAC), an NO donor component, can ameliorate cell damage from IR injury. In this paper, we report the effect of SNAC on liver IR in rats with normal livers compared to those with steatotic livers. METHODS: Thirty-four rats were divided into five groups: I (n=8), IR in normal liver; II (n=8), IR in normal liver with SNAC; III (n=9), IR in steatotic liver; IV (n=9), IR in steatotic liver with SNAC; and V (n=10), SHAN. Liver steatosis was achieved by administration of a protein-free diet. A SNAC solution was infused intraperitoneally for one hour, beginning 30 min. after partial (70 percent) liver ischemia. The volume of solution infused was 1 ml/100 g body weight. The animals were sacrificed four hours after reperfusion, and the liver and lung were removed for analysis. We assessed hepatic histology, mitochondrial respiration, oxidative stress (MDA), and pulmonary myeloperoxidase. RESULTS: All groups showed significant alterations compared with the group that received SHAN. The results from the steatotic SNAC group revealed a significant improvement in liver mitochondrial respiration and oxidative stress compared to the steatotic group without SNAC. No difference in myeloperoxidase was observed. Histological analysis revealed no difference between the non-steatotic groups. However, the SNAC groups showed less intraparenchymal hemorrhage than groups without SNAC (p=0.02). CONCLUSION: This study suggests that SNAC effectively protects against IR injury in the steatotic liver but not in the normal liver.