Función antiinflamatoria y antioxidante del ácido ursólico en la pancreatitis aguda inducida por ceruleína en ratas / Anti-inflammatory and anti-oxidant role of ursolic acid in cerulein-induced acute pancreatitis in rats

Resumen Antecedentes: El ácido ursólico se encuentra en numerosas plantas y se ha informado que tiene efectos antiproteasas, antioxidantes, antiinflamatorios, antimicrobianos, nefroprotectores, hepatoprotectores y cardioprotectores. Objetivo: Este estudio tuvo como objetivo investigar los efectos del ácido ursólico en la pancreatitis aguda inducida por ceruleína. Material y métodos: Treinta y dos ratas albinas Wistar fueron asignadas aleatoriamente a cuatro grupos iguales: grupo simulado, grupo de pancreatitis aguda, grupo de tratamiento y grupo de ácido ursólico. Resultados: Los niveles de amilasa sérica en los grupos de pancreatitis aguda y de tratamiento fueron significativamente más altos que en los otros grupos (p < 0.05). Además, los niveles séricos de IL-1β, IL-6 y TNF-α fueron significativamente más altos en el grupo de pancreatitis aguda en comparación con el grupo de tratamiento. Aunque la actividad oxidante total del tejido pancreático en ambos grupos fue similar, la capacidad antioxidante total del tejido pancreático en el grupo de tratamiento fue significativamente mayor. Conclusión: Se observó que el ácido ursólico reduce el daño al páncreas y órganos remotos en la pancreatitis aguda, al igual que el estrés oxidativo.

Abstract Background: Ursolic acid (UA) is found in many plants, and has been reported to have anti-protease, antioxidant, anti-inflammatory, antimicrobial, nephroprotective, hepatoprotective, and cardioprotective effects. Objective: The purpose of this study was to investigate the effects of ursolic acid in cerulein-induced acute pancreatitis (AP). Materials and methods: Thirty-two Wistar albino rats were randomly assigned to 4 equal groups: Sham, acute pancreatitis, treatment, and ursolic acid group. Results: Serum amylase levels in the AP and treatment groups were significantly higher than in the others (p < 0.05). In addition, serum IL-1β, IL-6, and TNF-α levels were significantly higher in the AP group in comparison with the treatment group. Although pancreatic tissue total oxidant activity in the AP and treatment groups was similar, pancreatic tissue total antioxidant capacity was significantly higher in the treatment group than in the AP group. Conclusions: Damage to the pancreas and remote organs in AP was observed to be reduced by UA. In addition, oxidative stress was observed to be decreased by the effect of UA.

The effect of quercetin on cerulein-induced acute pancreatitis / Efeito da quercetina sobre a pancreatite induzida por ceruleína

OBJECTIVE: The aim of this study was to evaluate the protective and therapeutic effects of quercetin on pancreatic injury in cerulein-induced acute pancreatitis. METHOD: Thirty-two rats were randomly divided into four groups, eight per group: (CT): untreated controls, (CER) treated with cerulein, 50 µg/kg body weight; (Q+CER) pre-treatment with quercetin, 100 mg/kg body weight, followed by cerulein, 50 µg/kg; (CER+Q) post-treatment, cerulein followed by quercetin, same doses. Cerulein was divided into four doses, given at 1-hour intervals by intraperitoneal injection. Quercetin was given either 1-hour before (in pre-treatment group) or 1-hour after (in post-treatment group) cerulein. Pancreatic malondialdehyde (MDA), carbonyl, myeloperoxidase (MPO), tumor necrosis factor-alpha (TNF-a), interleukin-6 (IL-6), reduced and oxidized glutathione (GSH and GSSG, respectively) were measured. Histology of the pancreas was studied. RESULTS: (1) MDA, carbonyl, MPO, TNF-a and IL-6 levels were significantly higher in CER vs CT rats. (2) MDA, carbonyl, MPO and TNF-α decreased significantly in pre-treated rats vs. CER. (3) MDA, MPO, TNF-α, IL-6 were significantly lower in post-treated rats vs. CER. (4) The reduced vs. oxidized glutathione ratio (GSH/GSSG) of was significantly lower CER vs. CT rats. (5) Pre- and post-treatment with quercetin significantly increased this ratio. (6) Pancreatic histology showed that quercetin had no significant effect on the histological image of the pâncreas CONCLUSION: These results suggest that quercetin can attenuate the severity of cerulein-induced acute pancreatitis by acting as an antioxidant and anti-inflammatory agent and combating oxidative stress. Further studies are needed to clearly explain its utility on acute pancreatitis.

OBJETIVO: O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos protetores e terapêuticos da quercetina na lesão pancreática da pancreatite aguda induzida por ceruleína. MÉTODO: Trinta e dois ratos foram divididos aleatoriamente em quatro grupos, oito por grupo: (CT): controles não tratados (CER) tratados com ceruleína, 50 µg/kg de peso corporal; (Q+CER) pré-tratamento com quercetina, 100 mg / kg de peso corporal, seguido de ceruleína, 50 µg/kg; (CER+Q) pós-tratamento, ceruleína seguida de quercetina, mesmas doses. A ceruleína foi dividida em quatro doses, administradas a intervalos de 1 hora por injeção intraperitoneal. A quercetina foi administrada 1 hora antes (no grupo de pré-tratamento) ou 1 hora após (no pós-tratamento) a administração de ceruleína. Foram medidos o malondialdeído pancreático (MDA), carbonilo, mieloperoxidase (MPO), fator de necrose tumoral alfa (TNF-a), interleucina-6 (IL-6), glutationa reduzida e oxidada (GSH e GSSG, respetivamente). Foi estudada a histologia do pâncreas. RESULTADOS: Os níveis de MDA, carbonila, MPO, TNF-a e IL-6 foram significativamente maiores nos ratos CER vs. CT. MDA, carbonila, MPO e TNF-α diminuíram significativamente em ratos pré-tratados versus CER. MDA, MPO, TNF-α, IL-6 também foram significativamente menores em ratos pós-tratados versus CER. A proporção reduzida de glutationa oxidada (GSH/GSSG) foi significativamente menor ratos CER vs. CT; pré e pós-tratamento com quercetina aumentaram significativamente esta proporção. A histologia pancreática mostrou que a quercetina não teve efeito morfológico significativo. CONCLUSÃO: Estes resultados sugerem que a quercetina pode atenuar a gravidade da pancreatite aguda induzida por ceruleína, atuando como agente antioxidante e anti-inflamatório e combater o estresse oxidativo. Mais estudos são necessários para explicar claramente suas utilidades na pancreatite aguda.

Oxidative stress is enhanced by hypothermia imposed on cerulein-induced pancreatitis in rats

BACKGROUND: Hypothermia is a frequent event in severe acute pancreatitis (AP) and its real effects on the normal pancreas have not been well demonstrated. Moreover, neither have its effects on the outcome of acute pancreatitis been fully investigated. One hypothesis is that oxidative stress may be implicated in lesions caused or treated by hypothermia. AIM OF THE STUDY: To investigate the effect of hypothermia in cerulein-induced acute pancreatitis (CIAP) in rats and the role played by oxidative stress in this process. METHODS: Male Wistar rats were divided into hypothermic and normothermic groups. Hypothermia was induced with a cold mattress and rectal temperature was kept at 30°C for one hour. Acute pancreatitis was induced with 2 doses of cerulein (20 ìg/kg) administered at a one-hour interval. Serum amylase, pancreas vascular permeability by Evan's blue method, pancreas wet-to-dry weight ratio and histopathology were analyzed in each group. RESULTS: When compared with normothermic rats, hypothermic animals, with cerulein-induced acute pancreatitis, showed higher levels of pancreatic vascular permeability (p < 0.05), pancreas wet-to-dry weight ratio (p = 0.03), and histologically verified edema (p < 0.05), but similar serum amylase levels. The hypothermic group showed a higher oxidized-reduced glutathione ratio than the normothermic group. CONCLUSION: Moderate hypothermia produced a greater inflammatory response in established acute pancreatitis induced by cerulein in rats. Moreover, this study suggests that oxidative stress may be one of the mechanisms responsible for the worse outcome in hypothermic rats with cerulein-induced acute pancreatitis.

BACKGROUND: Hipotermia é um evento freqüente em episódios de pancreatite aguda, contudo seu efeito real sobre pâncreas normal ainda não esta bem demonstrado. Além do mais, o efeito da hipotermia no decorrer da pancreatite aguda também não está completamente esclarecido. Uma das hipóteses sobre as causas das lesões causadas ou tratadas por hipotermia aventa a implicação de estresse oxidativo. OBJETIVOS: Investigar o efeito da hipotermia em ratos com pancreatite aguda induzida por ceruleína e o papel do estresse oxidativo neste processo. MÉTODOS: Ratos Wistar machos foram divididos em grupos hipotérmicos e normotérmicos. Hipotermia foi induzida com uma bolsa gelada de forma que a temperatura retal permanecesse em 30°C por uma hora. Pancreatite aguda foi induzida com duas aplicações de ceruleína (20 ìg/kg) administradas com intervalo de uma hora. A amilase sérica, a permeabilidade vascular do pâncreas, a razão peso seco/peso úmido do pâncreas, a histopatologia e os níveis de glutationa foram analisados em cada grupo. RESULTADOS: Ratos hipotérmicos, com pancreatite aguda induzida por ceruleína, apresentaram maiores níveis de permeabilidade vascular no pâncreas (p < 0.05), razão peso seco/peso úmido do pâncreas (p = 0.03), e edema histológico (p < 0.05), mas os níveis de amilase sérica permaneceram iguais aos níveis apresentados pelos ratos normotérmicos. O grupo hipotérmico apresentou maior relação glutationa oxidada/glutationa reduzida em relação ao grupo normotérmico. CONCLUSÃO: Hipotermia moderada produziu uma maior resposta inflamatória em ratos com pancreatite aguda estabelecida, induzida por ceruleína, sugerindo que este efeito pode estar ligado a um maior índice de estresse oxidativo em ratos com pancreatite aguda.

Pancreatic capillary blood flow during caerulein-induced pancreatitis evaluated by a laser-doppler flowmeter in rats

PURPOSE: The pancreatic capillary blood flow (PCBF) was studied to determine its alterations during caerulein-induced pancreatitis in rats. METHODS: Twenty rats were divided in groups: control and caerulein. A laser-Doppler flowmeter to measure PCBF continuously was used. Blood pressure (BP) and heart rate (HR) were monitored. Serum biochemistry analyses were determined. Histopathological study was performed. RESULTS: The PCBF measured a mean of 109.08 ± 14.54% and 68.24 ± 10.47% in control group and caerulein group, respectively. Caerulein group had a mean decrease of 31.75 ± 16.79%. The serum amylase was 1323.70 ± 239.10U.I-1 and 2184.60 ± 700.46U.I-1 in control and caerulein groups, respectively. There was a significant difference in the PCBF (p 0.05) and serum amylase (p 0.05) when compared to control and caerulein groups. Although micro and microvacuolization were seen in 30% in caerulein group, no significant difference was seen between the groups. CONCLUSION: A decrease in the PCBF may be one of the leading events and it is present before histopathological tissue injury had been established in this model of acute pancreatitis.

OBJETIVO: O fluxo capilar pancreático (FCP) foi estudado para determinar suas alterações durante a pancreatite aguda induzida por ceruleína, em ratos. MÉTODOS: Vinte ratos foram divididos em grupo controle e grupo ceruleína. Um laser-Doppler fluxímetro foi empregado para determinar, continuamente, o FCP durante 120 minutos. A pressão arterial média (PAM) e a freqüência cardíaca (FC) foram determinadas, durante o experimento. Análise bioquímica sérica e estudo histopatológico, por microscopia ótica, do tecido pancreático foram realizados, ao final do experimento. RESULTADOS: O FCP foi em média 109,08 ± 2,17% e 68,24 ± 16,79% nos grupos controle e ceruleína , respectivamente. No grupo ceruleína, houve uma diminuição média de 31,75 ± 16,79%. Os níveis de amilase sérica foram de 1323,70 ± 239,10U.I-1 e 2184,60 ± 700,46U.I-1 nos grupos controle e ceruleína, respectivamente. Houve diferença significante (p 0,05) no FCP e na amilasemia, quando comparado o grupo controle com o grupo ceruleína. Embora micro e macrovacuolização estivessem presentes no grupo ceruleína, não houve diferença histológica entre os grupos. CONCLUSÃO: A diminuição do FCP parece um evento precoce, antecedendo o aparecimento de alterações histopatológicas, por microscopia ótica, que caracterizam este modelo de pancreatite edematosa aguda.

Reactive oxygen species inactivation improves pancreatic capillary blood flow in caerulein-induced pancreatitis in rats

PURPOSE: Reactive oxygen species (ROS) inactivation was studied to determine alterations in the pancreatic capillary blood flow (PCBF) during caerulein-induced pancreatitis in rats. METHODS: A laser-Doppler flowmeter to measure PCBF and N-t-Butyl-Phenylnitrone (PBN) compound to inactivate ROS were used. Forty rats were divided in groups: 1) control; 2) caerulein; 3) PBN; 4) caerulein+PBN. Serum biochemistry and histopathological analyses were performed. RESULTS: PCBF measured a mean of 109.08 ± 14.54%, 68.24 ± 10.47%, 102.18 ± 10.23% and 87.73 ± 18.72% in groups 1, 2, 3 and 4, respectively. PCBF in groups 2 and 4 decreased 31.75 ± 16.79% and 12.26 ± 15.24%, respectively. Serum amylase was 1323.70 ± 239.10 U/l, 2184.60 ± 700.46 U/l, 1379.80 ± 265.72 U/l and 1622.10 ± 314.60 U/l in groups 1, 2, 3 and 4, respectively. There was a significant difference in the PCBF and serum amylase when compared groups 2 and 4. Cytoplasmatic vacuolation was present in groups 2 and 4. Otherwise, no qualitative changes were seen. CONCLUSION: ROS inactivation improves PCBF and minimizes the serum amylase increase during caerulein-induced pancreatitis. ROS effect may be one of the leading causative events in this model of acute pancreatitis.

OBJETIVO: A inativação de radicais livres (RL) foi estudada para determinar as alterações do fluxo capilar pancreático (FCP) na pancreatite aguda induzida por ceruleína em ratos. MÉTODOS: Um laser-Doppler fluxímetro determinou o FCP e o composto N-t-Butyl-Phenylnitrone (PBN), para inativar os RL, foi utilizado. Quarenta ratos foram divididos em 4 grupos: 1) controle; 2)ceruleína; 3) PBN; 4)ceruleína+PBN. Dosagens bioquímicas e análise histopatológica foram realizadas. RESULTADOS: O FCP foi em média 109.08 ± 14.54%, 68.24 ± 10.47%, 102.18 ± 10.23% e 87.73 ± 18.72% nos grupos 1, 2, 3 and 4, respectivamente. O FCP nos grupos 2 e 4 diminuíram em média 31.75 ± 16.79% e 12.26 ± 15.24%, respectivamente. A média da amilase sérica foi de 1323,70 ± 239.10 U/l, 2184,60 ± 700,46 U/l, 1379,80 ± 265,72 U/l e 1622,10 ± 314,60 U/l nos grupos 1, 2, 3 e 4, respectivamente. Observou-se diferença significante no FCP e na amilase sérica quando comparados os grupos 2 e 4. Vacuolização citoplasmática estava presente nos grupos 3 e 4. Não foram observadas outras alterações qualitativas. CONCLUSÃO: A inativação de RL melhorou o FCP e minimizou a elevação da amilase sérica na pancreatite aguda induzida por ceruleína. A presença de RL parece ser um evento precoce neste modelo de pancreatite aguda experimental.