Development and in vivo evaluation of lipid-based nanocarriers containing Jatropha isabellei dry extract from the dichloromethane fraction intended for oral treatment of arthritic diseases

In this study, a dichloromethane fraction dry extract from the underground parts of Jatropha isabellei (DFJi) was used to prepare lipid nanocarriers (LNCJi) aimed at providing the oral delivery of terpenic compounds in the treatment of arthritis. The lipid nanocarriers were prepared by the spontaneous emulsification method. The lipid nanocarriers displayed sizes ranging from 180 to 200 nm and zeta potential values of around -18 mV. A high value of entrapment efficiency (> 90%) was obtained for jatrophone, which was used as the chemical marker of DFJi. LNCJi stored at 4°C were demonstrated to be stable through measurements of transmitted light after analytical centrifugation of the samples. In vitro drug release studies conducted in biorelevant dissolution media demonstrated that jatrophone release was faster from LNCJi than from free DFJi. When tested in an acute arthritis model, the LNCJi exhibited antinociceptive properties after oral administration of a 50 mg/kg dose, unlike the free DFJi, although no reduction in articular diameter was observed. These results suggest that an increase in the oral absorption of DFJi constituents may have occurred through the carrying of this fraction in LNCJi, thus improving the antinociceptive activity of this compound

Efeitos de um minuto e dez minutos de deambulação em ratos com artrite induzida por adjuvante completo de Freund sobre os sintomas de dor e edema / Effects of one minute and ten minutes of walking activity in rats with arthritis induced by complete Freund's adjuvant on pain and edema symptoms

Este estudo avaliou o efeito de dois protocolos de exercício na nocicepção, edema e migração celular em ratos com artrite induzida por CFA. Ratos Wistar fêmeas (200 - 250 g, n = 50) foram induzidos à monoartrite por adjuvante completo de Freund (CFA, Mycobacterium butyricum; 0,5 mg/mL; 50 μL) na articulação do joelho direito (TF; n = 24) ou tornozelo direito (TT; n = 26). A incapacitação articular foi mensurada pelo tempo de elevação da pata (TEP; s) em 1 minuto de avaliação. O edema do joelho ou tornozelo foi avaliado pela medida do diâmetro articular (AD, cm) e pelo edema de pata (EP, mL), respectivamente. Ambos foram avaliados durante 10 dias consecutivos. Dois protocolos de exercício foram realizados: (a) exercício constante (TF, n = 6; TT, n = 6), realizando 1 minuto diário de exercício no cilindro (3 r.p.m.); (b) exercício variável (TF, n = 6; TT, n = 7), exercício com aumento de 1 minuto por dia, totalizando 10 minutos no último dia. Os grupos-controle (TF, n = 12; TT, n = 13) não realizaram exercício. Após 10 dias, os animais foram eutanasiados para contagem total (células/mm3) e diferencial (mononucleares e polimorfos nucleares; células/mm3) de leucócitos do tecido inflamado. O exercício variável inibiu a incapacitação e o edema em ambas as articulações. Entretanto, reduziu a migração total de leucócitos apenas na articulação TF. O exercício constante inibiu o edema nas duas articulações e reduziu a migração total de leucócitos da articulação TT. Porém, não reduziu a incapacitação. O exercício variável pareceu ser mais efetivo em reduzir os parâmetros inflamatórios em comparação com o exercício constante.

This study evaluated the effects of two protocols of exercise on nociception, edema and cell migration in rats with CFA-induced arthritis. Female Wistar rats (200 - 250 g, n = 50) was monoarthritis-induced by complete Freund's adjuvant (CFA; Mycobacterium butyricum, 0.5 mg/mL; 50 μL) into the right knee joint (TF; n = 24) or right ankle joint (TT; n = 26). Incapacitation was measured by the paw elevation time (TEP; s) in 1-min periods of observation. The edema of the knee or ankle joints was evaluated by the variation of the articular diameter (DA, cm) and by the paw volume variation (EP, mL), respectively. Both were measured during 10 consecutive days. Two protocols of exercise were performed: (a) in the constant exercise group (TF, n = 6; TT, n = 6) performing 1 minute of daily exercise on the cylinder; (b) variable exercise group (TF, n = 6; TT, n = 7), the exercise increased by 1 minute per day. The control groups (TF, n = 12; TT, n = 13) didn´t perform the exercise. After 10 days, the animals were euthanized for total (CT; cells/mm3) and differential leukocyte counts (mononuclear - MON, and polymorphonuclear - PMN, cells/mm3) of the articular inflammatory exudate. The variable exercise protocol inhibited incapacitation and edema for both joints. However, cell migration decreased only in the TF.The constant exercise reduced edema in both joints, and cell migration was decreased in the TT. However, the incapacitation was not reduced. Variable exercise seemed to be more effective in reducing the inflammatory parameters than constant exercise.

Padronização de modelo experimental adequado a estudos do efeito do exercício na artrite / Standardization of an experimental model suitable for studies on the effect of exercise on arthritis

OBJETIVO: Padronizar um modelo experimental de monoartrite crônica induzida por adjuvante completo de Freund apropriado à análise do efeito da deambulação na nocicepção e no edema articular. MÉTODOS: Foram avaliados os seguintes fatores para a indução da monoartrite: via e local de administração, número e intervalo das inoculações, espécie de micobactéria e gênero dos animais. Para tanto, ratos Wistar machos e fêmeas (200 a 250g) receberam duas injeções de adjuvante completo de Freund contendo Mycobacterium tuberculosis (1,0mg/mL; 50µL) ou Mycobacterium butiricum (0,5mg/mL; 50µL) intra-articular nas articulações tibiotársica ou tibiofemural ou, ainda, uma injeção de adjuvante completo de Freund (Mycobacterium butiricum ou tuberculosis) intradérmica na base da cauda e outra intra-articular (tibiotársica ou tibiofemural). Os animais foram submetidos à avaliação da incapacitação e edema articulares. A incapacitação articular foi avaliada pelo tempo de elevação da pata (em segundos) durante a marcha de 1 minuto. O edema da articulação tibiofemural foi avaliado pela variação do diâmetro articular (cm). O edema da articulação tibiotársica foi medido pelo volume da pata (mL). RESULTADOS: A administração de adjuvante completo de Freund, contendo Mycobacterium butiricum, aumentou o tempo de elevação da pata e o edema, em ambas as articulações. CONCLUSÃO: Esses dados possibilitaram a padronização de um modelo animal de monoartrite crônica, adequado à análise dos efeitos do exercício no tratamento da artrite reumatoide.

OBJECTIVE: To standardize an experimental model of chronic monoarthritis induced by complete Freund's adjuvant appropriate for the analysis of the effect of walking on nociception and on joint edema. METHODS: The following factors were evaluated as to monoarthritis induction: route and site of administration, number and interval of inoculations, Mycobacterium species, and animal gender. Wistar male and female rats (200 to 250g) received two injections of complete Freund's adjuvant containing Mycobacterium tuberculosis (1.0mg/mL; 50µL) or Mycobacterium butyricum (0.5mg/mL; 50µL) intra-articularly in the tibiotarsal or tibiofemoral joints, or an injection of complete Freund's adjuvant (Mycobacterium butyricum or tuberculosis) intradermally at the base of the tail and another intra-articularly (tibiotarsal or tibiofemoral). The animals were submitted to evaluations of articular disability and edema. Articular disability was assessed by paw elevation time (in seconds) during the one-minute walk test. Edema of the tibiofemoral joint was assessed by variation of joint diameter (cm). Tibiotarsal joint edema was measured by the volume of the paw (mL). RESULTS: Administration of complete Freund's adjuvant containing Mycobacterium butyricum increased paw elevation time and edema in both joints. CONCLUSIONS: These data allow standardization of an animal model of chronic monoarthritis adequate for analysis of the effects of exercise on treatment of rheumatoid arthritis.

Evidências de que um protocolo de atividade física pode reduzir a contagem de leucócitos sinoviais de ratos artríticos / Evidence that a physical activity protocol can reduce synovial leukocyte count in arthritic rats

INTRODUÇÃO: O exercício físico apresenta potenciais benefícios na artrite, retardando a incapacidade funcional e melhorando a função das articulações. Estudos in vivo utilizando modelos experimentais de artrite podem fornecer informações úteis sobre estes benefícios. OBJETIVO: O propósito deste estudo foi avaliar os efeitos do exercício de baixa intensidade em um modelo de artrite induzida por CFA em ratos. MÉTODOS: A incapacitação articular foi mensurada pelo tempo de elevação da pata em uma deambulação estimulada no período de um minuto. O edema foi avaliado pela medida do diâmetro articular do joelho. O exsudato inflamatório foi coletado após dez dias para contagem de leucócitos. O protocolo de exercício consistiu de dois minutos de deambulação no primeiro dia, dez minutos de deambulação no segundo dia e 20 minutos de deambulação do terceiro ao décimo dia. O grupo controle foi submetido a um minuto de deambulação uma vez ao dia através de dez dias. O envolvimento de corticosteroide foi avaliado pelo tratamento dos animais por aminoglutetimida. RESULTADOS: O protocolo de exercício produziu uma pequena, mas sustentada redução da incapacitação e do edema articulares, associada a uma grande redução na contagem de leucócitos sinoviais. A aminoglutetimida preveniu apenas o efeito na contagem de leucócitos sinoviais. CONCLUSÃO: Esses resultados sugerem que uma atividade física de baixa intensidade não agrava a sintomatologia dos animais artríticos, de fato apresentando leve melhora, e ainda pode reduzir acentuadamente a migração de leucócitos para o espaço sinovial.

INTRODUCTION: Physical activity is thought to be beneficial to arthritis, delaying disability and/or improving joint function. In vivo studies using experimental models of arthritis may provide useful information about such benefits. OBJECTIVE: The aim of the present study was to evaluate the effects of the low-intensity exercise on a model of CFA-induced arthritis in rats. METHODS: Articular incapacitation was measured by the paw elevation time in 1-min periods of stimulated walk. Edema was evaluated by the knee-joint diameter. Synovial exudate was sampled after 10 days for leukocyte count. The exercise protocol consisted of a 2-min period of stimulated walk in the 1st day, 10 min in the 2nd day, and 20 min from the 3rd to the 10th day; The control animals were submitted to 1-min period of stimulated walk once a day over 10 days. Corticosteroid involvement was assessed by treating the animals with aminoglutethimide. RESULTS: The exercise protocol produced a slight but sustained reduction of disability and joint swelling associated with a large reduction in the synovial leukocyte count. Aminoglutethimide only prevented the effect on synovial leukocyte count. CONCLUSION: These results suggest that a low-intensity physical activity does not aggravate the symptoms of arthritic animals, in fact showing a slight improvement, and still can markedly reduce the migration of leukocytes into the synovial space.