Anti-fibrotic effects of rosmarinic acid on Tenon's capsule fibroblasts stimulated with TGF-ß: therapeutic potential in ocular surgery / Efeito antifibrótico do Ácido Rosmarínico sobre os fibroblastos da Cápsula de Tenon estimulados com TGF-beta2: potencial terapêutico na cirurgia ocular

ABSTRACT Purpose: Collagen deposition and myofibroblast differentiation are critical factors related to excessive scarring in ocular surgeries. This study evaluated the anti-fibrotic activity of rosmarinic acid on rabbit Tenon's capsule fibroblasts stimulated with transforming growth factor- β2. Methods: Primary cultures of rabbit Tenon's capsule fibroblasts were treated with various concentrations of rosmarinic acid for 12 h, in the presence and absence of transforming growth factor-β2. After 48 h, the proliferation index of rabbit Tenon's capsule fibroblasts and the differentiation of myofibroblasts were investigated through immunofluorescence staining for proliferating cell nuclear antigen and alpha smooth muscle actin. An automated cell counter and colorimetric metabolic activity assay were used to evaluate cell number and viability. Collagen expression and production were determined by quantitative real-time polymerase chain reaction and hydroxyproline assay, respectively. Results: Unstimulated rabbit Tenon's capsule fibroblasts treated with any concentration of rosmarinic acid exhibited diminished collagen expression (p<0.01) but showed no differences in proliferation index. Transforming growth factor-β2 exposure induced myofibroblast differentiation and increased collagen production. Exposure to rosmarinic acid at 1.0 and 3.0 µM concentrations reduced the proliferation index (p<0.02), as well as the collagen expression and hydroxyproline content (p<0.05). Exposure to 3.0 µM rosmarinic acid reduced viability (p=0.035) in unstimulated rabbit Tenon's capsule fibroblasts and cell numbers (p=0.001) in both stimulated and unstimulated rabbit Tenon's capsule fibroblast cultures. Conclusions: Exposure to 1.0 µM rosmarinic acid was noncytotoxic and led to reduced collagen expression and proliferation of stimulated rabbit Tenon's capsule fibroblasts. These findings suggest that rosmarinic acid is a relatively non-injurious anti-fibrotic compound to rabbit Tenon's capsule fibroblasts, with potential application as an adjunctive agent in ocular procedures, particularly in glaucoma surgeries.

RESUMO Objetivo: A deposição de colágeno e a diferenciação de miofibroblastos são fatores chaves relacionados à cicatrização excessiva em cirurgias oculares. Este estudo avaliou a atividade anti-fibrótica do ácido rosmarínico nos fibroblastos da cápsula de Tenon de coelhos estimulados com o fator de crescimento transformador-β2. Métodos: Culturas primárias de fibroblastos da cápsula de Tenon de coelhos foram tratadas com várias concentrações de ácido rosmarínico por 12h, na presença e na ausência do fator de crescimento transformador-β2. Após 48h, o índice de proliferação dos fibroblastos da cápsula de Tenon de coelhos e a diferenciação dos miofibroblastos foram investigados por coloração por imunofluorescência para proliferação de antígeno nuclear celular e α-actina de músculo liso, respectivamente. Um contador automático de células e um ensaio de atividade metabólica colorimétrica foram utilizados para avaliar o número e a viabilidade das células. A expressão e produção do colágeno foram determinadas por reação quantitativa em cadeia da polimerase em tempo real e ensaio de hidroxiprolina, respectivamente. Resultados: Fibroblastos da cápsula de Tenon de coelhos não estimulados tratados com qualquer concentração de ácido rosmarínico exibiram diminuição de colágeno (p<0,01), mas não mostraram diferenças no índice de proliferação. A exposição ao fator de crescimento transformador-β2 induziu a diferenciação de miofibroblastos e aumentou a produção de colágeno. A exposição ao ácido rosmarínico nas concentrações de 1,0 e 3,0 µM reduziu o índice de proliferação (p<0,02), bem como a expressão de colágeno e a quantificação de hidroxiprolina (p<0.05). A exposição a 3,0 µM de ácido rosmarínico reduziu a viabilidade (p=0,035) de fibroblastos da cápsula de Tenon de coelhos não estimulados e o número de células (p=0,001) em culturas de fibroblastos da cápsula de Tenon de coelhos estimuladas e não estimuladas. Conclusões: A exposição ao ácido rosmarínico 1,0 µM foi não citotóxica e levou à expressão reduzida de colágeno e menor proliferação de fibroblastos da cápsula de Tenon estimulados pelo fator de crescimento transformador-β2. Esses achados sugerem que o ácido rosmarínico é um composto antifibrótico relativamente não lesivo aos fibroblastos da cápsula de Tenon de coelhos, com potencial aplicação como agente adjuvante em procedimentos oculares, particularmente em cirurgias de glaucoma.

Insulin replacement restores the vesicular secretory apparatus in the diabetic rat lacrimal gland / Reposição de insulina restaura o mecanismo secretório da glândula lacrimal de ratos diabéticos

ABSTRACT Purpose: In the lacrimal gland (LG) acinar cells, signaling regulates the release of secretory vesicles through specific Rab and SNARE exocytotic proteins. In diabetes mellitus (DM), the LGs are dysfunctional. The aim of this work was to determine if secretory apparatus changes were associated with any effects on the secretory vesicles (SV) in diabetic rats as well as the expression levels of constituent Rab and members of the SNARE family, and if insulin supplementation reversed those changes. Methods: DM was induced in male Wistar rats with an intravenous dose of streptozotocin (60 mg/kg). One of the two diabetic groups was then treated every other day with insulin (1 IU). A third control group was injected with vehicle. After 10 weeks, Western blotting and RT-PCR were used to compared the Rab and SNARE secretory factor levels in the LGs. Transmission electron microscopy evaluated acinar cell SV density and integrity. Results: In the diabetes mellitus group, there were fewer and enlarged SV. The Rab 27b, Rab 3d, and syntaxin-1 protein expression declined in the rats with diabetes mellitus. Insulin treatment restored the SV density and the Rab 27b and syntaxin expression to their control protein levels, whereas the Vamp 2 mRNA expression increased above the control levels. Conclusions: Diabetes mellitus LG changes were associated with the declines in protein expression levels that were involved in supporting exocytosis and vesicular formation. They were partially reversed by insulin replacement therapy. These findings may help to improve therapeutic management of dry eye in diabetes mellitus. .

RESUMO Objetivo: Células acinares da glândula lacrimal (GL) sinalizam a regulação da liberação através de vesículas secretórias específicas Rab proteínas exocitóticas SNARE. No diabetes mellitus (DM), as glândulas lacrimais são disfuncionais. O objetivo deste trabalho foi determinar se em ratos diabéticos, alterações dos aparatos secretórios estão associados a efeitos sobre vesículas secretoras (VS) e sobre os níveis de expressão do constituinte Rab, bem como membros da família SNARE, e se a suplementação de insulina reverte as alterações. Métodos: DM foi induzido em ratos Wistar machos com uma dose intravenosa de estreptozotocina (60 mg/kg). Um dos dois grupos diabéticos foi então tratado a cada dois dias com insulina (1 UI). Um terceiro grupo controle foi injetado com o veículo. Após 10 semanas, western blot e RT-PCR comparou níveis de fatores secretórios de Rab e SNARE na glândula lacrimal. Microscopia eletrônica de transmissão (MET) avaliaram a densidade e integridade de VS de célula acinar. Resultados: No grupo diabetes mellitus , houve poucas e alargadas VS. Rab27b, Rab 3d e Sintaxina-1 diminuiu a expressão da proteína em ratos com Diabetes Mellitus. O tratamento com insulina restaurou a densidade das VS e expressão de Rab 27b e Sintaxina para seus níveis de proteína controle, enquanto a expressão de Vamp 2 RNAm aumentou em relação aos controles. Conclusões: Alterações na glândula lacrimal de diabetes mellitus estão associadas a reduções nos níveis de expressão de proteínas envolvidas no apoio a exocitose e formação vesicular. Eles são, em parte, revertida por terapia de reposição de insulina. Estes resultados podem ajudar a melhorar a conduta terapêutica do olho seco no diabetes mellitus. .

Is dry eye an environmental disease? / O olho seco é uma doença relacionada a exposição ambiental?

Previous studies have revealed that eye contact with either air pollutants or adverse indoor and/or outdoor environmental conditions can affect tear film composition and ocular surface components. These effects are mediated by selective binding of the environmental agents to ocular surface membrane receptors, leading to activation of pro inflammatory signaling pathways. The aim of the current review was to examine the published evidence associated with environmental factors and ocular surface disease and dry eye. Specifically, the reader will appreciate why it is possible to refer to them as mediators of Environmental Dry Eye Disease (EDED), a singular clinical entity inside DED context, directly caused by pollutants and/ or adverse climatic conditions. The indicators and clinical findings are described along with EDE differential diagnosis in its acute and the chronic phases. Based on strong existing evidence of clinical reports and epidemiological observations regarding DED and environmental factors we conclude that there is a straight cause-and-effect relationship between ambient stresses and DED. International standards and web-based tools are described for monitoring worldwide environmental conditions referring localities and populations susceptible to EDED. This information is beneficial to health providers to pinpoint the individuals and predisposed groups afflicted with DED. Such insights may not only improve the understanding and treatment of DED but also help to identify the contributing factors and lower the frequency and progression of EDED.

Diversos estudos têm demostrado que o contato ocular com poluentes ambientais afeta a composição do filme lacrimal e de estruturas da superfície ocular. Tais efeitos são mediados pela ligação de agentes ambientais com receptores na superfície ocular, levando a ativação de mediadores pró inflamatórios. Esta revisão propõe uma avaliação das evidências publicadas, que associam fatores ambientais as doenças de superfície ocular e ao olho seco. O leitor compreenderá que é possível inferir olho seco ambiental como uma entidade singular dentro do contexto da doença olho seco, diretamente causado pela exposição a poluentes e/ou condições climáticas adversas. Serão descritos os indicadores e achados clínicos, assim como o diagnóstico diferencial das fases aguda e crônica. A avaliação de relatos clínicos e observações epidemiológicas demonstra uma forte associação entre olho seco e fatores ambientais. O conhecimento sobre parâmetros internacionais e ferramentas de monitorização das condições ambientais no mundo, permite identificar localidades e populações mais suceptívies ao olho seco ambiental e pode auxiliar na identificação de indivíduos acometidos e grupos predispostos. E desta forma, melhorar o entendimento e tratamento dessa condição, diminuir os fatores associados, sua frequência e progressão.