A artrite reumatoide (AR) é uma doença crônica, inflamatória, sistêmica, com manifestações autoimunes articulares e extra-articulares, como fraqueza e atrofia muscular. Apesar de terem profundo impacto funcional, os mecanismos envolvidos nesses processos em músculo esquelético têm sido pouco estudados. O objetivo desse trabalho foi descrever o envolvimento muscular e vias moleculares em um modelo experimental de artrite e em um modelo de atrofia por desuso. Ratas Wistar, 8-12 semanas foram separadas em três grupos: controle (CO), imobilizado com bota de cobre (IM) e artrite induzida por colágeno bovino tipo II (CIA). A locomoção espontânea e o peso dos animais foram avaliados semanalmente. As articulações tíbio-társicas e os músculos gastrocnêmicos foram processados e corados com hematoxilina-eosina (HE). Imunoblot foi realizado para quantificar MuRF- 1, miogenina e anti-LC3. O nível de significância foi considerado quando p<0,05. A análise histológica das articulações confirmou a severidade da doença. Na locomoção espontânea houve uma diferença significativa na distância, velocidade, número de vezes em pé e número de descanso com redução no grupo CIA, quando comparado ao grupo controle, de 90%, 90%, 75% e aumento de 70%, respectivamente. O peso corporal total, o peso do músculo gastrocnêmio, e o peso relativo do músculo reduziram 20%, 30% e 20% nos animais CIA, quando comparado ao grupo controle. A análise histopatológica identificou no músculo de CIA: atrofia de fibras perifasciculares, infiltrado inflamatório, fibras atróficas do tipo 2 e edema. A área seccional da miofibra estava reduzida em torno de 30% no grupo CIA e 60% no IM. Na quantificação proteína demonstrou aumento da expressão em 70% das proteínas MuRF-1 e miogenina no grupo CIA quando comparado ao grupo controle, resultado não observado em IM. Na quantificação da proteína LC3 não houve diferença entre os grupos. Esse estudo demonstrou que o desenvolvimento da artrite experimental está associado com perda de peso e da mobilidade, atrofia muscular e degradação muscular nesses animais. Pela primeira vez foi demonstrado que a atrofia muscular na artrite está associada com a própria doença e não com a imobilidade, visto que o grupo IM, apesar de atrofia mais muscular mais marcada, não apresentou ativação das vias de atrofia (MuRF-1 e miogenina) que foram observadas no grupo CIA. / Objective: Although causing great functional impact, the mechanisms of muscle wasting in RA have been poorly studied. The objective of this study is to describe the muscular involvement in an experimental model of arthritis and its pathways and compare with disuse atrophy. Methods: Female Wistar rats were separated in three groups: control (CO), collageninduced arthritis (CIA) and immobilized (IM). Spontaneous locomotion and weight were evaluated weekly. Gastrocnemius muscle was evaluated by histology and immunoblotting to measure LC3, MuRF-1 and myogenin expression. Significance was considered at p<0.05 level. Results: Histological analysis of the joint confirmed the severity of the arthropathy. There was significant difference in spontaneous locomotion (distance, velocity, number of times standing and number of times resting) in CIA group. Animal body weight, gastrocnemius muscle weight and relative muscle weight decreased 20%, 30% and 20% in CIA rats. Inflammatory infiltration, swelling and type 2 fiber atrophy was present in CIA gastrocnemius muscles, with reduced cross-sectional area by 30%, and 60% in IM. Imunoblotting analysis demonstrated increased expression of myogenin and MuRF-1 in CIA muscles by about 70%, while in IM remained similar to control. Conclusions: This study demonstrated that the development of experimental arthritis is associated to decreased mobility, weight loss, muscle atrophy, increased expression of markers of muscle proteolysis and regeneration. For the first time it is demonstrated that muscle atrophy in arthritis is associated with the disease itself, and not simply due to decreased mobility, since immobilized group presented no activation of the same atrophy pathways.

Orientador: Marcos Renato de Assis / Resumo: A expectativa de vida diminui com artrite reumatoide (AR) devido ao aumento da mortalidade por doenças cardiovasculares. Isto se deve, possivelmente, à disfunção endotelial resultante da intensa atividade inflamatória relacionada à AR. Evidências tem apontado para um possível envolvimento do sistema renina-angiotensina (SRA) nos danos cardiovasculares inerentes à AR. Acredita-se que a participação do SRA agrave o comprometimento endotelial decorrente de inflamações sistêmicas através da ativação do receptor de angiotensina II tipo 1 (AT1) pela angiotensina II (Ang II). Por outro lado, a literatura também reporta a influência dos hormônios andrógenos, principalmente da testosterona, nas ações da Ang II sobre os tecidos vasculares. Assim, o objetivo do presente estudo é investigar os efeitos da artrite induzida por adjuvante (AIA) sobre o equilíbrio redox, a função endotelial e as respostas da aorta de ratos à Ang II, bem como, verificar se esses efeitos podem ser influenciados pela redução dos níveis circulantes de testosterona. Para isto, ratos Wistar machos adultos foram submetidos à falsa-castração e falsa-imunização (Controles), castração seguida de falsa-imunização (ORX), falsa-castração seguida de imunização (ORX) e castração seguida de imunização (ORX+AIA). Ao final do experimento, segmentos de aorta torácica foram desafiadas em cubas de órgãos isolados com acetilcolina (ACh), Ang II, KCl e nitroprussiato de sódio e, das curvas concentração resposta obtidas, calculou-se... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Life expectancy of patients with rheumatoid arthritis (RA) is lower due to increased mortality in consequence of cardiovascular diseases. Presumably, this occurs due to endothelial dysfunction resulting from severe inflammatory activity related to RA. Evidence has demonstrated a possible involvement of the renin-angiotensin system (RAS) in the cardiovascular injury inherent to RA. The RAS involvement is considered to worsen the endothelial impairment due to systemic inflammation through angiotensin II type 1 receptor (AT1) activation of Ang II. (Ang II). Additionally, previous studies also observed that androgen hormones, mainly the testosterone, modulate the Ang II actions in cardiovascular tissues. Thus, the aim of the present study is to investigate the effects of adjuvant-induced arthritis (AIA) on systemic redox balance, endothelial function and rat aorta responses to Ang II, as well as, whether these effects may be influenced by the reduction of circulating levels of testosterone. For this, adult male Wistar rats were submitted to false-castration and false-immunization (Controls), castration followed by false-immunization (ORX), false-castration followed by immunization (ORX) and castration followed by immunization (ORX + AIA) . At the end of the experiment, thoracic aorta segments were challenged in isolated organ bath with acetylcholine (ACh), Ang II, KCl and sodium nitroprusside and, from the concentrantion-response curves obtained were calculated pEC50 and maximal ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

O peptídeo liberador da gastrina (GRP) é o homologo mamífero da bombesina (BN). Ambos GRP e seus receptores têm sido encontrados na sinóvia de pacientes com artríte reumatoide. O receptor do peptídeo liberador da gastrina (GRPR) pode ser considerado como um alvo terapêutico para doenças inflamatórias. RC-3095 é um antagonista do receptor de GRP. Este estudo avaliou os efeitos anti-inflamatórios do RC-3095, um antagonista específico do receptor do peptídeo liberador da gastrina, em dois modelos experimentais de artrite: induzida por colágeno do tipo II e induzida por adjuvante (CIA e AIA, respectivamente) e os mecanismos envolvidos. O RC-3095 foi administrado aos camundongos com CIA ou com AIA provocado por albumina bovina metilada (mBSA), diariamente. A incidência e severidade da doença foram avalidos por escore clínico e achados histológicos. A imunohistoquímica para o receptor do peptídeo liberador da gastrina (GRPR) na CIA. Migração de neutrófilos, determinação de glicosaminoglicanos (GAGs) e ensaio de linfoproliferação usando MTT em AIA. As citocinas: IL-17, IL-1 e TNF sobre os joelhos em AIA e CIA foram avaliados usando o ensaio imunoenzimático (ELISA). Analise da população de células T regulatórias por citometria de fluxo em AIA. Os resultados demonstraram que o RC-3095 reduziu a migração de neutrófilos, a hipernocicepção mecânica e a perda de proteoglicanos nos camundongos com AIA. Estes resultados estão associados com a inibição das citocinas pró-inflamatórias (IL-17, IL-1 e TNF-) e os níveis de proliferação de linfócitos e aumento do número de células T reguladoras (Treg). No modelo da CIA, o RC-3095 apresentou uma redução significativa nos escores da artrite e gravidade da doença, determinada histologicamente. A Inflamação sinovial, hiperplasia sinovial, formação de pannus e alterações erosivas foram drasticamente reduzidas nos camundongos artríticos tratados com RC-3095. Além disso, o RC-3095 demonstrou redução significativa no conteúdo das citocinas próinflamatórias, como IL-17, IL-1 e TNF-, e reduziu a expressão de receptores GRP nos animais doentes. Estes achados sugerem que via GRP tem um papel significativo na artrite crônica, e sua inibição pode ser explorado como uma estratégia terapêutica. / Background: The gastrin-releasing peptide (GRP) is the mammalian homolog of bombesin (BN). Both GRP and their receptors have been found in synovium of patients with rheumatoid arthritis. GRPR may be considered as a therapeutic target for inflammatory diseases. RC-3095 is a GRP receptor antagonist. Objective: To evaluate the anti-inflammatory effects of RC-3095 in two experimental models of arthritis, collagen and antigen-induced arthritis (CIA and AIA, respectively) and the mechanism involved. Methods: RC-3095 was administered daily to mice with CIA or with AIA provoked by methylated bovine serum albumin (mBSA). Disease incidence and severity were assessed by a clinical index and histologic features. Immunohistochemistry for GRPR in CIA. Migration of neutrophils, determination of glycosaminoglycans (GAG's) and Lymphoproliferation assay using MTT in AIA. The cytokines: IL-17, IL-1β, TNF on his knees in AIA and CIA were evaluated using enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Analysis of regulatory T cells by flow cytometry in AIA. Results: The RC-3095 reduced neutrophil migration, mechanical hypernociception and the proteoglycan loss in mice with AIA. These findings are associated with the inhibition of proinflammatory cytokines (IL-17, IL-1β and TNF-α) levels and lymphocyte proliferation and increase of T regulatory cell number. In the CIA model, RC-3095 exhibited significant reduction in arthritic scores and the severity of disease determined histologically. Synovial inflammation, synovial hyperplasia, pannus formation and extensive erosive changes were all dramatically reduced in the arthritic mice treated with RC-3095. Furthermore, the mice treated with RC-3095 showed significant reduction in contents of proinflammatory cytokines, such as IL-17, IL-1β and TNF-α. Conclusion: Moreover RC-3095 diminished the GRP receptor expression in arthritic mice. These findings suggest that GRP pathway has a significant role in chronic arthritis, and its inhibition can be explored as a therapeutic strategy.

A artrite reumatoide (AR) é uma doença crônica, inflamatória, sistêmica, com manifestações autoimunes articulares e extra-articulares, como fraqueza e atrofia muscular. Apesar de terem profundo impacto funcional, os mecanismos envolvidos nesses processos em músculo esquelético têm sido pouco estudados. O objetivo desse trabalho foi descrever o envolvimento muscular e vias moleculares em um modelo experimental de artrite e em um modelo de atrofia por desuso. Ratas Wistar, 8-12 semanas foram separadas em três grupos: controle (CO), imobilizado com bota de cobre (IM) e artrite induzida por colágeno bovino tipo II (CIA). A locomoção espontânea e o peso dos animais foram avaliados semanalmente. As articulações tíbio-társicas e os músculos gastrocnêmicos foram processados e corados com hematoxilina-eosina (HE). Imunoblot foi realizado para quantificar MuRF- 1, miogenina e anti-LC3. O nível de significância foi considerado quando p<0,05. A análise histológica das articulações confirmou a severidade da doença. Na locomoção espontânea houve uma diferença significativa na distância, velocidade, número de vezes em pé e número de descanso com redução no grupo CIA, quando comparado ao grupo controle, de 90%, 90%, 75% e aumento de 70%, respectivamente. O peso corporal total, o peso do músculo gastrocnêmio, e o peso relativo do músculo reduziram 20%, 30% e 20% nos animais CIA, quando comparado ao grupo controle. A análise histopatológica identificou no músculo de CIA: atrofia de fibras perifasciculares, infiltrado inflamatório, fibras atróficas do tipo 2 e edema. A área seccional da miofibra estava reduzida em torno de 30% no grupo CIA e 60% no IM. Na quantificação proteína demonstrou aumento da expressão em 70% das proteínas MuRF-1 e miogenina no grupo CIA quando comparado ao grupo controle, resultado não observado em IM. Na quantificação da proteína LC3 não houve diferença entre os grupos. Esse estudo demonstrou que o desenvolvimento da artrite experimental está associado com perda de peso e da mobilidade, atrofia muscular e degradação muscular nesses animais. Pela primeira vez foi demonstrado que a atrofia muscular na artrite está associada com a própria doença e não com a imobilidade, visto que o grupo IM, apesar de atrofia mais muscular mais marcada, não apresentou ativação das vias de atrofia (MuRF-1 e miogenina) que foram observadas no grupo CIA. / Objective: Although causing great functional impact, the mechanisms of muscle wasting in RA have been poorly studied. The objective of this study is to describe the muscular involvement in an experimental model of arthritis and its pathways and compare with disuse atrophy. Methods: Female Wistar rats were separated in three groups: control (CO), collageninduced arthritis (CIA) and immobilized (IM). Spontaneous locomotion and weight were evaluated weekly. Gastrocnemius muscle was evaluated by histology and immunoblotting to measure LC3, MuRF-1 and myogenin expression. Significance was considered at p<0.05 level. Results: Histological analysis of the joint confirmed the severity of the arthropathy. There was significant difference in spontaneous locomotion (distance, velocity, number of times standing and number of times resting) in CIA group. Animal body weight, gastrocnemius muscle weight and relative muscle weight decreased 20%, 30% and 20% in CIA rats. Inflammatory infiltration, swelling and type 2 fiber atrophy was present in CIA gastrocnemius muscles, with reduced cross-sectional area by 30%, and 60% in IM. Imunoblotting analysis demonstrated increased expression of myogenin and MuRF-1 in CIA muscles by about 70%, while in IM remained similar to control. Conclusions: This study demonstrated that the development of experimental arthritis is associated to decreased mobility, weight loss, muscle atrophy, increased expression of markers of muscle proteolysis and regeneration. For the first time it is demonstrated that muscle atrophy in arthritis is associated with the disease itself, and not simply due to decreased mobility, since immobilized group presented no activation of the same atrophy pathways.

O peptídeo liberador da gastrina (GRP) é o homologo mamífero da bombesina (BN). Ambos GRP e seus receptores têm sido encontrados na sinóvia de pacientes com artríte reumatoide. O receptor do peptídeo liberador da gastrina (GRPR) pode ser considerado como um alvo terapêutico para doenças inflamatórias. RC-3095 é um antagonista do receptor de GRP. Este estudo avaliou os efeitos anti-inflamatórios do RC-3095, um antagonista específico do receptor do peptídeo liberador da gastrina, em dois modelos experimentais de artrite: induzida por colágeno do tipo II e induzida por adjuvante (CIA e AIA, respectivamente) e os mecanismos envolvidos. O RC-3095 foi administrado aos camundongos com CIA ou com AIA provocado por albumina bovina metilada (mBSA), diariamente. A incidência e severidade da doença foram avalidos por escore clínico e achados histológicos. A imunohistoquímica para o receptor do peptídeo liberador da gastrina (GRPR) na CIA. Migração de neutrófilos, determinação de glicosaminoglicanos (GAGs) e ensaio de linfoproliferação usando MTT em AIA. As citocinas: IL-17, IL-1 e TNF sobre os joelhos em AIA e CIA foram avaliados usando o ensaio imunoenzimático (ELISA). Analise da população de células T regulatórias por citometria de fluxo em AIA. Os resultados demonstraram que o RC-3095 reduziu a migração de neutrófilos, a hipernocicepção mecânica e a perda de proteoglicanos nos camundongos com AIA. Estes resultados estão associados com a inibição das citocinas pró-inflamatórias (IL-17, IL-1 e TNF-) e os níveis de proliferação de linfócitos e aumento do número de células T reguladoras (Treg). No modelo da CIA, o RC-3095 apresentou uma redução significativa nos escores da artrite e gravidade da doença, determinada histologicamente. A Inflamação sinovial, hiperplasia sinovial, formação de pannus e alterações erosivas foram drasticamente reduzidas nos camundongos artríticos tratados com RC-3095. Além disso, o RC-3095 demonstrou redução significativa no conteúdo das citocinas próinflamatórias, como IL-17, IL-1 e TNF-, e reduziu a expressão de receptores GRP nos animais doentes. Estes achados sugerem que via GRP tem um papel significativo na artrite crônica, e sua inibição pode ser explorado como uma estratégia terapêutica. / Background: The gastrin-releasing peptide (GRP) is the mammalian homolog of bombesin (BN). Both GRP and their receptors have been found in synovium of patients with rheumatoid arthritis. GRPR may be considered as a therapeutic target for inflammatory diseases. RC-3095 is a GRP receptor antagonist. Objective: To evaluate the anti-inflammatory effects of RC-3095 in two experimental models of arthritis, collagen and antigen-induced arthritis (CIA and AIA, respectively) and the mechanism involved. Methods: RC-3095 was administered daily to mice with CIA or with AIA provoked by methylated bovine serum albumin (mBSA). Disease incidence and severity were assessed by a clinical index and histologic features. Immunohistochemistry for GRPR in CIA. Migration of neutrophils, determination of glycosaminoglycans (GAG's) and Lymphoproliferation assay using MTT in AIA. The cytokines: IL-17, IL-1β, TNF on his knees in AIA and CIA were evaluated using enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Analysis of regulatory T cells by flow cytometry in AIA. Results: The RC-3095 reduced neutrophil migration, mechanical hypernociception and the proteoglycan loss in mice with AIA. These findings are associated with the inhibition of proinflammatory cytokines (IL-17, IL-1β and TNF-α) levels and lymphocyte proliferation and increase of T regulatory cell number. In the CIA model, RC-3095 exhibited significant reduction in arthritic scores and the severity of disease determined histologically. Synovial inflammation, synovial hyperplasia, pannus formation and extensive erosive changes were all dramatically reduced in the arthritic mice treated with RC-3095. Furthermore, the mice treated with RC-3095 showed significant reduction in contents of proinflammatory cytokines, such as IL-17, IL-1β and TNF-α. Conclusion: Moreover RC-3095 diminished the GRP receptor expression in arthritic mice. These findings suggest that GRP pathway has a significant role in chronic arthritis, and its inhibition can be explored as a therapeutic strategy.

A artrite reumatoide (AR) é uma doença crônica, inflamatória, sistêmica, com manifestações autoimunes articulares e extra-articulares, como fraqueza e atrofia muscular. Apesar de terem profundo impacto funcional, os mecanismos envolvidos nesses processos em músculo esquelético têm sido pouco estudados. O objetivo desse trabalho foi descrever o envolvimento muscular e vias moleculares em um modelo experimental de artrite e em um modelo de atrofia por desuso. Ratas Wistar, 8-12 semanas foram separadas em três grupos: controle (CO), imobilizado com bota de cobre (IM) e artrite induzida por colágeno bovino tipo II (CIA). A locomoção espontânea e o peso dos animais foram avaliados semanalmente. As articulações tíbio-társicas e os músculos gastrocnêmicos foram processados e corados com hematoxilina-eosina (HE). Imunoblot foi realizado para quantificar MuRF- 1, miogenina e anti-LC3. O nível de significância foi considerado quando p<0,05. A análise histológica das articulações confirmou a severidade da doença. Na locomoção espontânea houve uma diferença significativa na distância, velocidade, número de vezes em pé e número de descanso com redução no grupo CIA, quando comparado ao grupo controle, de 90%, 90%, 75% e aumento de 70%, respectivamente. O peso corporal total, o peso do músculo gastrocnêmio, e o peso relativo do músculo reduziram 20%, 30% e 20% nos animais CIA, quando comparado ao grupo controle. A análise histopatológica identificou no músculo de CIA: atrofia de fibras perifasciculares, infiltrado inflamatório, fibras atróficas do tipo 2 e edema. A área seccional da miofibra estava reduzida em torno de 30% no grupo CIA e 60% no IM. Na quantificação proteína demonstrou aumento da expressão em 70% das proteínas MuRF-1 e miogenina no grupo CIA quando comparado ao grupo controle, resultado não observado em IM. Na quantificação da proteína LC3 não houve diferença entre os grupos. Esse estudo demonstrou que o desenvolvimento da artrite experimental está associado com perda de peso e da mobilidade, atrofia muscular e degradação muscular nesses animais. Pela primeira vez foi demonstrado que a atrofia muscular na artrite está associada com a própria doença e não com a imobilidade, visto que o grupo IM, apesar de atrofia mais muscular mais marcada, não apresentou ativação das vias de atrofia (MuRF-1 e miogenina) que foram observadas no grupo CIA. / Objective: Although causing great functional impact, the mechanisms of muscle wasting in RA have been poorly studied. The objective of this study is to describe the muscular involvement in an experimental model of arthritis and its pathways and compare with disuse atrophy. Methods: Female Wistar rats were separated in three groups: control (CO), collageninduced arthritis (CIA) and immobilized (IM). Spontaneous locomotion and weight were evaluated weekly. Gastrocnemius muscle was evaluated by histology and immunoblotting to measure LC3, MuRF-1 and myogenin expression. Significance was considered at p<0.05 level. Results: Histological analysis of the joint confirmed the severity of the arthropathy. There was significant difference in spontaneous locomotion (distance, velocity, number of times standing and number of times resting) in CIA group. Animal body weight, gastrocnemius muscle weight and relative muscle weight decreased 20%, 30% and 20% in CIA rats. Inflammatory infiltration, swelling and type 2 fiber atrophy was present in CIA gastrocnemius muscles, with reduced cross-sectional area by 30%, and 60% in IM. Imunoblotting analysis demonstrated increased expression of myogenin and MuRF-1 in CIA muscles by about 70%, while in IM remained similar to control. Conclusions: This study demonstrated that the development of experimental arthritis is associated to decreased mobility, weight loss, muscle atrophy, increased expression of markers of muscle proteolysis and regeneration. For the first time it is demonstrated that muscle atrophy in arthritis is associated with the disease itself, and not simply due to decreased mobility, since immobilized group presented no activation of the same atrophy pathways.

O peptídeo liberador da gastrina (GRP) é o homologo mamífero da bombesina (BN). Ambos GRP e seus receptores têm sido encontrados na sinóvia de pacientes com artríte reumatoide. O receptor do peptídeo liberador da gastrina (GRPR) pode ser considerado como um alvo terapêutico para doenças inflamatórias. RC-3095 é um antagonista do receptor de GRP. Este estudo avaliou os efeitos anti-inflamatórios do RC-3095, um antagonista específico do receptor do peptídeo liberador da gastrina, em dois modelos experimentais de artrite: induzida por colágeno do tipo II e induzida por adjuvante (CIA e AIA, respectivamente) e os mecanismos envolvidos. O RC-3095 foi administrado aos camundongos com CIA ou com AIA provocado por albumina bovina metilada (mBSA), diariamente. A incidência e severidade da doença foram avalidos por escore clínico e achados histológicos. A imunohistoquímica para o receptor do peptídeo liberador da gastrina (GRPR) na CIA. Migração de neutrófilos, determinação de glicosaminoglicanos (GAGs) e ensaio de linfoproliferação usando MTT em AIA. As citocinas: IL-17, IL-1 e TNF sobre os joelhos em AIA e CIA foram avaliados usando o ensaio imunoenzimático (ELISA). Analise da população de células T regulatórias por citometria de fluxo em AIA. Os resultados demonstraram que o RC-3095 reduziu a migração de neutrófilos, a hipernocicepção mecânica e a perda de proteoglicanos nos camundongos com AIA. Estes resultados estão associados com a inibição das citocinas pró-inflamatórias (IL-17, IL-1 e TNF-) e os níveis de proliferação de linfócitos e aumento do número de células T reguladoras (Treg). No modelo da CIA, o RC-3095 apresentou uma redução significativa nos escores da artrite e gravidade da doença, determinada histologicamente. A Inflamação sinovial, hiperplasia sinovial, formação de pannus e alterações erosivas foram drasticamente reduzidas nos camundongos artríticos tratados com RC-3095. Além disso, o RC-3095 demonstrou redução significativa no conteúdo das citocinas próinflamatórias, como IL-17, IL-1 e TNF-, e reduziu a expressão de receptores GRP nos animais doentes. Estes achados sugerem que via GRP tem um papel significativo na artrite crônica, e sua inibição pode ser explorado como uma estratégia terapêutica. / Background: The gastrin-releasing peptide (GRP) is the mammalian homolog of bombesin (BN). Both GRP and their receptors have been found in synovium of patients with rheumatoid arthritis. GRPR may be considered as a therapeutic target for inflammatory diseases. RC-3095 is a GRP receptor antagonist. Objective: To evaluate the anti-inflammatory effects of RC-3095 in two experimental models of arthritis, collagen and antigen-induced arthritis (CIA and AIA, respectively) and the mechanism involved. Methods: RC-3095 was administered daily to mice with CIA or with AIA provoked by methylated bovine serum albumin (mBSA). Disease incidence and severity were assessed by a clinical index and histologic features. Immunohistochemistry for GRPR in CIA. Migration of neutrophils, determination of glycosaminoglycans (GAG's) and Lymphoproliferation assay using MTT in AIA. The cytokines: IL-17, IL-1β, TNF on his knees in AIA and CIA were evaluated using enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Analysis of regulatory T cells by flow cytometry in AIA. Results: The RC-3095 reduced neutrophil migration, mechanical hypernociception and the proteoglycan loss in mice with AIA. These findings are associated with the inhibition of proinflammatory cytokines (IL-17, IL-1β and TNF-α) levels and lymphocyte proliferation and increase of T regulatory cell number. In the CIA model, RC-3095 exhibited significant reduction in arthritic scores and the severity of disease determined histologically. Synovial inflammation, synovial hyperplasia, pannus formation and extensive erosive changes were all dramatically reduced in the arthritic mice treated with RC-3095. Furthermore, the mice treated with RC-3095 showed significant reduction in contents of proinflammatory cytokines, such as IL-17, IL-1β and TNF-α. Conclusion: Moreover RC-3095 diminished the GRP receptor expression in arthritic mice. These findings suggest that GRP pathway has a significant role in chronic arthritis, and its inhibition can be explored as a therapeutic strategy.

Orientadores: Wirla Maria da Silva Cunha Tamashiro. Patrícia Ucelli Simioni / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-18T17:08:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Thome_Rodolfo_M.pdf: 2705250 bytes, checksum: 05d8c21f84c00f9da679ff148b082292 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O camundongo BALB/c, linhagem geneticamente resistente à artrite induzida por colágeno (CIA), pode desenvolver um quadro similar ao de camundongos susceptíveis quando uma proteína não relacionada ao próprio, como a ovalbumina (OVA), é associada a colágeno tipo II (CII). Utilizando esse modelo, avaliamos se a tolerância oral a OVA poderia interferir nas respostas imunes contra CII, bem como o efeito da transferência adotiva de células dendríticas (DCs) tolerogênicas para camundongos artríticos. Para avaliação dos efeitos da tolerância oral sobre o desenvolvimento de artrite em BALB/c, os camundongos foram alimentados com OVA misturada à água de beber na concentração de 4mg/mL, por sete dias consecutivos, antes ou depois do desafio com CII+OVA (100?g/mL de cada antígeno). Para avaliar a participação de células dendríticas (DCs) tolerogênicas na modulação da artrite em BALB/c, células CD11c+ foram isoladas de baços de animais tolerantes à OVA e transferidas adotivamente para camundongos naïve, que foram subsequentemente imunizados com CII+OVA (100?g de cada antígeno). Para acompanhamento da evolução dos quadros de artrite, foram avaliados: o edema de patas, tomando-se regularmente as medidas de espessura de patas; realizadas análises histológicas dos tecidos articulares de joelhos e; conduzidas avaliações ex-vivo dos níveis séricos de anticorpos anti-CII e de respostas proliferativas e produção de citocinas de linfócitos T esplênicos. O tratamento com OVA antes da indução de CIA preveniu o desenvolvimento da artrite em todos os parâmetros analisados, enquanto que o tratamento com OVA após o estabelecimento da doença reduziu significativamente a inflamação e a produção de anticorpos anti-CII. Observamos ainda que a transferência de DCs tolerogênicas preveniu o aparecimento dos sinais clínicos da doença e o aumento dos níveis de anticorpos específicos no soro e reduziu significativamente a proliferação de linfócitos T CII-específicos. Enquanto a frequência de células CD4+CD25+Foxp3+ foi maior nas culturas de células de animais recipientes de DCs tolerogênicas, houve redução significativa na frequência de células produtoras de IFN? e IL-17. Os níveis de TGF-?, IL-4 e IL-10 foram significativamente mais elevados nas culturas de células esplênicas de animais recipientes de DCs tolerogênicas, enquanto que os de IFN-?, IL-6 e TNF-? foram mais reduzidos. Tomados em conjunto, nossos resultados indicam que a tolerância oral a um antígeno não relacionado ao próprio modifica o curso da artrite experimental em resposta ao colágeno, e que células dendríticas com perfil tolerogênico estão envolvidas nos fenômenos observados / Abstract: BALB/c mice, genetically resistant to collagen-induced arthritis (CIA), can develop a inflammatory condition resembling what is observed in susceptible strains when a non-related protein, such as ovalbumin (OVA), is associated with type II collagen (CII). Using this model, we evaluated whether oral tolerance to OVA could interfere in the immune response against CII, as well as the effect of adoptive transfer of tolerogenic dendritic cells (DCs) to arthritic mice. In order to evaluate the effect of oral tolerance over arthritis development in BALB/c mice, animals were fed with OVA in the drinking water at a 4mg/mL concentration, for seven consecutive days, before or after challenge with CII+OVA (100?g of each antigen). In order to evaluate the participation of tolerogenic DCs in the modulation of arthritis, splenic CD11c+ cells were isolated from OVA tolerant mice and adoptively transferred to naïve mice, which were subsequently immunized with CII+OVA. In order to monitor the evolution of the severity of arthritis, we evaluated paw edema, taking paw thickness regularly measured; performed histological analyses of articular knee tissues and, conducted ex-vivo evaluation of serum specific antibody levels and proliferation and cytokine secretion of splenic T lymphocytes. The treatment with OVA before CIA induction prevented the development of arthritis in all analyzed parameters, while the treatment after disease onset significantly reduced inflammation and CII-specific antibody production. We also observed that tolerogenic DC transfer prevented the appearance of clinical signs of arthritis, the increase of serum specific antibody levels and significantly reduced CII-specific T lymphocytes proliferation. While the frequency of CD4+CD25+Foxp3+ cells were higher in cell culture from tolerogenic DC recipient mice, frequency of IFN?- and IL-17- producing cells were significantly reduced. We observed that levels of TGF-?, IL-4 and IL-10 were significantly higher in cultures of splenic cells from mice recipient of tolerogenic DC, while levels of IFN-?, IL-6 and TNF-? were reduced. Taken together, our results indicate that oral tolerance to a non-related antigen modifies the course of experimental arthritis in response to collagen, and that dendritic cells with a tolerogenic profile are involved in the observed phenomena / Mestrado / Mestre em Genética e Biologia Molecular

Base teórica: Artrite reumatoide (AR) é uma doença autoimune que afeta as articulações e progride de maneira simétrica e erosiva. Além dos achados articulares, pode ocorrer de perda muscular e síndrome da caquexia. Atualmente, não existe um marcador que sirva de preditor da síndrome de caquexia reumatoide. Estudos metabolômicos em pacientes com AR demonstram uma complexidade em encontrar um biomarcador para caquexia. Ademais, não há modelo experimental de caquexia descrito na literatura, mas o modelo de artrite induzida por colágeno (CIA) possui potencial de ser modelo de caquexia reumatoide. A partir deste modelo, pode-se fazer a busca por biomarcadores de caquexia reumatoide via metabolômica. Objetivo: Avaliar o modelo de CIA como modelo experimental de caquexia reumatoide. Avaliar o perfil metabólico da urina no modelo de CIA e correlacionar com parâmetros clínicos de caquexia reumatoide em busca de possíveis biomarcadores. Métodos: Camundongos machos DBA/1J foram induzidos (CIA; n=13) no dia zero e receberam reforço 18 dias após, e grupo mantidos saudáveis sem indução (CO; n=11). Nos dias 0, 18, 25, 35, 45, 55 e 65 após a indução, foram realizados: coleta de urinas; teste de desempenho físico; teste de locomoção espontânea; teste de força; medida do volume do edema da pata traseira; avaliação do escore clínico; pesagem; e avaliação da ingestão alimentar. Após os 65 dias, os animais foram eutanasiados e tecidos musculares (gastrocnêmio – GA; e tibial anterior – TA) foram dissecados para pesagem e realização da razão sarcoplasmática. Os dados foram analisados por ANOVA de duas vias, seguido de Bonferroni, ou teste t de Pearson, com significância a partir de um p<0,05. A urina coletada foi submetida à ressonância nuclear magnética (1D e 2D J-res). Os metabolitos foram identificados via Chenomx (1D) e pelo Birmingham Metabolite Library (BML; 2D J-res). Utilizou-se a o modelo estatístico de PCA, PLSDA e PLSR para criar ranqueamento de metabolitos (significância a partir de um p<0,05). Analizou-se as rotas metabólicas via Metaboanalyst a partir do ranqueamento de metabólitos obtidos. Os metabólitos obtidos foram filtrados para rotas metabólicas que ocorrem no músculo para identificação de potenciais biomarcadores de perda muscular. Resultados: O grupo CIA apresentou redução de até 24% na locomoção espontânea, de até 66% na força e de até 24% no teste de desempenho físico após 35 dias da indução, bem como redução no peso do GA (24%) e TA (25%), e relação sarcoplasmática (22 e 23%, respectivamente) em relação ao grupo CO. Os modelos estatísticos de PCA, PLSDA e PLSR, e o filtro pelas rotas metabólicas relacionadas com o músculo geraram uma lista de 28 metabólitos e relacionados com o desenvolvimento da doença, sendo eles: 3-metilhistidina, 4-aminobutirato, acetilcolina, arginina, aspartato, carnosina, creatina, creatinina, glutamina, histamina, histidina, isoleucina, leucina, metionina, lisina, mio-inositol, dimetilglicina, acetilalanina, acetilmetionina, pantotenato, fenilalanina, fosfocolina, fosfocreatina, piridoxina, sarcosina, succinilacetona, tiamina, e urocanato. Conclusão: Em concordância com os resultados de redução nos parâmetros de: massa muscular, locomoção espontânea, força e desempenho físico, somando-se a ausência de anorexia bem como mudança no peso, o modelo animal de CIA representa um modelo experimental próprio para caquexia reumatoide. A análise do perfil metabólico deste modelo permite sugerir 28 metabólitos relacionados ao processo de perda muscular, que podem vir a ser biomarcadores de caquexia reumatoide, objetivando prognóstico, diagnóstico e acompanhamento da síndrome. Destes metabólitos, os principais são pertencentes ao metabolismo de: histidina; arginina e prolina; glicina, serina e treonina; fosfocreatina, bem como outros aminoácidos e vitaminas do complexo B. / Background: Rheumatoid Arthritis (RA) is an autoimmune disease that affects the joints and has a symmetric development and it is erosive. Besides joint damage, it can develop muscle loss progress into cachexia syndrome. Currently, there is no marker that can predict it development in rheumatoid patients. Metabolomics in RA have shown to be complex to find out a biomarker for this syndrome. Also, there is no experimental model of cachexia described in literature yet; however the collageninduced arthritis (CIA) animal model seems to be a feasible model for rheumatoid cachexia. With this model, the research for a biomarker of rheumatoid cachexia can be done by metabolomics. Objectives: It will be evaluated if the CIA animal model can be also an animal model of rheumatoid cachexia. Afterwards, it will be evaluated a metabolic profile from urine of this animal model and correlate with clinical signs of rheumatoid cachexia to find out plausible biomarkers of it. Methods: Male DBA/1J mice were submitted to CIA (n=13), immunization occurred at day zero and a booster was performed 18 days after, and a healthy group with no induction (CO; n=11). At the 0,18, 25, 35, 45, 55 and 65 days after the first injection, it was done: urine collection; physical performance test; free exploratory locomotion test; strength test; hindpaw edema volume measurement; follow up disease development; weighted; and food intake. After the 65 days, animals were euthanized and muscle (gastrocnemious – GA; and tibial anterior – TA) were dissected, and weighted for sarcoplasmic ratio. Data were analyzed by two-way ANOVA followed by Bonferroni post hoc, and t-test of Pearson, and statistical critical limit was set for p<0.05. The collected urine was used for nuclear magnetic resonance (1D and 2D J-res). Metabolites were identified by Chenomx (1D) and by the Birmingham Metabolite Library (BML; 2D J-res). Statistical model were performed using PCA, PLSDA and PLSR to create a ranking list of the metabolites (statistical critical limit was set for p<0.05). It was analyzed the metabolic pathway by Metaboanalyst from the data of metabolite ranking list. Then, the metabolite list was filtered by the metabolic pathways that take place in muscle tissue, in order to identify plausible biomarkers of muscle loss. Results: CIA group has shown reduction in up to 24% of free locomotion fatigue, up to 66% of strength and up to 24% of endurance physical performance after 35 days of the induction, as well as a decrease in GA (24%) and TA (25%) weight, and sarcoplasmic ratio also reduced (22 and 23%, respectivamente) related to CO group. The PCA, PLSDA and PLSR statistical models, and the filter by metabolic pathways related to muscle provided a list of 28 metabolites related to disease development, as can be listed: 3-methylhistidine, 4-aminobutyrate, acetylcholine, arginine, aspartate, carnosine, creatine, creatinine, glutamine, histamine, histidine, isoleucine, leucine, methionine, lysine, myo-inositol, dimethylglycine, acetylalanine, acetylmethionine, pantothenate, phenylalanine, phosphocholine, phosphocreatine, pyridoxine, sarcosine, succinylacetone, thiamine, and urocanate. Conclusions: Accordingly with the data with reduction of: muscle mass, spontaneous locomotion, strength and physical performance, added with absence of anorexia as well as weight change, CIA animal model is a feasible experimental model for rheumatoid cachexia. Concerning the metabolic profile from this model, it can be suggested 28 metabolites related to muscle loss in which can be tested for biomarker of rheumatoid cachexia, targeting prognosis, diagnosis, and syndrome follow up. From those metabolites, the main ones are engaged to metabolism of: histidine; arginine and proline; glycine, serine and threionine; phosphorcreatine, as well as other amino acids and vitamins from B complex.

Base teórica: Artrite reumatoide (AR) é uma doença autoimune que afeta as articulações e progride de maneira simétrica e erosiva. Além dos achados articulares, pode ocorrer de perda muscular e síndrome da caquexia. Atualmente, não existe um marcador que sirva de preditor da síndrome de caquexia reumatoide. Estudos metabolômicos em pacientes com AR demonstram uma complexidade em encontrar um biomarcador para caquexia. Ademais, não há modelo experimental de caquexia descrito na literatura, mas o modelo de artrite induzida por colágeno (CIA) possui potencial de ser modelo de caquexia reumatoide. A partir deste modelo, pode-se fazer a busca por biomarcadores de caquexia reumatoide via metabolômica. Objetivo: Avaliar o modelo de CIA como modelo experimental de caquexia reumatoide. Avaliar o perfil metabólico da urina no modelo de CIA e correlacionar com parâmetros clínicos de caquexia reumatoide em busca de possíveis biomarcadores. Métodos: Camundongos machos DBA/1J foram induzidos (CIA; n=13) no dia zero e receberam reforço 18 dias após, e grupo mantidos saudáveis sem indução (CO; n=11). Nos dias 0, 18, 25, 35, 45, 55 e 65 após a indução, foram realizados: coleta de urinas; teste de desempenho físico; teste de locomoção espontânea; teste de força; medida do volume do edema da pata traseira; avaliação do escore clínico; pesagem; e avaliação da ingestão alimentar. Após os 65 dias, os animais foram eutanasiados e tecidos musculares (gastrocnêmio – GA; e tibial anterior – TA) foram dissecados para pesagem e realização da razão sarcoplasmática. Os dados foram analisados por ANOVA de duas vias, seguido de Bonferroni, ou teste t de Pearson, com significância a partir de um p<0,05. A urina coletada foi submetida à ressonância nuclear magnética (1D e 2D J-res). Os metabolitos foram identificados via Chenomx (1D) e pelo Birmingham Metabolite Library (BML; 2D J-res). Utilizou-se a o modelo estatístico de PCA, PLSDA e PLSR para criar ranqueamento de metabolitos (significância a partir de um p<0,05). Analizou-se as rotas metabólicas via Metaboanalyst a partir do ranqueamento de metabólitos obtidos. Os metabólitos obtidos foram filtrados para rotas metabólicas que ocorrem no músculo para identificação de potenciais biomarcadores de perda muscular. Resultados: O grupo CIA apresentou redução de até 24% na locomoção espontânea, de até 66% na força e de até 24% no teste de desempenho físico após 35 dias da indução, bem como redução no peso do GA (24%) e TA (25%), e relação sarcoplasmática (22 e 23%, respectivamente) em relação ao grupo CO. Os modelos estatísticos de PCA, PLSDA e PLSR, e o filtro pelas rotas metabólicas relacionadas com o músculo geraram uma lista de 28 metabólitos e relacionados com o desenvolvimento da doença, sendo eles: 3-metilhistidina, 4-aminobutirato, acetilcolina, arginina, aspartato, carnosina, creatina, creatinina, glutamina, histamina, histidina, isoleucina, leucina, metionina, lisina, mio-inositol, dimetilglicina, acetilalanina, acetilmetionina, pantotenato, fenilalanina, fosfocolina, fosfocreatina, piridoxina, sarcosina, succinilacetona, tiamina, e urocanato. Conclusão: Em concordância com os resultados de redução nos parâmetros de: massa muscular, locomoção espontânea, força e desempenho físico, somando-se a ausência de anorexia bem como mudança no peso, o modelo animal de CIA representa um modelo experimental próprio para caquexia reumatoide. A análise do perfil metabólico deste modelo permite sugerir 28 metabólitos relacionados ao processo de perda muscular, que podem vir a ser biomarcadores de caquexia reumatoide, objetivando prognóstico, diagnóstico e acompanhamento da síndrome. Destes metabólitos, os principais são pertencentes ao metabolismo de: histidina; arginina e prolina; glicina, serina e treonina; fosfocreatina, bem como outros aminoácidos e vitaminas do complexo B. / Background: Rheumatoid Arthritis (RA) is an autoimmune disease that affects the joints and has a symmetric development and it is erosive. Besides joint damage, it can develop muscle loss progress into cachexia syndrome. Currently, there is no marker that can predict it development in rheumatoid patients. Metabolomics in RA have shown to be complex to find out a biomarker for this syndrome. Also, there is no experimental model of cachexia described in literature yet; however the collageninduced arthritis (CIA) animal model seems to be a feasible model for rheumatoid cachexia. With this model, the research for a biomarker of rheumatoid cachexia can be done by metabolomics. Objectives: It will be evaluated if the CIA animal model can be also an animal model of rheumatoid cachexia. Afterwards, it will be evaluated a metabolic profile from urine of this animal model and correlate with clinical signs of rheumatoid cachexia to find out plausible biomarkers of it. Methods: Male DBA/1J mice were submitted to CIA (n=13), immunization occurred at day zero and a booster was performed 18 days after, and a healthy group with no induction (CO; n=11). At the 0,18, 25, 35, 45, 55 and 65 days after the first injection, it was done: urine collection; physical performance test; free exploratory locomotion test; strength test; hindpaw edema volume measurement; follow up disease development; weighted; and food intake. After the 65 days, animals were euthanized and muscle (gastrocnemious – GA; and tibial anterior – TA) were dissected, and weighted for sarcoplasmic ratio. Data were analyzed by two-way ANOVA followed by Bonferroni post hoc, and t-test of Pearson, and statistical critical limit was set for p<0.05. The collected urine was used for nuclear magnetic resonance (1D and 2D J-res). Metabolites were identified by Chenomx (1D) and by the Birmingham Metabolite Library (BML; 2D J-res). Statistical model were performed using PCA, PLSDA and PLSR to create a ranking list of the metabolites (statistical critical limit was set for p<0.05). It was analyzed the metabolic pathway by Metaboanalyst from the data of metabolite ranking list. Then, the metabolite list was filtered by the metabolic pathways that take place in muscle tissue, in order to identify plausible biomarkers of muscle loss. Results: CIA group has shown reduction in up to 24% of free locomotion fatigue, up to 66% of strength and up to 24% of endurance physical performance after 35 days of the induction, as well as a decrease in GA (24%) and TA (25%) weight, and sarcoplasmic ratio also reduced (22 and 23%, respectivamente) related to CO group. The PCA, PLSDA and PLSR statistical models, and the filter by metabolic pathways related to muscle provided a list of 28 metabolites related to disease development, as can be listed: 3-methylhistidine, 4-aminobutyrate, acetylcholine, arginine, aspartate, carnosine, creatine, creatinine, glutamine, histamine, histidine, isoleucine, leucine, methionine, lysine, myo-inositol, dimethylglycine, acetylalanine, acetylmethionine, pantothenate, phenylalanine, phosphocholine, phosphocreatine, pyridoxine, sarcosine, succinylacetone, thiamine, and urocanate. Conclusions: Accordingly with the data with reduction of: muscle mass, spontaneous locomotion, strength and physical performance, added with absence of anorexia as well as weight change, CIA animal model is a feasible experimental model for rheumatoid cachexia. Concerning the metabolic profile from this model, it can be suggested 28 metabolites related to muscle loss in which can be tested for biomarker of rheumatoid cachexia, targeting prognosis, diagnosis, and syndrome follow up. From those metabolites, the main ones are engaged to metabolism of: histidine; arginine and proline; glycine, serine and threionine; phosphorcreatine, as well as other amino acids and vitamins from B complex.