Orientador: Edson Antunes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-26T14:39:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BaldisseraJunior_Lineu_D.pdf: 1965195 bytes, checksum: 107b841684637a6a66bcdb7b9e929cef (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: O recrutamento de eosinófilos para o pulmão inflamado é uma característica central da asma alérgica. Há relatos de que a ativação da guanilil ciclase solúvel (GCs) exerce atividade anti-inflamatória por inibir o recrutamento de leucócitos, e que o aumento de GMPc intracelular inibe a migração in vitro de eosinófilos humanos. A GCs é estimulada pelo NO, seu agonista fisiológico. Outros compostos são capazes de estimular a GCs de forma independente do NO, como as moléculas da família dos estimuladores NO-independentes e heme-dependentes, e, mais recentemente, por compostos estimuladores NO- e heme-independentes, chamados de ativadores da GCs. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos do BAY 60-2770 (ativador NO- e heme-independente da GCs) em modelo murino de asma alérgica e na quimiotaxia in vitro de eosinófilos humanos induzida pela eotaxina. Para tanto, camundongos machos C57Bl6 (25 g, 6 semanas de idade) foram sensibilizados (2 injeções s.c. de 100 ?g de ovalbumina, nos dias 0 e 7) e submetidos ao desafio intranasal com OVA (10 ?g; duas vezes por dia, com intervalos de 6 horas entre cada desafio) nos dia 14 e 15, na presença e/ou ausência (veículo) do tratamento crônico com BAY 60-2770 (1mg/Kg/gavage; 14 dias). Os animais foram anestesiados e sacrificados 48 horas após o primeiro desafio, e as amostras biológicas colhidas para análise. O perfil inflamatório alérgico foi avaliado através da contagem total e diferencial de leucócitos no lavado broncoalveolar (LBA), sangue periférico, perfusato de medula óssea (MO) e em corte histológico. Foram dosados os níveis de IgE sérica específica a OVA, citocinas Th1 (IFN-?), Th2 (IL-4, IL-5, IL-10), TNF-? e eotaxina no LBA. A expressão proteica da GCs (subunidades ?2 e ?1) e da iNOS foi quantificada no parênquima pulmonar. O desenho experimental foi dividido em quatro grupos, a saber: grupo tratado com Veículo e instilado com Salina (VS); grupo tratado com Veículo e desafiado com OVA (VO); grupo tratado com BAY 60-2770 e instilado com Salina (BS); grupo tratado com o BAY 60-2770 e desafiado com OVA (BO). Nossos resultados mostraram níveis elevados (p<0,05) de IgE em soro de animais sensibilizados comparados com animais naive, confirmando a eficácia da sensibilização, que não foi alterada pelo tratamento com BAY 60-2770. O desafio alérgico à OVA (grupo VO), como esperado, gerou uma resposta inflamatória alérgica pulmonar, caracterizada pela presença marcante de eosinófilos no pulmão e de níveis elevados de IL-4 no LBA, assim como eosinofilia sanguínea e eosinofilopoese na medula óssea. Esta resposta foi significativamente acompanhada da redução da expressão da GCs (subunidades ?1 e ?1) e aumento da expressão protéica da iNOS no parênquima pulmonar, comparada a animais não desafiados (grupo VS). Não foram observadas diferenças nos níveis de TNF-? e eotaxina no LBA entre os grupos. As citocinas IFN-? e IL-10 não foram detectadas no LBA em nenhum grupo experimental. O tratamento crônico com BAY 60-2770 (grupo BO) reduziu significativamente os níveis de IL-4 e IL-5 no LBA, inibiu a eosinofilia pulmonar (LBA), sanguínea e peri-bronquiolar, e suprimiu a eosinofilopoiese na medula óssea, os quais foram acompanhados da restauração da expressão da GCs (?1 e ?1) e da iNOS no parênquima pulmonar, comparado com o grupo desafiado tratado com veículo (grupo VO). Em experimentos separados, eosinófilos humanos de indivíduos saudáveis foram submetidos aos ensaios de quimiotaxia induzida por eotaxina (300 ng/mL) na presença do BAY 60-2770 individualmente e/ou co-incubado com inibidor da GCs, ODQ (10 ?M). Nas mesmas condições, foram determinados os níveis de GMPc intracelular, e realizado o teste de viabilidade celular por redução do MTT. A resposta quimiotática induzida por eotaxina foi significativamente inibida pelo BAY 60-2770 (10 ?M), de modo dependente de GMPc. O efeito inibitório do BAY 60-2770 foi potencializado pela prévia co-incubação com ODQ, que elevou marcantemente os níveis de GMPc intracelulares e inibiu significativamente a migração de eosinófilos frente à eotaxina nas concentrações de 1, 3 e 5 ?M de BAY 60-2770. A viabilidade celular não foi afetada pelo BAY 60-2770. Em conjunto, nossos resultados mostram que o BAY 60-2770 é capaz de reduzir a inflamação alérgica pulmonar murina, e de inibir de forma dependente de GMPc a migração de eosinófilos humanos induzida por eotaxina. Concluímos que o BAY 60-2770 apresenta potencial valor terapêutico na asma alérgica / Abstract: Eosinophil recruitment to inflamed lung is a hallmark of allergic asthma. The literature has shown that soluble guanylyl cyclase (sGC) plays a key antiinflammatory role by inhibiting leukocyte recruitment, and that increased cGMP intracellular levels inhibit human eosinophil chemotaxis in vitro. The soluble guanylyl cyclase is stimulated by NO, its physiological agonist. Other compounds are able to NO-independently stimulate sGC, such as the family of NO-independent and heme-dependent stimulators, and the NO- and heme-independent stimulators, known as sGC activators. Therefore, this study aimed to investigate the effects of BAY 60-2770 (NO- and haem-independent sGC activator) in pulmonary allergic inflammation in mice and human eosinophil chemotaxis in vitro induced by eotaxin. Part I: Male C57BL6 mice were sensitized (100 ?g of ovalbumin, s.c.; day 0 and 7) and intranasally challenged with OVA (10 ?g; twice a day, 6 h between challenges) at days 14 and 15, with BAY 60-2770 (1 mg/Kg/gavage; 14 days) and/or its vehicle. Mice were anaesthetized and exsanguinated at 48 hours post first-OVA challenge, and biological samples were collected. The inflammatory profile was evaluated by total and differential cell counts in bronchoalveolar lavage (BAL) fluids, peripheral blood, bone marrow perfusate and histological slides. Serum OVA-specific IgE levels were measured and Th1 (IFN-?), Th2 (IL-4, IL-5, IL-10) cytokines, TNF-? and eotaxin levels were quantified in BAL fluids. Soluble guanylyl cyclase subunits (?1 and ?1) and iNOS protein expression were determined in lung parenchyma. The experimental design was divided in four groups, namely: Vehicle treated-instilled with Saline (VS group); Vehicle treated-challenged with OVA (VO group); BAY 60-2770 treated-instilled with Saline (BS group) and BAY 60-2770 treated-challenged with OVA (BO group). Our results showed seric elevated IgE levels (p<0.05) in OVA-sensitized mice compared with naive animals, confirming the efficiency of sensitization procedure, which was not affected under BAY 60-2770 treatment. As expected, the OVA-challenge in VO group triggered a pulmonary allergic inflammatory response, characterized by markedly eosinophil migration to lung, elevated IL-4 levels in BAL fluid, as well as blood eosinophilia and marrow eosinophilopoiesis in bone marrow. This response was significantly accompanied by reduced GCs (subunits ?1 and ?1) and increased iNOS expression in lung parenchyma, compared with non-challenged animals (VS group). No differences on TNF-? and eotaxin levels in BAL fluids were observed among studied groups. Levels of IFN-? and IL-10 were not detected in BAL fluids of any groups. Chronic oral treatment with BAY 60-2770 (BO group) significantly reduced IL-4 and IL-5 levels in BAL fluids, inhibited pulmonary (BAL), blood and peri-bronchiolar eosinophilia, and supressed bone marrow eosinophilopoiesis, which was accompanied by restoration of sGC and iNOS expression in lung parenchyma, compared with vehicle treated group (VO). In separate experiments, isolated human eosinophils from healthy volunteers were individually incubated with BAY 60-2770 and/or previously co-incubated with the sGC inhibitor, ODQ (10 ?M), and allowed to migrate toward eotaxin (300 ng/ml; 1 h, 37°C) in chemotaxis chamber. In the same conditions, intracellular cGMP levels were determinated and cell viability test were performed by MTT reduction. Our data showed that human eosinophil migration to eotaxin was significantly inhibited by BAY 60-2770 (10 ?M) in a cGMP-dependent manner. Inhibitory effect of BAY 60-2770 was potentiated by previous co-incubation with ODQ, which markedly elevated cGMP intracellular levels and inhibited eosinophils migration induced by eotaxin at 1, 3 and 5 ?M BAY 60-2770 concentrations. The cell viability was not affected by BAY 60-2770. Together, our results show that BAY 60-2770 is able to reduce murine pulmonary allergic inflammation, and to inhibit human eosinophil migration toward eotaxin in cGMP-dependent manner. In conclusion, the compound BAY 60-2770 presents potential therapeutic value in allergic asthma / Doutorado / Farmacologia / Doutor em Farmacologia

Orientador: Edson Antunes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-25T08:33:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alexandre_EduardoCosta_M.pdf: 1619659 bytes, checksum: 6844ca6a5644be1025879f062b675420 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Estudos clínicos vêm relacionando a síndrome metabólica / obesidade a sintomas do trato urinário inferior, também referidos como LUTS (da sigla Lower Urinary Tract Symptoms), os quais compreendem diversas queixas relacionadas a problemas de armazenamento e/ou esvaziamento da bexiga urinária. Estes sintomas acometem milhares de pessoas em todo o mundo, estando relacionados à frequência, urgência e noctúria, e frequentemente associados à bexiga hiperativa, que pode evoluir para incontinência urinária. O trato urinário inferior (TUI) é composto basicamente pela bexiga e uretra. A dinâmica vesicoesfincteriana compreende duas fases: Fase de armazenamento e Fase de eliminação. Estes processos envolvem uma sincronia de ações do músculo liso detrusor e uretra para um correto ciclo miccional. A despeito dos estudos epidemiológicos apontarem para uma correlação positiva entre síndrome metabólica/obesidade e LUTS, os mecanismos fisiopatológicos envolvidos permanecem pouco compreendidos. Portando, utilizando um modelo animal de obesidade associada à bexiga hiperativa, procuramos analisar as alterações causadas pela obesidade no trato urinário inferior antes e após o tratamento com o ativador da GCs, BAY 60-2770. O BAY 60-2770 faz parte de uma nova classe de drogas, denominadas ativadores da GCs. Essas drogas são capazes de ativar a GCs de maneira independente do NO e/ou grupamento heme, e apresentam uma potência aumentada quando o ferro se encontra em sua forma oxidada (Fe3+). Especificamente, realizamos os seguintes experimentos em camundongos controles e obesos: 1) cistometria; 2) curvas concentração-resposta a diferentes agentes contráteis e relaxantes na bexiga e/ou uretra; 3) determinação dos níveis de GMPc; 4) expressão das subunidades de ?1 e/ou ?1 da GCs; 5) medida das espécies reativas de oxigênio. O camundongo obeso apresentou um padrão miccional irregular caracterizado pelo aumento do número de contrações miccionais e de contrações involuntárias, alterações normalizadas após o tratamento com BAY 60-2770. Na bexiga, o carbacol, KCl e CaCl2 produziram contrações de forma concentração-dependente em tiras isoladas de bexiga, contrações que foram maiores em animais obesos quando comparado aos controles. O tratamento com BAY 60-2770 normalizou as contrações da bexiga em animais obesos. Um aumento de 78% nas espécies reativas de oxigênio foi observado em bexigas de animais obesos, resultado não alterado pelo BAY 60-2770. O tratamento com BAY 60-2770 gerou um aumento de 10 vezes nos níveis de GMPc em bexiga de animais obesos, sem afetar a produção desse nucleotídeo cíclico nos animais controles. A expressão protéica das subunidades ?1 e ?1 da GCs estava 40% diminuída em bexiga de animais obesos, esse resultado foi normalizado após o tratamento com BAY 60-2770. Em uretra, relaxamentos induzidos por NO (nitrito de sódio acidificado), doadores de NO (s-nitrosoglutationa e nitroglicerina) e BAY 41-2272 (estimulador da GCs) se apresentaram reduzidos em obeso quando comparado ao grupo controle. O relaxamento uretral por BAY 60-2770 apresentou um padrão diferente e foi 43% maior em camundongos obesos, resultado acompanhado pelo aumento nos níveis de GMPc. A oxidação da GCs potencializou o relaxamento uretral induzido por BAY 60-2770. O tratamento crônico reverteu completamente as disfunções uretrais dos animais obesos. A produção de espécies reativas de oxigênio estava aumentada e a expressão da subunidade ?1 da GCs diminuída na uretra do animal obeso, ambas as alterações foram revertidas pelo tratamento com BAY 60-2770. Concluímos então que as contrações aumentadas da bexiga e a disfunção no relaxamento uretral estão associadas com a produção de espécies reativas de oxigênio e "downregulation" da sinalização GCs ¿ GMPc. A prevenção da degradação da GCs pelo tratamento crônico com BAY 60-2770 melhora as disfunções miccionais de camundongos obesos. Portanto, o BAY 60-2770 pode ser de grande valor terapêutico no tratamento de complicações urológicas associadas à obesidade / Abstract: Clinical studies have shown an association between metabolic syndrome / obesity and lower urinary tract symptoms (LUTS), name given to a group of symptoms affecting the bladder during urine storage and voiding. These symptoms affect thousands of people throughout the world and are related with frequency, urgency, nocturia and often associated with overactive bladder (OAB), which may result in urinary incontinence. The low urinary tract consists of the bladder and urethra. Vesical sphincter dynamics is divided into two phases: storage and voiding phase. Each phase requires a coordinated interaction between urethra and bladder to allow a healthy urinary function. Despite epidemiological studies suggest a positive correlation between metabolic syndrome / obesity and LUTS, its pathophysiological mechanisms are still poorly studied. Therefore, using an animal model of obesity associated OAB we studied low urinary tract before and after treatment with the sGC activator BAY 60-2770. BAY 60-2770 is a novel class of drugs, classified as soluble guanylyl cyclase (sGC) activators. This class of drugs acts by NO- and heme-independent mechanisms and present a higher potency to oxidated form of sGC heme iron (Fe3+). More specifically we conducted the fallowing experiments: 1) cystomettry; 2) concentration ¿ response curves to contractile and relaxing agents in bladder and/or urethra; 3) determination of cGMP levels; 4) evaluated expressions of ?1 and/or ?1 sGC subunits; 5) measurement of reactive oxygen species. Obese mice displayed an irregular micturition pattern characterized by significant increases in voiding and non-voiding contractions, both of wich were normalized by BAY 60-2770 treatment. In the bladder, carbachol, KCl and CaCl2 produced concentration-dependent contractions in isolated bladder strips that were markedly greater in obese compared with control group. BAY 60-2770 treatment normalized the bladder contractions in obese group. A 78% increase in reactive-oxygen species (ROS) generation in bladder tissues of obese mice was observed, and that was unaffected by BAY 60-2770. Treatment with BAY 60-2770 generated a 10-fold increase in GMPc levels in bladder from obese mice, without affecting this nucleotide level in lean group. Protein expression of ?1 and ?1 subunits of sGC was decreased by 40% in bladder tissues of obese animals, which was restored by BAY 60-2770. In the urethra, relaxations induced by NO (acidified sodium nitrite), NO-donors (S-nitrosolutathione and glyceryl trinitrate) and BAY 41-2272 (sGC stimulator) were markedly reduced in obese compared with control mice. As opposed, urethral relaxations induced by BAY 60-2770 were 43% greater in obese mice, which was accompanied by increases in cGMP levels. Oxidation of sGC with potentiated BAY 60-2770-induced USM responses in control group. Long-term oral BAY 60-2770 administration fully prevented the impairment of urethral relaxations in obese mice. Reactive-oxygen species (ROS) production was enhanced, whereas protein expression of ?1 sGC subunit was reduced in USM from obese mice, both of which were restored by BAY 60-2770 treatment. In conclusion, enhanced bladder contractions and impaired urethral relaxations in obese mice are associated with ROS generation and downregulation of sGC- cGMP signaling. Prevention of sGC degradation by long-term BAY 60-2770 administration ameliorates the micturition dysfunction in obese mice. Therefore, BAY 60-2770 could be of great therapeutic value in the treatment of urological complications associated with obesity / Mestrado / Farmacologia / Mestre em Farmacologia

Orientador: Fabíola Taufic Monica Iglesias / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-23T16:27:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Faria_WagnerMendes_M.pdf: 1252281 bytes, checksum: ad80513967190699e0001046decc7731 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Duas classes de medicamentos denominadas estimuladores e ativadores da guanilato ciclase solúvel (GCs) foram desenvolvidas para uso terapêutico em situações patológicas onde há menor formação ou biodisponibilidade NO ou tolerância farmacológica. A GCs é uma enzima heterodímera, composta pelas subunidades alfa (?) e beta (?), nas quais há a presença do grupo prostético heme e que catalisa a conversão da guanosina trifosfato (GTP) em guanosina monofosfato cíclico (GMPc) pela ação do NO. Em situações patológicas o átomo de ferro pode encontrar-se na sua forma oxidada (Fe3+), diminuindo assim a resposta máxima do óxido nítrico (NO). A principal diferença entre os moduladores da GCs é que os ativadores (BAY 58-2667, HMR 1766, BAY 60-2770) atuam de maneira mais eficaz mesmo quando a enzima encontra-se no estado oxidado. O objetivo do presente trabalho foi caracterizar funcionalmente o relaxamento induzido pelo BAY 60-2770 em artéria pulmonar isolada de coelho. O BAY 60-2770 (0,0001-100 ?M) relaxou de maneira potente (10,1 ± 0.04) e eficaz (105 ± 0,9 %) a artéria pulmonar, sendo este efeito significativamente potencializado na presença dos inibidores da GCs (ODQ, 10 ?M, 4,9 vezes), da fosfodiesterase tipo 5 (tadalafil, 100 ?M, 5,6 vezes) ou da sintase de óxido nítrico (LNAME, 100 ?M, 3,0 vezes). A presença do sequestrador de NO, do doador de NO, da indometacina, do bloqueador do canal de potássio ou a remoção endotelial não interferiram no relaxamento induzido pelo BAY 60-2770. A fenilefrina (0,00001-3 mM) e a estimulação elétrica (4-16 Hz) produziram contração dependente da concentração e frequência, respectivamente. Na presença de tetrodotoxina (TTX, 1 ?M) e fentolamina (1 ?M) houve abolição da resposta contrátil a estimulação elétrica, mostrando a liberação neurogênica de catecolamina. Na presença de BAY 60-2770 co-incubado com ODQ uma redução significativa na contração induzida pela estimulação elétrica foi observada. Apesar desta mesma redução ter sido observada na presença do L-NAME, a mesma não foi estatisticamente significante em comparação aos anéis incubados somente com BAY 60-2770 (1 ?M). Nossos resultados mostraram que a oxidação do grupamento heme, a inibição da fosfodiesterase e a ausência do NO favoreceram a resposta relaxante do BAY 60-2770 / Abstract: Soluble guanylate cyclase (sGC) stimulators and activators have been developed for use in pathophysiological condition when NO formation or bioavailability are impaired or when NO tolerance gas developed. Soluble guanylate cyclase is a heterodimer enzyme composed by alpha (?) and beta (?) subunits and a prostetic heme group. Soluble guanylate cyclase converts guanosine triphosphate (GTP) into cyclic guanosine monophosphate (GMPc) after nitric oxide (NO) activaton. Under pathophysiological conditions heme can be oxidized (Fe3+), thus reduzing NO efficacy. The main difference between stimulators and activators (BAY 58-2667, BAY 60-2770 and HMR 1766) is that the latter class of drugs is more efficacious when heme is oxidized. The aim of the present study is to characterize the relaxation induced by BAY 60-2770 in isolated pulmonary artery from rabbit. BAY 60-2770 (0.0001-100 ?M) produced concentration dependent relaxation with potency and maxima response values of 10,1 ± 0.04 and 105 ± 0.9%, respectively. The inhibition of sGC (ODQ, 10 ?M) or phosphodiesterase type 5 (tadalafil, 100 ?M) or the nitric oxide synthase (L-NAME, 100 ?M) produced significantly leftward shifts by, approximately, 4.9, 5.4 and 3.0, respectively. The NO-scavenger, the NO-donor, the cyclooxygenase inhibition, the potassium channel blocker or endothelial removal did not interfere on the pharmacological parameters of BAY 60-2770. Phenylephrine (PE, 0.0001- 3 mM) and electrical field stimulation (EFS, 4-16 Hz) induced concentration and frequency dependent-contraction, respectively. Phentolamine (1 ?M) and tetrodotoxin (TTX, 1 ??) practically abolished EFS-induced contraction, showing the neurogenic source of catecholamines. Co-treatment with BAY 60-2770 with ODQ reduced significantly the EFS-induced contraction in comparison with BAY 60- 2770 (1 ?M) alone. Although we have observed a tendency of reduction in the amplitude of contraction when BAY 60-2770 was co-incubated with L-NAME, it was not statistically significant. Therefore, our results showed that the oxidation of heme group, the inhibition of phosphodiesterase and lower levels of NO favoured the relaxing response of BAY 60- 2770 in isolated rabbit pulmonary artery / Mestrado / Farmacologia / Mestre em Farmacologia