A Rat Model of Rheumatoid Arthritis: TDZD-8 is Associated with the Protection Against the Induction of the Synovium Knee Joint IL-17A/GSK3β/ROS/α-SMA Axis of Fibrosis

SUMMARY: Rheumatoid arthritis (RA) that affects the synovial knee joint causes swelling of the synovial membrane and tissue damage. Interleukin-17A (IL-17A) and the enzyme glycogen synthase kinase-3β (GSK3β) are involved in the pathogenesis of RA. The link between IL-17A, GSK3β, the oxidative stress, and the profibrogenic marker alpha-smooth muscle actin (α-SMA) with and without TDZD-8, GSK3β inhibitor has not been studied before. Consequently, active immunization of rats was performed to induce RA after three weeks using collagen type II (COII) injections. The treated group received daily injection of 1 mg/kg TDZD-8 for 21 days following the immunization protocol (COII+TDZD-8). Blood and synovium tissue samples were harvested at the end of the experiment. RA development was confirmed as corroborated by a substantial increase in blood levels of the highly specific autoantibody for RA, anti-citrullinated protein antibody as well as augmentation of reactive oxidative species (ROS) levels measured as lipid peroxidation. RA induction also increased synovium tissue levels of IL-17A and the profibrogenic marker, α-SMA. All these parameters seemed to be significantly (p<0.0001) ameliorated by TDZD-8. Additionally, a significant correlation between IL-17A, ROS, and α-SMA and biomarkers of RA was observed. Thus, knee joint synovium RA induction augmented IL-17A/GSK3β/ROS/α-SMA axis mediated arthritis in a rat model of RA, which was inhibited by TDZD-8.

La artritis reumatoide (AR) que afecta la articulación sinovial de la rodilla provoca inflamación de la membrana sinovial y daño tisular. La interleucina-17A (IL-17A) y la enzima glucógeno sintasa quinasa-3β (GSK3β) están involucradas en la patogenia de la AR. No se ha estudiadol vínculo entre IL-17A, GSK3β, el estrés oxidativo y el marcador profibrogénico actina de músculo liso alfa (α-SMA) con y sin inhibidor de TDZD-8, GSK3β. En consecuencia, se realizó una inmunización activa de ratas para inducir la AR después de tres semanas usando inyecciones de colágeno tipo II (COII). El grupo tratado recibió una inyección diaria de 1 µg/ kg de TDZD-8 durante 21 días siguiendo el protocolo de inmunización (COII+TDZD-8). Se recogieron muestras de sangre y tejido sinovial al final del experimento. El desarrollo de AR se confirmó como lo corroboró el aumento sustancial en los niveles sanguíneos del autoanticuerpo altamente específico para AR, el anticuerpo antiproteína citrulinada, así como el aumento de los niveles de especies oxidativas reactivas (ROS) medidos como peroxidación lipídica. La inducción de AR también aumentó los niveles de tejido sinovial de IL-17A y el marcador profibrogénico, α-SMA. Todos estos parámetros parecían mejorar significativamente (p<0,0001) con TDZD-8. Además, se observó una correlación significativa entre IL- 17A, ROS y α-SMA y biomarcadores de AR. Por lo tanto, la inducción de AR en la sinovial de la articulación de la rodilla aumentó la artritis mediada por el eje IL-17A/GSK3β/ROS/α-SMA en un modelo de rata de AR, que fue inhibida por TDZD-8.

A rat model of rheumatoid arthritis: TDZD-8 is associated with the protection against the induction of the synovium knee joint IL-17A/GSK3beta/ROS/alpha-SMA axis of fibrosis / Un modelo de rata de artritis reumatoide: TDZD-8 está asociado con la protección contra la inducción del eje de fibrosis de la articulación sinovial de la rodilla IL-17A/GSK3ß/ROS/α-SMA

SUMMARY: Rheumatoid arthritis (RA) that affects the synovial knee joint causes swelling of the synovial membrane and tissue damage. Interleukin-17A (IL-17A) and the enzyme glycogen synthase kinase-3β (GSK3β) are involved in the pathogenesis of RA. The link between IL-17A, GSK3β, the oxidative stress, and the profibrogenic marker alpha-smooth muscle actin (α-SMA) with and without TDZD-8, GSK3β inhibitor has not been studied before. Consequently, active immunization of rats was performed to induce RA after three weeks using collagen type II (COII) injections. The treated group received daily injection of 1 mg/kg TDZD-8 for 21 days following the immunization protocol (COII+TDZD-8). Blood and synovium tissue samples were harvested at the end of the experiment. RA development was confirmed as corroborated by a substantial increase in blood levels of the highly specific autoantibody for RA, anti-citrullinated protein antibody as well as augmentation of reactive oxidative species (ROS) levels measured as lipid peroxidation. RA induction also increased synovium tissue levels of IL-17A and the profibrogenic marker, α-SMA. All these parameters seemed to be significantly (p<0.0001) ameliorated by TDZD-8. Additionally, a significant correlation between IL-17A, ROS, and α-SMA and biomarkers of RA was observed. Thus, knee joint synovium RA induction augmented IL-17A/GSK3β/ROS/α-SMA axis mediated arthritis in a rat model of RA, which was inhibited by TDZD-8.

La artritis reumatoide (AR) que afecta la articulación sinovial de la rodilla provoca inflamación de la membrana sinovial y daño tisular. La interleucina-17A (IL-17A) y la enzima glucógeno sintasa quinasa-3β (GSK3β) están involucradas en la patogenia de la AR. No se ha estudiadol vínculo entre IL-17A, GSK3β, el estrés oxidativo y el marcador profibrogénico actina de músculo liso alfa (α-SMA) con y sin inhibidor de TDZD-8, GSK3β. En consecuencia, se realizó una inmunización activa de ratas para inducir la AR después de tres semanas usando inyecciones de colágeno tipo II (COII). El grupo tratado recibió una inyección diaria de 1 µg/ kg de TDZD-8 durante 21 días siguiendo el protocolo de inmunización (COII+TDZD-8). Se recogieron muestras de sangre y tejido sinovial al final del experimento. El desarrollo de AR se confirmó como lo corroboró el aumento sustancial en los niveles sanguíneos del autoanticuerpo altamente específico para AR, el anticuerpo antiproteína citrulinada, así como el aumento de los niveles de especies oxidativas reactivas (ROS) medidos como peroxidación lipídica. La inducción de AR también aumentó los niveles de tejido sinovial de IL-17A y el marcador profibrogénico, α-SMA. Todos estos parámetros parecían mejorar significativamente (p<0,0001) con TDZD-8. Además, se observó una correlación significativa entre IL- 17A, ROS y α-SMA y biomarcadores de AR. Por lo tanto, la inducción de AR en la sinovial de la articulación de la rodilla aumentó la artritis mediada por el eje IL-17A/GSK3β/ROS/α-SMA en un modelo de rata de AR, que fue inhibida por TDZD-8.

Quercetin and resveratrol are associated with the downregulation of TNFalpha/NF-kB/inos axis-mediated acute liver injury in rats induced by paracetamol poisoning / La quercetina y el resveratrol están asociados con la regulación decreciente de la lesión hepática aguda mediada por el eje TNF-alfa/NF-kB/inos en ratas inducida por envenenamiento con paracetamol

SUMMARY: Paracetamol (known as acetaminophen, or APAP) poisoning causes acute liver damage that can lead to organ failure and death. We sought to determine that APAP overdose can augment tumor necrosis factor-alpha (TNF-α)/ nuclear factor kappa B (NF-kB)/induced nitic oxide synthase (iNOS) axis-mediated hepatotoxicity in rats, and the anti-inflammatory polyphenolic compounds, quercetin (QUR) plus resveratrol (RES) can ameliorate these parameters. Therefore, we induced acute hepatotoxicity in rats using APAP overdose (2 g/kg, orally) and the protective group of rats were treated with 50 mg/kg QUR plus 30 mg/kg RES for one week before APAP ingestion. Animals were killed at day 8. APAP poisoning caused the induction of hepatic tissue levels of TNF-α, NF-kB, and iNOS, which were significantly (p<0.05) decreased by QUR+RES. QUR+RES, also inhibited liver injury biomarkers, alanine aminotransferase (ALT) and aspartate aminotransferase (AST). Additionally, a link between liver injury and TNF-α /NF-kB / iNOS axis mediated hepatotoxicity was observed. Thus, the presented data backing the conclusion that intoxication by paracetamol increases TNF-α / NF-kB / iNOS axis -mediated hepatotoxicity, and is protected by a combination of quercetin and resveratrol.

El envenenamiento por paracetamol (conocido como acetaminofeno o APAP) causa daño hepático agudo que puede provocar una insuficiencia orgánica y la muerte. El objetivo de este trabajo fue determinar si la sobredosis de APAP puede aumentar la hepatotoxicidad mediada por el eje del factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α)/factor nuclear kappa B (NF-kB)/óxido nítico sintasa inducida (iNOS) en ratas, y si el polifenólico antiinflamatorio compuesto por quercetina (QUR) más resveratrol (RES) pueden mejorar estos parámetros. Por lo tanto, inducimos hepatotoxicidad aguda en ratas usando una sobredosis de APAP (2 g/kg, por vía oral). El grupo protector de ratas se trató con 50 mg/ kg de QUR más 30 mg/kg de RES durante una semana antes de la ingestión de APAP. Los animales se sacrificaron el día 8. El envenenamiento con APAP en el tejido hepático provocó la inducción de niveles de TNF-α, NF-kB e iNOS, que se redujeron significativamente (p<0,05) con QUR+RES. QUR+RES, también inhibió los biomarcadores de daño hepático, la alanina aminotransferasa (ALT) y el aspartato aminotransferasa (AST). Además, se observó una relación entre la lesión hepática y la hepatotoxicidad mediada por el eje TNF-α /NF-kB/iNOS. Por lo tanto, los datos presentados respaldan la conclusión de que la intoxicación por paracetamol aumenta la hepatotoxicidad mediada por el eje TNF-α /NF-kB / iNOS, y está protegida por una combinación de quercetina y resveratrol.

Metformin and resveratrol suppress type 2 diabetes mellitus-induced articular cartilage damage in rats associated with the inhibition of inflammation and augmentation of proteoglycans / La metformina y el resveratrol suprimen el daño del cartílago articular inducido por la diabetes mellitus tipo 2 en ratas asociado con la inhibición de la inflamación y el aumento de proteoglicanos

SUMMARY: Induction of osteoarthritis (OA) following diabetes is characterized by a sever inflammation of the joints that can lead to disability. The cartilage content of proteoglycans can substantially be reduced, following the induction of diabetes mellitus associated with inflammation as well as knee joint injury, and the antidiabetic drug metformin combined with the anti-inflammatory agent resveratrol can prevent these deleterious effects. Therefore, insulin-independent diabetes, type 2 diabetes mellitus (T2DM) was induced in Albino rats by streptozotocin (STZ) injection (50 mg/kg) after being fed on a high carbohydrate and fat diets for 2 weeks. The protective group of rats which also received a single injection of STZ was treated daily with metformin (Met; 200 mg/kg) and resveratrol (Res; 30 mg/kg) for 12 weeks. Harvested knee joint tissues were prepared for basic histology stain and for proteoglycans staining using light microscopy. Histology images showed in diabetic rats (T2DM) OA development as demonstrated by profound injury to the knee joint and severe decrease of articular cartilage proteoglycans content, which were substantialy protected by Met+Res. Met+Res also significantly (p< 0.0001) decreased diabetes induced glycemia, dyslipidemia, and the inflammatory biomarkers, tumor necrosis factor-alpha (TNF-α), interleukin-6 (IL-6), and high sensitivity C-reactive protein (hs-CRP). In addition, there was a significant correlation between OA and glycemia, dyslipidemia, and inflammation. Collectively, we demonstrate an association between knee joint damage and biomarkers of glycemia, dyslipidemia, and inflammation in diabetes-induced OA, with metformin plus resveratrol providing protective effects.

RESUMEN: La inducción de osteoartritis (OA) después de la diabetes se caracteriza por una inflamación severa de las articulaciones que puede conducir a la discapacidad. El contenido de cartílago de proteoglicanos se puede reducir sustancialmente, luego de la inducción de diabetes mellitus asociada con inflamación y lesión en la articulación de la rodilla sin embargo, el fármaco antidiabético metformina combinado con el agente antiinflamatorio resveratrol puede prevenir estos efectos nocivos. Por lo tanto, se indujo diabetes insulino dependiente, diabetes mellitus tipo 2 (T2DM) en ratas albinas mediante inyección de estreptozotocina (STZ) (50 mg/kg) después de haber sido alimentadas con dietas ricas en carbohidratos y grasas durante 2 semanas. El grupo protector de ratas que también recibió una inyección única de STZ fue tratado diariamente con metformina (Met; 200 mg/kg) y resveratrol (Res; 30 mg/kg) durante 12 semanas. Tejidos de la articulación de la rodilla fueon retirados y teñidos con histología básica y tinción de proteoglicanos usando microscopía óptica. Las imágenes histológicas en ratas diabéticas mostraban (T2DM) desarrollo de OA visualizadas por una lesión profunda en la articulación de la rodilla y una disminución severa del contenido de proteoglicanos del cartílago articular, los cuales estaban sustancialmente protegidos por Met+Res. Met+Res. También disminuyó significativamente (p< 0,0001) la glucemia inducida por la diabetes, la dislipidemia y los biomarcadores inflamatorios, el factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α), la interleucina-6 (IL-6) y la proteína C reactiva de alta sensibilidad (PCR-hs). Además, hubo una correlación significativa entre la OA y la glucemia, la dislipidemia y la inflamación. En conjunto, demostramos una asociación entre el daño de la articulación de la rodilla y los biomarcadores de glucemia, dislipidemia e inflamación en la OA inducida por diabetes, con metformina más resveratrol que brindan efectos protectores.

Suppression of nitrosative stress and inflammation of the knee joint synovium in collagen type ii-induced rheumatoid arthritis by the inhibition of glycogen synthase kinase-3ß / Supresión del estrés nitrosativo e inflamación de la sinovial de la articulación de la rodilla en la artritis reumatoide inducida por colágeno tipo ii mediante la inhibición de la glucógeno sintasa quinasa-3 ß

SUMMARY: Rheumatoid arthritis (RA), an inflammatory autoimmune disease that causes cartilage degradation and tissue destruction, can affect synovial joints such as the knee joint. The link between the nitrosative stress enzyme inducible nitric oxide synthase (iNOS) and the cytokine interleukin-1 (IL-1β) in RA-induced knee joint synovial membrane damage with and without the incorporation of the GSK3β inhibitor TDZD-8 has never been studied. As a result, we used active immunization method with collagen type II (COII) for twenty one days to induce RA in rats. TDZD-8 (1 mg/kg; i.p.) was given daily into matched immunized rats for three weeks after day 21 (COII+TDZD-8). Blood and tissue samples were taken 42 days after immunization. A dramatic increase in rheumatoid factor (RF) blood levels, as well as considerable synovial tissue damage and inflammatory cell infiltration of the synovial membrane, were used to validate the onset of RA following COII immunization. COII immunization increased tissue levels of iNOS protein and IL- 1β mRNA and protein expression, which TDZD-8 suppressed considerably (p<0.0001). Furthermore, there was a significantly (p<0.001) positive correlation between iNOS, inflammatory biomarkers, and RF. We concluded that TDZD-8 reduced RA-induced IL-1β -iNOS axis-mediated arthritis in the rat knee joint synovium.

RESUMEN: La artritis reumatoide (AR), es una enfermedad autoinmune inflamatoria que causa la degradación del cartílago y la destrucción del tejido, pudiendo afectar las articulaciones sinoviales, como la articulación de la rodilla. No se ha estudiado el vínculo entre la óxido nítrico sintasa inducible por la enzima del estrés nitrosativo (iNOS) y la citocina interleucina-1 (IL-1β) en el daño de la membrana sinovial de la articulación de la rodilla provocado por AR con y sin la incorporación del inhibidor de GSK3β TDZD-8. Utilizamos el método de inmunización activa con colágeno tipo II (COII) durante veintiún días para inducir AR en ratas. Se administró TDZD-8 (1 mg/kg; i.p.) diariamente a ratas inmunizadas emparejadas durante tres semanas después del día 21 (COII+TDZD- 8). Se tomaron muestras de sangre y tejido 42 días después de la inmunización. Se observó un gran aumento de los niveles sanguíneos del factor reumatoideo (FR), así como un daño considerable del tejido sinovial e infiltración de células inflamatorias en la membrana sinovial, para validar la aparición de la AR después de la inmunización con COII. La inmunización con COII aumentó los niveles tisulares de la proteína iNOS y la expresión de proteína y ARNm de IL-1β, que TDZD-8 suprimió considerablemente (p<0,0001). Además, hubo una correlación positiva significativa (p<0,001) entre iNOS, biomarcadores inflamatorios y FR. Concluimos que TDZD- 8 redujo la artritis mediada por el eje IL-1β-iNOS inducida por la AR en la sinovial de la articulación de la rodilla de rata.

Paracetamol poisoning induces acute liver injury in rats: inhibition of miR-155/cd45 axis-mediated antioxidant depletion and hepatotoxicity using quercetin and resveratrol / La intoxicación por paracetamol induce daño hepático agudo en ratas: inhibición de la depleción de antioxidantes mediado por el eje miR-155/cd45 y hepatotoxicidad usando quercetina y resveratrol

SUMMARY: Ingestion of an overdose of paracetamol (also called acetaminophen, or APAP) induces hepatotoxicity that can lead to liver failure. The link between the pro-inflammatory microRNA-155 (miR-155) and leukocyte infiltration (CD45) in APAP- antioxidant depletion and liver toxicity with and without the natural polyphenolic compounds, quercetin (QUR) plus resveratrol (RES) has not been previously studied. Therefore, acute hepatic injury was induced in rats by 2 g/kg APAP (single dose, orally) and another group started QUR (50 mg/kg) plus RES (30 mg/kg) treatment one week prior to APAP ingestion. Animals were culled 24 hours post the paracetamol treatment. APAP overdose induced hepatic and blood levels of miR-155 expression, CD45 (leukocyte common antigen) immunostaining, degenerated hepatocytes, and hepatic injury enzymes; alanine aminotransferase (ALT) and aspartate aminotransferase (AST), which were markedly decreased by QUR+RES. Whereas, APAP intoxication ameliorated liver tissue levels of the antioxidants, glutathione peroxidase and superoxide dismutase that were augmented by QUR+RES. Moreover, a significant (p<0.05) correlation between miR-155/CD45 axis and liver tissue injury was observed. These findings show that paracetamol intoxication augments miR- 155/CD45 axis-mediated modulation of antioxidants and liver injury in rats, and is protected by QUR+RES.

RESUMEN: La ingestión de una sobredosis de paracetamol (también llamado acetaminofeno o APAP) induce hepatotoxicidad que puede provocar insuficiencia hepática. El vínculo entre el microARN-155 proinflamatorio (miR-155) y la infiltración de leucocitos (CD45) en el agotamiento de APAP- antioxidante y la toxicidad hepática con y sin los compuestos polifenólicos naturales, quercetina (QUR) más resveratrol (RES) no ha sido previamente investigado. En este estudio, se indujo daño hepático agudo en ratas con 2 g/kg de APAP (dosis única, por vía oral) y otro grupo comenzó el tratamiento con QUR (50 mg/ kg) más RES (30 mg/kg) una semana antes de la ingestión de APAP. Los animales se sacrificaron 24 horas después del tratamiento con paracetamol. La sobredosis de APAP indujo niveles hepáticos y sanguíneos de expresión de miR-155, inmunotinción de CD45 (antígeno leucocitario común), degeneración de los hepatocitos y daño hepático enzimático; alanina aminotransferasa (ALT) y aspartato aminotransferasa (AST), disminuyeron notablemente con QUR+RES. Mientras que la intoxicación con APAP mejoró los niveles de antioxidantes, glutatión peroxidasa y superóxido dismutasa en el tejido hepático los que aumentaron con QUR+RES. Además, se observó una correlación significativa (p<0,05) entre el eje miR-155/CD45 y la lesión del tejido hepático. Estos hallazgos muestran que la intoxicación por paracetamol aumenta la modulación mediada por el eje miR-155/CD45 de los antioxidantes y la lesión hepática en ratas, y está protegida por QUR+RES.

Inhibition of diabetes mellitus-induced knee joint injury in rats by a combination of metformin and captopril / Inhibición de la lesión de la articulación de la rodilla inducida por diabetes mellitus en ratas mediante una combinación de metformina y captopril

SUMMARY: Osteoarthritis (OA) is an inflammatory disease that damages the joints and affects millions of people worldwide. The potential inhibitory effects of the antidiabetic drug metformin combined with captopril, the angiotensin-converting enzyme inhibitor, on diabetes-induced damage to the knee joint articular cartilage associated with the inhibition of glycemia, dyslipidemia, and inflammation has not been investigated before. Therefore, we induced diabetes in rats using high carbohydrate and fat diets and a single injection of streptozotocin (50 mg/kg). The protective group of rats was pre-treated with combined daily doses of metformin (Met; 200 mg/kg body weight) and captopril (Cap; 150 mg/kg body weight) for 14 days before diabetic induction and continued on metformin and resveratrol until the end of the experiment at week 12. Harvested tissues obtained from knee joints were prepared for basic histology staining with haematoxylin and eosin (H&E) and examined under light microscopy. Representative H&E images showed that OA was developed in the diabetic rats as demonstrated by a profound damage to the knee joints such as irregular eroded and a sharp decrease in the thickness of the articular cartilage surface and abnormal remodeling of the subchondral bone that were substantially ameliorated by Met+Cap. Met+Cap also significantly (p< 0.05) reduced blood levels of glucose, glycated hemoglobin (HbA1c), dyslipidemia, and the inflammatory biomarkers, high sensitivity C-reactive protein (hs-CRP), interleukin-6 (IL-6), and tumour necrosis factor-alpha (TNF-α) induced by diabetes. In addition, a significant (p≤ 0.0014) correlation between the articular cartilage thickness and the blood levels of glucose, HbA1c, triglyceride (TG), low density lipoprotein-cholesterol (LDL-C), high density lipoprotein- cholesterol (HDL-C), and hs-CRP were observed. Thus, we demonstrate that Met+Cap effectively protect the knee joint against injuries induced secondary to diabetes in rats, possibly due to the inhibition of glycemia, dyslipidemia, and biomarkers of inflammation.

RESUMEN: La osteoartritis (OA) es una enfermedad inflamatoria que daña las articulaciones y afecta a millones de per- sonas en todo el mundo. No se han investigado los posibles efectos inhibidores del fármaco antidiabético metformina combinado con captopril, el inhibidor de la enzima convertidora de angiotensina, sobre el daño inducido por la diabetes en el cartílago articular de la articulación de la rodilla asociado con la inhibición de la glucemia, dislipidemia e inflamación. En este estudio fue inducida la diabetes en ratas con dietas altas en carbohidratos y grasas y una sola inyección de estreptozotocina (50 mg / kg). El grupo protector de ratas se pretrató con dosis diarias combinadas de metformina (Met; 200 mg / kg de peso corporal) y captopril (Cap; 150 mg / kg de peso corporal) durante 14 días antes de la inducción diabética. El tratamiento se continuó con metformina y resveratrol hasta el final del experimento en la semana 12. Los tejidos obtenidos de las articulaciones de la rodilla se prepararon para la tinción de histología básica con hematoxilina y eosina (H&E) y se examinaron con microscopía óptica. Imágenes representativas de H&E mostraron que la OA se desarrolló en las ratas diabéticas, como lo evidencia un daño profundo en las articulaciones de la rodilla, como la erosión irregular y una fuerte disminución en el grosor de la superficie del cartílago articular y remodelación anor- mal del hueso subcondral que fueron mejorados sustancialmente por Met + Cap. Met + Cap. También redujo significativamente (p <0.05) los niveles sanguíneos de glucosa, hemoglobina glicosilada (HbA1c), dislipidemia y los biomarcadores inflamatorios, proteína C reactiva de alta sensibilidad (hs-CRP), interleucina-6 (IL-6), y factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α) inducido por diabetes. Además, una correlación significativa (p≤ 0,0014) entre el grosor del cartílago articular y los niveles sanguíneos de glucosa, HbA1c, triglicéridos (TG), lipoproteínas-colesterol de baja densidad (LDL- C), lipoproteínas de alta densidad-colesterol (HDL-C) ) y hs-CRP. Así, demostramos que Met + Cap protege eficazmente la articulación de la rodilla contra lesiones inducidas por diabetes en ratas, posiblemente debido a la inhibición de la glicemia, dislipidemia y biomarcadores de inflamación.

Suppression of thioacetamide-induced hepatic injury in rats treatment with resveratrol: role of mammalian target of rapamycin (mTOR) cell signaling / Supresión de la lesión hepática inducida por tioacetamida en ratas tratadas con resveratrol: rol de la vía de señalización mTOR (mammalian target of rapamycin)

Chronic hepatotoxicity is a debilitating and frequently life-threatening disease resulting in progressive liver failure. The toxic chemical, thioacetamide (TAA) is used to evaluate hepatoprotective agents, and the polyphenolic compound, resveratrol was proposed as a novel treatment for diseases with hyperactivation of the mammalian target of rapamycin (mTOR) cell signaling pathway. This analysis sought to investigate the potential protective effect of resveratrol against liver injury induced by TAA via the inhibition of hepatic mTOR. Model group rats received several injections of TAA (200 mg/kg; twice a week for 8 weeks) before being sacrificed at week 10 and the protective group was pretreated with resveratrol (20 mg/kg) daily for two weeks prior to TAA injections and continued receiving both agents until the end of the experiment. Harvested liver tissues were examined using light microscopy and liver homogenates were assayed for biomarkers of inflammation and assessed the levels of mTOR protein in all animal groups. In addition, blood samples were assayed for biomarkers of liver injury enzyme. TAA substantially damaged the hepatic tissue of the model group such as infiltration of inflammatory cells, vacuolated cytoplasm, dark pyknotic nuclei, and dilated congested blood vessel that were effectively protected by resveratrol. Resveratrol also significantly (p<0.05) inhibited TAA-induced mTOR, high sensitivity c-reactive protein (hs-CRP), tumor necrosis factor-alpha (TNF-α), interleukin-6 (IL-6), alanine aminotransferase (ALT) and aspartate aminotransferase (AST) in harvested liver homogenates and blood samples. Thus, we conclude that resveratrol effectively protects against TAA-induced hepatotoxicity in rats, possibly due to the inhibition of mTOR and inflammation.

La hepatotoxicidad crónica es una enfermedad debilitante y potencialmente mortal que produce insuficiencia hepática progresiva. La toxicidad del químico de la tioacetamida (TAA) se utiliza para evaluar los agentes hepatoprotectores y el compuesto polifenólico, resveratrol, se propuso como un nuevo tratamiento para enfermedades con hiperactivación de la vía de señalización celular mTOR (mammalian Target of Rapamycin). Aquí buscamos investigar el posible efecto protector del resveratrol contra la lesión hepática inducida por TAA a través de la inhibición de la vía de señalización mTOR en hepatocitos. Las ratas del grupo modelo recibieron varias inyecciones de TAA (200 mg / kg; dos veces por semana durante 8 semanas) antes de ser sacrificadas en la semana 10 y el grupo protector se trató previamente con resveratrol (20 mg / kg) diariamente durante dos semanas antes de las inyecciones de TAA y continuó recibiendo ambos agentes hasta el final del experimento. Se examinaron los tejidos hepáticos recolectados usando microscopía óptica y se analizaron los homogeneizados hepáticos para detectar biomarcadores de inflamación y se evaluaron los niveles de proteína mTOR en todos los grupos de animales. Además, se analizaron muestras de sangre para detectar biomarcadores de la enzima de lesión hepática. TAA dañó sustancialmente el tejido hepático del grupo modelo, con infiltración de células inflamatorias, citoplasma vacuolado, núcleos picnóticos oscuros y vasos sanguíneos congestionados dilatados que estaban efectivamente protegidos por el resveratrol. El resveratrol también inhibió significativamente (p <0.05) mTOR, proteína C-reactiva (hs-CRP), factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α), interleucina-6 (IL-6), alanina aminotransferasa (ALT ) y aspartato aminotransferasa (AST) en las muestras de sangre y de hígados recolectados. En conclusión, el resveratrol protege eficazmente contra la hepatotoxicidad inducida por TAA en ratas, posiblemente debido a la inhibición de mTOR y de la inflamación.

Acetaminophen induces alterations to the renal tubular ultrastructure in a rat model of acute nephrotoxicity protected by resveratrol and quercetin / El acetaminofeno induce alteraciones en la ultraestructura tubular renal en un modelo de rata con nefrotoxicidad aguda protegida por resveratrol y quercetina

Acetaminophen (also called paracetamol, or APAP) induced nephrotoxicity is reported after accidental or intentional ingestion of an overdose of the drug. Renal tubular ultrastructural alterations induced by APAP overdose associated with the induction of biomarkers of kidney injury have not been investigated before. Also, we investigated whether the combined polyphenolic anti-inflammatory and antioxidants agents, resveratrol (RES) and quercetin (QUR) can protect against APAP-induced acute kidney injury. The model group of rats received a single dose of APAP (2 g/kg), whereas the protective group of rats was pre-treated for 7 days with combined doses of RES (30 mg/kg) and QUR (50 mg/kg) before being given a single dose of APAP. All rats were then sacrificed one day post APAP ingestion. Harvested kidney tissues were prepared for transmission electron microscopy (TEM) staining and blood samples were assayed for urea, creatinine, and biomarkers of inflammation and oxidative stress. TEM images and blood chemistry analysis showed that APAP overdose induced kidney damage as demonstrated by substantial alterations to the proximal convoluted tubule ultrastructure, and a significant (p<0.05) increase in urea, creatinine, tumor necrosis factor-alpha (TNF-a), and malondialdehyde (MDA) blood levels, which were protected by RES+QUR. These findings indicate that APAP induces alterations to the renal tubular ultrastructure, which is inhibited by resveratrol plus quercetin, which also decreases blood levels of kidney injury biomarkers.

El objetivo de este trabajo fue estudiar la nefrotoxicidad inducida por acetaminofeno (también llamado paracetamol o APAP) después de la ingestión accidental o intencional de una sobredosis de la droga. Las alteraciones ultraestructurales tubulares renales inducidas por sobredosis de APAP asociadas con la inducción de biomarcadores de daño renal no se han investigado. Además, estudiamos si los agentes combinados antiinflamatorios y antioxidantes polifenólicos, el resveratrol (RES) y la quercetina (QUR) pueden proteger contra la lesión renal aguda inducida por APAP. El grupo modelo de ratas recibió una dosis única de APAP (2 g / kg), mientras que el grupo protector de ratas se trató previamente durante 7 días con dosis combinadas de RES (30 mg / kg) y QUR (50 mg / kg) antes de recibir una dosis única de APAP. Todas las ratas se sacrificaron un día después de la ingestión de APAP. Los tejidos renales fueron preparados para el análisis a través de la microscopía electrónica de transmisión (MET). En las muestras de sangre se determinaron la urea, creatinina y los biomarcadores de inflamación y estrés oxidativo. Las imágenes MET y el análisis químico de la sangre mostraron que la sobredosis de APAP inducía daño renal, como lo demuestran las alteraciones sustanciales en la ultraestructura del túbulo contorneado proximal, y además, de un aumento significativo (p <0,05) de la urea, creatinina, factor de necrosis tumoral alfa y niveles sanguíneos de malondialdehído, protegidos por RES + QUR. Estos hallazgos indican que APAP induce alteraciones en la ultraestructura tubular renal, inhibida por el resveratrol más quercetina, que también disminuye los niveles sanguíneos de biomarcadores de daño renal.

Suppression of hepatic apoptosis induced by acetaminophen using a combination of resveratrol and quercetin: an association of oxidative stress and interleukin-11 / Suspensión de la apoptosis hepática inducida por acetaminofén mediante una combinación de resveratrol y quercetina: una asociación de estrés oxidativo e interleucina-1

We sought to determine whether the combined polyphenolic compounds, resveratrol and quercetin can substantially protect against modulation of hepatic biomarkers of apoptosis and survival, p53-Bax axis and B-cell lymphoma 2 (Bcl-2) in an animal model of acetaminophen-induced acute liver injury via the association of oxidative stress and interleukin-11 (IL-11). The model group of rats received a single dose of acetaminophen (2 g/kg), whereas the protective group of rats was pre-treated for 7 days with combined doses of resveratrol (30 mg/kg) and quercetin (50 mg/kg) before being given a single dose of acetaminophen. All rats were then sacrificed 24 hours post acetaminophen ingestion. Acetaminophen overdose induced acute liver injury as demonstrated by profound liver parenchymal damage and increased levels of the liver injury enzymes, alanine aminotransferase (ALT) and aspartate aminotransferase (AST). Acetaminophen significantly (p<0.05) modulated malondialdehyde (MDA), p53, apoptosis regulator Bax, Bcl-2, IL-11, interleukin-6 (IL-6), ALT, AST, superoxide dismutase (SOD), and glutathione peroxidase (GPx), which were significantly protected by resveratrol plus quercetin. We further demonstrated a significant (p<0.01) correlation between IL-11 scoring and the levels of p53, Bax, Bcl-2, and MDA. Thus, resveratrol plus quercetin effectively protect against acetaminophen-induced apoptosis, which is associated with the inhibition of oxidative stress and IL-11.

En el estudio se intentó determinar si los compuestos polifenólicos combinados, el resveratrol y la quercetina pueden proteger sustancialmente contra la modulación de los biomarcadores hepáticos de apoptosis y supervivencia, el eje p53-Bax y el linfoma de células B 2 (Bcl-2) en un modelo animal de lesión hepática aguda inducida por acetaminofén, a través de la asociación del estrés oxidativo y la interleucina-11 (IL-11). El grupo modelo de ratas recibió una dosis única de acetaminofén (2 g / kg), mientras que el grupo protector de ratas fue tratado durante 7 días con dosis combinadas de resveratrol (30 mg / kg) y quercetina (50 mg / kg) antes de recibir una dosis única de acetaminofén. Todas los animales fueron sacrificados 24 horas después de la ingestión de acetaminofén. La sobredosis de acetaminofén indujo una lesión hepática aguda, como se observó en el daño profundo del parénquima hepático y el aumento de los niveles de las enzimas en la lesión hepática, alanina aminotransferasa (ALT) y aspartato aminotransferasa (AST). Acetaminofén moduló significativamente (p <0.05) malondialdehído (MDA), p53, regulador de apoptosis Bax, Bcl2, IL-11, interleucina-6 (IL-6), ALT, AST, superóxido dismutasa (SOD) y glutatión peroxidasa ( GPx), los que se encontraron significativamente protegidos por el resveratrol y quercetina. Además se determinó una correlación significativa (p <0.01) entre la puntuación de IL-11 y los niveles de p53, Bax, Bcl-2 y MDA. En conclusión, el resveratrol más la quercetina protegen de manera efectiva contra la apoptosis inducida por acetaminofén, asociada con la inhibición del estrés oxidativo y la IL-11.

Vanadium inhibits Type 2 diabetes mellitus-induced aortic ultrastructural alterations associated with the Inhibition of dyslipidemia and biomarkers of inflammation in rats / El vanadio inhibe las alteraciones ultraestructurales aórticas inducidas por la diabetes mellitus Tipo 2 asociadas con la inhibición de la dislipidemia y los biomarcadores de inflamación en ratas

The potential inhibitory effect of the insulin mimicking agent, vanadium on type 2 diabetes mellitus (T2DM)induced alterations to the aorta ultrastructure associated with the suppression of dyslipedima and biomarkers of inflammation has not been investigated before. Therefore, we tested whether vanadium can protect against aortic injury induced secondary to T2DM possibly via the inhibition of blood lipid and inflammatory biomarkers. T2DM was induced in rats by a high-fat diet and streptozotocin (50 mg/ kg), and the treatment group started vanadium treatment five days post diabetic induction and continued until being sacrificed at week 10. Using light and electron microscopy examinations, we observed in the model group substantial damage to the aorta tissue such as damaged endothelium, degenerative cellular changes with vacuolated cytoplasm and thickened internal elastic lamina that were substantially ameliorated by vanadium. Administration of vanadium to diabetic rats also significantly (p<0.05) reduced blood levels of glucose, hyperlipidemia and biomarkers of inflammation (TNF-a, IL-6). We conclude that vanadium protects against T2DM-induced aortic ultrastructural damage in rats, which is associated with the inhibition of blood sugar and lipid and inflammatory biomarkers.

El potencial efecto inhibidor del agente imitador de la insulina, el vanadio en las alteraciones inducidas por la diabetes mellitus tipo 2 (DM2) en la ultraestructura de la aorta, asociada con la supresión de dislipidemia y los biomarcadores de inflamación no se ha investigado anteriormente. El objetivo fue estudiar las propiedades del vanadio para proteger contra la lesión aórtica inducida a la DM2, a través de la inhibición de los lípidos sanguíneos y los biomarcadores inflamatorios. La DM2 fue inducida en ratas con una dieta alta en grasas y estreptozotocina (50 mg / kg), y el grupo de tratamiento fue sometido a un régimen continuo con vanadio, cinco días después de la inducción diabética hasta ser sacrificadas en la semana 10. Se utilizaron exámenes de luz y microscopía electrónica en el grupo modelo y se observó un daño sustancial al tejido de la aorta, como también en el endotelio; los cambios celulares degenerativos con citoplasma vacuolado y lámina elástica interna engrosada mejoró sustancialmente con vanadio. La administración de vanadio a ratas diabéticas también redujo significativamente (p <0,05) los niveles sanguíneos de la glucosa, hiperlipidemia y los biomarcadores de inflamación (TNFa, IL-6). En conclusión, el vanadio protege contra el daño ultraestructural aórtico inducido por T2DM en ratas, que es asociado con la inhibición del azúcar en la sangre y los biomarcadores de lípidos y de inflamatorios.

Inhibition of paracetamol-induced acute kidney damage in rats using a combination of resveratrol and quercetin / Inhibición de daño renal agudo inducido por paracetamol en ratas usando una combinación de resveratrol y quercetina

Paracetamol (also called acetaminophen, or APAP) overdose causes acute damage to the liver and kidneys in both humans and experimental animal models via the induction of the oxidative stress pathway. We sought to determine whether the combined antioxidants and anti-inflammatory compounds, resveratrol (RES) and quercetin (QUR) can protect against kidney injury induced by a toxic dose of APAP in a rat model of APAP-induced acute kidney injury. Rats were either received a single dose of APAP (2 g/kg) before being sacrificed after 24 hours or were pre-treated for 7 days with combined doses of RES (30 mg/kg) and QUR (50 mg/kg) before being given a single dose of APAP and then sacrificed 24 hours post APAP ingestion. Harvested kidney tissues were prepared for light microscopy staining, and tissue samples were assayed for (i) biomarkers of oxidative stress and antioxidant, malondialdehyde (MDA) and superoxide dismutase (SOD); and (ii) biomarkers of inflammation, tumor necrosis factor-alpha (TNF-α) and interleukin-6 (IL-6). Hematoxylin and eosin (H&E) stained images showed that APAP overdose induced acute kidney injury as demonstrated by widening of glomeruli space (Bowman space), tubular dilatation, numerous cellular debris in the renal tubules with tubular epithelial degeneration, and vacuolization, which were effectively protected by RES+QUR except a partial protection of the glomeruli space was observed. In addition, APAP significantly (p<0.05) modulated tissue levels of MDA, SOD, TNF-α, and IL-6, which were protected by RES+QUR. Furthermore, a significant (p<0.0001) positive correlation was observed between glomeruli space and TNF-α, (r=0.8899), IL-6 (r=0.8986), and MDA (r=0.8552), whereas glomeruli space scoring versus SOD showed negative correlation (r= - 0.7870). We conclude that resveratrol plus quercetin substantially protects against APAP-induced acute kidney injury in rats, possibly via the augmentation of antioxidants and inhibition of oxidative stress and inflammation.

La sobredosis de paracetamol (también llamado acetaminofen o APAP) causa un daño agudo en el hígado y los riñones, tanto en humanos como en modelos animales experimentales, a través de la inducción de la vía del estrés oxidativo. Intentamos determinar si los antioxidantes y los compuestos antiinflamatorios combinados, el resveratrol (RES) y la quercetina (QUR) pueden proteger contra la lesión renal inducida por una dosis tóxica de APAP en un modelo de rata de lesión renal aguda inducida por APAP. Las ratas recibieron una dosis única de APAP (2 g / kg) antes de ser sacrificadas después de 24 horas o se trataron previamente durante 7 días con dosis combinadas de RES (30 mg / kg) y QUR (50 mg / kg), antes de ser tratadas, se administró una dosis única de APAP y luego fueron sacrificadas 24 horas después de la ingestión. Los tejidos renales recolectados se tiñeron con H-E y fueron observados a través de microscopía óptica. Las muestras de tejido se analizaron para (i) biomarcadores de estrés oxidativo y antioxidante, malondialdehído (MDA) y superóxido dismutasa (SOD); y (ii) biomarcadores de inflamación, factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α) e interleucina-6 (IL-6). Las imágenes teñidas con H & E mostraron que la sobredosis de APAP indujo daño renal agudo como lo demuestra la ampliación del espacio glomerular, la dilatación tubular, numerosos desechos celulares en los túbulos renales con degeneración epitelial tubular y la vacuolización, que se protegieron eficazmente con RES + QUR Se observó una protección parcial del espacio glomerular. Además, APAP modificó significativamente (p <0.05) los niveles tisulares de MDA, SOD, TNF-α e IL-6, que estaban protegidos por RES + QUR. Además, se observó una correlación positiva significativa (p <0,0001) entre el espacio glomerular y el TNF-α, (r = 0,8899), IL-6 (r = 0,8986) y MDA (r = 0,8552), mientras que la puntuación del espacio glomerular versus SOD mostró correlación negativa (r = - 0,7870). Concluimos que el resveratrol más quercetina protege sustancialmente contra la lesión renal aguda inducida por APAP en ratas, posiblemente a través del aumento de antioxidantes y la inhibición del estrés oxidativo y la inflamación.

Pre-diabetes induces ultrastructural alterations in the large blood vessel aorta in rats / La prediabetes induce alteraciones ultraestructurales en la aorta de los grandes vasos sanguíneos en ratas

Excessive consumption of carbohydrate and fat increases the risk of cardiovascular disease. We sought to determine the potential ultrastructural alterations in large blood vessels induced by a high fat and fructose diet (HFD) in a rat model of prediabetes. Rats were either fed with HFD (model group) or a standard laboratory chow (control group) for 15 weeks before being sacrificed. The harvested thoracic aorta tissues were examined using transmission electron microscopy (TEM), and blood samples were assayed for biomarkers of pre-diabetes.TEM images showed that HFD induced profound pathological changes to the aortic wall layers, tunica intima and tunica media ultrastructures in the pre-diabetic rats as shown by apoptotic endothelial cells with pyknotic nuclei, damaged basal lamina, deteriorated smooth muscle cells that have irregular plasma membranes, shrunken nucleus with clumped nuclear chromatin, damaged mitochondria and few cytoplasmic lipid droplets and vacuoles. In addition, HFD significantly (p<0.05) decreased adiponectin and increased biomarkers of lipidemia, glycaemia, inflammation, oxidative stress, vascular injury such as soluble intercellular adhesion molecule-1 (sICAM-1), soluble vascular cell adhesion protein 1 (sVCAM-1), endothelin-1 (ET-1), and coagulation and thrombosis such as Von Willebrand factor (vWF), and plasminogen activator inhibitor-1 (PAI-1), compared to normal levels of these parameters in the control group. Thus, we demonstrated that feeding rats with a HFDisable to develop a pre-diabetic animal model that is useful to study the aortic ultrastructural alterations.

El consumo excesivo de carbohidratos y grasas aumenta el riesgo de enfermedades cardiovasculares. Intentamos determinar las posibles alteraciones ultraestructurales en los grandes vasos sanguíneos, inducidas por una dieta alta en grasas y fructosa (HFD) en un modelo de rata de prediabetes. Las ratas se alimentaron con HFD (grupo modelo) o una comida de laboratorio estándar (grupo de control) durante 15 semanas antes de ser sacrificadas. Los tejidos de la aorta torácica recolectados se examinaron mediante microscopía electrónica de transmisión (TEM) y las muestras de sangre se analizaron para detectar biomarcadores de prediabetes. Las imágenes TEM mostraron que HFD indujo cambios patológicos profundos en las capas de la pared aórtica, túnica íntima y túnica media en la ratas pre-diabéticas como lo muestran las células endoteliales apoptóticas con núcleos picnóticos, lámina basal dañada, células musculares lisas deterioradas que tienen membranas plasmáticas irregulares, núcleo encogido con cromatina nuclear aglomerada, mitocondrias dañadas y pocas gotitas lipídicas citoplásmicas y vacuolas. Además, HFD presentó disminución significativa de adiponectina (p <0,05), y aumento de biomarcadores de lipidemia, glucemia, inflamación, estrés oxidativo, lesión vascular como la molécula de adhesión intercelular soluble 1 (sICAM-1), proteína de adhesión de células vasculares soluble 1 (sVCAM-1), endotelina 1 (ET-1), y la coagulación y la trombosis, como el factor de Von Willebrand (vWF), y el inhibidor del activador del plasminógeno-1 (PAI -1), en comparación con los niveles normales de estos parámetros en el grupo de control. Por tanto, la alimentación de ratas con HFD es capaz de desarrollar un modelo animal prediabético que es útil para estudiar las alteraciones ultraestructurales aórticas.

Metformin pretreatment ameliorates diabetic nephropathy induced by a combination of high fat diet and streptozotocin in rats / El pretratamiento con metformina mejora la nefropatía diabética inducida por una combinación de dieta alta en grasas y estreptozotocina en ratas

Kidney injury secondary to diabetes is the most common cause of kidney failure. We sought to determine whether pretreatment with the insulin-sensitizing drug metformin prior to the induction of diabetes can protect the kidney against the development of diabetic nephropathy (DN) induced by a combination of a high-fat diet and streptozotocin. Rats were either injected with vehicle (control group) or with a single injection of streptozotocin (STZ) (50 mg/kg) two weeks after being fed on a high-fat diet (HFD) (model group) and continued on HFD until being sacrificed 10 weeks post diabetic induction. The protective group that also fed on a HFD for 12 weeks was put on metformin (200 mg/kg/day) two weeks before STZ injection and continued on metformin until the sacrifice day. Harvested kidney tissues were examined by light microscopy after staining with hematoxylin and eosin (H&E) and periodic acid Schiff (PAS). Blood samples were assayed for sugar, urea, creatinine, and biomarkers of inflammation. Compared to a normal tissue histology in the control group, there was a profound damage to the kidney in the model group as demonstrated by markedly dilated capsular space, increased mesangial matrix expansion, congested blood vessels, and many tubular epithelial cells showing small pyknotic nuclei and vacuolated cytoplasm, which were significantly but not completely protected by metformin. Our findings also show that metformin significantly inhibited the inflammatory biomarkers, tumor necrosis factor-alpha (TNF-α) and C-reactive protein (CRP) induced by diabetes and HFD as well as significantly inhibiting blood sugar, urea, and creatinine. However, the levels of TNF-α, CRP, glucose, and creatinine in the metformin-treated group was still significant to the control group. Thus, we demonstrated an efficient but not complete protection by metformin pretreatment against DN induced by a combination of HFD and streptozotocin in rats.

La lesión renal secundaria a la diabetes es la causa más común de insuficiencia renal. Intentamos determinar si el pre tratamiento con metformina, un fármaco sensibilizante a la insulina antes de la inducción de diabetes, puede proteger al riñón del desarrollo de la nefropatía diabética (DN) inducida por una combinación de una dieta alta en grasas y estreptozotocina. Las ratas fueron inyectadas con el medio (grupo de control) o con una inyección única de estreptozotocina (STZ) (50 mg / kg) dos semanas después de ser alimentadas con una dieta alta en grasas (HFD) (grupo modelo) y continuaron en HFD hasta ser sacrificadas 10 semanas después de la inducción diabética. El grupo protector que también se alimentó con un HFD durante 12 semanas recibió metformina (200 mg / kg / día) dos semanas antes de la inyección de STZ y continuó con metformina hasta el día en que fueron sacrificadas. Las muestras de riñón se examinaron mediante microscopía óptica después de la tinción con Hematoxilina y Eosina y ácido peryódico de Schiff (PAS). Las muestras de sangre se analizaron para determinar niveles de azúcar, urea, creatinina y biomarcadores de inflamación. Comparado con una histología tisular normal en el grupo control, hubo un daño profundo al riñón en el grupo modelo como lo demuestra el espacio capsular marcadamente dilatado, el aumento de la expansión de la matriz mesangial, los vasos sanguíneos congestionados y muchas células epiteliales tubulares que muestran pequeños núcleos picnóticos y citoplasma vacuolado, que fueron significativamente pero no completamente protegidos por la metformina. Nuestros hallazgos también muestran que la metformina inhibe significativamente los biomarcadores inflamatorios, el factor de necrosis tumoral alfa (TNF-a) y la proteína C reactiva (PCR) inducida por diabetes y DFH, e inhibe significativamente el azúcar en sangre, la urea y la creatinina. Sin embargo, los niveles de TNF-a, CRP, glucosa y creatinina en el grupo tratado con metformina todavía eran significativos para el grupo de control. Por lo tanto, demostramos una protección eficiente pero no completa mediante pretratamiento con metformina contra DN inducida por una combinación de HFD y estreptozotocina en ratas.

Metformin protects against thioacetamide induced liver injury in rats / La metformina protege contra la lesión hepática inducida por tioacetamida en ratas

Potent heptatotoxic chemicals such as carbon tetrachloride and thioacetamide (TAA) are used to evaluate hepatoprotective agents. Here we sought to investigate the potential protective effect of the antidiabetic and antioxidant drug, metformin against liver injury induced by TAA. Model group rats received several injections of TAA (200 mg/kg) before being sacrificed after 10 weeks and the protective group started the treatment two weeks prior to TAA injections and continued receiving both agents, metformin and TAA until the end of the experiment, week 10. Harvested liver tissues were examined using light microscopy and liver homogenates were assayed for oxidative and anti-oxidative stress markers that are known to be modulated in liver injury. Profound damage in the hepatic tissue of the model group such as liver fibrosis and destruction of hepatic architectures were revealed, which were protected by metformin comparable to the control group. TAA augmented the oxidative stress biomarker, malondialdehyde (MDA) and ameliorated the antioxidant superoxide dismutase (SOD), which were significantly (p<0.05) protected by metformin treatment. These results indicate that metformin effectively protects against TAA-induced hepatotoxicity in a rat model.

Para evaluar los agentes hepatoprotectores se usan químicos heptatotóxicos potentes como el tetracloruro de carbono y la tioacetamida (TAA). En este estudio tratamos de investigar el efecto protector potencial de la droga antidiabética y antioxidante, la metformina contra la lesión hepática inducida por TAA. Las ratas del grupo modelo recibieron varias inyecciones de TAA (200 mg/kg) durante 10 semanas antes de ser sacrificadas, y el grupo protector comenzó el tratamiento dos semanas antes de las inyecciones TAA y continuó recibiendo ambos agentes, metformina y TAA, hasta el final del experimento. Los tejidos hepáticos se examinaron usando microscopía óptica y se analizaron los homogeneizados hepáticos en busca de marcadores de estrés oxidativo y antioxidante los que están modulados en la lesión hepática. Se observaron daños significativos en el tejido hepático del grupo modelo como la fibrosis hepática y destrucción de la arquitectura hepática, que estaban protegidas por la metformina comparable al grupo control. TAA aumentó el biomarcador de estrés oxidativo, malondialdehído (MDA) y mejoró la enzima antioxidante superóxido dismutasa (SOD), que fueron protegidas significativamente (p <0,05) por el tratamiento con metformina. Estos resultados indican que la metformina protege eficazmente contra la hepatotoxicidad inducida por TAA en un modelo de rata.

Development of a rat model of knee osteoarthritis by a combination of monoiodoacetate and streptozotocin / Desarrollo de un modelo de rata de osteoartritis de rodilla por una combinación de monoiodoacetato y estreptozotocina

SUMMARY: Osteoarthritis (OA) caused by ageing joints or as a secondary complication of diabetes is a common health problem. We sought to develop an animal model of OA induced by a combination of the chondrocyte glycolytic inhibitor mono-iodoacetate (MIA) and streptozotocin (STZ), the agent that induces diabetes mellitus. We then hypothesized that the extent of damages to the knee joint induced by this model can be greater than OA induced by either MIA or STZ. Rats were either injected with MIA (model 1) or STZ (model 2) or both agents (model 3). After 8 weeks, harvested tissues from the knee joint of these groups were examined using scanning and transmission electron microscopy. In addition, blood samples were assayed for tumor necrosis factor alpha (TNF-α) and interleukin -6 (IL-6) that are known to be modulated in OA and diabetes. Compared to control group, substantial damages to the articular cartilage of the knee joint were observed in the three models with the severest in model 3. In addition, rats in model 3 showed significant (P<0.0001) increase in TNF-α and IL-6 compared to model 1 and 2. Thus, we have developed a new model of knee OA in rats that mimics a type of OA that is common among elderly people who have both, "ageing" joints and diabetes.

RESUMEN: La osteoartritis (OA) es un problema generalizado de salud a causa de un envejecimiento de las articulaciones, o bien de una complicación secundaria de la diabetes. El objetivo de este estudio fue desarrollar un modelo animal de OA inducido por una combinación dos drogas, un inhibidor de los condrocitos glucolíticos, el mono-iodoacetato (MIA), y la estreptozotocina (STZ), agente que induce la diabetes mellitus. Se consideró como hipótesis que el alcance de los daños a la articulación de la rodilla inducida por este modelo puede ser mayor que la OA inducida por MIA o STZ. Las ratas fueron inyectadas con MIA (grupo 1) o STZ (grupo 2) o ambos agentes (grupo 3). Se extrajeron muestras de la articulación de la rodilla de estos grupos al término de 8 semanas, y se examinaron mediante microscopía electrónica de barrido y de transmisión. Además, se analizaron muestras de sangre para el factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α) e interleucina-6 (IL-6), que están moduladas en OA y en la diabetes. En comparación con el grupo control, se observaron daños sustanciales en el cartílago articular de la articulación de la rodilla en los tres modelos, encontrándose los daños más severos en el grupo 3. Además, las ratas del grupo 3 mostraron un aumento significativo (P <0,0001) de los niveles de TNF-α e IL- 6, en comparación con los grupos 1 y 2. Hemos desarrollado un nuevo modelo de OA de rodilla en ratas que imita un tipo de OA el cual, además de la diabetes, es común entre las personas mayores con un nivel importante de daño en las articulaciones.

Differential therapeutic effects of Crataegus aronia and simvastatin on the hepatocyte ultrastructure in hepatic steatosis / Efectos terapéuticos diferenciales de Crataegus aronia y simvastatina sobre la estructura del hepatocito en la esteatosis hepática

Complications of fat accumulation in liver, hepatic steatosis such as liver cirrhosis and liver failure are among the common public health problems. We sought to investigate the damage to the hepatocyte ultrastructure induced by high fat diets (HFD) and compared the therapeutic effects at the cellular level of two antioxidant and lipid lowering agents; Crataegus aronia extracts and simvastatin on hepatic steatosis. Rats were either fed with HFD (model group) or low fat diets (LFD) (control group) for 15 weeks before being sacrificed and therapeutic groups started the treatment with these agents after week 11 until the sacrifice day. Harvested liver tissues were examined using transmission electron microscopy (TEM) and liver homogenates were assayed for markers of anti-oxidative stress that are known to be modulated in liver injury. TEM examinations of the model group showed a profound damage to the hepatocytes compared to the control group as demonstrated by steatosis, damaged mitochondria and vaculated cytoplasm, disrupted rough and smooth endoplasmic reticulum and nuclear membrane, dilated intercellular space between hepatocytes, and alterations in lysosomes. In addition, HFD ameliorated the anti-oxidant glutathione (GSH) and augmented the oxidative stress TBARS biomarkers. Both Crataegus aronia and simvastatin significantly reduced lipids and TBARS, and treated damage to hepatic cells, but hepatocyte structures were differentially responded to these agents. However, only Crataegus aronia induced GSH (p=0.001). We conclude that HFD-induced hepatic steatosis caused a substantial damage to the hepatocyte's ultrastructures, and Crataegus aronia and simvastatin treatments differentially reversed hepatic injuries.

Las complicaciones de la acumulación de grasa en el hígado, la esteatosis hepática como la cirrosis hepática y la insuficiencia hepática se encuentran entre los problemas comunes de salud pública. Se intentó investigar el daño a la ultraestructura de los hepatocitos inducido por la dieta alta en grasas (DAG) y se compararon los efectos terapéuticos a nivel celular de dos antioxidantes y agentes hipolipemiantes; Extracto de Crataegus aronia y simvastatina sobre esteatosis hepática. Las ratas fueron alimentadas con DAG (grupo modelo) o dieta baja en grasa (DBG) (grupo control) durante 15 semanas antes de sacrificarse y los grupos terapéuticos comenzaron el tratamiento con estos agentes después de la semana 11 hasta el día del sacrificio. Se examinaron los tejidos hepáticos usando microscopía electrónica de transmisión (MET) y se analizaron homogeneizados de hígado para marcadores de estrés anti-oxidativo, que se sabe están modulados en la lesión hepática. Los exámenes MET del grupo DAG mostraron un grave daño de los hepatocitos en comparación con el grupo control, demostrado por esteatosis, daño mitocondrial y citoplasma vacío, retículo endoplásmico rugoso y liso y membrana nuclear, el espacio intercelular dilatado entre hepatocitos y alteraciones en los lisosomas. Además, DAG mejoró el anti-oxidante glutatión (GSH) y aumentó el estrés oxidativo TBARS biomarcadores. Tanto Crataegus aronia como simvastatina redujeron significativamente los lípidos y TBARS, trataron el daño a las células hepáticas, pero las estructuras de hepatocitos respondieron diferencialmente a estos agentes. Sin embargo, sólo Crataegus aronia indujo GSH (p = 0,001). Concluimos que la esteatosis hepática inducida por HFD causó un daño sustancial a la ultraestructura del hepatocito y los tratamientos de Crataegus aronia y simvastatina diferenciaron las lesiones hepáticas.