Introdução: O recetor Toll-like 4 (TLR4) é um recetor de reconhecimento de padrões envolvido no reconhecimento de padrões moleculares associados a agentes patogénicos (PAMPs), mas é também considerado um recetor de "deteção de perigo" pois reconhece moléculas endógenas derivadas do hospedeiro chamadas padrões moleculares associados a danos (DAMPs). O papel do TLR4 nas doenças reumáticas tem-se tornando evidente, bem como o seu potencial papel como opção terapêutica. Evidências científicas também sugerem um papel dos TLR4 nas condições de dor crónica. Assim, neste estudo, avaliámos se a administração sistémica de um antagonista de TLR4 (TLR4-A1) poderia ser eficaz na redução da nocicepção e degradação da cartilagem na osteoartrose (OA) experimental. Para além disso, como o fator de transcrição de ativação (ATF) -3 serve como um regulador negativo para a resposta inflamatória estimulada por TLR4, também avaliámos o efeito do TLR4-A1 na expressão de ATF-3 em neurónios aferentes primários ao nível dos gânglios dorsais raquidianos (DRG).
Métodos: A OA foi induzida em ratos Wistar adultos através de uma injeção intra-articular de 2 mg de mono-iodoacetato de sódio (MIA) no joelho esquerdo. A partir do dia 14 até aos 28 dias após a indução de OA, os animais receberam uma injeção intraperitoneal de TLR4-A1 (1 mg) ou de veículo. A nocicepção induzida pelo movimento e carga foi avaliada em todos os animais, em vários momentos, pelos testes Knee-Bend e CatWalk, antes e após a administração de TLR4-A1 ou veículo. A imunofluorescência para TLR4 e ATF-3 foi realizada nos DRGs L3-L5. As articulações do joelho foram processadas para avaliação histopatológica.
Resultados: A administração de TLR4-A1 reduziu significativamente a nocicepção induzida pelo movimento em animais OA, particularmente no teste do Knee-Bend. Para além disso, o aumento na expressão de ATF-3 observado em DRG de animais OA foi significativamente reduzido pelo TLR4-A1. Nenhum efeito, no entanto, foi observado na perda de cartilagem nem na expressão citoplasmática neuronal de TLR4 após a administração do antagonista.
Conclusão: A administração do antagonista do TLR4 possivelmente interrompe a cascata de sinalização do TLR4, diminuindo o ambiente neurotóxico na articulação e, consequentemente, a expressão do ATF-3, provocando assim uma melhoria dos sintomas álgicos. / Introduction: Toll-like receptor 4 (TLR4) is a pattern recognition receptor involved in the recognition of pathogen-associated molecular patterns (PAMPs) but also a "danger-sensing" receptor that recognizes host-derived endogenous molecules called damage-associated molecular patterns (DAMPs). The role of TLR4 in rheumatic diseases is becoming evident, as well as its potential role as a therapeutic option. Moreover, increasing evidence also suggests a role for TLR4 in the chronic pain states. Thus, in this study, we evaluated whether a systemic administration of an antagonist of TLR4 (TLR4-A1) could be effective on decreasing nociception and cartilage degradation in experimental osteoarthritis (OA). Furthermore, as the activation transcription factor (ATF)-3 serves as a negative regulator for TLR4-stimulated inflammatory response we also evaluated the effect of TLR4-A1 on ATF-3 expression in primary afferent neurons at the dorsal root ganglia (DRG) level.
Methods: OA was induced in adult Wistar rats through an intra-articular injection of 2mg of sodium mono-iodoacetate (MIA) into the left knee. From days 14 to 28 after OA induction, animals received an intraperitoneal injection of either TLR4-A1 (1mg) or vehicle. Movement- and loading- induced nociception was evaluated in all animals, by the Knee-Bend and CatWalk tests, before and after TLR4-A1 or vehicle administration, at several time-points. Immunofluorescence for TLR4 and ATF-3 was performed in L3-L5 DRGs. Knee joints were processed for histopathological evaluation.
Results: Administration of TLR4-A1 markedly reduced movement-induced nociception on OA animals, particularly in the Knee-Bend test. Moreover, the increase in ATF-3 expression observed in DRG of OA animals was significantly reduced by TLR4-A1. No effect, however, was observed in cartilage loss nor on the neuronal cytoplasmic expression of TLR4 upon antagonist administration.
Conclusion: The TLR4 antagonist administration possibly interrupts the TLR4 signaling cascade, decreasing the neurotoxic environment at the joint, and as a consequence the ATF-3 expression, improving the pain symptoms.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:up.pt/oai:repositorio-aberto.up.pt:10216/134350 |
| Date | 07 April 2021 |
| Creators | Joana Maria de Pinho Ferreira Gomes |
| Contributors | Faculdade de Medicina |
| Source Sets | Universidade do Porto |
| Language | English |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Dissertação |
| Format | application/pdf |
| Rights | restrictedAccess |
Page generated in 0.0022 seconds