Involvement of P2X3 and P2X7 purinergic receptors in inflammatory articular hyperalgesia in the knee joint of rats and the study of the peripheral mechanisms involved = Participação dos receptores purinérgicos P2X3 e P2X7 na hiperalgesia inflamatória articular em joelho de ratos e o estudo dos mecanismos periféricos envolvidos

Autor: Teixeira, Juliana Maia, 1984
Rok vydání: 2014
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UnicampUniversidade Estadual de CampinasUNICAMP.
Druh dokumentu: Doctoral Thesis
Popis: Orientador: Cláudia Herrera Tambeli
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia
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A osteoartrite (OA) é uma doença degenerativa e progressiva, caracterizada pela degradação da cartilagem que reveste as extremidades ósseas e inflamação da membrana sinovial, causando incapacidade física, inchaço articular e dor. Embora o alívio da dor severa seja o principal objetivo no tratamento agudo, pouco se sabe sobre os mecanismos envolvidos no desenvolvimento da dor na OA. Estudos demonstram a participação do ATP (adenosina 5¿-trifosfato) em processos de hiperalgesia através da ativação dos receptores purinérgicos P2X3, P2X2/3 e P2X7. Portanto, os objetivos deste estudo foram: (1) investigar a participação dos receptores P2X3, P2X2/3 e P2X7 na hiperalgesia articular em modelo de artrite na articulação do joelho de ratos machos e fêmeas em estro e se há diferenças sexuais no efeito induzido pelos antagonistas de receptores P2X3, P2X2/3 e P2X7. (2) testar a hipótese de que a inflamação articular induzida pela carragenina aumenta a expressão do receptor P2X3 nos condrócitos da cartilagem articular da articulação do joelho de ratos. (3) verificar se o mecanismo pelo qual a ativação dos receptores P2X3, P2X2/3 e P2X7 contribui para a hiperalgesia articular depende da liberação prévia de citocinas pró-inflamatórias e da migração de neutrófilos. (4) investigar se a ativação dos receptores P2X3, P2X2/3 e P2X7 induz hiperalgesia na articulação do joelho de ratos dependente da liberação de mediadores inflamatórios. (5) testar a hipótese de que a ativação dos receptores P2X3, P2X2/3 e P2X7 contribui para a hiperalgesia articular induzida pelos mediadores inflamatórios: bradicinina, citocinas pró-inflamatórias, PGE2 e dopamina. Para os objetivos 1, 4 e 5, a hiperalgesia articular foi quantificada através do teste de Incapacitação Articular. Para o objetivo 2, foi utilizado o ensaio de imunofluorescência. Para os objetivos 3 e 4 foram utilizados os ensaios imuno-enzimáticos ELISA e MPO. Os resultados demonstram que a ativação dos receptores P2X3, P2X2/3 e P2X7 pelo ATP endógeno é essencial para o desenvolvimento da hiperalgesia articular induzida pela carragenina na articulação do joelho de ratos machos e fêmeas em estro, que são mais sensíveis do que os machos aos efeitos anti-hiperalgésicos e anti-inflamatórios induzidos pelo antagonista de receptor P2X7. Durante a inflamação articular induzida pela carragenina ocorre um aumento na expressão dos receptores P2X3 nos condrócitos da cartilagem articular. O papel dos receptores P2X3, P2X2/3 e P2X7 na hiperalgesia articular é mediado pela sensibilização indireta dos nociceptores aferentes primários, dependente da liberação prévia de citocinas pró-inflamatórias e da migração de neutrófilos. Além disso, a ativação dos receptores P2X3, P2X2/3 e P2X7 induz hiperalgesia articular dependente da liberação de bradicinina, aminas simpatomiméticas, prostaglandinas e citocinas pró-inflamatórias. Finalmente, a hiperalgesia articular induzida pelos mediadores inflamatórios bradicinina, PGE2 e dopamina depende da ativação de receptores P2X3 e P2X2/3, enquanto que a ativação de receptor P2X7 contribui para a hiperalgesia articular induzida pela bradicinina e dopamina. Concluindo, os resultados apresentados sugerem que os receptores P2X3, P2X2/3 e P2X7 são alvos farmacológicos interessantes para o tratamento das doenças inflamatórias articulares como a osteoartrite. Particularmente em relação ao receptor P2X7, antagonistas seletivos podem ser usados para reduzir a dor e inflamação no joelho, especialmente em mulheres
Osteoarthritis (OA) is a degenerative and progressive disease, characterized by cartilage breakdown which covers the bone ends and by synovial membrane inflammation, causing disability, joint swelling and pain. The relief of severe pain is the main goal of the acute treatment, but little is known about the mechanisms involved in the development of pain in OA. It has been demonstrated the role of ATP (adenosine 5'-triphosphate) in processes of hyperalgesia through activation of purinergic receptors P2X3, P2X2/3 and P2X7. Therefore, the aims of this study were: (1) to investigate the role of P2X3, P2X2/3 and P2X7 receptors in articular hyperalgesia in the knee joint arthritis model in males and estrus females rats and, if so, whether there are sex differences in the effect induced by the selective P2X3, P2X2/3 and P2X7 receptors antagonists. (2) to test the hypothesis that the carrageenan-induced articular inflammation increases the expression of P2X3 receptor in chondrocytes of articular cartilage of the knee joint. (3) to verify whether the mechanism by which the P2X3, P2X2/3 and P2X7 receptors activation contributes to articular hyperalgesia depends on previous pro-inflammatory cytokines release and neutrophil migration. (4) to investigate whether the P2X3, P2X2/3 and P2X7 receptors activation induces articular hyperalgesia in the rat¿s knee joint which depends on release of inflammatory mediators. (5) to verify whether the activation of P2X3, P2X2/3 and P2X7 receptors contributes to the articular hyperalgesia induced by the inflammatory mediators bradykinin, pro-inflammatory cytokines, PGE2 and dopamine. For the aims 1, 4 and 5, the articular hyperalgesia was quantified by the rat knee joint Incapacitation Test. The immuno?uorescence method was used for the aim 2. For aims 3 and 4, the ELISA and MPO immunoenzymatic assays were used. The results demonstrate that P2X3, P2X2/3 and P2X7 receptors activation by endogenous ATP is essential for the development of carrageenan-induced articular hyperalgesia in the knee joint of male and estrus female rats, which are more sensitive than males to anti-hyperalgesic and anti-inflammatory effects induced by the P2X7 receptor antagonist. During carrageenan-induced joint inflammation occurs an increased of P2X3 receptors expression in chondrocytes of the articular cartilage. The essential role played by P2X3, P2X2/3 and P2X7 receptors in the development of articular hyperalgesia is mediated by an indirect sensitization of the primary afferent nociceptors dependent on the previous pro-inflammatory cytokines release and neutrophil migration. Moreover, the P2X3, P2X2/3 and P2X7 receptors activation induces articular hyperalgesia which depends on bradykinin, sympathomimetic amines, prostaglandins and pro-inflammatory cytokines release. Finally, the articular hyperalgesia induced by inflammatory mediators bradykinin, PGE2 and dopamine depends on the P2X3 and P2X2/3 receptors activation, while the P2X7 receptor activation contributes to the bradykinin- and dopamine-induced articular hyperalgesia. In conclusion, our results suggest that P2X3, P2X2/3 and P2X7 receptors are interesting pharmacological targets for the treatment of inflammatory joint diseases such as osteoarthritis. In particular, selective P2X7 receptor antagonists can be used to reduce inflammation and pain in the knee joint, especially in women
Doutorado
Fisiologia
Doutora em Biologia Funcional e Molecular
Databáze: Networked Digital Library of Theses & Dissertations
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