Mecanismos intracelulares induzidos por leucotrienos durante a diferenciação osteogênica / Leukotriene-induced intracellular mechanisms during osteogenic differentiation

Os leucotrienos (LTs) são mediadores inflamatórios derivados da via 5- lipoxigenase (5-LO), com contribuição relevante na reabsorção óssea. Neste estudo investigamos o papel dos LTs na diferenciação osteogênica e o seu impacto na osteoclatogênese. Assim, foi avaliado o perfil ósseo dos camundongos 129/Sv (WT) e 5-LO Knockout (5-LO KO) por meio de microtomografia computadorizada, evidenciando maior densidade óssea vertebral e trabéculas mais espessas em machos 5-LO KO. Após isso, osteoblastos primários (OBL) foram isolados e cultivados para determinar a atividade de fosfatase alcalina (ALP) e o potencial de mineralização. Resultados mostraram que OBL KO possui maior atividade de ALP e mineralização, em todos os períodos quando comparados com WT. Em adição, o tratamento com os LTs B4 e D4 inibiu a deposição de cálcio. Os inibidores da síntese de LTs e os antagonistas do BLT1/2 foram efetivos em recuperar a formação dos nódulos mineralizados. A cinética do Alox5 apresentou um aumento da expressão nos períodos de maior diferenciação celular em OBL WT. Além disso, a expressão de OCN, MMPs 2 e 9 e RANKL foram aumentadas em células 5-LO KO em quase todos os períodos avaliados. Em geral, o estímulo com LTs, seus inibidores e antagonistas diminuiu a expressão de Sp7, Col1a1, Opg e MMP-9 e aumentou RANKL em células KO. A sinalização por meio de segundos mensageiros também foi avaliada. Células 5-LO KO apresentam menor concentração de cálcio intracelular (Ca2+i) em relação ao WT. No período de 14 dias, o estímulo com LTD4 inibiu a liberação Ca2+i independente da linhagem, em relação ao controle. Os níveis de cAMP foram menores em OBL 5- LO KO, em todos os grupos tratados ou controle. LTD4 diminuiu a concentração de cAMP, mas não LTB4, em OBL 5-LO KO. O estudo também quantificou a produção de LTB4 e outros eicosanoides em osteoblastos mostrando a sua capacidade de síntese. A análise proteômica revelou 89 proteínas com expressão diminuída em OBL 5-LO KO, de um total de 154, sendo a maioria relacionada ao citoesqueleto e ao metabolismo energético. Também foram identificadas 59 proteínas exclusivas em OBL 5-LO KO e 06 unicamente expressas em células WT, revelando as diferenças intrínsecas de cada animal. O perfil osteoclastogênico de camundongos WT vs. 5-LO KO mostrou diferenças significativas na análise fenotípica, TRAP e na expressão gênica de células derivadas da linhagem monocítica-macrofágica. Após o estímulo com M-CSF e RANKL, as células WT apresentaram osteoclastos gigantes multinucleados, porém, células 5-LO KO apresentaram uma população de células com formas e tamanhos variáveis, e menor grau de maturação. Em adição, os LTsexógenos não modularam a atividade da TRAP. O meio condicionado proveniente dos OBL WT e KO, retardaram o processo de formação dos osteoclastos. A análise da expressão gênica em osteoclastos mostrou diminuição da expressão de Alox5, Il- 1b, Il-6 e TNFa em células 5-LO KO. BLT1/2, CysLt1 e os marcadores da diferenciação Acp5, Ctsk e Nfact1 não apresentaram diferenças entre os animais. Em adição, o LTB4 diminuiu a expressão do Alox5 e a Il-1b foi aumentada em osteoclastos WT. Assim, os resultados demonstram que os LTs são capazes de modular o metabolismo ósseo, e a ausência do gene da 5-LO está relacionada ao maior perfil osteogênico.(AU)

Leukotrienes (LTs) are inflammatory mediators derived from the 5-lipoxygenase (5-LO) pathway, with a relevant contribution in bone resorption. In this study we investigated the role of LTs in osteogenic differentiation and its impact on osteoclastogenesis.Thus, the bone profile of the 129/Sv (WT) and 5-LO Knockout mice (5-LO KO) was evaluated by computerized microtomography, showing higher vertebral bone density and thicker trabeculae in 5-LO KO males. After that, primary osteoblasts (OBL) were isolated and cultured to determine alkaline phosphatase activity (ALP) and mineralization potential. Results showed that OBL KO has higher ALP activity and mineralization, in all periods when compared with WT. In addition, the treatment with LTB4 and LTD4 inhibited calcium deposition. Inhibitors of LT synthesis and BLT1/2 antagonists were effective to recover the mineralized nodules formation. The kinetics of Alox5 showed an increase in expression during cellular differentiation period in WT OBL. In addition, expression of OCN, MMPs 2 and 9 and RANKL were increased in 5- LO KO cells in almost all evaluated periods. In general, the stimulation with LTs, their inhibitors and antagonists decreased the expression of Sp7, Col1a1, Opg and MMP- 9. But it increased the RANKL expression in KO cells. The second messengers signaling was also evaluated. 5-LO KO cells showed lower concentration levels of intracellular calcium (Ca2+ i) when compared to WT cells. In the 14-day period, the LTD4 treatment inhibited the Ca2+i independent of the murine lineage, relative to the control. cAMP levels were lower in OBL 5-LO KO, in all treated or control groups. LTD4 decreased the concentration of cAMP, but not LTB4, in KO cells. The study also quantified the production of LTB4 and other eicosanoids in osteoblasts showing their ability to synthesize those metabolites. The proteomic analysis revealed 89 downregulated proteins in OBL KO, out of a total of 154, most of them related to cytoskeleton and energy metabolism. Also 59 identified proteins were unique in OBL 5-LO KO and 06 exclusively expressed in WT cells, revealing the intrinsic differences of each strain. The osteoclastogenic profile of WT vs. 5-LO KO showed significant differences in phenotypic analysis, TRAP and in the gene expression of cells derived from the monocyte-macrophage-lineage. After M-CSF and RANKL stimulation, WT cells showed multinucleated giant osteoclasts. However, 5-LO KO cells presented a population of cells with variable shapes and sizes, and a lower maturation stage. In addition, exogenous LTs did not modulate TRAP activity. The conditioned medium from OBL WT and 5-LO KO delayed the formation process of osteoclasts. Gene expression analysis in osteoclasts showed decreased expression of Alox 5, Il-1b, Il-6 and TNFα in 5-LO KO cells. BLT1/2, CysLt1 and the osteoclast differentiation markers Acp5, Ctsk and Nfact1 showed no differences between the strains. In addition, LTB4 decreased the expression of Alox5, and IL-1b was increased in WT osteoclasts. Thus, the results demonstrate that the LTs are able to modulate the bone metabolism, and the absence of the 5-LO gene is related to the greater osteogenic profile.(AU)

Antileukotrienes in the treatment of asthma and allergic rhinitis

OBJETIVO: Comparar os antagonistas de leucotrienos (ARLT) aos outros grupos de medicamentos utilizados para tratar a asma e a rinite alérgica. FONTES DOS DADOS: MEDLINE, LILACS e Biblioteca Cochrane. Palavras chaves: leucotrienos, antileucotrienos, tratamento da asma, tratamento da rinite alérgica, asma e rinite alérgica. Procurou-se agrupar os principais trabalhos e revisões sobre o assunto. SíNTESE DOS DADOS: Os ARLT são mais eficazes do que placebo e potencializam os efeitos dos corticosteróides inalados. A associação de corticosteróides inalados com agentes beta2 agonistas de longa duração (LABA) é mais eficaz do que a associação de cortiscoteróides inalados + ARLT. Embora pareça racional o uso de ARLT na crise aguda de asma e rinite alérgica, mais estudos são necessários para comprovar esse benefício. Os ARLT promovem redução no tempo de hospitalização e no número de crises de sibilância em lactentes com bronquiolite viral aguda pelo vírus respiratório sincicial e na sibilância recorrente após bronquiolite viral aguda. Os ARLT são menos eficazes que os corticosteróides intranasais no manejo da rinite alérgica. Os ARLT são eficazes na asma induzida por exercício (AIE), embora não constituam a primeira linha de tratamento. CONCLUSÃO: Estudos controlados e randomizados mostram que os corticosteróides inalados são as drogas de escolha para o tratamento da asma persistente e rinite alérgica. :Não existem evidências suficientes para recomendar o uso de ARLT como medicamento de primeira linha (monoterapia) em crianças com asma (nível I). Nas crianças que não podem usar corticosteróides inalados, os ARLT podem ser uma alternativa (nível II).

OBJECTIVE: To compare leukotriene antagonists (LTA) to other groups of drugs used in asthma and allergic rhinitis treatment. SOURCES: MEDLINE, LILACS and Cochrane Library. Keywords: leukotrienes, antileukotrienes, asthma treatment, allergic rhinitis treatment, asthma and allergic rhinitis. An attempt was made to group the main studies and reviews about this topic. SUMMARY OF THE FINDINGS: LTA are more efficient than placebo and enhance the effects of inhaled corticosteroids. The association of inhaled corticosteroids with long-acting beta2-agonists is more efficient than the association of inhaled corticosteroids + LTA. Although use of LTA in acute asthma attacks and allergic rhinitis seems reasonable, more studies are needed to confirm this benefit. LTA reduce hospitalization time and the number of wheezing attacks in infants with acute viral bronchiolitis caused by respiratory syncytial virus, as well as recurrent wheezing after acute viral bronchiolitis. LTA are less efficient than intranasal corticosteroids for allergic rhinitis management. LTA are efficient in exercise-induced asthma, although they are not the first-line treatment. CONCLUSIONS: Controlled and randomized studies show that inhaled corticosteroids are the drugs of choice to treat persistent asthma and allergic rhinitis. There is not enough evidence to recommend the use of LTA as first-line drug (monotherapy) in children with asthma (level I). For children who cannot use inhaled corticosteroids, LTA may be a good alternative (level II).

Nonsteroidal anti-inflammatory drugs: cyclooxygenase 2 inhibitors

OBJETIVO: Analisar os antiinflamatórios não-hormonais (AINH) inibidores seletivos da Cox 2 quanto ao mecanismo de ação, principais indicações, posologia e efeitos adversos mais comuns. FONTES DOS DADOS: MEDLINE e LILACS, sites da Food and Drug Administration (FDA) e da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA). Foram selecionados os artigos mais importantes, com destaque para as publicações dos últimos 5 anos. SíNTESE DOS DADOS: As principais indicações dos AINH são o controle da dor e da inflamação aguda e crônica. Não existem evidências que demonstrem maior efetividade de um AINH sobre outro. Até a presente data, nenhum inibidor da Cox2 foi liberado para uso na faixa etária pediátrica. Apenas o meloxicam e o etoricoxibe podem ser prescritos para adolescentes (13 e 16 anos, respectivamente). Os inibidores seletivos da Cox 2 são indicados em pacientes com efeitos adversos comprovadamente relacionados aos AINH não seletivos. Em alguns casos de alergia à aspirina, os Cox 2 seletivos podem ser prescritos, mas seu uso deve ser cuidadoso. Os principais efeitos adversos incluem os cardiovasculares e os fenômenos trombóticos. CONCLUSÕES: Os inibidores seletivos da Cox 2 são medicamentos que vêm sendo utilizados em algumas situações clínicas bem determinadas e podem oferecer algumas vantagens com relação aos AINH não seletivos. No entanto, devido ao custo mais elevado e aos potenciais efeitos adversos cardiovasculares, seu emprego deve ser criterioso.

OBJECTIVE: To analyze selective COX 2 inhibitor nonsteroidal anti-inflammatory drugs (NSAID) in terms of their mechanism of action, principal indications, posology and most common adverse effects. SOURCES: MEDLINE and LILACS databases and Food and Drug Administration (FDA) and National Agency for Sanitary Vigilance (ANVISA - Agência Nacional de Vigilância Sanitária) websites. The most important articles were selected and preference was given to articles published within the last 5 years. SUMMARY OF THE FINDINGS: The principal indications for NSAID are for control of pain and acute and chronic inflammation. There is no overwhelming evidence that demonstrates the superiority of one NSAID over another in terms of effectiveness. To date none of the COX 2 inhibitors has been liberated for use in the pediatric age group. Only meloxicam and etoricoxib can be prescribed for adolescents (13 and 16 years, respectively). Selective COX 2 inhibitors are indicated for patients with adverse effects that have proven to be associated with nonselective NSAID use. Selective COX 2 inhibitors can be prescribed in some cases of allergy to aspirin, but they must be used with care. Principal adverse effects include cardiovascular events and thrombotic phenomena. CONCLUSIONS: Selective COX 2 inhibitors are medicines that have been used in certain well-defined clinical situations and which may offer certain advantages over nonselective NSAID. Nevertheless, taking into consideration the higher cost involved and the potential for adverse cardiovascular effects, they should be employed only in accordance with strict criteria.

Mecanismo de açäo das drogas antiinflamatórias näo-esteróides: I- Açöes farmacológicas das prostaglandinas leucotrienos / Mechanism of action of non-steroid antiinflammatory drugs. I- Pharmacological actions of prostaglandins and leukotrienes

O ácido araquidônico pode ser liberado de membranas celulares pela açäo de fosfolipases em resposta a diferentes estímulos. Uma vez liberado, o ácido araquidônico será metabolizado por dois tipos distintos de enzimas: a cicloxigenase e a lipoxigenase. A via de cicloxigenase fornece importantes produtos metabólicos, incluindo a prostaciclcina, o tromboxano e as prostaglandinas E (PGE) e F(PGF2alfa). As lipoxigenases formam hidroperóxidos instáveis que se transformam nos leucotrienos. A prostaciclina e a PGE2 säo potentes vasodilatadores e agentes hiperalgésicos detectados em sítios de processos inflamatorios. Acredita-se que a prostaciclina e a PGE2, atuando sinergicamente com outros mediadores como a histamina e as cininas, contribuam para a formaçäo do edema, eritema e dor que caracterizam o processo inflamatório. Outras importantes açöes dos produtos de cicloxigenase incluem atividade pirogênica sobre o hipotálamo e de agregaçäo laquetária. É bastante provável que a inibiçäo seletiva da cicloxigenase pelas drogas antiinflamatórias näo-esteróides seja responsável pelas açöes antiinflamatórias, antipirética, analgésica e antiagregante plaquetária desta classe de fármacos