Anti-inflammatory effect of lycopene on endotoxin-induced uveitis in rats / Efeito anti-inflamatório do licopeno na uveíte induzida por endotoxina em ratos

ABSTRACT Purpose: We evaluated the efficacy of lycopene, a dietary carotenoid and potent antioxidant, against ocular inflammation and oxidative stress in an experimental uveitis model. Methods: Endotoxin-induced uveitis (EIU) was induced in Sprague-Dawley rats by a single subcutaneous injection of 200 μg lipopolysaccharide (LPS). Induction of EIU was preceded by daily intraperitoneal injection of 10 mg/kg lycopene for three consecutive days (Lycopene + LPS group) or equivolume vehicle (Vehicle + LPS group). A positive control group received 1 mg/kg dexamethasone pretreatment (DEX + LPS), and a negative control group received daily vehicle injection but no LPS (Vehicle Control). Twenty-four hours after LPS or final vehicle administration, eyes were enucleated, and aqueous humor was collected for measurement of the number of infiltrating cells, total protein concentration, and levels of nitric oxide (NO), tumor necrosis factor-α (TNF-α), interleukin-6 (IL-6), and oxidative stress markers. Inflammatory response severity was compared among groups clinically and histopathologically. Results: Infiltrating cell number, total protein concentration, and NO, TNF-α, and IL-6 levels were significantly elevated in the aqueous humor of Vehicle + LPS group rats compared to Vehicle Controls. Compared to the Vehicle + LPS group, lycopene pretreatment significantly reduced aqueous humor concentrations of oxidative stress markers, NO (0.29 ± 0.1 μM vs. 0.19 ± 0.1 μM, p=0.003), TNF-α (71.0 ± 22.3 ng/ml vs. 50.1 ± 2.1 ng/ml, p=0.043), and IL-6 (121.6 ± 3.0 pg/ml vs. 111.1 ± 5.6 pg/ml, p=0.008). Inflammatory score was also reduced (2.0 ± 0.0 vs. 0.4 ± 0.5, p=0.001). Lycopene reduced the infiltrating cell count and protein concentration, but differences did not reach significance. Most lycopene effects were equivalent to dexamethasone. Conclusions: Lycopene may aid in the clinical management of uveitis by suppressing inflammation and oxidative stress.

RESUMO Objetivo: Avaliamos o efeito do licopeno, um carotenóide dietético e um potente anti-oxidante, sobre a inflamação ocular e estresse oxidativo em modelo de uveíte experimental. Métodos: Uveíte foi induzida por endotoxina (EIU) em ratos Sprague-Dawley por uma única injeção subcutânea de 200 ug de lipopolissacárido (LPS). A indução de EIU foi precedida por injeção intraperitoneal de licopeno em uma dose de 10 mg/kg (grupo LPS + Licopeno) ou veículo de mesmo volume (grupo LPS + Veículo), durante 3 dias consecutivos. O grupo controle positivo recebeu uma dose de 1 mg/kg de Dexametasona (grupo DEX + LPS) e o grupo controle negativo recebeu doses diárias de veículo mas sem LPS (grupo Controle Veículo). Vinte e quatro horas após a administração do LPS, os olhos foram enucleados, humor aquoso foi recolhido, e o número de células infiltrativas, a concentração de proteína, assim como os níveis de óxido nítrico (NO), fator de necrose tumoral α (TNF-α), interleucina-6 e marcadores de estresse oxidativo foram determinados no humor aquoso. Além disso, a resposta inflamatória foi avaliada clinicamente e histologicamente. Resultados: As células infiltrativas, concentração de proteína, o NO, TNF-α, interleucina-6 foram significativamente elevados no humor aquoso de ratos do grupo Grupo LPS + Veículo quando comparados ao Grupo Controle Veículo. O tratamento com licopeno diminuiu significativamente estes aumentos. Comparado ao Grupo LPS + Veículo, o licopeno reduziu significativamente as concentrações no humor aquoso dos marcadores de estresse oxidativo e NO (de 0,29 ± 0,1 μM para 0,19 ± 0,1 μM, p=0,003), o TNF-α (de 71,0 ± 22,3 ng/ml para 50,1 ± 2,1 ng/ml, p=0,043), interleucina-6 (de 121,6 ± 3,0 pg/ml para 111,1 ± 5,6 pg/ml, p=0,008). Do mesmo modo, o aumento do número de células infiltrativas no tecido uveal em seções histológicas foi significativamente inibido pelo licopeno, a pontuação inflamatória diminuiu de 2,0 ± 0,0 para 0,4 ± 0,5, p=0,001. Embora, não tenha sido estatisticamente significativo, o licopeno reduziu a contagem de células infiltrativas e a concentração de proteínas no humor aquoso. Conclusões: Estes resultados sugerem que o licopeno pode ter efeitos benéficos no tratamento da inflamação ocular, através dos seus efeitos anti-inflamatórios e antioxidantes.

Effects of morphine on the expression of cytokines and inflammatory mediators in a rabbit model of endotoxin-induced experimental uveitis / Efeitos da morfina na expressão de citocinas e de mediadores inflamatórios em coelhos com uveítes experimental induzida por endotoxina

ABSTRACT Purpose: To evaluate the effects of 1% morphine instillation on clinical parameters, aqueous humor turbidity, and expression levels of tumor necrosis factor alpha (TNF-α), interleukin-1 beta (IL-1beta), prostaglandin E2 (PGE2), and myeloperoxidase (MPO) in rabbits with endotoxin-induced experimental uveitis. Methods: Twenty four New Zealand white rabbits were divided into four groups (n=6 each): control (CG), morphine (MG), naloxone (NG), and morphine-naloxone (MNG) groups. Under dissociative anesthesia, 0.1 mL of solution containing 0.2 µg of lipopolysaccharide (LPS) endotoxin from the Salmonella typhimurium cell wall was injected in the vitreous chamber. Clinical evaluations (conjunctical hyperemia, chemosis blepharospasm, and ocular discharge) and laser flaremetry were performed before (baseline), and 10 and 20 hours after induction of uveitis. Rabbits were subsequently euthanized and eyes were enucleated to quantify expression levels of TNF-α, IL-1 beta, PGE2, and MPO. Results: No significant differences in clinical parameters and flare values were observed between the study groups. TNF-α and IL-1 beta levels increased significantly in the CG, MG, NG, and MNG groups compared to baseline (P<0.05). Significant differences in PGE2 levels were observed between the MG and NMG groups (P<0.05). A trend toward increased MPO activity was observed in response to uveitis induction; however, this trend did not reach statistical significance (P>0.05). Conclusions: Morphine has no effect on clinical parameters, flare, or expression levels of inflammatory mediators in a rabbit model of uveitis induced by intravitreal injection of LPS.

RESUMO Objetivo: Estudaram-se os efeitos da instilação de morfina 1% sobre parâmetros clínicos, turbidez do humor aquoso e expressão de fator de necrose tumoral alfa (TNF-alfa), de interleucina-1 beta (IL-1beta), de prostaglandina E2 (PGE2) e de mieloperoxidase (MPO), em olhos de coelhos com uveíte induzida por endotoxina. Material e Métodos: Vinte e quatro coelhos da raça Nova Zelândia Branco foram distribuídos em quatro grupos (n=6, em cada): grupo controle (GC), morfina (GM), naloxona (GN) e morfina-naloxona (GMN). Sob anestesia dissociativa, injetou-se 0,1 mL de solução contendo 0,2 µg de lipossacarídeo (LPS) endotóxico da parede celular de Salmonella typhimurium na câmara vítrea. Realizou-se avaliação clínica (hiperemia conjuntival, quemose, blefaroespasmo e secreção ocular) e a flaremetria a “laser” antes (basal) e após 10 e 20 horas da indução da uveíte. No final, os coelhos foram submetidos à eutanásia e os olhos com uveíte foram enucleados para a quantificação dos níveis de TNF-alfa, IL-1 beta, PGE2 e MPO. Diferenças foram consideradas significativas quando p<0,05. Resultados: Os grupos da pesquisa não diferiram quanto aos parâmetros clínicos e os valores de “flare”. Observou-se elevação significativa nos níveis de TNF-alfa e de IL-1 beta, comparativamente ao basal, nos grupos GC, GM, GN e GMN (p<0,05). Valores de PGE2 variaram entre os grupos GM e GNM (p<0,05). A atividade de MPO aumentou após a indução da uveíte, porém, sem significância estatística (p>0,05). Conclusões: A morfina não atuou sobre parâmetros clínicos, “flare” e expressão dos mediadores inflamatórios estudados, quando instilada em olhos de coelhos com uveíte induzida por injeção intravítrea de LPS.